Transgraniczne zanieczyszczenie ozonem znacząco zwiększa śmiertelność w Europie

W niedawnym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Nature Medicine naukowcy zidentyfikowali geograficzne źródła zanieczyszczenia powietrza ozonem i oszacowali wskaźniki śmiertelności związanej z ozonem w Europie.

Ozon przyziemny powstaje w troposferze w wyniku interakcji światła słonecznego i gazów cieplarnianych (GHG) emitowanych zarówno ze źródeł naturalnych, jak i antropogenicznych, zwłaszcza tlenków azotu i lotnych związków organicznych.

Ozon przyziemny jest bardzo szkodliwym zanieczyszczeniem powietrza. Jest związany z wieloma powikłaniami układu oddechowego, w tym astmą, przewlekłą obturacyjną chorobą płuc i infekcjami płuc. Ponadto nadmierna ekspozycja na ozon jest główną przyczyną hospitalizacji związanych z zanieczyszczeniem powietrza i przedwczesnych zgonów na całym świecie.

Według Europejskiej Agencji Środowiska ponad 95% populacji Europy jest narażone na stężenia ozonu przekraczające normy jakości powietrza ustalone przez Światową Organizację Zdrowia (WHO).

Troposferyczny transport ozonu i jego prekursorów z odległych źródeł, inaczej zwany importowanym ozonem, jest głównym czynnikiem determinującym ozon przyziemny. Dlatego też konieczne jest skoordynowane działanie krajów w celu skutecznego zmniejszenia ozonu przyziemnego i związanych z nim skutków zdrowotnych.

W bieżącym badaniu naukowcy ocenili wpływ na zdrowie narażenia na ozon przyziemny w Europie. Określili również wskaźniki śmiertelności związane zarówno z krajowym, jak i importowanym ozonem w 813 sąsiadujących regionach 35 krajów europejskich, co stanowi 530 milionów ludzi.

Poziomy O3 i związana z nimi śmiertelność w ciepłym sezonie (maj–wrzesień) 2015–2017.
A. Średnie dzienne maksymalne 8-godzinne stężenie O3 (µg/m³).
B. Śmiertelność (roczna liczba zgonów na 1 milion mieszkańców) przypisywana O3.
A, b. Histogramy wyświetlają zarówno legendę kolorów, jak i liczbę regionów dla każdej wartości.

Średnie stężenie ozonu przyziemnego w krajach europejskich oszacowano na 101,9 μg/m³. Stężenia ozonu w krajach Europy Południowej były wyższe niż na północy, co można wyjaśnić cieplejszym klimatem tego regionu.

W ciepłych porach roku 2015–2017 odnotowano 72 zgony rocznie na milion mieszkańców. Najwyższe wskaźniki śmiertelności odnotowano w gęsto zaludnionych krajach Europy Południowo-Wschodniej.

Około 88,3% wszystkich zgonów związanych z ozonem było spowodowanych narażeniem na importowany ozon, przy czym rozpiętość ta między poszczególnymi krajami wynosiła 83–100%. Głównym źródłem importowanego ozonu przyziemnego były źródła półkuliste, które odpowiadały za 56,7% wszystkich zgonów związanych z ozonem.

Narażenie na importowany ozon produkowany przez inne kraje europejskie było przyczyną 20,9% wszystkich zgonów związanych z ozonem. Importowany ozon ze źródeł oceanicznych i morskich przyczynił się również do 7,2% wszystkich zgonów w mniejszych krajach Europy Południowej.

Najludniejsze i najbardziej uprzemysłowione kraje były głównymi sprawcami śmiertelności związanej z importowanym ozonem. Znaczący wpływ ozonu pochodzącego z Francji odnotowano na śmiertelność w krajach sąsiednich, w tym w Luksemburgu, Szwajcarii, Belgii, Liechtensteinie, Hiszpanii i Niemczech. Podobnie ozon z Niemiec znacząco wpłynął na śmiertelność w Luksemburgu, Czechach, Holandii, Danii, Austrii, Belgii i Polsce.

Śmiertelność przypisywana O3 przez źródła emisji O3 w 35 krajach europejskich w latach 2015–2017. W analizie uwzględniono tylko dni, w których średnia dzienna maksymalna 8-godzinna wartość O3 przekroczyła 70 μg/m³. Poziome słupki przedstawiają 95% przedział ufności empirycznej ogólnej śmiertelności przypisywanej O3 (tj. sumę wkładów z pięciu źródeł).

W krajach południowo-zachodnich wpływ transgranicznego transportu ozonu był mniej wyraźny. Najwyższe wskaźniki śmiertelności z powodu krajowej produkcji ozonu odnotowano w Hiszpanii, Francji i Portugalii.

Czuła analiza oceniająca śmiertelność związaną z ozonem przy bezpiecznym progu 70 µg/m³ wykazała trzykrotny spadek liczby zgonów do 23 zgonów rocznie na milion mieszkańców w ciepłych porach roku w latach 2015–2017.

Szeroki zasięg geograficzny obecnego badania pozwolił badaczom określić wpływ ozonu przyziemnego na ogólną śmiertelność na całym kontynencie. Największy ciężar śmiertelności w Europie był spowodowany ozonem półkulistym transportowanym z innych krajów. Dla porównania, tylko niewielka część śmiertelności była spowodowana produkcją ozonu na poziomie krajowym.

Ozon transportowany z innych krajów europejskich również znacząco wpływa na śmiertelność. Znaczący udział emisji ozonu ze źródeł morskich w śmiertelności odnotowano w niektórych regionach przybrzeżnych i małych krajach śródziemnomorskich.

Badanie podkreśla potrzebę transgranicznej oceny źródeł zanieczyszczeń i powiązanych z nimi skutków zdrowotnych w celu skutecznego zarządzania zanieczyszczeniem powietrza. Jednak większość obecnych wysiłków łagodzących koncentruje się na poziomie krajowym i regionalnym.

Obserwowany wpływ emisji morskich na śmiertelność podkreśla potrzebę ustanowienia obszarów kontroli emisji azotu w celu ograniczenia emisji tlenków azotu. Działania te z powodzeniem wdrożono na Morzu Północnym i Bałtyckim.

Obecne prognozy wskazują, że globalne ocieplenie może zwiększyć poziom ozonu przyziemnego. Oprócz bezpośredniego wywoływania produkcji ozonu, globalne ocieplenie może również zwiększyć emisję prekursorów ozonu, co może dodatkowo przyczynić się do ogólnych stężeń ozonu troposferycznego. Łagodzenie zmian klimatycznych jest zatem konieczne w celu poprawy jakości powietrza i zmniejszenia wpływu zanieczyszczenia powietrza na zdrowie.

Łącznie wyniki badania wskazują na potrzebę podjęcia krajowych lub skoordynowanych działań na szczeblu ogólnoeuropejskim oraz globalnych strategii w celu ograniczenia śmiertelnych skutków narażenia na ozon.