Transgraniczne zanieczyszczenie ozonem znacząco zwiększa śmiertelność w Europie

W niedawnym badaniu opublikowanym w Nature Medicine badacze zidentyfikowali geograficzne źródła zanieczyszczenia powietrza ozonem i oszacowali współczynniki 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 naziemny jest bardzo szkodliwą substancją zanieczyszczającą powietrze. Jest to związane z wieloma powikłaniami ze strony układu oddechowego, w tym astmą, przewlekłą obturacyjną chorobą płuc i infekcjami płuc. Co więcej, nadmierne narażenie na ozon jest główną przyczyną hospitalizacji i przedwczesnych zgonów związanych z zanieczyszczeniem powietrza na całym świecie.

Według Europejskiej Agencji Środowiska ponad 95% populacji Europy jest narażone na działanie ozonu w stężeniu przekraczającym wytyczne dotyczące jakości powietrza określone przez Światową Organizację Zdrowia (WHO).

Troposferyczny transport ozonu i jego prekursorów z odległych źródeł, zwany także ozonem importowanym, jest głównym czynnikiem determinującym poziom ozonu na ziemi. Dlatego potrzebne są wspólne działania między krajami, aby skutecznie zmniejszyć poziom ozonu w naziemnej wodzie i związane z nim komplikacje zdrowotne.

W bieżącym badaniu naukowcy ocenili skutki zdrowotne narażenia na ozon naziemny w Europie. Określili także ilościowo współczynnik umieralności związany z ozonem krajowym i importowanym w 813 sąsiadujących regionach 35 krajów europejskich, co odpowiada 530 milionom ludzi.

Poziom O3 i związana z nim śmiertelność w sezonie ciepłym (maj–wrzesień) 2015–2017
A. Średnia dzienna maksymalna 8-godzinna wartość O3 (μg/m3).
B. Wskaźnik śmiertelności (roczna liczba zgonów na 1 milion mieszkańców) z powodu O3.
a, b. Histogramy wyświetlają zarówno legendę kolorów, jak i liczbę regionów dla każdej wartości.

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

W ciepłych porach roku 2015-2017 odnotowano 72 zgony rocznie na milion mieszkańców. Najwyższe współczynniki umieralności odnotowano w krajach gęsto zaludnionych i Europy Południowo-Wschodniej.

Około 88,3% wszystkich zgonów związanych z ozonem było spowodowanych narażeniem na importowany ozon, przy czym odsetek zgonów w różnych krajach wynosił 83–100%. Źródła półkuli były głównym źródłem importowanego ozonu naziemnego, który był odpowiedzialny za 56,7% wszystkich zgonów spowodowanych ozonem.

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

Kraje najbardziej zaludnione i uprzemysłowione były głównymi sprawcami zgonów związanych z importowanym ozonem. Odnotowano znaczący wpływ ozonu pochodzącego z Francji na śmiertelność w krajach sąsiadujących, 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 związana z O3 według źródeł emisji O3 w 35 krajach europejskich w latach 2015–2017. Do analizy włączono tylko te dni, w których średnia dobowa maksymalna 8-godzinna wartość O3 przekraczała 70 µg/m3. Poziome słupki przedstawiają 95% empiryczny przedział ufności całkowitej śmiertelności z powodu O3 (tj. Sumę wkładów z pięciu źródeł).

W krajach południowo-zachodnich wpływ transgranicznego transportu ozonu był mniej wyraźny. Najwyższe wskaźniki śmiertelności spowodowanej krajową produkcją ozonu odnotowano w Hiszpanii, Francji i Portugalii.

Wrażliwa analiza oceniająca śmiertelność związaną z ozonem na bezpiecznym progu 70 µg/m3 wykazała trzykrotne zmniejszenie liczby zgonów do 23 zgonów rocznie na milion mieszkańców w ciepłych porach roku 2015–2017.

Szeroki zasięg geograficzny obecnego badania pozwolił naukowcom określić wpływ ozonu naziemnego na ogólną śmiertelność na całym kontynencie. Największe obciążenie śmiertelnością w Europie wiązało się z transportem ozonu półkulistego z innych krajów. Dla porównania, tylko niewielka część zgonów była związana z produkcją ozonu na poziomie krajowym.

Ozon transportowany z innych krajów europejskich również ma istotny wpływ na śmiertelność. W niektórych regionach przybrzeżnych i małych krajach śródziemnomorskich odnotowano znaczny udział emisji ozonu ze źródeł morskich w śmiertelności.

Badanie podkreśla potrzebę transgranicznej oceny źródeł zanieczyszczeń i powiązanego wpływu na zdrowie w celu skutecznego zarządzania zanieczyszczeniem powietrza. Jednak większość obecnych wysiłków łagodzących koncentruje się na poziomie krajowym i regionalnym.

Zaobserwowany wpływ emisji ze źródeł morskich na śmiertelność uwydatnia potrzebę utworzenia stref kontroli azotu w celu ograniczenia emisji tlenków azotu, co zostało z powodzeniem wdrożone na Morzu Północnym i Bałtyckim.

Aktualne prognozy wskazują, że globalne ocieplenie może zwiększyć poziom ozonu w naziemnej wodzie. Oprócz bezpośredniego wyzwalania produkcji ozonu, globalne ocieplenie może również zwiększyć emisję prekursorów ozonu, co może dodatkowo przyczynić się do ogólnego stężenia ozonu w troposferze. Dlatego łagodzenie zmiany klimatu jest niezbędne, aby poprawić jakość powietrza i zmniejszyć wpływ zanieczyszczenia powietrza na zdrowie.

W sumie wyniki badania podkreślają potrzebę krajowych lub skoordynowanych ogólnoeuropejskich działań i globalnych strategii mających na celu ograniczenie śmiertelnych skutków ozonu.