Nr. 96: Luftforureningens indvirkning på sundheden i Danmark

Ellermann, Thomas, Brandt, Jørgen, Hertel, Ole, Loft, Steffen, Jovanovic Andersen, Zorana, Raaschou-Nielsen, Ole, Bønløkke, Jakob & Sigsgaard, Torben. 2014. Luftforureningens indvirkning på sundheden i Danmark. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, 151 s. - Videnskabelig rapport fra DCE - Nationalt Center for Miljø og Energi nr. 96. dce2.au.dk/pub/SR96.pdf

Sammenfatning

Udendørs luftforurening er en kompleks blanding af luftbårne gasser og partikler med vidt forskellige egenskaber, og med en sammensætning som kan variere betydeligt fra sted til sted. National såvel som international regulering af luftforurening har gennem de seneste 20 år ført til en forbedret luftkvalitet i Danmark. Dog har disse forbedringer meget forskelligt omfang, afhængig af hvilke forureningsstoffer der betragtes. Den rutinemæssige overvågning af luftkvaliteten i Danmark viser, at luftkvaliteten i 2012 for langt hovedparten af de målte forureningskomponenter overholder såvel fastlagte grænseværdier som målværdier.

Internationale såvel som danske forskningsresultater har imidlertid samtidig dokumenteret, at udsættelse for udendørs luftforurening i de niveauer man finder i Danmark i dag, fortsat medfører meget alvorlige helbredseffekter i befolkningen. Disse effekter omfatter bl.a. for tidlig død, hospitalsindlæggelser, flere sygedage, forværring af astma og bronkitis, udvikling af lungecancer og hjertekarsygdom mm. Studier gennemført internationalt såvel som i Danmark har både påvist effekter af korttidsudsættelse for luftforurening under episoder med forhøjet luftforurening, og effekter af langtidsudsættelse for luftforurening i fx byområder, hvor man generelt finder de højeste koncentrationer af luftforurening.

Nærværende undersøgelse har set på de danske såvel som internationale studier frem til midt 2013. Det seneste årti er målinger og modelbaserede vurderinger af partikler blevet mere udbredt og derved er vurderinger af negative helbredseffekter mere sikre.

Forureningsniveauer og tendenser

Resultaterne fra overvågningen af luftkvalitet viser, at for de fleste forureningsstoffer er niveauerne faldende i Danmark. For bly, benzen og svovl har reguleringer ført til betydelige reduktioner i niveauerne, mens der for kvælstofdioxid kun er sket et begrænset fald. For kvælstofdioxid er der fortsat overskridelser af grænseværdierne i København, mens målingerne viser, at der siden 2010 ikke har været overskridelse af grænseværdierne i Odense, Aarhus og Aalborg. Luftens indhold af partikler i Danmark er ligeledes aftaget. Der er som noget nyt, og unikt for Danmark, etableret en lang tidsserie af målinger for de såkaldte ultra-fine (eller nano) partikler i luften (det vil sige partikler med diameter under 100 nm) på H. C. Andersens Boulevard, som viser, at niveauerne er omtrent halveret i de seneste 10 år. Luftens indhold af de lidt større partikler, kaldet PM2,5 og PM10 (massen af partikler med diameter mindre end henholdsvis 2,5 µm og 10 µm), er også aftaget men i noget mindre omfang. Kun for ozon og benz(a)pyren er der ikke registreret et fald i niveauerne i Danmark.

Der kan være stor forskel i niveauerne af luftforurening alt efter om man opholder sig i bygade, bybaggrund (det vil sige lidt væk fra de trafikkerede gader i byerne), eller ude på landet. Denne forskel i niveauer har stor betydning for den geografiske variation af helbredseffekterne af luftforureningen. I forhold til kvælstofdioxid eksponeres man på gadeniveau for koncentrationer, der er 3-4 gange så høje som dem man finder ude på landet, og 2-3 gange så høje som niveauerne i bybaggrund. For massen af fine partikler i luften (PM2,5) er koncentrationerne i gaden ca. 10 % højere end i bybaggrund og ca. 40 % højere end på landet.

Disse forskelle hænger sammen med de forskellige egenskaber ved forureningskomponenterne og deres kilder samt fysiske og kemiske processer i luften. De fine partikler har lang levetid i luften og kan derfor transporteres mange hundrede kilometer via luften. Det betyder, at den største del af de fine partikler kommer langvejs fra og hovedparten af de fine partikler bliver transporteret ind til byerne. Derfor er der også lille forskel mellem niveauerne på landet og i byen. Ultrafine partikler og kvælstofdioxid har derimod relativt kort levetid i luften og kan derfor kun transporteres over korte afstande via luften. Det betyder, at det er de lokale kilder, som har betydning for hvor høje niveauerne bliver. Udledninger fra trafik og brændefyring i private husholdninger er i dag de vigtigste lokale kilder til ultrafine partikler og trafik er den vigtigste lokale kilde til kvælstofdioxid i Danmark.

Helbredseffekter af luftforureningen

Igennem de seneste årtier er der gennemført en række danske studier, som har belyst sammenhængen mellem luftforurening og helbredseffekter i befolkningen. Resultaterne af disse studier viser, at der er helbredseffekter af luftforurening i den danske befolkning, og at disse effekter mindst er på niveau med dem man ser i internationale studier. Studierne har vist, at massen af fine partikler PM2,5 i luften er den vigtigste indikator for helbredseffekter af luftforurening. Studierne er delt op i langtidseffekter, hvor fx forhøjet dødelighed er fundet blandt personer med højere gennemsnitlig udsættelse for luftforurening over et år eller mere, og så korttidseffekter, hvor man ser på effekten af høje niveauer af luftforurening over kortere tidsperioder (fx enkelte dage).

Studier af langtidseffekter viser, at dødeligheden i befolkningen stiger med 6,2 % for hver gang luftens indhold af fine partikler stiger med 10 µg/m3. Der er dog også en række studier, der peger på at man fremover muligvis skal fokusere mere på luftens indhold af sod frem for alene at se på massen af fine partikler, men dette er et område der kræver yderligere forskning. Kvælstofdioxid er også en vigtig komponent når man vurderer helbredeffekterne af lokalt udledt luftforureningen. Danske studier viser en 8 % øget dødelighed per 10 µg/m3 stigning i kvælstofdioxid, hvilket er i god overensstemmelse med internationale studier (som viser 5,5 %). For korttidseffekter har man fundet, at dødeligheden i befolkningen stiger med 0,5 % ved stigning på 10 µg/m3 i massen af partikler med en diameter under 10 µm (PM10).

Dødelighed som følge af hjerte- og kredsløbssygdomme påvirkes stærkere af langtidsudsættelse for luftforurening end dødelighed af alle årsager; internationale studier viser således en 15 % stigning ved en stigning på 10 µg/m3 i massen af fine partikler i luften. Samtidig er hjerte- og kredsløbssygdomme meget hyppige dødsårsager, så den største del af effekten af luftforurening på dødelighed er knyttet til dette. Dødelighed som følge af luftvejssygdomme påvirkes i mindre grad; man finder således en øgning i dødelighed på 2,9 % ved en stigning i koncentrationen på 10 µg/m3.

Nyere studier peger på, at luftforurening ikke kun påvirker hjertekredsløbet og dødelighed forbundet hermed. Der ses også effekter som nedsat fødselsvægt, hæmmet udvikling af lungefunktion hos børn og unge, udvikling af diabetes, slagtilfælde, og andre kræftformer end lungekræft.

Udover øget dødelighed, omfatter korttidseffekter også blandt andet hospitalsindlæggelser, forværring af astma og bronkitis, øget medicinforbrug og flere sygedage.

Omfang, omkostninger og kilder

Danske beregninger peger på, at langtidsudsættelse for luftforurening i Danmark i 2011 førte til ca. 3300 for tidlige dødsfald. Hertil kommer ca. 140 for tidlige dødsfald relateret til korttidsudsættelse af ozon under forureningsepisoder.

De samlede helbredsrelaterede eksterne omkostninger i Danmark relateret til luftforurening er beregnet til ca. 34 mia. DKK/år i 2000, 29 mia. DKK/år i 2011, faldende til ca. 19 mia. DDK/år i 2020. Det forventede fald i 2020 er relateret til forventede reduktioner i udledninger i Europa. Danske udledninger bidrager til ca. 25 % af omkostningerne relateret til luftforurening i Danmark, mens bidraget fra udlandet inklusive skibstrafik er ca. 75 %.

For den udenlandske andel af omkostningerne relateret til luftforureningen i Danmark (ca. 75 % af de totale omkostninger) viser beregningerne at den internationale skibstrafik bidrager med ca. 24 %, vejtrafik med ca. 17 %, kraftværker med ca. 14 %, landbrugssektoren med ca. 20 % og ikke-industriel forbrænding inkl. boligopvarmning med ca. 7 %.

For bidraget fra de danske udledninger til omkostningerne relateret til luftforureningen i Danmark (ca. 25 % af de totale omkostninger) fordeler det sig med ca. 33 % fra landbrugssektoren, ca. 16 % fra vejtrafik, og ikke-industriel forbrænding inkl. individuel boligopvarmning ca. 30 %. Disse beregninger indbefatter både primært udledte partikler og sekundært dannede partikler fra udledte gasser i atmosfæren. I beregningerne er det forudsat, at alle typer af partikler er lige skadelige. Der er imidlertid fortsat usikkerhed med hensyn til hvilke af partiklerne, som giver anledning til sundhedseffekterne.

En række undersøgelser peger på, at de primært udledte partikler (fx sod) er mere skadelige end de såkaldte sekundære partikler, der dannes af gasser i atmosfæren (fx ammoniumsulfat). Forudsættes det, at de primært udledte partikler har en 30 % mere skadelig effekt end den gennemsnitlige skadelighed og de sekundære partikler har en 30 % mindre skadelig effekt, så når man frem til en anden fordeling af bidragene fra de forskellige kilder. I dette tilfælde vil landbrugets bidrag blive mindre (ca. 25 %), mens bidraget fra ikke-industriel forbrænding inkl. individuel boligopvarmning (dvs. hovedsagelig brændefyring) vil blive større (ca. 40 %). Bidraget fra trafikken vil kun stige lidt (18 %) da udledningerne fra trafikken både omfatter primære partikler og gasser som danner sekundære partikler. I disse vurderinger er bidraget fra de såkaldte sekundære organiske partikler ikke medtaget, da beskrivelsen af deres kemi er meget kompleks. Der er desuden både naturlige (fx vegetation) og menneskeskabte (fx træfyring) kilder til disse partikler.

Ny viden om luftforurening og helbred

De mange nyere undersøgelser af sammenhængen mellem luftforurening og helbredseffekterne har givet et betydeligt bedre grundlag for vurdering af omfanget af negative helbredseffekter i Danmark. Navnlig har de mange danske undersøgelser bidraget til forbedring af videngrundlaget for vurdering af sundhedseffekterne. Men på trods af dette er der fortsat betydelige usikkerheder på vurdering af omfanget og kilderne til sundhedseffekterne. En af usikkerhederne er forbundet med at de ovenstående vurderinger af fx antallet af for tidlige dødsfald alene er baseret på effekter fra langtidsudsættelse af luftforurening, og indbefatter ikke effekter fra korttidsudsættelse af fine partikler.

En anden vigtig usikkerhed ligger i, at der trods de omfattende videnskabelige undersøgelser fortsat er usikkerhed om hvilke af de mange forskellige typer partikler i luften, der er årsag til sundhedseffekterne. De aktuelle og ovenfor nævnte vurderinger af helbredseffekter af luftforureningen i Danmark baserer sig i stort omfang på massen af fine partikler i luften (PM2,5), og vurderingerne er foretaget med en antagelse om, at alle de fine partikler har samme helbredseffekt uanset den kemiske sammensætning og størrelsen af partiklerne, hvilket følger internationale anbefalinger på området.

Der er imidlertid flere undersøgelser som peger på, at sod fra bl.a. dieseludstødning og brændefyring er særligt farlige, når man vurderer sundhedseffekterne per µg af stoffet i luften. Et studie peger på, at sod er omkring 10 gange så skadeligt som fine partikler, PM2,5 (her skal det dog tages med i betragtning, at koncentrationerne af sod typisk kun er 5-15 % af PM2,5). Det betyder, at effekten af udledninger fra lokale kilder bl.a. lokal vejtrafik og træfyring formentlig undervurderes i de nuværende udredninger. Vurderinger baseret på fx sod kan føre til meget anderledes resultater i forhold til de nuværende vurderinger baseret på de fine partikler, både med hensyn til omfanget af helbredseffekterne, men også i forhold til den relative fordeling af helbredseffekterne mellem byerne og landet. Endvidere er helbredseffekter relateret til udledninger af sod fra den lokale trafik vigtige i relation til forsøg på nedsættelse af helbredseffekterne af luftforureningen, fordi lokal regulering med henblik på reduktion af udledninger fra vejtrafik vil have gavnlig effekt lokalt set (fx på sod), mens effekten af sådanne tiltag vurderet på baggrund af massen af fine partikler i luften vil være meget lille. Sod vil i de kommende år formentligt få en større rolle i forbindelse med vurdering af helbredseffekter af luftforureningen, men der mangler dog fortsat en del viden før end man helt kan kvantificere helbredseffekterne på baggrund af niveauerne af sod.