Decennier af forskning har vist, at luftforurenende stoffer som ozon og partikler (PM) øger mængden og alvoren af lunge- og hjertesygdomme og andre helbredsproblemer. Der er behov for yderligere undersøgelser for at forstå den rolle, som dårlig luftkvalitet spiller i forbindelse med sundhedsskadelige virkninger og øget sygdom, især i sårbare befolkningsgrupper. Børn, ældre og personer, der bor i områder med et højt niveau af luftforurening, er særligt udsatte.
Resultaterne fra disse undersøgelser anvendes til at understøtte landets luftkvalitetsstandarder i henhold til Clean Air Act og bidrager til forbedringer af folkesundheden.
Der udføres forskning inden for følgende områder:
- Sundhedsmæssige virkninger af luftforurenende stoffer på sårbare befolkningsgrupper
- Lang- og kortsigtetTerminsvirkninger af eksponering for luftforurenende stoffer
- Bekæmpelse af eksponering for flere forurenende stoffer og ændringer i miljøforholdene
- Udnyttelse af Big Data til innovation inden for sundhedsvidenskab
- Sundhedsvirkninger af røg fra skovbrande
- Folkesundhedsinterventioner og kommunikationsstrategier
- Integrerede videnskabelige vurderinger af luftforurenende stoffer
Sundhedsmæssige virkninger af luftforurenende stoffer på sårbare befolkningsgrupper
Forskning har vist, at nogle mennesker er mere modtagelige end andre over for luftforurenende stoffer. Disse grupper omfatter børn, gravide kvinder, ældre voksne og personer med allerede eksisterende hjerte- og lungesygdomme. Mennesker i kvarterer og samfund med lav socioøkonomi kan være mere sårbare over for luftforurening på grund af mange faktorer. Nærhed til industrielle kilder til luftforurening, underliggende sundhedsproblemer, dårlig ernæring, stress og andre faktorer kan bidrage til øgede sundhedsvirkninger i disse samfund.
Der er behov for større forståelse af de faktorer, der kan have indflydelse på, om en befolkningsgruppe eller en aldersgruppe er i øget risiko for sundhedsvirkninger af luftforurening. Desuden vil fremskridt inden for de analytiske metoder, der anvendes til at undersøge de sundhedsmæssige virkninger af luftforurening, forbedre eksponeringsestimaterne for sunde og risikogrupper.
Den forskning, som EPA’s forskere og andre har udført, danner grundlag for de krævede revisioner af de primære nationale luftkvalitetsstandarder (NAAQS), hvilket sker med udviklingen af integrerede videnskabelige vurderinger (Integrated Science Assessments, ISA’er). Disse ISA’er er pålagt af kongressen hvert femte år for at vurdere den aktuelle videnskabelige status for de vigtigste luftforurenende stoffer og fastslå, om standarderne yder tilstrækkelig beskyttelse af folkesundheden.
Forskningen er fokuseret på at behandle fire områder:
- Identificering og karakterisering af, om der er vigtige reproduktionsfaktorer og kritiske udviklingsstadier, der påvirkes af eksponering for luftforurening;
- Bestemmelse af den rolle, som akutte og kroniske sociodemografiske faktorer spiller for luftforureningens sundhedsforskelle;
- Forståelse af, hvordan kosten ændrer reaktionerne på luftforurening;
- Evaluering af langtidsvirkningerne af livsstil og kroniske sygdomme på luftforureningsinducerede respiratoriske og kardiovaskulære reaktioner
Et tværfagligt team af forskere koordinerer epidemiologisk, human observationel og grundlæggende toksikologisk forskning for at vurdere virkningerne af luftforurening i risikogrupper og udvikle strategier til at beskytte disse grupper, især dem med allerede eksisterende sygdomme. Resultaterne fra disse produkter vil forbedre risikovurderingerne ved at klarlægge den rolle, som modificerende faktorer som f.eks. psykosocial stress (f.eks. støj) og kost spiller, og bestemme betydningen af individuel modtagelighed for forholdet mellem eksponering for luftforurenende stoffer og sundhed.
Relaterede links:
- Forskning om sunde hjerter
- Integrerede videnskabelige vurderinger
- Kriterier for luftforurening
Lang- og kortsigtede virkninger af eksponering for luftforurening
Mennesker kan opleve eksponering for forskellige koncentrationer af luftforurening. Dårlig luftkvalitet kan påvirke enkeltpersoner i en kort periode i løbet af dagen eller hyppigere i løbet af en given dag. Eksponering for forurenende stoffer kan også ske over flere dage, uger eller måneder på grund af sæsonbestemt luftforurening, f.eks. øget ozon om sommeren eller partikler fra brændeovne om vinteren.
Sundhedspåvirkningen af eksponering for luftforurening afhænger af varigheden og koncentrationerne samt de berørte befolkningers sundhedstilstand. Der er behov for undersøgelser for at øge kendskabet til eksponeringsvarigheden og den mulige kumulative risikoforøgelse.
Forskningen er fokuseret på tre hovedområder:
- Kortvarige spidseksponeringer, såsom skovbrande, trafikrelaterede kilder eller andre episodiske hændelser;
- Intermitterende og kumulative eksponeringer;
- Mekanismer, der ligger til grund for eksponeringsrisici
Forskerne evaluerer de sundhedsmæssige reaktioner på intermitterende eksponering i flere dage i forhold til eksponering for luftforurening i én dag i kontrollerede eksponeringsmodeller for mennesker, dyr og in vitro-modeller og de tilknyttede cellulære og molekylære mekanismer. De anvender befolkningsbaserede modeller og elektroniske sundhedsjournaler til at vurdere de sundhedsmæssige virkninger af kort- og langsigtede eksponeringer og til at identificere befolkningsgrupper med størst risiko for sundhedsmæssige virkninger. Arbejdet forbedrer vores forståelse af de mulige kumulative virkninger af flere kortvarige spidseksponeringer og forholdet mellem disse eksponeringer og mere langsigtede eksponeringer og risici.
Bekæmpelse af eksponeringer for flere forurenende stoffer og ændringer i miljøforholdene
EPA’s forskning giver oplysninger til at forstå, hvordan enkeltpersoner kan reagere på to eller flere forurenende stoffer eller blandinger, og hvordan miljøforhold kan påvirke luftkvaliteten. Mens risikovurderinger for eksponering for individuelle kriterieforurenende luftforurenende stoffer som f.eks. partikler og ozon er veletablerede, er de akutte og kumulative virkninger af kombinationer af forurenende stoffer ikke velforstået. Desuden er der behov for forskning for at fastslå, hvordan ændringer i miljøet påvirker både dannelsen af forurenende stoffer og den efterfølgende reaktion på eksponering hos raske og modtagelige personer.
Forskningen er fokuseret på tre specifikke spørgsmål:
- Hvilken rolle spiller temperatur og fotokemisk aldring for sundhedsvirkningerne af røg fra skovbrande og luftforureningsblandinger?
- Hvilken effekt har ændrede miljøforhold (dvs, temperatur og luftfugtighed) på reaktionsevnen over for luftforurening?
- Hvis tidligere eksponering for forurenende stoffer ændrer reaktionsevnen over for efterfølgende eksponeringer?
Den integrerede, multidisciplinære forskning omfatter:
- Epidemiologiske analyser af miljømæssige påvirkninger af sygelighed og dødelighed i befolkninger,
- Simuleringer af ændrede miljøforhold ved dannelse af flere forurenende stoffer i atmosfæriske kammerundersøgelser kombineret med kliniske og toksikologiske vurderinger i sunde og udsatte befolkningsgrupper,
- Evaluering af præeksponering som en modificerende effekt på efterfølgende eksponeringer
Resultaterne afslører, hvordan ændringer i miljøforholdene påvirker dannelsen af forurenende stoffer og den efterfølgende sundhedspåvirkning i risikopopulationer. Forskningsresultaterne er med til at informere EPA’s integrerede videnskabelige vurderinger af kriterierne for luftforurenende stoffer og bidrager til fremtidige lovgivningsmæssige beslutninger om de nationale luftkvalitetsstandarder (NAAQS).
Leveraging Big Data for Innovations in Health Science
EPA er på forkant med sundhedsvidenskaben og anvender elektroniske sundhedsjournaler, nye datasystemer, vævslignende avancerede cellemodeller, molekylære metoder og dyremodeller til at evaluere luftforureningens indvirkning på sundheden. Forskerne anvender disse effektive nye teknikker til at identificere faktorer, der kan øge følsomheden og sårbarheden over for luftforureningens virkninger.
Forskningen opbygger kapacitet til fremtidige risikovurderinger og lovgivningsmæssige analyser, der går ud over de traditionelle beviser for mere klart at definere befolkningsgrupper og livsstadier med øget risiko for sundhedsvirkninger af luftforurening.
For fortsat at beskytte folkesundheden mod dårlig luftkvalitet må forskerne overveje nye epidemiologiske, toksikologiske og kliniske metoder til at forstå de sundhedsrisici, der er forbundet med dårlig luftkvalitet, og de biologiske mekanismer, der er ansvarlige for disse risici. I centrum for disse nye forskningstilgange står en eksplosion i tilgængeligheden af data og metodologiske tilgange til håndtering af store kliniske og molekylære datasæt, også kendt som “big data.”
Mens data af stigende størrelse, dybde og kompleksitet har fremskyndet forskningen inden for mange industrier og videnskabelige områder, er big data undertiden mindre anerkendt for de virkninger, de har på miljøsundhedsundersøgelser. Forskere er i stigende grad i stand til at undersøge sårbare befolkningsgrupper med hidtil uset præcision og detaljeringsgrad og samtidig evaluere hundredtusindvis af molekylære biomarkører for at forstå de biologiske mekanismer, der er forbundet med eksponering.
Relaterede links
- Blog: Big Data Offers Big Insights
Sundhedsvirkninger af røg fra skovbrande
Større og mere intense skovbrande skaber potentiale for større røgproduktion og kroniske eksponeringer i USA, især i den vestlige del af USA. Vildbrande øger luftforureningen i de omkringliggende områder og kan påvirke den regionale luftkvalitet.
Sundhedseffekterne af røg fra vildbrande kan spænde fra irritation af øjne og luftveje til mere alvorlige lidelser, herunder nedsat lungefunktion, forværring af astma og hjertesvigt og for tidlig død. Børn, gravide kvinder og ældre er særligt sårbare over for røgeksponering. Emissioner fra naturbrande er kendt for at forårsage flere besøg på hospitaler og klinikker af personer, der udsættes for røg.
Det er vigtigt at få et bedre kendskab til de sundhedsmæssige virkninger på mennesker, der er forbundet med kort- og langtidsudsættelse for røg fra naturbrande og foreskrevne brande, der tilsammen kaldes naturbrande. EPA gennemfører forskning for at fremme forståelsen af de sundhedsmæssige virkninger af forskellige typer brande samt af forbrændingsfaser. Forskerne ønsker at vide:
- Hvad er det fulde omfang af sundhedsvirkningerne af røgeksponering?
- Hvem er mest udsat?
- Er der forskelle i sundhedsvirkningerne af forskellige brændstoftyper eller forbrændingsfaser (brændende kontra flammende)?
- Hvilke strategier og tilgange er mest effektive til at beskytte folkesundheden?
- Hvad er de miljømæssige, sociale og økonomiske virkninger af emissioner fra naturbrande?
Relaterede links
- Forskning om skovbrande
- Smoke Sense Project and App
Folkesundhedsintervention og kommunikationsstrategier
Mange samfund i hele den USA står over for udfordringer med at rådgive indbyggerne om, hvordan de bedst kan beskytte deres sundhed, når de udsættes for forhøjede koncentrationer af luftforurenende stoffer fra emissioner fra motorkøretøjer og industri og andre forbrændingskilder, herunder røg fra skovbrande.
Forskere undersøger interventionsstrategier til at reducere sundhedsvirkningerne af eksponering for luftforurening samt måder at kommunikere disse sundhedsrisici effektivt på. For at omsætte videnskaben til brug for kommunikation om folkesundhed og styrkelse af samfundets indflydelse samarbejder EPA med andre føderale agenturer, såsom Centers for Disease Control and Prevention (CDC) og National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI), samt med statslige og lokale agenturer og stammefolk. Målene er at identificere måder at sænke eksponeringen for luftforurening eller afbøde de biologiske reaktioner på individ-, samfunds- eller økosystemniveau og i sidste ende evaluere, om sådanne indgreb har fordele målt ved indikatorer for sundhed, velvære eller økonomi.
Undersøgelser evaluerer samspillet mellem adfærd og sociale og økonomiske faktorer for at få en grundigere forståelse af, hvordan disse faktorer kan påvirke resultaterne for sundhed og velvære, hvilket kan danne grundlag for en effektiv og konsekvent formidling af sundhedsrisici.
Relaterede links
- Smoke Sense Project and App
- Healthy Heart Initiative and Research
Integrated Science Assessments for Air Pollutants
EPA fastsætter National Ambient Air Quality Standards (NAAQS) for seks hovedkriterier for luftforurenende stoffer – kvælstofoxider, svovloxider, partikler, carbonmonoxid, ozon og bly – som alle har vist sig at være skadelige for folkesundheden og miljøet.
Agenturets integrerede videnskabelige vurderinger (ISA’er) udgør det videnskabelige grundlag for revisionen af NAAQS-normerne ved at tilvejebringe de primære (sundhedsbaserede) vurderinger og sekundære (velfærdsbaserede, f.eks. økologi, synlighed, materialer) vurderinger. ISA’erne er vurderinger af den videnskabelige status for de forurenende kriterieforurenende stoffer. De gennemføres som påbudt i henhold til Clean Air Act.
Relaterede links
- Integrated Science Assessments