Vuosikymmeniä kestäneet tutkimukset ovat osoittaneet, että ilman epäpuhtaudet, kuten otsoni ja hiukkaset (PM), lisäävät keuhko- ja sydänsairauksien ja muiden terveysongelmien määrää ja vakavuutta. Tarvitaan lisätutkimuksia, jotta ymmärrettäisiin tarkemmin, millainen rooli huonolla ilmanlaadulla on terveydelle haitallisten vaikutusten ja sairauksien lisääntymisen aiheuttamisessa erityisesti haavoittuvissa väestöryhmissä. Erityisen alttiita ovat lapset, vanhukset ja ihmiset, jotka asuvat alueilla, joilla ilmansaasteet ovat korkeita.
Tutkimusten tuloksia käytetään Clean Air Act -lain mukaisten valtakunnallisten ilmanlaatustandardien tukemiseen ja kansanterveyden parantamiseen.
Tutkimusta tehdään seuraavilla aloilla:
- Ilman epäpuhtauksien terveysvaikutukset haavoittuvassa väestössä
- Pitkän ja lyhyen aikavälin
- Multipollutant Exposures and Changes in Environmental Conditions
- Leveraging Big Data for Innovations in Health Science
- Health Effects of Wildfire Smoke
- Public Health Intervention. and Communications Strategies
- Integrated Science Assessments for Air Pollutants
Health Effects of Air Pollutants on Vulnerable Populations
Tutkimukset ovat osoittaneet, että jotkut ihmiset ovat alttiimpia ilman epäpuhtauksille kuin toiset. Näihin ryhmiin kuuluvat lapset, raskaana olevat naiset, iäkkäät aikuiset ja henkilöt, joilla on jo ennestään sydän- ja keuhkosairauksia. Matalan sosioekonomisen aseman lähiöissä ja yhteisöissä asuvat ihmiset voivat olla alttiimpia ilmansaasteille monien tekijöiden vuoksi. Ilmansaasteiden teollisten lähteiden läheisyys, taustalla olevat terveysongelmat, huono ravitsemus, stressi ja muut tekijät voivat lisätä terveysvaikutuksia näissä yhteisöissä.
On tarpeen ymmärtää paremmin tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa siihen, onko tietyllä väestö- tai ikäryhmällä kohonnut riski ilmansaasteiden terveysvaikutuksille. Lisäksi ilman epäpuhtauksien terveysvaikutusten tutkimiseen käytettävien analyyttisten lähestymistapojen kehittyminen parantaa terveiden ja riskiryhmien altistumisarvioita.
EPA:n tutkijoiden ja muiden tahojen tekemät tutkimukset antavat tietoa ensisijaisten kansallisten ilmanlaatustandardien (NAAQS) vaadittaviin tarkistuksiin, jotka tehdään laatimalla yhdennettyjä tieteellisiä arviointeja (Integrated Science Assessments, ISA). Kongressi on määrännyt nämä ISA:t viiden vuoden välein, jotta voidaan arvioida tieteellisen tiedon nykytilanne ilman epäpuhtauksia koskevien kriteerien osalta ja määrittää, suojaavatko standardit riittävästi kansanterveyttä.
Tutkimuksessa keskitytään neljään osa-alueeseen:
- Tunnistetaan ja luonnehditaan, vaikuttavatko ilmansaasteille altistuminen keskeisiin lisääntymistekijöihin ja kriittisiin kehitysvaiheisiin;
- määritetään akuuttien ja kroonisten sosiodemografisten tekijöiden merkitys ilmansaasteiden aiheuttamissa terveyseroissa;
- selvitetään, miten ruokavalio muuttaa ilmansaasteiden aiheuttamia vasteita;
- Arvioidaan pitkän aikavälin elintapojen ja kroonisten sairauksien vaikutuksia ilmansaasteiden aiheuttamiin hengitysteiden ja sydän- ja verisuonitautien vasteisiin
monitieteinen tutkijaryhmä koordinoi epidemiologista, ihmisillä tehtävää havainnointitutkimusta ja toksikologista perustutkimusta, jonka tarkoituksena on arvioida ilmansaasteiden vaikutuksia riskiväestöissä ja kehittää strategioita, joilla suojeltaisiin kyseisiä väestöryhmiä ja erityisesti väestöryhmiä, joilla on jo ennestään sairauksia. Näistä tuotteista saadut tulokset parantavat riskinarviointeja selventämällä muutostekijöiden, kuten psykososiaalisen stressin (esim. melu) ja ruokavalion, merkitystä ja määrittämällä yksilöllisen alttiuden vaikutusta ilman epäpuhtauksille altistumisen ja terveyden väliseen suhteeseen.
Suhteessa olevat linkit:
- Healthy Hearts Research
- Integrated Science Assessments
- Criteria Air Pollutants
Long-Term and Short-Term Effects from Exposure to Air Pollutants
Ihmiset voivat altistua ilman epäpuhtauspitoisuuksina vaihteleville pitoisuuksille. Huono ilmanlaatu voi vaikuttaa yksilöihin lyhyen ajanjakson ajan päivän aikana tai useammin tietyn päivän aikana. Altistuminen epäpuhtauksille voi myös kestää useita päiviä, viikkoja tai kuukausia kausiluonteisen ilman pilaantumisen vuoksi, kuten lisääntynyt otsonipitoisuus kesällä tai puukiukaista peräisin olevat hiukkaset talvella.
Ilman epäpuhtauksille altistumisen terveysvaikutus riippuu altistumisen kestosta ja pitoisuuksista sekä altistuvan väestönosan terveydentilasta. Tarvitaan tutkimuksia, joilla lisätään tietoa altistumisen kestosta ja riskin mahdollisesta kumulatiivisesta lisääntymisestä.
Tutkimus keskittyy kolmeen pääalueeseen:
- Lyhytaikaiset huippualtistukset, kuten maastopalot, liikenteeseen liittyvät lähteet tai muut episodiset tapahtumat;
- Jaksottaiset ja kumulatiiviset altistukset;
- Altistumisriskien taustalla olevat mekanismit
Tutkijat arvioivat terveysreaktioita, jotka johtuvat jaksottaisesta usean päivän mittaisesta altistumisesta verrattuna yhden päivän mittaiseen altistumiseen ilman epäpuhtauksille, kontrolloidussa ihmisen altistumisessa, eläimille tarkoitetuissa malleissa, in vitro-malleissa, ja niihin yhteydessä olevia soluvälineisiin liittyviä solujen toimintaa koskevia mekanismeja. He käyttävät väestöpohjaisia malleja ja sähköisiä terveyskertomuksia arvioidakseen lyhytaikaisen ja pitkäaikaisen altistumisen terveysvaikutuksia ja yksilöidäkseen väestöryhmät, joilla on suurin terveysvaikutusten riski. Työ parantaa ymmärrystämme useiden lyhytaikaisten huippualtistusten mahdollisista kumulatiivisista vaikutuksista ja näiden altistusten suhteesta pidempiaikaisiin altistuksiin ja riskeihin.
Multipollutant Exposures and Changes in Environmental Conditions
EPA:n tutkimus tuottaa tietoa, jonka avulla voidaan ymmärtää, miten yksilöt voivat reagoida kahdelle tai useammalle epäpuhtaudelle tai epäpuhtauksien seoksille ja miten ympäristöolosuhteet voivat vaikuttaa ilmanlaatuun. Vaikka yksittäisille ilman epäpuhtauksille, kuten hiukkasille ja otsonille, altistumisen riskiarviot ovat vakiintuneita, epäpuhtauksien yhdistelmien akuutteja ja kumulatiivisia vaikutuksia ei tunneta hyvin. Lisäksi tarvitaan tutkimusta sen selvittämiseksi, miten ympäristössä tapahtuvat muutokset vaikuttavat sekä epäpuhtauksien muodostumiseen että myöhempään altistumisreaktioon terveillä ja altistumiselle alttiilla henkilöillä.
Tutkimuksessa keskitytään kolmeen erityiskysymykseen:
- Miten lämpötila ja valokemiallinen vanheneminen vaikuttavat maastopalojen savun ja ilmansaasteiden seosten terveysvaikutuksiin?
- Miten muuttuvat ympäristöolosuhteet (esim, lämpötila ja ilmankosteus) reagointikykyyn ilmansaasteille?
- Muuttaako aiempi altistuminen epäpuhtauksille reagointikykyä myöhempiin altistumisiin?
Kokonaisvaltaiseen, monitieteiseen tutkimukseen sisältyy:
- Epidemiologiset analyysit ympäristön vaikutuksista sairastavuuteen ja kuolleisuuteen väestöissä,
- Simuloinnit muuttuvista ympäristöolosuhteista useiden epäpuhtauksien muodostumisessa ilmakammiotutkimuksissa yhdistettynä kliinisiin ja toksikologisiin arviointeihin terveissä ja riskialttiissa väestöissä,
- Esialtistumisen arviointi myöhempää altistumista muokkaavana vaikutuksena
Tulokset paljastavat, miten ympäristöolosuhteiden muutokset vaikuttavat epäpuhtauksien muodostumiseen ja myöhempiin terveysvaikutuksiin riskiväestöissä. Tutkimustulokset antavat tietoa EPA:n yhdennetyille tieteellisille arvioinneille ilman epäpuhtauksien kriteereistä ja auttavat tulevissa sääntelypäätöksissä, jotka koskevat kansallisia ilmanlaatustandardeja (NAAQS).
Leveraging Big Data for Innovations in Health Science
EPA on terveystieteiden kärjessä, ja se käyttää sähköisiä terveystietokantoja, uudentyyppisiä tietojärjestelmiä, kudosmuotoisia kehittyneitä solumalleja, molekulaarisia toimintatapoja ja eläintutkimuksen malleja arvioidakseen ilman epäpuhtauksien terveysvaikutuksia. Tutkijat käyttävät näitä tehokkaita uusia tekniikoita yksilöidäkseen tekijöitä, jotka voivat lisätä herkkyyttä ja haavoittuvuutta ilmansaasteiden vaikutuksille.
Tutkimuksella luodaan valmiuksia tulevaan riskinarviointiin ja sääntelyanalyyseihin, joissa mennään perinteisiä todistusaineistoja pidemmälle, jotta voidaan selkeämmin määritellä väestöryhmät ja elämänvaiheet, joilla on kohonnut riski ilman epäpuhtauksien aiheuttamiin terveysvaikutuksiin.
Jatkossakin suojellakseen kansanterveyttä huonolta ilmanlaadulta tutkijoiden on harkittava uusia epidemiologisia, toksikologisia ja kliinisiä lähestymistapoja, joiden avulla he voivat paremmin ymmärtää huonon ilmanlaadun aiheuttamat terveysriskit ja näiden riskien aiheuttamat biologiset mekanismit. Näiden uusien tutkimuslähestymistapojen ytimessä on tietojen saatavuuden räjähdysmäinen kasvu ja metodologiset lähestymistavat suurten kliinisten ja molekulaaristen tietokokonaisuuksien käsittelyyn, joita kutsutaan myös nimellä ”big data”.
Vaikka yhä laajemmat, syvemmät ja monimutkaisemmat aineistot ovat nopeuttaneet tutkimusta monilla teollisuudenaloilla ja tieteenaloilla, big datan vaikutukset ympäristöterveystutkimuksiin jäävät joskus vähemmälle huomiolle. Tutkijat pystyvät yhä useammin tutkimaan haavoittuvia väestöryhmiä ennennäkemättömän tarkasti ja yksityiskohtaisesti ja samalla arvioimaan satoja tuhansia molekulaarisia biomarkkereita ymmärtääkseen altistumiseen liittyviä biologisia mekanismeja.
Linkkejä
- Blogi: Big Data Offers Big Insights
Metsäpalojen savun terveysvaikutukset
Laajemmat ja voimakkaammat maastopalot luovat mahdollisuuden suuremmalle savuntuotannolle ja krooniselle altistumiselle Yhdysvalloissa, erityisesti lännessä. Maastopalot lisäävät ympäröivien alueiden ilmansaasteita ja voivat vaikuttaa alueelliseen ilmanlaatuun.
Maastopalojen savun terveysvaikutukset voivat vaihdella silmien ja hengitysteiden ärsytyksestä vakavampiin häiriöihin, kuten keuhkojen heikentyneeseen toimintakykyyn, astman ja sydämen vajaatoiminnan pahenemisvaiheeseen sekä ennenaikaiseen kuolemaan. Lapset, raskaana olevat naiset ja vanhukset ovat erityisen alttiita savulle altistumiselle. Maastopalojen päästöjen tiedetään aiheuttavan savulle altistuneiden henkilöiden lisääntyneitä sairaala- ja poliklinikkakäyntejä.
On tärkeää ymmärtää tarkemmin ihmisten terveysvaikutuksia, jotka liittyvät lyhytaikaiseen ja pitkäaikaiseen altistumiseen maastopalojen sekä määrättyjen palojen, joita yhdessä kutsutaan maastopaloiksi, savulle. EPA tekee tutkimusta edistääkseen ymmärrystä erityyppisten tulipalojen sekä palamisvaiheiden terveysvaikutuksista. Tutkijat haluavat tietää:
- Mitkä ovat savulle altistumisesta aiheutuvien terveysvaikutusten koko laajuus?
- Kuka on suurimmassa vaarassa?
- Onko maastopalojen eri polttoainetyyppien tai palamisvaiheiden (palaminen vs. roihuaminen) aiheuttamissa terveysvaikutuseroissa eroja?
- Mitkä strategiat ja toimintamallit suojaavat kansanterveyttä tehokkaimmin?
- Mitkä ovat maastopalojen päästöihin kohdistuvat ympäristölliset, sosiaaliset ja taloudelliset vaikutukset?
Linkit
- Wildland Fire Research
- Smoke Sense Project and App
Public Health Intervention and Communications Strategies
Monet yhteisöt kautta koko Yhdysvalloissa on haasteita neuvoa asukkaita siinä, miten he voivat parhaiten suojella terveyttään, kun he altistuvat moottoriajoneuvojen ja teollisuuden päästöjen ja muiden polttolähteiden aiheuttamille korkeille ilman epäpuhtauspitoisuuksille, mukaan lukien maastopalojen savu.
Tutkijat tutkivat interventiostrategioita, joilla voidaan vähentää ilmansaasteille altistumisen terveysvaikutuksia, sekä tapoja, joilla näistä terveysriskeistä voidaan tiedottaa tehokkaasti. Jotta tiede voitaisiin muuntaa käytettäväksi kansanterveysviestinnässä ja yhteisöjen voimaannuttamisessa, EPA tekee yhteistyötä muiden liittovaltion virastojen, kuten CDC:n (Centers for Disease Control and Prevention) ja NHLBI:n (National Heart, Lung, and Blood Institute) sekä osavaltioiden ja paikallisviranomaisten ja heimojen kanssa. Tavoitteena on löytää keinoja, joilla voidaan vähentää ilmansaasteille altistumista tai lieventää biologisia vasteita yksilö-, yhteisö- tai ekosysteemitasolla, ja viime kädessä arvioida, onko tällaisista toimenpiteistä hyötyä terveyden, hyvinvoinnin tai talouden indikaattoreilla mitattuna.
Tutkimuksissa arvioidaan käyttäytymisen sekä sosiaalisten ja taloudellisten tekijöiden välisiä vuorovaikutuksia, jotta voidaan ymmärtää perusteellisemmin, miten nämä tekijät voivat vaikuttaa terveyteen ja hyvinvointiin liittyviin lopputuloksiin, mikä voi antaa tietoa tehokkaasta ja johdonmukaisesta terveysriskiviestinnästä.
Linkit
- Smoke Sense -hanke ja -sovellus
- Healthy Heart -aloite ja -tutkimus
Integrated Science Assessments for Air Pollutants
EPA asettaa kansalliset ilmanlaatunormit (National Ambient Air Quality Standards) kuudelle tärkeimmälle kriteerilähteenä käytetylle ilman epäpuhtaudelle, jotka ovat: typpioksidit, Rikin oksidit, hiukkaset, hiilimonoksidi, otsoni ja lyijy, joiden kaikkien on osoitettu olevan haitallisia kansanterveydelle ja ympäristölle.
Viraston yhdennetyt tieteelliset arvioinnit (Integrated Science Assessments, ISA) muodostavat tieteellisen perustan NAAQS-standardien tarkistamiselle, sillä niissä esitetään ensisijaiset (ihmisten terveyteen perustuvat) arvioinnit ja toissijaiset (hyvinvointiin perustuvat, esim. ekologiaan, näkyvyyteen ja materiaaleihin perustuvat) arvioinnit. ISA:t ovat arvioita kriteerien mukaisten epäpuhtauksien tieteellisestä tilanteesta. Ne toteutetaan Clean Air Act -lain mukaisesti.
Linkit
- Integrated Science Assessments
.