Eeuwenlang onderzoek heeft aangetoond dat luchtverontreinigende stoffen zoals ozon en zwevende deeltjes (PM) de hoeveelheid en de ernst van long- en hartziekten en andere gezondheidsproblemen doen toenemen. Er is meer onderzoek nodig om meer inzicht te krijgen in de rol die een slechte luchtkwaliteit speelt bij het veroorzaken van schadelijke gevolgen voor de gezondheid en een toename van ziekten, vooral bij kwetsbare bevolkingsgroepen. Kinderen, ouderen en mensen die in gebieden met hoge niveaus van luchtverontreiniging wonen, zijn bijzonder vatbaar.
Resultaten van deze onderzoeken worden gebruikt om de nationale luchtkwaliteitsnormen in het kader van de Clean Air Act te ondersteunen en bij te dragen aan verbeteringen in de volksgezondheid.
Onderzoek wordt verricht op de volgende gebieden:
- Gezondheidseffecten van luchtverontreinigende stoffen op kwetsbare bevolkingsgroepen
- Gezondheidseffecten op lange en korte termijn van blootstelling aan luchtverontreinigende stoffen.langetermijn- en kortetermijneffecten van blootstelling aan luchtverontreinigende stoffen
- 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
Onderzoek heeft aangetoond dat sommige mensen gevoeliger zijn voor luchtverontreinigende stoffen dan anderen. Tot deze groepen behoren kinderen, zwangere vrouwen, oudere volwassenen en mensen met reeds bestaande hart- en longziekten. Mensen in buurten en gemeenschappen met een lage sociaaleconomische status kunnen door vele factoren kwetsbaarder zijn voor luchtverontreiniging. De nabijheid van industriële bronnen van luchtverontreiniging, onderliggende gezondheidsproblemen, slechte voeding, stress, en andere factoren kunnen bijdragen aan verhoogde gezondheidseffecten in deze gemeenschappen.
Er is behoefte aan een beter begrip van de factoren die van invloed kunnen zijn op de vraag of een bevolkings- of leeftijdsgroep een verhoogd risico loopt op gezondheidseffecten van luchtverontreiniging. Bovendien zullen vorderingen bij de analytische benaderingen die worden gebruikt om de gezondheidseffecten van luchtverontreiniging te bestuderen, de blootstellingsramingen voor gezonde en risicogroepen verbeteren.
Het onderzoek van EPA-wetenschappers en anderen informeert de vereiste herzieningen van de primaire National Ambient Air Quality Standards (NAAQS), wat wordt gedaan met de ontwikkeling van Integrated Science Assessments (ISA’s). Deze ISA’s worden elke vijf jaar door het Congres gemandateerd om de huidige stand van de wetenschap over criteria luchtverontreinigende stoffen te beoordelen en te bepalen of de normen een adequate bescherming van de volksgezondheid bieden.
Het onderzoek richt zich op vier gebieden:
- Ontdekken en karakteriseren of er belangrijke reproductieve factoren en kritieke ontwikkelingsstadia zijn die worden beïnvloed door blootstelling aan luchtverontreiniging;
- Bepalen van de rol van acute en chronische sociodemografische factoren bij gezondheidsverschillen door luchtverontreiniging;
- Inzicht in de wijze waarop voeding de reacties op luchtverontreiniging wijzigt;
- Evalueren van langetermijneffecten van levensstijl en chronische ziekten op door luchtverontreiniging veroorzaakte respiratoire en cardiovasculaire reacties
Een multidisciplinair team van onderzoekers coördineert epidemiologisch, humaan observationeel en basistoxicologisch onderzoek om de effecten van luchtverontreiniging bij risicopopulaties te beoordelen en strategieën te ontwikkelen om deze populaties te beschermen, met name die met reeds bestaande ziekten. De resultaten van deze producten zullen de risicobeoordelingen verbeteren door de rol van modificerende factoren zoals psychosociale stress (b.v. lawaai) en dieet te verduidelijken, en de invloed van individuele gevoeligheid op de relatie tussen blootstelling aan luchtverontreinigende stoffen en gezondheid te bepalen.
Gerelateerde links:
- Healthy Hearts Research
- Integrated Science Assessments
- Criteria luchtverontreinigende stoffen
Lange- en kortetermijneffecten van blootstelling aan luchtverontreinigende stoffen
Mensen kunnen worden blootgesteld aan wisselende concentraties luchtverontreiniging. Slechte luchtkwaliteit kan mensen gedurende een korte periode van de dag treffen, of vaker gedurende een bepaalde dag. Blootstelling aan verontreinigende stoffen kan ook gedurende meerdere dagen, weken of maanden optreden als gevolg van seizoensgebonden luchtverontreiniging, zoals verhoogde ozon in de zomer of zwevende deeltjes van houtkachels in de winter.
Het gezondheidseffect van blootstelling aan luchtverontreiniging hangt af van de duur en de concentraties, en de gezondheidstoestand van de getroffen bevolkingsgroepen. Studies zijn nodig om de kennis over de blootstellingsduur en de mogelijke cumulatieve risicotoename te vergroten.
Het onderzoek is gericht op drie hoofdgebieden:
- Korte piekblootstellingen, zoals natuurbranden, verkeersgerelateerde bronnen, of andere episodische gebeurtenissen;
- Intermitterende en cumulatieve blootstellingen;
- Mechanismen die ten grondslag liggen aan de blootstellingsrisico’s
Onderzoekers evalueren de gezondheidsreacties van intermitterende meerdaagse versus eendaagse blootstelling aan luchtverontreiniging in gecontroleerde menselijke blootstellingsmodellen, diermodellen en in vitro-modellen en bijbehorende cellulaire en moleculaire mechanismen. Zij maken gebruik van op bevolkingsgroepen gebaseerde modellen en elektronische gezondheidsregisters om de gezondheidseffecten van blootstellingen op korte en lange termijn te beoordelen en om te bepalen welke bevolkingsgroepen het grootste risico lopen op gezondheidseffecten. Het werk verbetert ons begrip van de mogelijke cumulatieve effecten van meerdere kortdurende piekblootstellingen en de relatie van deze blootstellingen tot blootstellingen en risico’s op langere termijn.
Blootstellingen aan meerdere verontreinigende stoffen en veranderingen in milieuomstandigheden
EPA-onderzoek levert informatie op om te begrijpen hoe mensen kunnen reageren op twee of meer verontreinigende stoffen of mengsels en hoe milieuomstandigheden de luchtkwaliteit kunnen beïnvloeden. Risicoschattingen voor blootstelling aan afzonderlijke criteria voor luchtverontreiniging, zoals PM en ozon, zijn welbekend, maar er is geen goed inzicht in de acute en cumulatieve effecten van combinaties van verontreinigende stoffen. Bovendien is onderzoek nodig om te bepalen hoe veranderingen in het milieu zowel de vorming van verontreinigende stoffen als de daaropvolgende reactie op blootstellingen bij gezonde en vatbare personen beïnvloeden.
Het onderzoek is gericht op drie specifieke vragen:
- Wat is de rol van temperatuur en fotochemische veroudering op de gevolgen voor de gezondheid van rook van natuurbranden en luchtverontreinigingsmengsels?
- Wat is het effect van veranderende omgevingsfactoren (d.w.z, temperatuur en vochtigheid) op de gevoeligheid voor luchtverontreiniging?
- Wordt de gevoeligheid voor latere blootstellingen beïnvloed door een eerdere blootstelling aan verontreinigende stoffen?
Het geïntegreerde, multidisciplinaire onderzoek omvat:
- Epidemiologische analyses van milieu-invloeden op morbiditeit en mortaliteit in populaties,
- Simulaties van veranderende milieuomstandigheden bij multi-verontreinigingsvorming in atmosferische kamerstudies, gekoppeld aan klinische en toxicologische beoordelingen in gezonde en risicopopulaties,
- Evaluatie van pre-blootstelling als modificerend effect op latere blootstellingen
De resultaten laten zien hoe veranderingen in milieuomstandigheden van invloed zijn op de vorming van verontreinigende stoffen en de daaropvolgende gezondheidseffecten bij risicopopulaties. De onderzoeksresultaten leveren informatie op voor de geïntegreerde wetenschappelijke beoordelingen van criteria voor luchtverontreinigende stoffen door de EPA en helpen bij toekomstige regelgevende besluiten over de National Ambient Air Quality Standards (NAAQS).
Gebruik van Big Data voor innovaties in de gezondheidswetenschap
De EPA loopt voorop in de gezondheidswetenschap door gebruik te maken van elektronische gezondheidsregisters, nieuwe gegevenssystemen, weefselachtige geavanceerde celmodellen, moleculaire benaderingen en diermodellen om de gezondheidseffecten van luchtverontreiniging te evalueren. Onderzoekers gebruiken deze krachtige nieuwe technieken om factoren te identificeren die de gevoeligheid en kwetsbaarheid voor effecten van luchtverontreiniging kunnen vergroten.
Het onderzoek bouwt capaciteit op voor toekomstige risicobeoordeling en regelgevingsanalyses die verder gaan dan de traditionele lijnen van bewijs om duidelijker populaties en levensfasen te definiëren die een verhoogd risico lopen op gezondheidseffecten van luchtverontreiniging.
Om de volksgezondheid te blijven beschermen tegen slechte luchtkwaliteit, moeten onderzoekers nieuwe epidemiologische, toxicologische en klinische benaderingen overwegen om de gezondheidsrisico’s van slechte luchtkwaliteit en de biologische mechanismen die verantwoordelijk zijn voor deze risico’s te begrijpen. Centraal in deze nieuwe onderzoeksbenaderingen staat een explosie van de beschikbaarheid van gegevens en methodologische benaderingen voor het omgaan met grote klinische en moleculaire datasets, ook wel “big data” genoemd.”
Terwijl gegevens van toenemende omvang, diepte en complexiteit het onderzoek voor veel industrieën en wetenschappelijke gebieden hebben versneld, worden big data soms minder erkend voor de effecten die ze hebben op milieugezondheidsstudies. Onderzoekers kunnen steeds nauwkeuriger en gedetailleerder kwetsbare bevolkingsgroepen onderzoeken en tegelijkertijd honderdduizenden moleculaire biomarkers evalueren om biologische mechanismen in verband met blootstelling te begrijpen.
Gerelateerde links
- Blog: Big Data Offers Big Insights
Health Effects of Wildfire Smoke
Grotere en intensere bosbranden zorgen voor meer rookproductie en chronische blootstelling in de Verenigde Staten, met name in het westen. Bosbranden verhogen de luchtverontreiniging in de omliggende gebieden en kunnen de regionale luchtkwaliteit beïnvloeden.
De gezondheidseffecten van de rook van bosbranden kunnen variëren van irritatie van de ogen en de luchtwegen tot ernstigere aandoeningen, waaronder verminderde longfunctie, verergering van astma en hartfalen, en vroegtijdig overlijden. Kinderen, zwangere vrouwen en ouderen zijn bijzonder kwetsbaar voor blootstelling aan rook. Het is bekend dat de uitstoot van natuurbranden leidt tot meer bezoeken aan ziekenhuizen en klinieken door mensen die aan rook zijn blootgesteld.
Het is belangrijk om een beter inzicht te krijgen in de gevolgen voor de menselijke gezondheid van korte- en langetermijnblootstelling aan rook van zowel natuurbranden als voorgeschreven branden, die samen worden aangeduid als “wildland” branden. Het EPA voert onderzoek uit om meer inzicht te krijgen in de gezondheidseffecten van verschillende soorten branden en van de verbrandingsfasen. Onderzoekers willen weten:
- Wat is de volledige omvang van de gezondheidseffecten van rookblootstelling?
- Wie loopt het meeste risico?
- Zijn er verschillen in gezondheidseffecten van verschillende soorten brandstof of verbrandingsfasen bij bosbranden (brandend versus vlammend)?
- Welke strategieën en benaderingen zijn het meest effectief in het beschermen van de volksgezondheid?
- Wat zijn de milieu-, sociale en economische effecten van de uitstoot van bosbranden?
Gerelateerde links
- Wildland Fire Research
- Smoke Sense Project and App
Public Health Intervention and Communications Strategies
Veel gemeenschappen in de Verenigde Staten worden geconfronteerd met uitdagingen bij het verstrekken van advies aan bewoners over hoe zij hun gezondheid het beste kunnen beschermen wanneer zij worden blootgesteld aan verhoogde concentraties van luchtverontreinigende stoffen uit motorvoertuigen en industriële emissies en andere verbrandingsbronnen, met inbegrip van de rook van bosbranden.
Onderzoekers bestuderen interventiestrategieën om de gezondheidseffecten van blootstelling aan luchtverontreiniging te verminderen, evenals manieren om deze gezondheidsrisico’s effectief te communiceren. Om de wetenschap te vertalen voor gebruik in volksgezondheidscommunicatie en empowerment van de gemeenschap, werkt het EPA samen met andere federale agentschappen, zoals de Centers for Disease Control and Prevention (CDC) en het National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI), en staats- en lokale agentschappen en stammen. De doelstellingen zijn het identificeren van manieren om de blootstelling aan luchtverontreiniging te verlagen of de biologische reacties op individueel, gemeenschaps- of ecosysteemniveau te verzachten, en uiteindelijk te evalueren of dergelijke interventies voordelen hebben zoals gemeten door indicatoren van gezondheid, welzijn of economie.
Studies evalueren de interacties tussen gedrag en sociale en economische factoren om grondiger te begrijpen hoe deze factoren de gezondheids- en welzijnsresultaten kunnen beïnvloeden, wat kan informeren over effectieve en consistente gezondheidsrisicoboodschappen.
Gerelateerde links
- Smoke Sense Project and App
- Healthy Heart Initiative and Research
Integrated Science Assessments for Air Pollutants
EPA stelt National Ambient Air Quality Standards (NAAQS) vast voor zes belangrijke criteria voor luchtverontreinigende stoffen – stikstofoxiden, zwaveloxiden, zwevende deeltjes, koolmonoxide, ozon en lood – waarvan is aangetoond dat ze allemaal schadelijk zijn voor de volksgezondheid en het milieu.
De geïntegreerde wetenschappelijke beoordelingen (ISA’s) van het Agentschap vormen de wetenschappelijke basis voor de herziening van de NAAQS-normen door de primaire (op de menselijke gezondheid gebaseerde) beoordelingen en de secundaire (op het welzijn gebaseerde, bv. ecologie, zichtbaarheid, materialen) beoordelingen te verstrekken. De ISA’s zijn beoordelingen van de stand van de wetenschap met betrekking tot de verontreinigende stoffen die aan de criteria voldoen. Ze worden uitgevoerd zoals voorgeschreven door de Clean Air Act.
Gerelateerde links
- Integrated Science Assessments