Wat zijn de gezondheidseffecten van fijnstof op mensen?

Dat luchtverontreiniging invloed heeft op de gezondheid van mensen is al bekend sinds de jaren '50, toen in Londen in een zomer opeens opvallend veel mensen overleden als gevolg van luchtverontreiniging. Eerst weidde men de toename in de sterfte aan het versnelt overlijden van mensen met een toch al zwakke gezondheid, het zogenaamde oogstingseffect, maar dit effect bleek vrijwel geheel afwezig. Er was geen afname in de sterfte na de hittegolf, terwijl men daar eerst wel op rekende. Toen men dit ontdekte ging men steeds meer onderzoek doen naar de gezondheidseffecten van luchtverontreiniging om zo effectieve maatregelen te kunnen nemen om deze verhoogde sterfte tegen te gaan. Sinds die tijd is er veel onderzoek gedaan naar luchtvervuiling. Omdat luchtverontreiniging van groot maatschappelijke belang bleek te zijn werd er na het incident in Londen al snel een aanzienlijk aantal onderzoeken gedaan naar de gezondheidseffecten op mensen.

Hoewel de lucht sinds de jaren 50 alleen maar schoner is geworden door het overstappen op schonere energiebronnen en een schonere verbranding, is het goed mogelijk dat het aantal slachtoffers als gevolg van luchtverontreiniging nog steeds aanzienlijk is. Een van de belangrijkste groep stoffen die onderdeel uitmaakt van luchtverontreiniging is het zogenaamde fijnstof. Er is zeker sinds de jaren '90 veel onderzoek gedaan naar de invloed van fijnstof op de gezondheid, vooral naar fijnstof afkomstig van het wegverkeer.

Studies en onzekerheden

Bij de studies die gedaan zijn naar invloed van fijnstof op de gezondheid van mensen is het belangrijk om te om kijken naar de tijdsperiode waarin onderzoek is gedaan. Sommige studies keken naar de effecten op korte termijn, terwijl andere studies soms velen jaren praktisch onderzoek met zich meebrachten. Bepaalde studies hielden zich bezig met de toename in mortaliteit, terwijl andere studies keken naar minder ernstige gezondheidseffecten zoals toename van luchtwegklachten of verergering van al aanwezige schade aan de bloedsomloop. Tussen de studies is ook niet altijd overeenstemming of bepaalde effecten wel of niet significant aanwezig zijn. Als er in een onderzoek een effect van fijnstof op mensen wordt waargenomen dan is dit effect meestal erg klein, vaak maar een paar procent, net genoeg om significant te zijn. Het is hierom echter niet terecht om fijnstof als een redelijk onschadelijk vorm van luchtverontreiniging af te doen.

Grote groepen mensen worden zeker in dichtbevolkte gebieden in Noordwest Europa aan fijnstof blootgesteld, waardoor ook kleine effecten toch een groot aantal slachtoffers op kan leveren. De voornaamste oorzaak van de discussie over al dan niet significant zijn van effecten hangt sterk samen met het onbekend zijn van de werking van fijnstof in het lichaam. Er is heel weinig informatie beschikbaar over hoe fijnstof inwerkt op de luchtwegen, en of, en zo ja, hoe het zich dan verder verdeeld door het lichaam.

Het is goed mogelijk dat de werking van fijnstof in de longen veranderd onder invloed van andere stoffen in de lucht, maar hier is nog veel onzekerheid over. Op dit onderwerp zal in het hoofdstuk werking van fijnstof verder ingegaan worden.

Gezondheidsschade

De indeling van fijnstof is gemaakt in drie groepen, de groep ultrafijn met deeltjes met een diameter kleiner dan 0,1 micrometer, de groep fijn met een diameter tussen 0,1 en 2,5 micrometer en de groep grof fijnstof met een diameter tussen 2,5 en 10 micrometer. Deze onderverdeling is van belang bij het bekijken van gezondheidseffecten op mensen, omdat de effecten kunnen verschillen tussen de verschillende subgroepen van fijnstof. De huidige regelgeving van EU is vooral gericht op indamming van de PM10 fractie van het fijnstof, maar er is bewijs dat juist de gezondheidsschade van kleinere deeltjes veel groter is.

Gezondheidseffecten

Longen

Uit veel onderzoeken blijkt dat fijnstof een negatief effect heeft op de longen. Dit kan veroorzaakt worden door afname van de longfunctie, of door het doen ontstaan of verergeren van een bestaande longaandoening. Een van de onderzoeken die is uitgevoerd is een onderzoek naar en hoe de longfunctie van kinderen verbeterde als ze verhuisden naar een schonere omgeving. Dit effect bleek aanwezig te zijn. In een Zwitsers onderzoek is gekeken naar of volwassenen die in dichtbevolkte en vervuilde gebieden leefde een slechtere longfunctie hadden dan volwassenen die in een schonere omgeving woonden.

Dit bleek zo te zijn, maar in tegenstelling tot bij kinderen is dit effect niet omkeerbaar. Het onderzoek laat echter niet duidelijk zien of de verminderde longfunctie ontstaan is door remming tijdens het groeien van de longen, of dat de longfunctie afgenomen is nadat de longen hun maximale capaciteit hadden. In beide experimenten is fijnstof van kleiner dan PM10 onderzocht, en er is geen onderverdeling gemaakt naar subgroepen in het fijnstof. De resultaten worden bij dit onderzoek uitgedrukt in de hoeveelheid lucht die per seconde kan worden uitgeademd. Uit het onderzoek blijkt dan een toename van 10 microgram fijnstof afhankelijk van de gebruikte methode tussen de 6% en de 15% afname veroorzaakt over een periode van 11 jaar.

Bij onderverdeling van de onderzochte groep mensen in rokers en niet rokers blijkt dat rokers een grotere afname van longfunctie laten zien bij dezelfde toename in fijnstof. Behalve de afname van de longcapaciteit, is ook de toename van longaandoeningen zoals astma en bronchitis onderzocht. Lange tijd werd vermoed dat de toename van astma gedurende de laatste decennia te wijten zou zijn aan de toename van bepaalde soorten fijnstof. Uit onderzoek is gebleken dat astma in gebieden met veel luchtverontreiniging meer voorkomt, maar dat fijnstof niet als directe oorzaak van astma is aan te wijzen, zoals huisstof dat bijvoorbeeld wel is. Wel is het waarschijnlijk een van de vele stoffen in combinatie met andere stoffen die de kans op het ontstaan van astma verhogen. Ook is fijnstof in staat om dit soort luchtwegaandoeningen te verergeren.

Hart en bloedvaten

Een ander manier waarop fijnstof de gezondheid van mensen kan schaden is negatieve beïnvloeding van het bloedvatenstelsel en in het bijzonder het hart. Het blijkt dat vooral bij het hart een duidelijk effect te zien is van verslechterde werking. Een voorbeeld van een van de vele onderzoeken die gedaan zijn is het volgende onderzoek naar luchtverontreiniging in een aantal Australische steden.

Het is ook opmerkelijk dat er een grote spreiding is tussen effect in de verschillende steden. Ook is de verhouding tussen effect van PM10 en PM2,5 niet altijd hetzelfde. Dit komt waarschijnlijk door invloed van plaatselijke effecten op de werking van het fijnstof. Deze effecten werden verondersteld om geen effect te hebben, maar bleken dat toch te hebben.
In tegenstelling tot weersinvloeden worden deze effecten vaak niet verwijderd uit de metingen. Het risico van fijnstof is dus ook plaatsgebonden. Verder valt uit dit onderzoek op te maken dat de effecten van fijnstof op het hart wel significant zijn, maar dat het effect van andere stoffen zoals CO en NO2 veel groter is. Uit dit en andere onderzoeken bleek ook dat PM2,5 waarschijnlijk veel schadelijker is dan PM10 voor het bloedvatenstelsel. Bij een van de overige onderzoeken die gedaan is richtte men zich voornamelijk op de directe beïnvloeding van bloedvaten door fijnstof van verschillende afmetingen. Er was uit statistisch onderzoek bekend dat een toename van 10 microgram fijnstof voor 24% toename van problemen met de bloedvaten zorgde, en het resultaat was dat er hieraan ook 76% meer mensen overleden.

Arteriosclerose, zoals dit ook wel wordt genoemd, blijkt te worden beïnvloed door de allerkleinste fracties van het fijnstof. In een onderzoek is uitgevoerd met muizen in Los Angeles bleek dit ook terug te zien in de bloedvaten van de muizen. Men weet echter nog niet helemaal hoe dit mechanisme precies in zijn werk gaat. Hoewel zeer kleine deeltjes dus erg schadelijk kunnen zijn voor het bloedvatenstelsel, blijkt dat lagere concentraties voor de longen helemaal niet zo schadelijk zijn. Er is een onderzoek gedaan met gezonde proefpersonen die een concentratie van 10 µg/m3 van de allerkleinste deeltjes (100 nanometer) moesten inademen, maar er werd geen significant resultaat gevonden voor deze groep mensen.

Kritiek

Bij de tot nu toe genoemde onderzoeken is vaak gekeken naar de schadelijkheid van de afzonderlijke fracties van fijnstof. Er kwamen vaak verschillende resultaten uit voor verschillende groepen deeltjes. Vaak wordt bij onderzoek naar schadelijkheid gekeken naar effect bij toediening van een bepaalde massa aan deeltjes. Kleinere deeltjes hebben echter een veel hogere deeltjes concentratie bij dezelfde hoeveelheid toegediende massa. Ook is er gesuggereerd dat het oppervlak van deeltjes mogelijk zijn schadelijke werking zou doen doordat het als een soort katalysator zou werken.