4. VÝSLEDKY SUBSYSTÉMU 1: ZDRAVOTNÍ DŮSLEDKY A RIZIKA ZNEČIŠTĚNÉHO OVZDUŠÍ |
4.1 Organizace monitorovacích aktivit
Subsystém I zahrnuje sledování vybraných ukazatelů zdravotního stavu obyvatelstva a kvality ovzduší. Informace o zdravotním stavu obyvatelstva pocházejí od praktických lékařů pro dospělé a praktických lékařů pro děti a dorost v ambulantních zdravotnických zařízeních.
Výsledky měření koncentrací znečišťujících látek v ovzduší jsou získávány
ze sítě manuálních a automatických stanic, které provozují hygienické stanice
v monitorovaných městech a z vybraných měřících stanic, které spravuje Český
hydrometeorologický ústav (ČHMÚ), jejichž umístění vyhovuje požadavkům
Systému monitorování.
4.2 Incidence ošetřených akutních respiračních onemocnění (ARO)
Akutní respirační onemocnění jsou nejčastější skupinou onemocnění dětského věku (s maximem výskytu u předškolních dětí) a jejich incidence proto hraje důležitou roli v popisu zdravotního stavu obyvatelstva.
Systémová databáze monitorování akutních respiračních onemocnění MONARO poskytuje informace o výskytu respiračních onemocnění u dětské i dospělé populace a o jejich vývoji. Je uceleným systémem kontinuálního sběru, zpracování a hodnocení informací o výskytu respiračních onemocnění, získaných od praktických a dětských lékařů. Zdrojem informací jsou záznamy o prvním ošetření pacienta s akutním respiračním onemocněním. Základní úroveň zpracování představují absolutní počty nových onemocnění pro vybrané skupiny diagnóz u sledované populace a incidence těchto onemocnění v jednotlivých věkových skupinách, tedy počet nových onemocnění na 1000 osob sledované populace nebo populační skupiny.
V roce 2001 bylo do sběru dat zapojeno ve 25 městech 75 dětských a 45 praktických lékařů, kteří měli ve své péči celkem 184 292 pacientů. Redundantní či chybné záznamy byly v rámci údržby centrální databáze průběžně validovány a opraveny.
Výsledky za rok 2001 se výrazně neliší od výsledků z minulých let. Na obr. 4.1a a 4.1b jsou uvedeny jak maximální, minimální a průměrné hodnoty měsíční incidence za rok 2001, tak i rozpětí průměrných měsíčních incidencí za roky 1995–2001. Průměrná měsíční hodnota ARO u dětí od 1 roku do 14 let se v loňském roce ve většině měst nacházela na spodní hranici rozpětí průměrných hodnot za minulé roky (s výjimkou měst Plzeň, Liberec, Hodonín, Karviná a Havlíčkův Brod).
Měsíční incidence akutních respiračních onemocnění, vyčíslená bez chřipky, na 1000 dětí dané věkové kategorie se v roce 2001 u dětí do 18 let pohybovala v širokém rozmezí od hodnoty 2 (Benešov) až do hodnoty 500 (Plzeň). Nejvyšší nemocnost se tradičně vyskytuje ve věkové skupině 1 až 5 let. Průběh měsíčních incidencí ARO během roku představuje ve většině měst typický obraz sezonality s poklesem v letních měsících.
Zpracování výsledků bylo zaměřeno stejně jako v roce 2000 také na nemoci dolních dýchacích cest včetně pneumonií, které pravděpodobně mohou citlivěji reagovat na znečištění ovzduší. Jejich měsíční incidence se u dětí do 18 let pohybuje od 0 v letních měsících (např. Ústí nad Labem, Havlíčkův Brod, Hradec Králové) do 125 (v prosinci Plzeň) na 1000 dětí této věkové kategorie. Na vyšší incidenci v Plzni, hlavně ve věkové kategorii 1–5 let, se podílí především vyšší výskyt pneumonií. V této věkové kategorii se bronchitidy a pneumonie nejvíce podílejí na celkové nemocnosti ARO, od 24 % ve Svitavách do 6 % Liberci.
Celkově ve všech sídel i věkových kategoriích měla největší podíl na celkové
nemocnosti ARO podobně jako v minulých letech skupina diagnóz onemocnění
horních cest dýchacích s ročním průměrným zastoupením 73 %. Druhou, početně
nejvíce zastoupenou skupinou diagnóz byla chřipka 15 %, za kterou následují
záněty dolních cest dýchacích 9,3 %. Pořadí ostatních sledovaných diagnóz
je následující: záněty středního ucha, vedlejších nosních dutin a bradavčitého
výběžku 1,8 %, záněty plic 0,8 % a astma 0,3 %.
4.3 Prevalence alergických onemocnění u dětí
V roce 2001 proběhlo v 18 sídlech šetření výskytu alergických onemocnění v populaci 5, 9, 13 a 17-ti letých dětí. Byl použit upravený dotazník z roku 1996, rozšířený o otázky zaměřené na pre a perinatální období. Údaje byly získávány z lékařské dokumentace 54 pediatrů a od rodičů dětí během povinných preventivních prohlídek. Hlavním cílem bylo získat informace o výskytu (prevalenci) alergických onemocnění u dětí a srovnat s výsledky stejného šetření z roku 1996. V následujícím roce budou data analyzována z hlediska možných rizikových faktorů pro vznik alergického onemocnění. Šetření se zúčastnilo celkem 7850 dětí, z toho 51 % chlapců. Návratnost lékařských dotazníků byla 93 %.
Výsledky šetření byly popsány pomocí absolutních a relativních četností.
Hypotéza o shodě procentuálního zastoupení hodnocených kategorií v kontingenční
tabulce byla testována pomocí c2 testu nezávislosti. Sílu vazby mezi expozicí
určitému vlivu a následkem (onemocněním) charakterizuje poměr šancí (OR;
odds ratio), který vyjadřuje poměr rizika onemocnění ve skupině exponované
k riziku ve skupině neexponované. Při výpočtu v modelu logistické regrese
byly hodnoty OR adjustovány vzhledem k rozdílnostem mezi pohlavími, věkem,
městy a rodinnou anamnézou. Testy byly prováděny na hladině významnosti
0,05. P-hodnoty jsou v textu označeny následujícím způsobem: *p < 0,05, **p
< 0,01, ***p < 0,001.
4.3.1 Výskyt alergických onemocnění u dětí v roce 2001
Dětským lékařem diagnostikované alergické onemocnění se vyskytlo celkem u 1935 dětí ze sledovaného souboru 7850 dětí, což představuje prevalenci 24,7 %. Významně vyšší výskyt alergického onemocnění byl zjištěn u chlapců (26,4 %***, dívky 22,8 %). Vyšší výskyt u chlapců oproti dívkám byl zaznamenán zejména u astmatu (OR = 1,6***), recidivující obstrukční bronchitidy (OR = 1,4*) a pollinózy (OR = 1,4***). U děvčat se více vyskytoval atopický ekzém (OR = 1,2*). U nepylové rýmy a ostatních alergií nebyly rozdíly mezi chlapci a dívkami. Zastoupení jednotlivých diagnóz v celém souboru znázorňuje tabulka 4.1, podíl jednotlivých diagnóz v souboru alergiků pak obr. 4.2a.
Tab. 4.1: Zastoupení jednotlivých alergologických diagnóz u dětí
Jednotlivé alergologické diagnózy |
n |
% |
Pollinóza |
867 |
11,1 |
Atopická dermatitida |
554 |
7,1 |
Astma |
399 |
5,1 |
Recidivující obstrukční bronchitida |
227 |
2,9 |
Jiná alergická rýma |
97 |
1,2 |
Ostatní alergie |
327 |
4,2 |
Kombinované diagnózy |
n |
% |
Pollinóza s atopickou dermatitidou |
129 |
1,7 |
Astma pollinare |
116 |
1,5 |
Dermorespirační syndrom |
93 |
1,2 |
Dermorespirační syndrom s pollinózou |
30 |
0,4 |
Pozitivní rodinnou anamnézu alergického onemocnění mělo 40 % dětí z celého souboru, alergii v rodině v přímé linii (matka, otec nebo sourozenci) mělo 61 % alergiků. Riziko rozvoje alergického onemocnění u dětí s pozitivní rodinnou anamnézou bylo téměř třikrát vyšší (OR = 2,9***) oproti dětem bez výskytu onemocnění v rodině.
Do šetření byly zařazeny 4 věkové skupiny (5, 9, 13 a 17-ti letých dětí), aby bylo možno posoudit, jak se s věkem dětí mění výskyt alergií a zastoupení jednotlivých diagnóz a které věkové skupiny jsou nejvíce zatíženy kterým druhem alergického onemocnění. U 5-ti letých dětí byla prevalence alergie 21 %. Mezi 5. a 9. rokem věku byl zaznamenán statisticky významný nárůst alergií na 24 % (OR = 1,3***). Mezi 9.–13.–17. rokem věku počet alergických onemocnění narůstá, ne však významně (13 let – 27 %, 17 let – 28 %). Astmatu přibývá nejvíce mezi 5. a 9. rokem (OR = 1,5*), v dalších věkových obdobích se již prevalence nemění. Nejvyšší výskyt atopického ekzému je u 9-ti letých dětí, ke statisticky významnému poklesu dochází až v období puberty u 17-ti letých (OR = 0,8*). Významný nárůst mezi jednotlivými věkovými skupinami je u pollinózy (OR = 4,6*** v 17ti letech oproti 5-ti letým dětem). Mezi alergologické diagnózy byla zařazena také recidivující obstrukční bronchitida, diagnóza, která předchází stanovení diagnózy astmatu. Nejvyšší počet případů byl diagnostikován u 9-ti letých dětí, v dalších obdobích věku již dochází k poklesu, statisticky významnému u 17-ti letých (OR = 0,5**). Během této doby je pravděpodobně buď diagnostikováno astma nebo se klinické příznaky změní v jinou formu alergického onemocnění.
U nepylové alergické rýmy a ostatních alergií nebyly nalezeny věkové odlišnosti.
Výskyt alergických onemocnění ve vybraných věkových skupinách dětí je znázorněn
na obr. 4.2b.
4.3.2 Výskyt alergických onemocnění dětí ve vybraných sídlech
Šetření prevalence alergií u dětí proběhlo v 18ti městech, která byla vybrána tak, aby zahrnovala jak města s různým počtem obyvatel (15 – 385 tisíc a Praha), tak s rozdílnou kvalitou venkovního ovzduší. Prevalence alergických onemocnění se v jednotlivých městech pohybovala od 11 % do 42 %. Mezi města s nejnižší prevalencí alergií patří Ústí nad Orlicí (11 %), dále Olomouc (13 %) a Kladno (14 %). Naopak nejvyšší výskyt alergických onemocnění byl zaznamenán v Jablonci nad Nisou (42 %), Žďáru nad Sázavou (37 %) a Sokolově (35 %). V Praze byla zjištěna prevalence 31 %, v Brně 21 % a v Ostravě 20 %. Podíl jednotlivých diagnóz na jejich celkovém počtu v jednotlivých městech znázorňuje obr. 4.2c.
Pro zhodnocení event. vlivu kvality venkovního ovzduší na frekvenci výskytu
alergických onemocnění, který je často popisován v literárních zdrojích,
byl použit orientační ukazatel – roční Index kvality ovzduší (IKOr). Podle
tohoto ukazatele, zpracovaného pro jednotlivá města za roky 1995–2000,
byla města rozdělena na tři skupiny. Do první skupiny byla zařazena města,
u kterých se geometrický průměr hodnot IKOr za 6 posledních let pohyboval
v rozmezí 1,0–2,0 (ovzduší vyhovující, zdravé) a maximální hodnota IKOr
za sledované období nedosáhla hodnoty 3,0. Do třetí skupiny byla zařazena
města s nejhorší kvalitou ovzduší, kde se geometrický průměr hodnot IKOr
pohyboval v rozmezí 2,5–3,0, a minimálně tři hodnoty IKOr ve sledovaném období
přesáhly hodnotu 3,0 (ovzduší znečištěné, ohrožující citlivé osoby). Ostatní
města byla zařazena do druhé skupiny. Nejnižší počet alergiků z celkového
počtu dětí byl zjištěn v první skupině (22 %). Statisticky významný rozdíl
v počtu alergiků byl nalezen mezi třetí skupinou (města s nejvíce znečištěným
ovzduším), kde bylo zjištěno 27 %** alergiků a první skupinou s nejnižším
stupněm znečištění
4.3.3 Srovnání výskytu alergických onemocnění u dětí v roce 1996 a v roce 2001
Jedním z hlavních cílů šetření prevalence alergií u dětí v roce 2001 bylo
porovnat získané výsledky s prevalencí alergií zjištěnou v roce 1996. V obou
letech proběhla šetření obdobnou metodikou, ve většině měst spolupracovali
stejní lékaři. Byl srovnáván výskyt alergií u souborů 5, 9 a 13-ti letých
dětí (populace 17-ti letých nebyla v roce 1996 zahrnuta). Celkový počet
alergiků v roce 2001 byl jeden a půlkrát vyšší oproti roku 1996 (23,4 %***
oproti 16,9 %). Statisticky významně vyšší byly v roce 2001 počty alergiků
ve všech třech věkových skupinách
(obr. 4.2d). Také byl oproti roku 1996
zaznamenán nárůst u všech typů sledovaných diagnóz (obr. 4.2e). Podíl alergických
dětí se statisticky významně zvýšil v šesti ze 16ti srovnávaných měst (obr. 4.2f).
4.4 Znečištění ovzduší měst
V roce 2001 byly koncentrace znečišťujících látek ve venkovním ovzduší měřeny na 75 stanicích (49 v resortu MZ a 26 v resortu MŽP) ve 27 městech zahrnutých do Systému monitorování (tab. 3.1 a obr. 3.1). Ve všech sídlech byl v roce 2001 monitorován oxid siřičitý (v manuálních stanicích bylo měření omezeno pouze na topnou sezónu), suma oxidů dusíku, polétavý prach (frakce TSP a/nebo frakce PM10) a ve vzorcích polétavého prachu hmotnostní koncentrace vybraných kovů (arsen, chrom, kadmium, mangan, nikl a olovo). Výběrově jsou nadále v řadě monitorovaných měst sledovány imisní koncentrace polycyklických aromatických uhlovodíků, těkavých organických látek, a některých dalších kovů v polétavém prachu (berylium, měď, rtuť, vanad a zinek), dále oxidu uhelnatého, ozónu, oxidu dusnatého a oxidu dusičitého.
Pro hodnocení naměřených a vypočtených koncentrací sledovaných látek ve
vztahu k imisním limitům byly použity imisní limity platné v roce 2001.
4.4.1 Kontaminanty monitorované ve všech městech Systému monitorování
V roce 2001 pokračoval dlouhodobě pozorovaný trend vývoje některých běžně sledovaných škodlivin.
• V žádném ze sledovaných sídel nebyl roční aritmetický průměr SO2 v roce 2001 vyšší než 20 µg/m3, tedy nad 1/3 imisního limitu (nejvyšší hodnota ročního aritmetického průměru byla naměřena v Hodoníně – 18,3 µg/m3 a v Děčíně – 17,7 µg/m3). V roce 2001 se ve většině sledovaných měst průměrná koncentrace oproti roku 2000, kdy byly zaznamenány nejnižší hodnoty od roku 1991, mírně zvýšila (obr. 4.3a a 4.3b).
• Výsledky měření potvrzují, s výjimkou většiny pražských obvodů, dlouhodobě stabilní pole imisních hodnot oxidu uhelnatého (obr. 4.3m a 4.3n); extrémním případem zůstávají, tak jako v minulých letech (1995–2000), dopravně zatížené lokality v Praze s až 31 % překročením denního imisního limitu v Praze 8 (roční průměr 4546 µg/m3).
• Roční aritmetické průměry sumy oxidů dusíku (obr. 4.3g a 4.3h) se ve většině sledovaných sídel oproti roku 2000 mírně zvýšily. Shodně s roky 1998 až 2000 byla v Praze 5, 8 (94,7 µg/m3 a 86,0 µg/m3) a v Děčíně (89,0 µg/m3) překročena hodnota ročního imisního limitu (80 µg/m3).
• Znečištění ovzduší polétavým prachem má stabilní charakter bez významnějších
změn (obr. 4.3c a 4.3d) a jeho význam ve všech monitorovaných sídlech přetrvává.
Roční imisní limit pro polétavý prach (60 µg/m3) byl v roce 2001 překročen
v Praze 8 (78,2 µg/m3). U frakce PM10 polétavého prachu byla odvozená hodnota
doporučené přípustné roční koncentrace (30 µg/m3) v roce 2001 překročena
u 11 ze sledovaných sídel (Ostrava – 45,3; Karviná – 44,0; Ústí nad Labem
– 42,0; Praha 10 – 37,7; Praha 1 – 35,7; Praha 5 – 35,4; Olomouc – 35,0;
Děčín – 34,9; Praha 9 – 31,4; Praha 6 – 31,2 a Praha 4 – 31,0 µg/m3). V ostatních
hodnocených sídlech, s výjimkou Plzně, kde dosahuje 17,7 µg/m3, se roční
aritmetický průměr pohybuje v rozmezí 20 až 30 µg/m3 (obr. 4.3e a 4.3f).
4.4.2 Výběrově monitorované kontaminanty
Polyaromatické uhlovodíky
Monitoring polyaromatických uhlovodíků (PAU) probíhal v roce 2001 v sedmi sídlech: v Praze, Brně, Plzni, Ústí nad Labem, Hradci Králové, Karviné a Žďáru nad Sázavou. Byl sledován soubor PAU podle US EPA TO–13: fenantren (NPK 1000 ng/m3), antracen, fluoranten, pyren, benzo(a)antracen (NPK 10 ng/m3), chrysen, benzo(b)fluoranten, benzo(k)fluoranten, benzo(a)pyren (NPK 1 ng/m3), dibenz(a,h)antracen, benzo(g,h,i)perylen a indeno(c,d)pyren. Do databáze byly rovněž zařazeny hodnoty měřené v Ostravě v rámci speciálního monitoringu, kde se sleduje pouze 8 vybraných PAU. Odběry vzorků ovzduší byly prováděny každý šestý den.
• Z obr. 4.6d je zřejmé, že se roční aritmetické průměry benzo(a)antracenu pohybovaly v jednotlivých oblastech v širokém rozpětí – od 0,7 ng/m3 v Brně do 11 ng/m3 v Karviné. Doporučená nejvyšší denní přípustná koncentrace pro benzo(a)antracen byla překračována ve všech oblastech kromě Brna. V Ostravě a Karviné ji převýšila čtvrtina výsledků, v ostatních oblastech necelá desetina.
• Největší zatížení benzo(a)pyrenem bylo zjištěno v Ostravě, kde roční průměrná koncentrace činila 7 ng/m3 a 80 % výsledků měření převýšilo doporučenou nejvyšší denní přípustnou koncentraci. Ta byla překračována i v ostatních sledovaných lokalitách – v Karviné, Praze a Plzni u více než poloviny hodnot, i v nejméně zatížených oblastech v Brně a Žďáru nad Sázavou téměř pětina výsledků nevyhovovala doporučením (obr. 4.6d).
• Koncentrace fenantrenu v žádné ze sledovaných oblastí nepřekročily nejvyšší doporučenou přípustnou koncentraci.
• Z grafického zpracování výsledků (obr. 4.6a) je patrné, že celková koncentrace polyaromatických uhlovodíků v Karviné, vyjádřená jako suma PAU, 2–3krát převýšila hodnoty v ostatních sledovaných oblastech. Pro Ostravu, vzhledem k užšímu spektru sledovaných látek, nelze tuto hodnotu vyčíslit.
Směs PAU tvoří řada sloučenin s rozdílnou zdravotní závažností, také polyaromáty klasifikované jako pravděpodobné karcinogeny se svým zdravotním působením liší. Porovnáním karcinogenního účinku zjištěných koncentrací různých zástupců polyaromatických uhlovodíků se zdravotní závaž- ností jednoho z nejtoxičtějších a nejlépe prozkoumaných karcinogenních polyaromátů -benzo(a)pyrenu- lze vyjádřit karcinogenní potenciál směsi PAU v ovzduší pomocí toxického ekvivalentu benzo(a)pyrenu (TEQ), při jehož výpočtu byly použity toxické ekvivalentové faktory (TEF) podle US EPA:
Látka |
TEF |
Látka |
TEF |
Látka |
TEF |
Benzo(a)pyren |
1 |
Benzo(b)fluoranten |
0,1 |
Dibenz(a,h)antracen |
1 |
Benzo(k)fluoranten |
0,01 |
Benzo(a)antracen |
0,1 |
Indeno(c,d)pyren |
0,1 |
Vynásobením koncentrace každého PAU tímto faktorem je po sečtení získána hodnota toxického ekvivalentu benzo(a)pyrenu směsi PAU. Hodnoty TEQ pro sledovaná sídla jsou znázorněny na obr. 4.6a. Nejvyšší karcinogenní potenciál byl v roce 2001 zjištěn v Ostravě (roční průměr 10,1 ng/m3) a Karviné (roční průměr 8,7 ng/m3). V Praze a Plzni byl zjištěn karcinogenní potenciál PAU třikrát nižší a v Ústí nad Labem a v Hradci Králové pětkrát nižší než v Ostravě.
Sledování koncentrací PAU v ovzduší probíhá systematicky od roku 1997, proto bylo možno statisticky analyzovat výsledky měření pětiletého období. V průběhu sledování došlo k několika významným změnám – v roce 1999 bylo odběrové zařízení z technických důvodů přesunuto z Benešova do Hradce Králové, od roku 2000 jsou do monitoringu zahrnovány výsledky z Ostravy, kde se měří užší spektrum látek. Z dalšího statistického hodnocení byly vyloučeny výše uvedené oblasti, neboť v nich neprobíhal monitoring celé sledované období. Nebyly hodnoceny ani výsledky z Ústí nad Labem, kde došlo v roce 1999 ke změně umístění stanice a výpadku měření.
Analýza časových řad výsledků měření (1997 až 2001) zpracovaná pro pět sídel (Praha 10, Karviná, Brno, Plzeň a Žďár nad Sázavou) pro benzo(a)antracen, benzo(a)pyren, sumu PAU a hodnoty toxického ekvivalentu BaP (TEQ) prokázala ve všech sídlech komplikované nelineární trendy, které nelze popsat ani jako klesající ani rostoucí. To je zřejmé z obr. 4.6b, kde jsou znázorněny meziroční hodnoty TEQ. Ve většině měst křivka trendu nejprve klesá, dosáhne minima (v roce 1999 v Praze 10 a v Plzni, v roce 2000 ve Žďáru nad Sázavou a v Brně) a potom má stoupající tendenci. V Karviné má křivka trendu opačný průběh s maximem v roce 1999. Rozdílnost trendu mezi Karvinou a ostatními městy byla potvrzena při statistické analýze. Analýza také potvrdila statisticky významný rozdíl koncentrací polyaromátů (BaA, BaP, celkových PAU a TEQ) v jednotlivých letech s významným rozdílem mezi topnou a netopnou sezonou. Hodnoty TEQ měřené v sídlech s nejnižším zatížením (v Brně a Žďáru nad Sázavou) nevykazují významné rozdíly. V ostatních sídlech byly hodnoty TEQ statisticky odlišné.
Podrobněji byly analyzovány sezónní změny koncentrací PAU v hodnocených oblastech. Jak je zřejmé z obr. 4.6c, který zobrazuje změnu TEQ za období 1997–2001, jsou koncentrace karcinogenních PAU v letním období řádově nižší než v zimě, což odpovídá publikovaným údajům; v zimě dochází ke zvýšení celkových emisí PAU spalováním fosilních paliv při vytápění. Ke zvýšení koncentrací v zimě dále přispívají špatné rozptylové podmínky a i snížení fotolytické degradace PAU v atmosféře. Tvar křivek zobrazujících vliv sezónnosti je pro všechna města kromě Karviné srovnatelný. Charakteristické zde je výrazné letní minimum (červen až srpen) ohraničené z jedné strany pozvolným poklesem v jarních měsících a ze strany druhé strmým nárůstem v období podzimu. Zvýšené celoroční emise PAU v Karviné dané odlišnou strukturou především průmyslových zdrojů vede nejenom k výrazně vyšším měřeným hodnotám v průběhu celého roku, ale je zde i například kratší období „letního“ minima.
V rámci statistické analýzy byl rovněž testován vztah mezi měřenými hodnotami benzo(a)antracenu a benzo(a)pyrenu. U všech sídel byla zjištěna velice těsná závislost, korelační koeficient se pohyboval v rozmezí 0,64 (v Brně) až 0,99 (v Karviné).
Těkavé organické látky
V roce 2000 probíhalo sledování těkavých organických látek (VOC) v pěti sídlech: v Praze, Ústí nad Labem, Karviné, Hradci Králové a v Sokolově. Odběry vzorků ovzduší bylo v zimním období prováděno ve stejných termínech jako u PAU, od dubna do září každý 12. den. Byly sledovány 42 organické sloučeniny (podle US EPA TO - 14), do hodnocení jich bylo zahrnuto 23, neboť ostatní se většinou nacházejí v koncentracích pod mezí stanovitelnosti. Do databáze byly rovněž zahrnuty výsledky měření z Ostravy, kde se pomocí jiné metody sleduje 8 vybraných VOC. Mezi nejdůležitější VOC, pro které jsou stanoveny doporučené hodnoty nejvyšších přípustných koncentrací, patří aromatické uhlovodíky (benzen, toluen, suma xylenů, styren, suma trimetylbenzenů) a chlorované alifatické i aromatické uhlovodíky (trichlormetan, tetrachlormetan, trichloreten, tetrachloreten, chlorbenzen, suma dichlorbenzenů). Doporučené nejvyšší přípustné koncentrace sledovaných látek byly v monitorovaných lokalitách překračovány výjimečně, pouze v Ostravě téměř desetina výsledků převýšila doporučené hodnoty pro benzen. Z obr. 4.6e je patrné, že nejvyšší celková zátěž VOC (suma VOC) byla zjištěna v Ústí nad Labem (167 µg/m3), v ostatních sledovaných oblastech byla až pětkrát nižší. Příčinou byly především vysoké koncentrace Freonu 12 zjištěné v Ústí nad Labem v jarních a letních měsících, jejichž zdroje lze hledat v úniku těchto látek v blízkosti odběrového zařízení (např. v klimatizační jednotce v objektu blízké nemocnice).
Význam sledování látek, které v ovzduší mohou způsobovat za odpovídajících podmínek vznik produktů fotochemických reakcí tj. oxidu dusnatého, dusičitého, ozónu a organických látek (obr. 4.3i až 4.3l a 4.3o a 4.3p), přetrvává.
4.4.3 Kovy v polétavém prachu
Hmotnostní koncentrace vybraných kovů byly získány analýzou čtrnáctidenních sumačních vzorků polétavého prachu. Úroveň znečištění ovzduší sledovanými prvky v období 1995 až 2001 zvolna klesá (olovo, arsen) nebo je víceméně stabilní (kadmium, chrom), s výjimkou niklu bez významnějších výkyvů.
Na obr. 4.7a až 4.7c jsou pro širší informaci uvedeny hodnoty jednotek karcinogenního rizika (UCR) udávaných WHO pro dvě různé úrovně teoretického odhadu pravděpodobnosti zvýšení rizika vzniku nádorových onemocnění (1x10-6 a 1x10-5) při celoživotní expozici sledovaným koncentracím kovů v ovzduší. Použití těchto podkladů pro analýzu naměřených imisních koncentrací kovů však musí vždy zahrnovat i rozvahu nad pravděpodobnou frekvencí expozice (je třeba použít konzervativní scénář, považující mj. koncentrace látky ve venkovním i vnitřním ovzduší stejné).
Střední roční koncentrace sledovaných kovů v polétavém prachu lze popsat následovně:
• Arsen
Hodnoty ročních aritmetických průměrů koncentrací se v roce 2001 pohybovaly v rozmezí od 0,004 µg/m3 do 0,00015 µg/m3. Nad tímto rozpětím se pohybovaly hodnoty nalezené v Ostravě (0,0058 µg/m3) a v Mělníku (0,0053 µg/m3). Střední koncentrace v žádném sídle tedy nedosáhly doporučené hodnoty 0,015 µg/m3, nově navrhované hodnotě 0,006 µg/m3 se blíží koncentrace nalezená v Ostravě (obr. 4.7d).
• Kadmium
Hodnoty ročních aritmetických průměrů nepřekročily úroveň poloviny platného imisního limitu 0,010 µg/m3. Nejvyšší střední roční hodnoty, nalezené v Ostravě (0,0046 µg/m3), Příbrami (0,0045 µg/m3) a v Praze 4 (0,0044 µg/m3), se blíží nově navrhované limitní koncentraci 0,005 µg/m3. Nejnižší střední roční hodnoty byly v Kladně (0,00015 µg/m3) (obr. 4.7e).
• Chrom
Hodnoty ročního aritmetického průměru koncentrací celkového chromu se většinou pohybovaly v rozmezí 0,0001 µg/m3 až 0,0080 µg/m3. Toto rozpětí převýšily pouze hodnoty nalezené v Kladně (0,0143 µg/m3) a v Liberci (0,0116 µg/m3) (obr. 4.7f).
• Nikl
Hodnoty ročního aritmetického průměru koncentrací se většinou pohybovaly v rozmezí 0,0004 µg/m3 až 0,05 µg/m3. Toto rozpětí převýšily pouze hodnoty nalezené v Příbrami (0,0692 µg/m3), v Plzni (0,0564 µg/m3) a v Děčíně (0,0531 µg/m3), které však nedosáhly původní doporučené hodnoty 0,150 µg/m3, překročily však nově navrhovanou hodnotu 0,020 µg/m3. Tato hodnota nově navrhovaného imisního limitu byla překročena celkem v deseti sídlech (obr. 4.7g).
• Olovo
Zákonem stanovený (i navrhovaný) roční imisní limit 0,5 µg/m3 nebyl v roce 2001 překročen v žádné ze 32 sledovaných lokalit (25 sídel a 7 pražských obvodů). Nejvyšší hodnoty imisních charakteristik olova byly nalezeny v Karviné (0,0595 µg/m3) a dále v Příbrami (0,0483 µg/m3) a v Hodoníně (0,0398 µg/m3) (obr. 4.7h).
• Mangan
Hodnoty ročních aritmetických průměrů se v roce 2001 pohybovaly od 0,040 µg/m3 do 0,0022 µg/m3. Nad tímto intervalem se pohybují hodnoty nalezené v Ústí nad Labem (0,0540 µg/m3), v Ostravě (0,0459 µg/m3) a v Praze 8 (0,0416 µg/m3) (obr. 4.7ch).
4.5 Hodnocení expozice základním škodlivinám
4.5.1 Index kvality ovzduší
Do zpracování indexu kvality ovzduší (IKOr) byly zahrnuty naměřené roční
hodnoty aritmetického průměru SO2, NOx, polétavého prachu frakce TSP a
PM10 (obr. 4.4). Z 35 hodnocených sídel a pražských obvodů se 17 pohybuje
ve třetí třídě (ovzduší mírně znečištěné), z toho Praha 5 (2,882) a Praha
8 (2,907) na hranici třídy čtvrté (znečištěné ovzduší) (v Praze 7 byly sledovány
pouze koncentrace TSP). V ostatních sídlech je ovzduší hodnoceno jako vyhovující
(druhá třída), v Kladně a Příbrami lze podle tohoto ukazatele hodnotit venkovní
ovzduší jako čisté (první třída). V roce 2001 došlo u 22 sídel k mírnému
zvýšení IKOr oproti roku 2000.
4.5.2 Expozice škodlivinám z ovzduší
Znečištění ovzduší lze také vyjádřit jako potenciální expozici obyvatel dané lokality určité koncentrační hladině – jako „nabídku“. Tímto způsobem je demonstrována průměrná dlouhodobá expozice základním znečišťujícím látkám, které mají stanoven roční imisní limit (IHr). Výsledkem je podíl z celkového počtu obyvatel monitorovaných měst vystavených určité expozici škodlivinám z venkovního ovzduší (obr. 4.5). Do výpočtu podílu exponovaných obyvatel je zahrnuta i neměřená lokalita Šumperk (0,9 % obyvatel monitoringu).
• Průměrná dlouhodobá expozice oxidu siřičitému je nízká, pro 99 % populace sledovaných sídel nepřesáhla v roce 2001 úroveň 20 µg/m3 tj. jednu třetinu expozičního (imisního) limitu. Od roku 1999 lze o expozici oxidu siřičitému hovořit jako o stabilní na úrovni přirozeného pozadí.
• Expozice oxidům dusíku je vyšší a významnější. Zastoupení expozičních úrovní je dlouhodobě stabilní, 21 % populace ve sledovaných sídlech je exponováno koncentracím do jedné třetiny ročního imisního limitu, 40 % koncentracím v rozsahu od jedné třetiny do dvou třetin hodnoty IHr, 37 % koncentracím v rozsahu dvou třetin až celého imisního limitu, 2 % populace (Děčín) je exponováno koncentracím přesahujícím imisní limit (80 µg/m3).
• Význam expozice obyvatelstva polétavému prachu frakce TSP a PM10 přetrvává.
Koncentracím frakce TSP mezi imisním limitem a dvěma třetinami imisního
limitu je exponováno 49 % sledované populace, koncentracím mezi dvěma třetinami
až jednou třetinou hodnoty IHr 33 %. Dlouhodobý vývoj lze charakterizovat
zmenšováním rozpětí měřených koncentrací při víceméně stabilních středních
hodnotách. Srovnáváme-li nalezené roční imisní charakteristiky PM10 s doporučenou
nejvyšší roční hodnotou odvozenou z podkladů WHO (30 µg/m3), je situace
podobná roku 2000. Podíl obyvatel sledovaných sídel exponovaný středním
hodnotám nad 30 µg/m3 se oproti roku 2000 mírně zvýšil na 56 %. S ohledem
na to, že dalších 31 % obyvatel bylo exponováno hodnotám v rozmezí dvou třetin
až celého ročního limitu, lze konstatovat, že 87 % obyvatel ve sledovaných
oblastech je exponováno hodnotám nad 20 µg/m3 ročního aritmetického průměru.
4.6 Mobilní systém provozovaný SZÚ
V roce 2001 pokračovala v Praze aktualizace datových souborů získaných v první fázi měření (1994 až 1996) mobilním systémem. Bylo proměřeno dvacet lokalit. Zároveň byly statistickou analýzou testovány vztahy mezi datovými soubory z první etapy měření a z aktualizace v roce 2001. Cílem bylo:
• aktualizovat datové soubory získané v první etapě měření (1994–1996);
• vyhodnotit možné změny trendů sledovaných škodlivin;
Aby bylo možno do
analýzy trendů zahrnout i vliv sezónnosti byla pro srovnání s rokem 2001
použita pouze data z roku 1995, protože ta pokrývala celý kalendářní rok.
• Testování naměřených dat nalezlo mezi roky 1995 a 2001 významné rozdíly pro oxid dusnatý, ozón a oxid siřičitý, v obou případech lze rozdíly popsat jako pokles.
• Testování nenalezlo mezi léty 1995 a 2001 žádný statisticky významný posun
středních hodnot u oxidu uhelnatého, sumy oxidů dusíku (NOx) a u hodnot
poměru oxidu dusnatého (NO) a oxidu dusičitého (NO2) i když i zde orientační
odhad vývoje trendů naznačuje spíše pokles.
Analýzu dat komplikovala ve
většině případů (mimo SO2 a poměr NO/NO2) skutečnost, že jednotlivá měřící
místa vykazovala různé sklony závislostí.
Mobilní systém SZÚ úspěšně prošel v prosinci roku 2001 kontrolním auditem
ČIA podle ISO 45 000 pro měření imisních koncentrací oxidu siřičitého, oxidu
uhelnatého, ozónu, polétavého prachu frakce TSP, oxidu dusnatého, oxidu
dusičitého a některých meteorologických parametrů kvality venkovního ovzduší
(tlak, teplota, relativní vlhkost). Další činnost mobilního systému byla
soustředěna na zajištění správné funkce systému QA/QC, zejména přenosu
správné hodnoty do měřící sítě provozované hygienickou službou v oblastech.
Jedná se o proces souběžný s činností kalibrační laboratoře v SZÚ.
4.7 Monitoring vnitřního prostředí bytů
Na základě informací získaných v rámci realizované etapy (1999–2001) monitoringu vnitřního ovzduší bylo provedeno screeningové zhodnocení, porovnávající význam expozice vybraným škodlivinám (formaldehyd, benzen, oxid dusičitý) z venkovního a vnitřního prostředí. Podkladem byly informace o koncentracích vybraných látek v měřených bytech a mateřských školách a základní denní časový snímek pro sledovaný soubor dětí, který byl získán v dotazníkovém šetření. Z něj vyplývá, že předškolní dítě stráví v rámci celého roku průměrně denně v bytě 15,3 hodin (od 14,3 v létě po 16,1 v zimě), v budově mateřské školy 3 hodiny (od 2,6 v létě po 4 v zimě) a venku 5,7 hodin (od 4 v zimě po 7,2 v létě). To znamená, že v bytě stráví dítě 5,5krát více času než uvnitř mateřské školy a 2,7krát více času než venku.
Zjištěné střední hodnoty formaldehydu ve vnitřním prostředí všech měřených bytů se pohybovaly mezi 20 až 30 µg/m3 z toho 13 až 18 % měřených hodnot bylo vyšších než 50 µg/m3. Měření formaldehydu ve venkovním ovzduší se běžně neprovádí, podle informací z odborné literatury a existujících výsledků některých cílených měření se jeho koncentrace pohybují v řádu jednotek mikrogramů. Hlavním zdrojem expozice v případě formaldehydu je tedy vnitřní prostředí, a to nejen z hlediska délky expozice v rámci dne ale i z hlediska výše koncentrací. Ve 4 % bytů byly zjištěny koncentrace vyšší než 100 µg/m3, které způsobují významné zvýšení výskytu dráždivých účinků formaldehydu na oči a dýchací ústrojí.
Nalezené střední hodnoty koncentrací benzenu byly ve vnitřním prostředí mezi 2 a 4 µg/m3 (medián) a mezi 5 a 6 µg/m3 (aritmetický průměr), 10 % hodnot bylo vyšších než 10 µg/m3 a ojedinělá maxima dosahovala až několika desítek µg/m3. Ve venkovním ovzduší měst jsou zjišťovány střední hodnoty v rozmezí od 2 do 4 µg/m3 (aritmetický průměr). Vnitřní prostředí je tedy v případě benzenu významnějším zdrojem expozice z hlediska doby a do určité míry i z hlediska vyšších koncentrací. Rozdíl není tak výrazný jako v případě formaldehydu. Jako základní zdroj benzenu ve vnitřním prostředí (expozice) je udáván tabákový kouř; lze však očekávat, že jeho uplatnění v případě cíleného monitorování vnitřního prostředí zaměřeného na předškolní děti je nekvantifikovatelné. Podle dotazníkového šetření se kouří ve 23 % domácností, ale na výsledcích se pravděpodobně kouření nepodílelo.
Střední hodnoty koncentrací oxidu dusičitého ve vnitřním prostředí se v celém souboru měřených bytů pohybovaly mezi 24 a 25 µg/m3. Průměrné venkovní roční koncentrace byly ve 14 sídlech nižší a v 15 vyšší než tato hodnota a pohybovaly se mezi 16 a 41 µg/m3. Zdrojem expozice je tedy z hlediska koncentrace vnitřní i venkovní prostředí, záleží na konkrétní lokalitě. Významnost vnitřního prostředí z hlediska doby pobytu je stejná jako v předchozích hodnoceních.
Jako konkrétní aplikace bylo provedeno srovnání významnosti expozice oxidu dusičitému z venkovního a vnitřního prostředí na souboru měřených bytů v Brně. Pro odhad střední hodnoty koncentrace oxidu dusičitého ve venkovním ovzduší v lokalitě zahrnující umístění bytů a mateřských školek byly použity výstupy z měření mobilním měřícím systémem realizovaného v průběhu dvou let na území města Brna.1 Výsledky byly statisticky vyhodnoceny a znázorněny jako plochy charakterizované určitým intervalem koncentrací ve vrstvách GIS (obr. 4.8).
Data o koncentracích oxidu dusičitého ve vnitřním prostředí byla získána měřením vždy tříhodinových intervalů v topné a netopné sezóně (1999 až 2001) v celkem třiceti třech bytech a pěti mateřských školkách.
Z projekce adres jednotlivých měřených bytů do izokoncentrační mapy vyplývají následující závěry. Průměrné koncentrace oxidu dusičitého jsou:
1. ve 13 bytech a 3 mateřských školách významně vyšší než hodnoty vycházející z imisního modelu (39,4 % bytů)
2. ve 13 bytech a 2 mateřských školách srovnatelné s hodnotami vycházející z imisního modelu (39,4 % bytů)
3. v 7 bytech nižší než hodnoty vycházející pro venkovní ovzduší z imisního modelu (21,2 % bytů).
Pro děti v 80 % bytů a ve všech mateřských školách v této části Brna představuje
vnitřní prostředí srovnatelnou nebo vyšší koncentrační hladinu než venkovní
prostředí zhodnocené na základě střední hodnoty získané extrapolací ze
souboru mobilních měření. Z hlediska významnosti expozice oxidu dusičitému
z vnitřního prostředí k tomuto faktu ještě přispívá poměr délky pobytu
v jednotlivých prostředích.
4.8 Dílčí závěry
Výsledky sledování incidence ošetřených akutních respiračních onemocnění jsou v roce 2001 obdobné jako v předchozích letech. Incidence kolísala ve sledovaných oblastech od jednotek po stovky případů na 1000 osob dané věkové skupiny. Ze spektra sledovaných akutních respiračních onemocnění jsou nejpočetněji zastoupeny onemocnění horních dýchacích cest (73 %). Onemocnění dolních dýchacích cest a orgánů (bronchitidy a pneumonie) se na celkové incidenci ARO podílí v jednotlivých městech značně rozdílně. Tento podíl je nejvyšší ve věkové kategorii 1–5 let a pohybuje se od 24 % ve Svitavách do 6 % v Liberci.
V roce 2001 proběhlo v 18 sídlech šetření výskytu alergických onemocnění u 5, 9, 13 a 17ti letých dětí. Dětským lékařem diagnostikované alergické onemocnění se vyskytlo u 25 % dětí, častěji u chlapců (26 %) než u dívek (23 %). Nejčastější alergologickou diagnózou byla alergická rýma pylová – pollinoza (11 % dětí), následoval atopický ekzém (7 %) a astma (5 %). Výskyt alergických onemocnění narůstal se zvyšující se věkovou kategorií, od 21 % u 5ti letých dětí na 28 % u dětí 17ti letých. Celkový počet alergiků v roce 2001 byl 1,5krát vyšší než v roce 1996, navýšení bylo statisticky významné, a to jak u všech sledovaných věkových skupin, tak u chlapců a dívek. V šesti městech (jedna třetina měst celkového počtu v šetření) se oproti roku 1996 významně zvýšilo procento alergiků.
Průměrné roční koncentrace oxidu siřičitého v žádném sídle nepřekročily 20 µg/m3. Znečištění oxidy dusíku má setrvalý charakter, oproti roku 2000 jsou hodnoty mírně zvýšeny. V některých sídlech jsou
1 Bližší popis organizace měření a použitých postupů měření mobilním měřícím systémem v Brně viz „Odborná zpráva za Subsystém č. I. za rok 1999, z roku 2000“.
měřené hodnoty na úrovni imisního limitu platného v roce 2001, který byl v Děčíně, v Praze 5 a 8 překročen. Přetrvávají vyšší hodnoty znečištění ovzduší oxidem uhelnatým v dopravně zatížených lokalitách v pražské aglomeraci s až 31 % překročení hodnoty denního imisního limitu. Znečištění ovzduší polétavým prachem frakce TSP a PM10 má stabilní charakter, roční imisní limit byl u frakce TSP překročen v Praze 8 (78,2 µg/m3), doporučená přípustná koncentrace PM10 odvozená z podkladů WHO byla překročena v 11 sídlech (v Ostravě, Karviné, Ústí nad Labem, Olomouci, Děčíně a v šesti pražských obvodech). Žádná hodnota ročního aritmetického průměru sledovaných kovů nepřevýšila platné nebo nově navrhované či doporučené hodnoty imisních limitů – výjimkou je nikl, kde v deseti sídlech byla překročena hodnota navrhovaného ročního imisního limitu. Úroveň znečištění ovzduší sledovanými prvky v období 1995 až 2001 zvolna klesá (olovo, arsen) nebo je víceméně stabilní (kadmium, chrom) bez významnějších výkyvů, výjimkou jsou hodnoty niklu s výrazně vyšší (až řádovou) variabilitou hodnot, a to i v rámci jednotlivých lokalit.
Benzo(a)pyren zůstává nejzávažnějším kontaminantem mezi polycyklickými aromatickými uhlovodíky; překročení nejvyšší doporučené přípustné koncentrace pro benzo(a)pyren bylo naměřeno ve všech městech (nejvíce v Ostravě – více než 80 % výsledků). V Karviné, Praze a Plzni překračovala více než polovina měřených hodnot nejvyšší doporučené přípustné koncentrace benzo(a)pyrenu. Pro benzo(a)antracen byly překračovány doporučené hodnoty ve všech oblastech s výjimkou Brna (nejvíce v Ostravě a v Karviné, kde se jednalo přibližně o čtvrtinu naměřených hodnot). Karcinogenní potenciál sledované sumy PAU (TEQ) je nejvyšší v Ostravě (10,1 ng/m3) a v Karviné (8,7 ng/m3) a v těchto dvou sídlech je třikrát vyšší než v Praze a Plzni a pětkrát vyšší než v Ústí nad Labem a Hradci Králové. Analýza dlouhodobých časových řad výsledků měření zpracovaná pro pět sídel (Praha 10, Karviná, Brno, Plzeň a Žďár nad Sázavou) pro hodnoty benzo(a)antracenu, benzo(a)pyrenu, sumu PaU a hodnoty toxického ekvivalentu (TEQ) prokázala ve všech sídlech komplikované nelineární trendy, které nelze popsat ani jako klesající ani rostoucí, a výrazný sezónní charakter s řádově nižším letním minimem. Analýza prokázala i těsné korelace mezi hodnotami benzo(a)antracenu a benzo(a)pyrenu.
Doporučené nejvyšší přípustné koncentrace těkavých organických látek – benzenu, toluenu, sumy xylenů, styrenu, trimetylbenzenu – jsou překračovány pouze výjimečně.
Hodnoty ročního indexu kvality ovzduší zůstávají relativně stálé nebo jsou oproti roku 2000 nevýznamně vyšší (v roce 2001 došlo u 22 sídel k mírnému navýšení hodnoty). Potenciální expozice koncentracím přesahujícím hodnoty expozičních limitů byly zjištěny u 1,7 % sledované populace v případě sumy oxidů dusíku, kde je i zastoupení expozičních úrovní po výrazném zhoršení mezi roky 1994 a 1995 v dalších letech spíše stabilní. Nejvyšším průměrným koncentracím (plošně) je stále populace vystavena v případě polétavého prachu. U frakce PM10 je 87 % obyvatel sledovaných sídel vystaveno koncentracím nad 20 µg/m3 ročního průměru.
Na základě informací získaných v rámci realizované etapy (1999–2001) monitoringu vnitřního ovzduší bytů bylo provedeno screeningové zhodnocení, porovnávající význam expozice vybraným škodlivinám (formaldehyd, benzen, oxid dusičitý) z venkovního a vnitřního prostředí. Významnost vnitřního prostředí je dána především průměrnou délkou pobytu – předškolní dítě stráví 5,5krát více času v bytě než uvnitř mateřské školy a 2,7krát více času než venku, a dále koncentracemi ve venkovním a vnitřním prostředí. Významnost vnitřního prostředí jako převažujícího zdroje expozice klesá v řadě od formaldehydu, přes benzen až po oxid dusičitý, v případě benzenu a oxidu dusičitého závisí i na konkrétní lokalitě. Například v Brně představuje u oxidu dusičitého vnitřní prostředí v 80 % měřených bytů a ve všech mateřských školách srovnatelnou nebo vyšší zátěž pro děti než prostředí venkovní.