4.12. Päästölähteillä ja kemiallisella koostumuksella huomattava vaikutus kaupunki-ilman hiukkasten haitallisuuteen

Mikko HappoFM Mikko Happo, väitös
Perjantai 4.12.2009 klo 12, Tietoteknian auditorio

Luonnontieteiden ja ympäristötieteiden tiedekunta/Ympäristötiede

Inflammation and tissue damage in the mouse lung by size-segregated urban air particulate matter – role of chemical composition and sources of particles (Kokoluokiteltujen kaupunki-ilman hiukkasten aiheuttama tulehdus ja kudosvaurio hiiren keuhkoissa – Hiukkasten kemiallisen koostumuksen ja päästölähteiden merkitys)


Vastaväittäjä: Tutkimusprofessori, FT Harri Alenius, Työterveyslaitos
Kustos: Professori, FT Maija-Riitta Hirvonen
 

Päästölähteillä ja kemiallisella koostumuksella huomattava vaikutus kaupunki-ilman hiukkasten haitallisuuteen

Öljynpoltosta, puun ja hiilen epätäydellisestä palamisesta ja katupölystä peräisin olevat kaupunki-ilman hiukkaset aiheuttavat merkittäviä tulehdusreaktioita ja kudosvauriota keuhkoissa. Myös vallitsevat sääolot vaikuttavat hiukkasten kemialliseen koostumukseen ja samalla niiden haitallisuuteen.

Väitöstutkimuksessa selvitettiin hiukkasmaisten ilmansaasteiden haitallisuutta hiiren keuhkoissa. Hiiriä altistettiin kuudesta Euroopan kaupungista kerätyille ulkoilman hiukkasille, jotka edustivat päästölähteiden ja ilmastollisten olojen suhteen erilaisia ilmanlaatutilanteita. Tämän lisäksi tutkittiin Helsingissä neljänä vuodenaikana kerättyjen hiukkasten kykyä aiheuttaa tulehdusta keuhkoissa.

Tulokset osoittivat, että karkeat, pääasiassa paikallisesta katupölystä peräisin olevat hiukkaset (PM10-2.5) tuottivat kaikkein voimakkaimmat tulehdusvasteet hiiren keuhkoissa. Pienhiukkasnäytteiden (PM2.5-0.2) tuottamien vasteiden voimakkuudessa oli huomattavan suurta vaihtelua keräyspaikkojen välillä. Kaikkein pienimpien kokoluokkien hiukkaset eivät aiheuttaneet merkittäviä tulehdusvasteita.

Keräyskampanjan aikana vallinneella säätilalla todettiin olevan vaikutusta hiukkasten kykyyn aiheuttaa tulehdusta. Lämpimien ja kuivien mittauskampanjoiden aikana kerätyt pienhiukkasnäytteet (Helsinki, Barcelona, Ateena) aiheuttivat voimakkaampia tulehdusvasteita kuin näytteet, jotka oli kerätty viileiden ja kosteiden keräyskampanjoiden aikana (Duisburg, Praha, Amsterdam). Myös Helsingissä keväällä, kesällä ja syksyllä kerättyjen pienhiukkasnäytteiden tulehdusaktiivisuus hiiren keuhkoissa oli selvästi voimakkaampaa kuin vastaavalla talvinäytteellä. Tutkimuksen mukaan lämpimien ja kuivien kausien pienhiukkasnäytteiden tulehdusaktiivisuutta kohotti orgaanisten yhdisteiden kemiallinen muuntuminen auringonvalossa,

Pienhiukkasten maaperästä ja öljynpoltosta peräisin olevat hiukkaskoostumukset, liikenteestä ja metalliteollisuudesta peräisin olevat metallit sekä ilmakehässä hapettuneet polttolähteiden orgaaniset yhdisteet voitiin yhdistää kohonneisiin tulehdusvasteisiin. Osa tuloksista viittasi siihen, että kaupunki-ilman hiukkaset voivat vaikuttaa keuhkoihin myös muulla tavoin kuin suorien tulehdusmekanismien kautta. Huonosta puun- ja hiilenpoltosta peräisin olevat hiukkaskoostumukset heikensivät immuunijärjestelmän toimintaa, mikä puolestaan voi lisätä mm. keuhkojen kudosvauriota.

Tutkimus osoitti, että kaupunki-ilman hiukkasten kykyyn aiheuttaa tulehdusta keuhkoissa vaikuttivat niin hiukkasen fysikaalinen koko kuin päästölähteiden ja sääolojen määräämä kemiallinen koostumus. Kaupunki-ilman laadun parantamiseksi tulisi pakokaasupäästöjen ohella vähentää myös autojen jarru- ja rengaspölypäästöjä sekä katupölyn määrää. Puun ja hiilen huonoa polttoa pienlämmityksessä sekä laivojen raskasöljyn polttoa satamissa tulisi myös vähentää.

Väitöskirja on julkaistu sarjassa National Institute for Health and Welfare (THL), Tutkimus, ISBN 978-952-245-176-7. Sitä voi tilata yliopiston kirjaston julkaisumyynnistä, sähköposti: yrjo.valtanen@uku.fi tai verkko-osoitteesta http://www.uku.fi/kirjasto/julkaisutoiminta/julkmyyn.shtml

Lisätietoja:
Tutkija Mikko Happo
p. 020 610 6482
mikko.happo@thl.fi
 

Artikkelin kirjoitusvuosi: 2009

Takaisin tämän vuoden artikkeleihin