Μελέτη της προσωπικής έκθεσης από αιωρούμενα σωματίδια, των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών τους και των πηγών τους σε εσωτερικούς χώρους κατοικιών: διερεύνηση της συνεισφοράς του εξωτερικού περιβάλλοντος και των οικιακών δραστηριοτήτων στα αερολύματα εσωτερικών χώρων

Abstract

The atmospheric fate of particulate matter (PM) is of great concern because of the adverse health effects. Special attention is paid to fine particulate matter (PM2.5, particles with aerodynamic diameter less than 2.5 μm), because of their ability to penetrate deeper into the lungs and cause or trigger respiratory and cardiovascular responses. Coarse particles (PM10-2.5, particles with aerodynamic diameter between 2.5 and 10 μm) are shown to be related to allergic responses of the upper respiratory tract. Indoor aerosol is an important component of personal PM exposures because people spend more than the 80% of their daily time indoors (work, residence). Environmental features such as precipitation, meteorological conditions and daily activities also influence PM levels. It is also important to clarify the degree to which physical properties of PM (mass, size, number) affect human organism and examine the correlation between different parameters.The objective of this study was to investigate the relationships of ambient, outdoor residential and indoor particle mass and number, and evaluate the contributions of meteorological conditions, residential configuration, traffic patterns and indoor activities (both type and frequency). PM10, PM2.5, PM(10-2.5), particle number concentration and the PM2.5 reflectance, were monitored continuously at a fixed ambient site and at 35 residencies in the metropolitan area of Athens (indoors and outdoors), for a 18-month period (October 2002-March 2004). Monitoring residencies was carried out consecutively for a period of 7 days for each residence.Statistical analysis of PM data, showed that central site provides important information about fine PM and reflectance for the city of Athens as a whole, due to low spatial divergence. High PM10 concentrations were partly attributed to coarse particles from the resuspension of road dust and from the contribution of local emissions, in areas where construction projects, related to the 2004 Olympic Games took place, during the monitoring period.Outdoor residencies' concentrations were considerably affected by home characteristics related to traffic and area ventilation. PM size and composition affect outdoor – ambient PM penetration inside the residencies. Fine particles and reflectance (represents black carbon) appear to penetrate to a high degree inside residencies.Indoor PM levels were greatly affected by indoor home characteristics. Moreover, indoor particle concentrations were affected by indoor activities. The most important indoor activities (sources) were candle burning, frying and to some extent smoking.

Η μελέτη των αιωρούμενων σωματιδίων (ΑΣ) αποτελεί αντικείμενο έντονου ενδιαφέροντος λόγω των επιπτώσεων τους στην υγεία του ανθρώπου. Από τα κλάσματα των ΑΣ, τα «λεπτά» σωματίδια (ΑΣ2.5, σωματίδια με αεροδυναμική διάμετρο μικρότερη των 2.5μm), θεωρούνται περισσότερο επικίνδυνα διότι λόγω του μικρού μεγέθους τους μπορούν να εισχωρούν βαθύτερα στους πνεύμονες, με αποτέλεσμα να προκαλούν ή να επιδεινώνουν σοβαρά αναπνευστικά και καρδιαγγειακά προβλήματα. Τα αδρά σωματίδια (ΑΣ10-2.5, σωματίδια με αεροδυναμική διάμετρο μεταξύ 2.5 και 10μm) φαίνεται να σχετίζονται με αλλεργικά περιστατικά του ανώτερου αναπνευστικού.Τα σωματίδια εσωτερικού χώρου αποτελούν σημαντική συνιστώσα της έκθεσης του ανθρώπου σ’αυτά καθώς ο άνθρωπος περνάει περισσότερο από το 80% του ημερήσιου χρόνου του σε εσωτερικούς χώρους (εργασία, κατοικία). Χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος όπως η βροχόπτωση, οι μετεωρολογικές συνθήκες και οι καθημερινές δραστηριότητες επίσης επηρεάζουν τα επίπεδα των ΑΣ. Επομένως είναι σημαντικό να διευκρινιστούν ο βαθμός στον οποίο οι φυσικές ιδιότητες των ΑΣ (μάζα, επιφάνεια, αριθμός) επιδρούν στον ανθρώπινο οργανισμό και οι συσχετισμοί μεταξύ των διαφόρων παραμέτρων. Σκοπός της διατριβής είναι η μελέτη των συσχετισμών, της μάζας και του αριθμού των αιωρούμενων σωματιδίων αστικού περιβάλλοντος, εξωτερικού και εσωτερικού χώρου και η εκτίμηση της επίδρασης των μετεωρολογικών συνθηκών, στοιχείων της κυκλοφοριακής κίνησης και των οικιακών δραστηριοτήτων (τύπος και συχνότητα). Για τον σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν συνεχείς, επαναλαμβανόμενες, μετρήσεις των αιωρούμενων σωματιδίων (ΑΣ10, ΑΣ2.5, ΑΣ(10-2.5), αριθμός σωματιδίων και ανακλαστικότητα) σε κεντρικό σταθμό/ σταθμό αναφοράς καθώς και εντός και εκτός 35 κατοικιών των Αθηνών, για δεκαοκτώ (18) μήνες (Οκτώβριος 2002 – Μάρτιος 2004). Οι δειγματοληψίες στις κατοικίες πραγματοποιήθηκαν διαδοχικά, σε διάστημα 7 ημερών σε κάθε κατοικία.Από τη στατιστική ανάλυση των δεδομένων προκύπτει ότι ο σταθμός αναφοράς μπορεί να δώσει πληροφορίες για τα επίπεδα των λεπτών ΑΣ και της ανακλαστικότητας για όλη την πόλη των Αθηνών καθώς οι μετρήσεις τους εμφανίζουν μικρή χωρική απόκλιση. Οι σχετικά υψηλές συγκεντρώσεις των ΑΣ10 στον σταθμό αναφοράς αποδίδονται, στα υψηλά ποσοστά αδρών σωματιδίων λόγω επαναιώρησης της σκόνης, από την κίνηση των οχημάτων και σε τοπικές εκπομπές, σε περιοχές στις οποίες εκτελούνταν έργα για τους Ολυμπιακούς Aγώνες του 2004.Οι συγκεντρώσεις εξωτερικού χώρου στις κατοικίες, επηρεάζονται σημαντικά από χαρακτηριστικά κατοικιών που αφορούν στην κυκλοφοριακή κίνηση των οχημάτων και στον καλό αερισμό της περιοχής στην οποία βρίσκεται η κατοικία. Το μέγεθος των ΑΣ και η σύστασή τους επηρεάζουν το βαθμό διείσδυσης των ΑΣ εξωτερικού χώρου του περιβάλλοντος αέρα, μέσα στην κατοικία. Τα λεπτά ΑΣ και η ανακλαστικότητα (αντιπροσωπεύει την αιθάλη) εμφανίζουν μεγάλο ποσοστό διείσδυσης στον εσωτερικό χώρο των κατοικιών. Οι συγκεντρώσεις εσωτερικού χώρου επηρεάζονται σημαντικά από χαρακτηριστικά που αφορούν στη διαρρύθμιση της κατοικίας και ειδικότερα τον τύπο της κουζίνας, τον αριθμό των ενδιάμεσων πορτών, την όψη του σαλονιού προς το δρόμο. Οι δραστηριότητες εσωτερικού χώρου, επιδρούν σημαντικά στις συγκεντρώσεις του αριθμού ΑΣ εσωτερικού χώρου, ανάλογα με το είδος τους αλλά και το πλήθος τους, με τις κυριότερες δραστηριότητες-πηγές να είναι το άναμμα των κεριών, το τηγάνισμα και δευτερευόντως το κάπνισμα.