Hava Kirliliğinin Sağlık Etkileri

Hava kirliliği, küresel olarak ölümlere ve hastalıklara yol açan kaçınılabilir temel nedenlerden birisidir. Dünyada kapalı ortam hava kirliliği nedeniyle bir yılda çoğunluğu gelişmekte olan ülkelerde olmak üzere yaklaşık olarak 4,3 milyon kişinin yaşamını yitirdiği tahmin edilmektedir[1]. Buna ek olarak yaklaşık 3,7 milyon kişi de dış ortam hava kirliliğine bağlı olarak yaşamını yitirmektedir[2].

Çok sayıda insanın hava kirliliğine maruz kalması nedeniyle, görece düşük düzeylerde maruz kalmanın bile bütün ülkelerde hastalıklarda ve ölümlerde artışa yol açarak sağlıkla ilgili riski yükselttiği bilinmektedir. Hemen herkes hava kirliliğinden etkilenmiş olmasına karşın, hava kirliliği ile ilgili hastalıkların dağılımı ve yükü eşitsizdir. Yoksul ve güçsüz bırakılmış, gecekondu sakinleri de dahil olmak üzere, yoğun yollar veya sanayi sitelerinin yakınında yaşayanlar, genellikle birçok şehirde yüksek düzeyde hava kirliliğine maruz kalmaktadır[3].

Çoğu hava kirleticileri ısı ve elektrik üretimi, verimsiz taşıma sistemleri, zayıf kentsel gelişim, sanayi ve atık/orman yakma dahil olmak üzere insan faaliyetlerinin yan ürünleri olarak yayılır.

Halk sağlığı açısından güçlü kanıtlara dayalı olarak endişe verici kirleticiler partiküler maddeler ve özellikle karbon monoksit, ozon, azot oksitler, kükürt dioksit ve uçucu organik bileşikler olmak üzere gazlardır.

Hava kirliliğine özellikle de partiküler maddelere maruz kalmak bulaşıcı olmayan hastalıklar açısından önde gelen risk etmenlerinden biridir. Hava kirliliği özellikle iskemi, miyokard enfarktüsü, felç, kronik tıkayıcı akciğer hastalığı ve kanser açısından risk etmenidir. Dış ortam hava kirliliğine bağlı ölümlerin yüzde 80'i kalp hastalıkları ve felç, yüzde 20’si ise solunum hastalıkları ve kanserlere bağlanmaktadır⁴.

Hava kirliliği ve özellikle de partiküler maddeler Dünya Sağlık Örgütü’ne bağlı bir kuruluş olan Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı (IARC – The International Agency for Research on Cancer) tarafından akciğer kanseri nedeni olarak sınıflandırılmıştır[4].

Bilimsel çalışmalar küçük çocuklarda hava kirliliği ile solunum fonksiyonu gelişimi, solunum yolu enfeksiyonları ve astım arasında anlamlı ilişki bulunduğunu göstermektedir. Ayrıca hava kirliliğine maruz kalmakla düşük doğum ağırlığı ve erken doğum gibi doğuma ilişkin süreçler de olumsuz etkilenebilmektedir[5].

Hava kirliliğine hem kısa süreli hem de uzun süreli maruz kalmanın sağlık üzerindeki etkileri önemlidir. Ancak uzun dönem maruziyetten kaynaklanan sonuçlar, yalnızca altta yatan hastalığın alevlenmesi nedeniyle değil, aynı zamanda hava kirliliğine bağlı hastalığın kendisinin de ilerleme göstermesi nedeniyle daha önemlidir. Çok sayıda büyük çaplı ve tütün, beslenme ve fiziksel aktivite gibi etmenlerin etkisinden arındırılmış araştırmada, uzun dönem hava kirliliğinden kaynaklanan partiküler maddeye maruz kalmanın akciğer kanserinin yanı sıra kalp-damar hastalıklarının ve kronik tıkayıcı solunum hastalıklarının görülme sıklığını artırdığı gösterilmiştir⁶.

Hava kirleticilerinin olası sağlık etkileri

1. Partiküler maddeler

Partiküler maddeler (PM), hava içerisinde asılı olarak bulunan katı ve sıvı parçacıkların karışımından oluşan, yaygın bir hava kirleticidir. Partiküller PM₁₀ (aerodinamik çapları 10 µm den daha küçük olan partiküller) veya PM_2.5 (aerodinamik çapları 2,5 µm den daha küçük olan partiküller) gibi aerodinamik çapları uyarınca tanımlanmaktadırlar[6].

Partiküler maddelere hem kısa dönem, hem de uzun dönemde maruziyet; solunum ve kalp damar hastalıklarında, astım ataklarında, solunumla ilgili rahatsızlıklarda ve hastaneye başvurularda artış ile kalp damar hastalıkları, solunum hastalıkları ve akciğer kanserinden ölümlerde artışa yol açar[7].

Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ)  PM₁₀ için yıllık sınır değeri 20 µg/m³, 24 saatlik sınır değeri ise 50 µg/m³ olarak duyurmaktadır. Sınır değerler PM_2.5 için ise yıllık 10 µg/m³ ve 24 saatlik 25 µg/m³’tür[8].

2. Kükürt dioksit (SO₂)

Kükürt dioksit renksiz, alev-almaz ve keskin bir kokusu olan gazdır. Gaz, fosil yakıtların (kömür ve fuel oil) yakılması sonucunda ve kükürt içeren mineral cevherlerinin tasfiyesi sonucunda elde edilmektedir. SO₂ ‘nin daha ileri safhada oksidasyonu ve genellikle NO₂ benzeri bir katalistin bulundurulması sonucunda H₂SO₄ ve sonucunda asit yağmuru oluşmaktadır. Kükürt dioksit emisyonları da aynı zamanda atmosferdeki partiküller için öncü olmaktadırlar⁷. 

Kükürt dioksit başta solunum sistemi rahatsızlıkları olmak üzere çok önemli sağlık etkileri olan zehirli bir maddedir. Akut sağlık etkileri akut bronşit, hırıltılı solunum ve nefes darlığı,
bronkospazm ve havayolu aşırı duyarlılığı olarak sıralanabilir. Uzun süreli veya kronik etkileri kronik bronşit, kronik tıkayıcı akciğer hastalığı, astım ve solunum fonksiyonlarında azalmadır. Uzun süreli kükürt dioksit maruziyeti, kardiyovasküler sorunların yanında üreme sağlığı ile ilgili sorunlara da yol açar ve ölümleri artırır[9].

Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ)  SO₂ için 24 saatlik sınır değeri 20 µg/m³ 10 dakikalık sınır değeri ise  500 µg/m³ olarak duyurmaktadır⁹.

3. Azot oksitler (NO, NO₂, NO_x) 

Havanın içerisinde ne zaman bir şey yansa, azot oksitleri oluşacaktır. Bunun nedeni solumakta olduğumuz havanın temel olarak azot (78%) ve oksijenden (21%) oluşması ve bunların da ortamda enerji (yanan maddelerden) bulunması durumunda birleşmelerinin söz konusu olmasıdır. 

En yaygın azot oksitler (genel olarak NO_x olarak tanımlanmaktadırlar) azot oksit (NO) ve azot dioksit (NO₂)’dir. NO kokusuz, renksiz bir gaz olup, içerideki yakıtın yüksek sıcaklıklarda yakılması sonucu elde edilir; örneğin otomobiller ve diğer karayolu araçları, ısıtıcılar ve pişiriciler. Hava ile temasa geçtiklerinde, derhal oksijen ile birleşmeye geçmekte ve sonucunda NO₂ oluşturmaktadırlar. Atmosferdeki birçok azot dioksit, her ne kadar bazıları kaynağından direkt olarak salınıyor olsa da azot oksitin bu şekilde oksidasyonu sonucu ortaya çıkmaktadır. Bu durum tütün dumanı içerisinde de bulunmaktadır.

Yüksek konsantrasyonlarda oldukça zehirli olup sonucunda ciddi etkisi görülen akciğer hasarları ortaya çıkmaktadır. Azot gazına maruz kalmanın diğer sağlık etkileri, nefessiz kalma ve göğüs ağrılarıdır. Azot dioksit kuvvetli bir oksidasyon ajanı olup, hava ile su buharı vasıtası ile reaksiyona girerek korozif nitrik asit oluşturdukları gibi, aynı zamanda toksik organik nitratlar da oluşturmaktadırlar. Bu durum da ağaçların, balıkların ve hayvansal yaşamın ölümüne neden olan asit yağmurlarının oluşmasına neden olmaktadır. NO₂ aynı zamanda toprak seviyesi ozon ve dumanlı sis oluşmasını sağlayan atmosferik reaksiyonlarda da temel rol oynamaktadır. Azot dioksit trafik-alakalı bir kirletici olup, konsantrasyonları genel olarak kırsal kesimlere oranla kentsel kesimlerde daha yüksektir⁷. 

Azot oksitleri göz, deri ve solunum yollarında tahrişe neden olur. Azot oksitlerine maruz kalmak pulmoner ödem, pnömoni, bronşit, bronşiolit, amfizem ve methemoglobinemiye yol açabilir. Azot oksitlere yüksek düzeyde maruz kalmak ölüme neden olabilir[10].

Azot oksitleri yedi bileşikten oluşur. Bunlardan en yaygın görüleni NO₂’dir. NO₂ sadece kendisi önemli bir hava kirletici olduğu için değil, aynı zamanda ozon ve asit yağmuru oluşturmak için atmosferde tepkimeye girmesi açısından da önemlidir[11].

Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ)  NO₂ için bir saatlik sınır değeri 200 µg/m³ bir yıllık sınır değeri ise 40 µg/m³ olarak duyurmaktadır⁹. NO_x için yıllık sınır değer 30 µg/m³’tür.

4. Ozon (O₃)

Ozon (O₃), moleküler oksijenin (O₂) bir tri-atomik formudur. Madde toksik, uçuk mavi renkte, istikrarsız bir gaz olup, keskin bir kokuya sahiptir. Ozon özellikle stratosferde olmak üzere dünya yüzeyinden 19 ila 30 km. yukarıda doğal olarak bir tabaka şeklinde bulunmaktadır. Söz konusu yükseltilerde ozon, yer yüzeyine inmekte olan ultraviolet (UV) radyasyonunu filtre etmektedir. Yeryüzü seviyesinde ozon, insan sağlığına önemli bir tehdit arz etmektedir. Ozon güçlü bir oksitleyicidir. Troposferik Ozon’un atmosferdeki ömrü yaklaşık 22 gündür⁷. 

Uzun süreli yüksek düzeyde ozon maruziyeti solunum yolu rahatsızlıklarına yol açmakta, kronik hastalıkların ortaya çıkmasını kolaylaştırmakta, kronik hastalıkların görülme sıklığını artırmakta ve doğumda beklenen yaşam ümidini kısaltmaktadır[12].

Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ)  O₃ için sekiz saatlik sınır değeri 100 µg/m³ olarak duyurmaktadır⁹. Bir saatlik ortalamanın 240 µg/m³ düzeyini aşması Avrupa Birliği ölçütlerine göre alarm düzeyidir[13].

5. Karbon monoksit (CO)

Karbon monoksit (CO) renksiz, kokusuz ve tatsız bir gaz olup, havadan biraz daha hafif olan bir gazdır. Gaz, insan ve hayvanlar için yüksek miktarda bulunduğunda yüksek oranda toksik olup, aynı zamanda normal hayvan metabolizmalarında düşük oranlarda üretilmekte ve bunun normal bazı biyolojik fonksiyonlara sahip olduğu düşünülmektedir. Karbon monoksit karbon içeren yakıtlar yakıldığında ve düşük miktarda oksijen bulunduğunda üretilmektedir. Gaz aynı zamanda, yakıtların çok yüksek sıcaklıklarda yakılması sonucunda da üretilmektedir. Gaz hava veya oksijen içerisinde mavi bir alev olarak yanmaktadır. Yeterli miktarda oksijen beslemesinin bulunduğu ortamlarda, yanma esnasında oluşan karbon monoksitin önemli bir kısmı oksidize olarak derhal karbon dioksite (CO₂) dönüşmektedir⁷. 

CO kalp ve beyin gibi organlara ve dokulara oksijen dağıtımını azaltarak zararlı etkilere yol açabilen bir maddedir; yüksek düzeyde solunması halinde ölümle sonuçlanabilir. CO maruziyeti insanlarda kanın oksijen taşıma kapasitesini azaltır; bu durum kalbin yeterinde kanlanamamasına, göğüs ağrısına ve yüksek düzeyde maruz kalınması halinde ise ölüme yol açabilir[14].

Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ)  CO için 15 dakikalık sınır değeri 100 mg/m³, bir saatlik 35 mg/m³, sekiz saatlik sınır değeri 10 mg/m³ ve 24 saatlik 7 mg/m³ olarak duyurmaktadır[15].  

6. Hidrokarbonlar (CH₄ ve N-CH₄).

Uçucu Organik Bileşkeler (UOB), oda sıcaklığında kolaylıkla buharlaşabilen organik kimyasallardır. Bunlar, moleküler yapılarında karbon elementi içerdiklerinden organik olarak tanımlanmaktadırlar. UOB hidrokarbonlar (örneğin, benzen ve tolüen), halokarbonlar ve oksijenatlar gibi oldukça geniş bir aralıktaki bileşikleri içermektedir. UOB hidrokarbonlar genellikle metan ve metan-dışı olarak gruplandırılmaktadırlar⁷.

Uçucu organik bileşikler sağlık açısından çok tehlikeli kirleticilerdir; bunlar hem toksik, hem mutajen hem de kanserojendir.

Doğal gazın anahtar bileşeni olan metan güçlü bir sera gazıdır ve karbondioksitten 20 kat daha fazla bir miktarda küresel ısınmaya katkıda bulunma potansiyeline sahiptir. Metan zemin seviyesindeki ozona katkıda bulunur; metan emisyonlarının azaltılması astım ataklarıyla ilişkili sisi azaltır.

Metan harici diğer hidrokarbonların toplamı Toplam N-CH₄ olarak gösterilmektedir ve ortalama olarak dış ortam havasında 160 µg/m³’ü geçmemesi istenmektedir. (KP/HK)

[1] WHO. Burden of disease from household air pollution for 2012, http://www.who.int/phe/health_topics/outdoorair/ databases/HAP_BoD_results_March2014.pdf?ua=1.     

[2] WHO. Burden of disease from ambient air pollution for 2012, http://www.who.int/phe/health_topics/outdoorair/ databases/AAP_BoD_results_March2014.pdf?ua=1. 

[3] WHO. Health and the environment: addressing the health impact of air pollution Report by the Secretariat, 10 April 2015, http://apps.who.int/gb/ebwha/pdf_files/WHA68/A68_ACONF2Rev1-en.pdf.

[4] Straif K, Cohen A, Samet J, eds. Air pollution and cancer. IARC Scientific Publication No. 161. Lyon, France; International Agency for Research on Cancer; http://www.iarc.fr/en/publications/books/sp161/index.php .

[5] WHO Regional Office for Europe. Review of evidence on health aspects of air pollution – REVIHAAP Project: technical report. Copenhagen; Regional Office for Europe; 2013. 

[6] Hava kirliliği nedir?, http://www.cevre.gov.ct.tr/tr-tr/%C3%BCstmenu/%C5%9Fubeler/havaemisyon%C5%9Fubesi/havakirlili%C4%9Finedir.aspx

[7] WHO Health effects of particulate matter, http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0006/189051/Health-effects-of-particulate-matter-final-Eng.pdf

[8] WHO Air Quality Guidelines – Global Update 2005, http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0005/78638/E90038.pdf?ua=1

[9] ATSDR Toxicological Profile for Sulfur Dioxide, http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp.asp?id=253&tid=46

[10] ATSDR Nitrogen Oxides, http://www.atsdr.cdc.gov/toxfaqs/tf.asp?id=396&tid=69 .

[11] EPA http://www.epa.gov/ttncatc1/dir1/fnoxdoc.pdf .

[12] Health risks of ozone from long-range transboundary air pollution, World Health Organization 2008, Copenhagen.

[13] EU air quality directive http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2008:152:0001:0044:EN:PDF

[14] EPA http://www.epa.gov/oar/carbonmonoxide/health.html .

[15] WHO guidelines for indoor air quality: selected pollutants, World Health Organization 2010, Copenhagen.

* Bu yazı halkinsagligi.org sitesinde yayımlanmıştır.