Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

Luften är fri! Om partiklar du får på köpet när du andas Christina Isaxon Ergonomi och Aerosolteknologi, Lunds Universitet.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "Luften är fri! Om partiklar du får på köpet när du andas Christina Isaxon Ergonomi och Aerosolteknologi, Lunds Universitet."— Presentationens avskrift:

1 Luften är fri! Om partiklar du får på köpet när du andas Christina Isaxon Ergonomi och Aerosolteknologi, Lunds Universitet

2 Aerosol = partiklar i fast eller flytande form i suspension i en gas

3

4 Fume Smoke

5 Damm

6 Mist Dimma Smog

7 MögelsporerPollen VirusBakterier Hudflagor

8 I kväll tänkte jag försöka hinna med: Hur stora är partiklarna? Var kommer de från? Hur många finns det? Vad händer med partiklarna (och oss) när vi andas in dem? STORLEKEN SPELAR ROLL!

9 Det här med storlekar… Partiklar i suspension i en gas 1 nm100 µm =luft

10 1 nm – 100 µm 0, m0,0001 m

11 Det här med diametrar… Pollen HavssaltJord DieselavgaserSvetsrök Asbest

12 Antropogena partikelkällor

13 Våra kläder: Vi själva är också partikelgeneratorer: Desquamation Stillasittnde (i underkläder): partiklar per minut. I rörelse (promenad, i underkläder): partiklar per minut. I genomsnitt gör vi av med mg skinnflagor per timme. På 2-4 veckor har hela vårt yttre lager skinn blivit utbytt. Zeoliter Skinnavflagning Partikelstorlek (µm) Partikelkoncentration

14 Antropogena partikelkällor

15

16 Naturliga partikelkällor

17 Hur uppkommer partiklarna? Sönderdelning av material (t ex vinderosion, slipning, krossning) Resuspension (t. ex uppvirvling av damm, textilier och hud, slitage däck-vägbana) Havsspray Skogsbränder, vulkanutbrott Biologisk aktivitet Förbränningsprocesser (organiska ämnen, sot och metaller) Primära aerosoler (direkta utsläpp) Ozon från utomhusluften som reagerar med organiska ångor Komplexa, ofta fotokemiska, reaktioner Sekundära aerosoler (partikelbildning i atmosfären) Termodynamik Kvantkemi UV NO X Smog

18 Varma ångor VOC Kondensation Koagulering Vattenupptag Grova partiklar: Damm Havssalt Aska O3O3 Primär- partiklar Agglomerat Molndroppe Nukleerings- moden Ackumuleringsmoden Grovmoden Inga moln utan partiklar! Storlek (µm)

19 Molndroppe Primär- partiklar Ackumuleringsmoden Grovmoden Nukleerings- moden AgglomeratGrova partiklar: Damm Havssalt Aska Storlek (µm)

20

21 Antalskoncentration och masskoncentration 1 partikel, diameter 60 µm (som ett hårstrå) 1 miljon partiklar diameter 600 nm 1 miljard partiklar diameter 60 nm Vikt: 70 %22 %8 % Antal: 1 %9 %90 %

22 Arktis: partiklar/cm 3 På landet: partiklar/cm 3 I stan: partiklar/cm 3 Havet: partiklar/cm µg/m µg/m µg/m µg/m 3 Hur mycket partiklar finns det?

23 partiklar/cm 3 Låt oss anta att alla partiklar är 1 µm. Låt oss sedan förstora dem till 1 m 10 km 500 m µg/m 3 1 m 3 “ren” luft vid jordytan väger ca 1 kg, alltså µg

24 Vad påverkas partiklarna av? Storleken spelar roll! Sedimentation 100 µm : 1 meter på 3 sekunder 1 µm : 1 meter på 8 timmar

25 Vad påverkas partiklarna av? Storleken spelar roll! Sedimentation Impaktion

26 Vad påverkas partiklarna av? Storleken spelar roll! Sedimentation Impaktion Interception

27 Vad påverkas partiklarna av? Storleken spelar roll! Diffusion < 100 nm Sedimentation Impaktion Interception

28 Vad påverkas partiklarna av? Storleken spelar roll! Sedimentation Impaktion Interception Termoforesis Diffusion

29 Vad påverkas partiklarna av? Storleken spelar roll! Koagulering Sedimentation Impaktion Interception Termoforesis Diffusion

30 Molndroppe Primär- partiklar Ackumuleringsmoden Grovmoden Nukleerings- moden AgglomeratGrova partiklar: Damm Havssalt Aska Diffusion Sedimentation Våtdeposition Koagulering Storlek (µm)

31 Är partiklarna farliga för oss? Mage/ Hud / Lungor 100 m 2 2 m 2 1 m 2 Volym luft / andetag:0,5 l Andningsfrekvens:12 ggr/ min Inandad volym:10 m 3 / dag Antag partiklar/cm 3 … 100 miljarder inandade partiklar per dag!

32 Lungdeposition Övre luftvägarna Bronkiala regionen Alveolära regionen

33 Foto: Lennart Nilsson

34 Deposition i övre luftvägarna Partikeldiameter, µm Deponerad fraktion

35 Deposition i bronkiala regionen Partikeldiameter, µm Deponerad fraktion

36 Deposition i alveolära regionen Partikeldiameter, µm Deponerad fraktion

37 Totaldeposition DiffusionImpaktion, sedimentation Partikeldiameter, µm Deponerad fraktion

38 ICRP

39

40 RESPI 3-way valve (Löndahl et al 2006)

41 13.2 µg/h 16.6 µg/h Dos:

42 Vad gör de deponerade partiklarna med vår hälsa? Från Bernadino Ramazzini, i De Morbis Artificum Diatriba (Diseases of Workers) 1713: "Stenhuggare, skulptörer, stenbrytare och andra, liknande, yrkesutövare är ofta besvärade av hosta, och några av dem drar på sig astmatiska åkommor.” ………….”när kropparna av sådana arbetare dissekerats, har man upptäckt att de är fulla av små stenar.”

43 Vad vet vi om hälsoeffekter av inandade partiklar? Andningsvägarna Irritation, hosta Astma Kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) Infektioner Systemiska effekter Cancer Kardiovaskulära problem Hjärtinfarkt Stroke Reproduktion Dödsfall hos nyfödda p g a infektion i andningsvägarna Reducerad födelsevikt(?) Påverkan av lungutvecklingen hos barn …

44 Vad beror farligheten på? Tja, säg det… Vi vet tillräckligt mycket för att vara säkra på att det inte finns något enkelt svar 1. Koncentrationen Masskoncentration (µg/m 3 ) - traditionellt sett PM10 WHOEU Antalskoncentration (#/cm 3 ) – ger rättvisa åt de minsta partiklarna 1 partikel, 60 µm 1 miljon partiklar 600 nm 1 miljard partiklar 60 nm Ytareakoncentration (µm 2 /cm 3 )

45 Vad beror farligheten på? 2. Fysiska egenskaper Form Storlek 30 nm partikel 5 % av atomerna sitter på ytan 3 nm partikel 50 % av atomerna sitter på ytan Translokering Biol. Inst. LU

46 Vad beror farligheten på? 3. Kemiska egenskaper Sammansättning (ändras ofta med tiden) Hygroskopicitet Salt Inhalering 99,5 % RH Löslighet Proteinkorona Radioaktivitet

47 Totaldeposition DiffusionImpaktion, sedimentation Gas- molekyler Havssalt Sot Tobaksrök Smog Metallrök Dimma Dieselavgaser Damm Stearinljus (exl. sot) VirusBakterier Partikeldiameter, µm Deponerad fraktion

48 Tobaksrök Partikeldiameter, µm Deponerad fraktion

49 Jämfört med icke-rökare, löper rökare: 15 gånger högre risk att utveckla lungcancer 11 gånger högre risk att utveckla kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) dubbelt så hög risk att drabbas av akut hjärtinfarkt

50 Kända carcinogener Benzen 2-naphthylamin 4-aminobifenyl Nickel Polonium-210 Toxiska substanser Kolmonoxid Kväveoxider Ammonium Vätecyanid Nikotin (pesticid) Butan (tändvätska) Aceton (råttgift, nagellack) Vätecyanid (används vid avrättningar) Stearinsyra (ljusvax) Radon (radioaktiv gas) Ammoniak (toalettrengöringsmedel) Metanol (raketbränsle) Tjära (vägbeläggning) Kadmium (batterier) Metan (sumpgas) Kolmonoxid (avgaser) Hexamin (grilltändare) Toluen (industriellt lösningsmedel)

51 extra dödsfall/år extra dödsfall/år extra dödsfall/år

52 Statistisk förkortad livstid (månader) på grund av antropogent PM 2.5

53 Hur studerar man partiklars farlighet? Epidemiologi Toxikologi – Djurförsök – Humanstudier – In-vitrostudier

54 Humanexponering Utvärdera hälsoeffekter av partiklar genom att undersöka direkt mätbara fysiologiska parametrar, t ex biologiska markörer och hjärtfrekvensvariabilitet

55 Friska försökspersoner, tre i taget, ca tre timmar Exponering (realistiska halter) samt ren luft Dubbel-blint protokoll Studiedesign Läkarundersökning Medicinsk- och yrkeshistoria Blodprov, urinprov Utandningskondensat, näslavage Spirometri och akustisk rhinometri Lungdeposition med RESPI Ögon- och luftvägssymptom PEF-mätningar EKG

56 Stearinpartiklar Partiklar från rengöringsmedel (VOC + O 3 ) Svetspartiklar Diesel (+ trafikbuller) Senare i år: Stekos Zeoliter Partikelkällor

57 Städning Ugn Stearinljus

58 ALI – Air Liquid Interface

59 Aerosolgruppen Luftburna partiklar och deras effekt på hälsa och miljö. Nära samarbete med : Yrkes- och Miljömedicin, Kärnfysik, Fasta Tillståndets fysik, Förbränningsfysik, Naturgeografen, Biokemi… Aerosolmätteknik Emissioner från biomassförbränning Emissioner från vägtrafik och järnväg Industriella arbetsmiljöer Industriella tillämpningar Inomhusluftens partiklar Luftburna partiklars påverkan på människans hälsa Bioaerosoler och smittspridning Personligt skydd Renrumsteknologi Nanosafety Klimatmodellering

60 I grova drag var det viktigaste… Partiklar i luften finns i alla miljöer, och har alltid funnits. Mänskliga aktiviteter ökar partikelhalten, och tillför (ibland) nya sorters partiklar med nya egenskaper, t ex nanoindustrin. Faktumet att vi påverkar mängden partiklar i luften, innebär också att vi har möjlighet att se till att vår luft blir renare. Flera olika anledningar till att vissa av partiklarna kan vara farliga, men kroppen har utvecklat många försvarsmekanismer. Mycket forskning pågår för att förstå partiklarnas farlighet. Ju mer vi lär oss, desto mer vet vi var, och när, det är viktigt att sätta in åtgärder. Masskoncentration - antalskoncentration Klimatet då? – Markku Rummukainen HA 23/4, LD 24/4, VX 25/4


Ladda ner ppt "Luften är fri! Om partiklar du får på köpet när du andas Christina Isaxon Ergonomi och Aerosolteknologi, Lunds Universitet."

Liknande presentationer


Google-annonser