Quantitative risk assessment of the health effects of population exposure to PM10 (particulate matter)

The main conclusion of this report, is that the ambient levels of particulate matter in the Netherlands may lead to serious health effects in the population. This summary contains a double message. Based on epidemiological research, replicated in number of countries, it is estimated that ambient PM10 is associated with a number of thousands of cases of acute mortality, and with serious health effects in a few tens of thousands of people per year in the Netherlands. However, our current knowledge fails in completely explaining the observed associations. The sole fact, that at the ambient levels of PM10 such associations with mortality are consistenly found, is remarkable. The question remains, whether these associations are caused by PM10, or by another factor highly correlated with PM10. At the request of the Ministry of the Environment the national institute of public health and environmental protection (RIVM) has performed a quantitative risk assessment of the health effects of population exposure to PM10. PM is an acronym of particulate matter, and PM10 indicates particles with an aerodynamic diametre smaller than 10 micrometres (10 mum). These particles can enter the airways and are classified as inhalable. Their health effects have been estimated by combining the 1993 daily averages of PM10, as measured by the Dutch monitoring network with the concentration response relationships reported in open literature, including Dutch studies.De conclusie van dit rapport is dat bij de huidige Nederlandse niveaus van deeltjesvormige luchtverontreiniging sprake lijkt te zijn van ernstige gezondheidseffecten in de Nederlandse populatie. In deze samenvatting zit een tweeledige boodschap verpakt. Enerzijds wordt op basis van herhaald, consistent en in vele landen uitgevoerd epidemiologisch onderzoek geschat dat dagelijkse blootstelling aan PM10 in Nederland kan leiden tot een vervroegde dagelijkse sterfte bij enige duizenden personen per jaar en tot ernstige gezondheidseffecten bij enige tienduizenden personen per jaar. Anderzijds schiet onze kennis tekort om de gevonden uitkomsten volledig te kunnen verklaren. Het feit dat bij de huidige niveaus aan luchtverontreiniging associaties met sterfte worden gevonden blijft een opmerkelijke bevinding. Het is de vraag of de gevonden effecten toe te schrijven zijn aan PM10 of aan een andere factor die een hoge correlatie heeft met PM10. Op verzoek van DGM heeft het RIVM een kwantitatieve schatting uitgevoerd van de gezondheidseffecten van blootstelling van de bevolking aan deeltjesvormige luchtverontreiniging, geindiceerd door PM10. PM is een afkorting van 'particulate matter' en PM10 heeft betrekking op de deeltjesdiameter die kleiner is dan 10 micrometer (10 mum). Dergelijke deeltjes kunnen diep in de luchtwegen doordringen. De gezondheidseffecten zijn geschat door gegevens over het daggemiddelde van de PM10-niveaus in 1993, zoals gemeten door het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit, te koppelen aan concentratie-respons relaties uit buitenlandse en Nederlandse epidemiologische studies. De ruimtelijke variatie in PM10-niveaus is gering, per dag zijn de verschillen over Nederland doorgaans niet meer dan een factor twee. De variatie van dag tot dag kan aanzienlijk zijn. Tijdens episoden worden niveaus gemeten die een factor tien tot vijftien hoger zijn dan de achtergrondniveaus. Men onderscheidt primair geemitteerd aerosol en secundair aerosol dat door chemische omzetting ontstaat uit gasvormige luchtverontreiniging vooral zwavel-en stikstofoxiden. De lange atmosferische verblijftijd van enkele dagen betekent dat PM10 tevens een grootschalig probleem is. In 1993 is op ongeveer de helft van de meetlokaties het jaargemiddelde luchtkwaliteitsdoel van 40 mug/m3 met maximaal 20% overschreden. Het daggemiddelde kwaliteitsdoel van 140 mug/m3 is vrijwel overal op een of enkele dagen overschreden. Op basis van de huidige epidemiologische gegevens is niet aan te geven of de berekende mortaliteit ten gevolge van de acute blootstelling aan deeltjesvormige luchtverontreiniging slechts enkele dagen of weken eerder sterven inhoudt, of dat de toename van het PM10-niveau leidt tot een verlies aan levensjaren. Deeltjesvormige luchtverontreiniging lijkt het tijdstip van overlijden te vervroegen van met name oudere mensen met hart-vaatziekten en ziekten van de luchtwegen, of een anderszins zwakke gezondheid. De omvang van de verhoging van de sterfte is zodanig dat de door VROM gehanteerde risicogrens van 10-6 per jaar wordt overschreden. Het is verder belangrijk om op te merken dat met de huidige kennis geen drempelwaarde is aan te geven, waaronder de vervroegde sterfte niet optreedt. Behalve met een vervroegde mortaliteit is blootstelling aan PM10 geassocieerd met een verhoging van ziekenhuisopnamen als gevolg van ademhalingsziekten, een toename van luchtwegklachten, een reversibele daling van de longfunctie en een acute verergering van astma en een toename van medicijngebruik bij astmatici. De omvang van deze effecten is groter dan die van de sterfte ; waarbij sterfte kan worden beschouwd als het cumulatieve resultaat van onderliggende effecten. Vanwege de onzekerheid in de concentratie-respons relatie en de extrapolatie van literatuurgegevens uit het buitenland naar de Nederlandse situatie, varieert de onder- en bovengrens van de onzekerheid in de kwantitatieve uitspraken van een factor twee tot meer dan twintig. De schattingen van de sterftecijfers zijn in het algemeen nog het meest betrouwbaar. De berekeningen wijzen uit dat alleen het terugbrengen van piekbelastingen als beleidsoptie relatief weinig bijdraagt aan de vermindering van de gezondheidseffecten. De gemiddeld voorkomende niveaus dragen relatief meer bij dan korte episoden met pieken. Het is vooralsnog de vraag of PM10 een voor de gezondheid relevante maat is, en daarmee of PM10 verlaging wel het juiste bestrijdingsdoel is. Het is bovendien moeilijk om aan te geven of het uitvoeren van beleid gebaseerd op terugdringen van PM10-niveaus als doel op zich, effectief de gezondheidseffecten zal reduceren. Uitspraken over de effectiviteit van specifieke beleidsmaatregelen kunnen worden verbeterd wanneer de onzekerheden over gezondheidseffecten worden verkleind, de kennis met betrekking tot verspreiding, blootstelling en werkingsmechanisme wordt vergroot en de bronnen die bijdragen aan de voor gezondheidseffecten meest kritische fracties van deeltjesvormige buitenluchtverontreiniging beter worden gekend. Mogelijke alternatieven voor het beleid en hun effecten kunnen daarna via een proces van kwantitatieve effectschatting worden doorgerekend