Εκτίμηση της έκθεσης ευπαθών ομάδων πληθυσμού σε περιβαλλοντικούς παράγοντες και πρόβλεψη πιθανών επιπτώσεων στην υγεία
Authors: Σταματελοπούλου Ασημίνα 
Published: September 2021

Η παρούσα Διδακτορική Διατριβή είχε ως στόχο την εκτίμηση της έκθεσης ευπαθών ομάδων πληθυσμού σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, εστιάζοντας στο εσωτερικό περιβάλλον των κατοικιών. Συγκεκριμένα, εξετάστηκε η έκθεση των βρεφών και των νηπίων (έως 3 ετών) στους κυριότερους ρύπους εσωτερικού χώρου, ενώ παράλληλα πραγματοποιήθηκε και εκτίμηση του κινδύνου της έκθεσης αυτής. Κίνητρο της παρούσας Διατριβής αποτέλεσε η έλλειψη περιβαλλοντικών δεδομένων στο εσωτερικό των κατοικιών και ιδιαίτερα εκείνων στα οποία διαμένουν παιδιά μικρής ηλικίας. Περιορισμένες είναι οι μελέτες με αντίστοιχο αντικείμενο που έχουν διεξαχθεί παγκοσμίως, ιδίως σε Ευρωπαϊκό επίπεδο και κυρίως στην περιοχή της νότιας Ευρώπης, ενώ η παρούσα μελέτη αποτελεί την πρώτη ερευνητική εργασία που έχει πραγματοποιηθεί στην Ελλάδα. Καθώς πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα του αέρα στο εσωτερικό των σπιτιών (οικοδομικά υλικά, τύπος παραθύρων, τα υλικά θερμομόνωσης κ.α.) έχουν αλλάξει δραστικά τα τελευταία χρόνια, η ανάγκη για απόκτηση επικαιροποιημένων περιβαλλοντικών δεδομένων είναι επιβεβλημένη. Τόσο η πρωτοτυπία του αντικειμένου της παρούσας Διατριβής όσο και η μεθοδολογική προσέγγιση που ακολουθήθηκε για την επίτευξη αυτής, την καθιστούν καινοτόμα. Στο πλαίσιο της παρούσας Διατριβής, πραγματοποιήθηκαν δύο επιμέρους πειραματικές διαδικασίες:Η πρώτη πειραματική διαδικασία είχε ως αντικείμενο την πειραματική αξιολόγηση αισθητήρων νέας τεχνολογίας για την εξαγωγή εξατομικευμένων προτύπων δραστηριότητας και τοποθεσίας, αλλά και την αξιολόγηση και αξιοποίηση των συλλεχθέντων δεδομένων για τη δημιουργία ενός μοντέλου προσδιορισμού της τοποθεσίας. Τα αποτελέσματα οδήγησαν στην δημιουργία μιας ολοκληρωμένης μεθοδολογίας που επιτρέπει την εισαγωγή δεδομένων προερχόμενων από εμπορικά διαθέσιμους αισθητήρες σε προηγμένα μαθηματικά μοντέλα με στόχο την αξιολόγηση της ατομικής έκθεσης με υψηλή ακρίβεια. Tο πείραμα αυτό αποτέλεσε μία πιλοτική εργασία που χρησιμοποιήθηκε για τη διεξαγωγή της δεύτερης πειραματικής διαδικασίας, καθώς αξιολογήθηκε η χρήση των αισθητήρων σε πραγματικές συνθήκες και επιλέχθηκαν οι καταλληλότεροι ώστε να χρησιμοποιηθούν στο δεύτερο πείραμα.Η δεύτερη πειραματική εργασία επικεντρώθηκε σε μια εκτεταμένη έρευνα στην ευρύτερη περιοχή του λεκανοπεδίου της Αττικής, με στόχο τη διερεύνηση των συγκεντρώσεων των κυριότερων ρύπων εσωτερικού χώρου και άλλων περιβαλλοντικών παραγόντων που επικρατούν στις κατοικίες διαμονής παιδιών μικρής ηλικίας έως 3 ετών. Οι δειγματοληψίες που πραγματοποιήθηκαν περιλάμβαναν τόσο τεχνικές μέτρησης σε πραγματικό χρόνο για την ποσοτικοποίηση της έκθεσης, όσο και δεδομένα που συλλέχθηκαν μέσω ερωτηματολογίων, προκειμένου να εκτιμηθούν οι πιθανές πηγές ρύπανσης εσωτερικά των σπιτιών. Συνολικά εξετάστηκαν οι ακόλουθοι περιβαλλοντικοί παράμετροι στο εσωτερικό περιβάλλον:1.Τρία κλάσματα αιωρούμενων σωματιδίων με αεροδυναμική διάμετρο μικρότερη των 10 μm (PM10), μικρότερη των 2.5 μm (PM2.5) και μικρότερη του 1 μm (PM1). 2.Πτητικές οργανικές ενώσεις (TVOCs), μονοξείδιο του άνθρακα (CO), διοξείδιο του αζώτου (NO2), όζον (O3), διοξείδιο του άνθρακα (CO2).3.Θερμοκρασία (T), υγρασία (RH) και θόρυβος.4.Μύκητες. 5.Πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες (PAHs) και βαρέα μέταλλα στην οικιακή σκόνη.Οι παράγοντες αυτοί επιλέχθηκαν τόσο γιατί αποτελούν τους κυριότερους ρύπους εσωτερικών χώρων όσο και γιατί έχουν συνδεθεί με δυσμενείς επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία, ιδιαίτερα σε ευπαθείς ομάδες πληθυσμού, όπως αυτή των μικρών παιδιών. Τα αποτελέσματα κατέδειξαν ότι σε ορισμένες κατοικίες η ποιότητα του αέρα είναι ανησυχητική και χρήζει βελτίωσης. Τα διάφορα χαρακτηριστικά της κατοικίας (τοποθεσία, εγγύτητα σε πολυσύχναστο δρόμο, όροφος, παλαιότητα, υλικά κατασκευής, πραγματοποίηση ανακαίνισης), οι δραστηριότητες και οι συνήθειες των κατοίκων (κάπνισμα, μαγείρεμα, εργασίες καθαριότητας, καύση βιομάζας, χρήση κλιματιστικού, περπάτημα στο σπίτι φορώντας παπούτσια), αλλά και η κοινωνικοοικονομική κατάστασή τους βρέθηκαν να επηρεάζουν σημαντικά τόσο την ποιότητα του αέρα στο εσωτερικό των κατοικιών όσο και τη συγκέντρωση τοξικών και καρκινογόνων ουσιών στην οικιακή σκόνη. Mε εξαίρεση μία κατοικία, στην οποία ανιχνευτήκαν υψηλές συγκεντρώσεις καρκινογόνων PAHs, διαπιστώθηκε ότι ο κίνδυνος καρκινογένεσης από την έκθεση στα B2 PAHs είναι μικρότερος της τιμής κατωφλίου. Όσον αφορά στον κίνδυνο καρκινογένεσης από την έκθεση στα βαρέα μέταλλα που ανιχνεύτηκαν στην οικιακή σκόνη, η σειρά επικινδυνότητας των μετάλλων διαμορφώθηκε ως εξής: Cr > Ni > As > Cd, ενώ η έκθεση των παιδιών και των γονιών τους σε αυτά δεν προέκυψε ιδιαίτερα επικίνδυνη. Πρόσφατα η επιστημονική κοινότητα έχει επισημάνει την αναγκαιότητα διεξαγωγής μελετών μεγάλης κλίμακας. Το γεγονός αυτό, είχε ως αποτέλεσμα την ολοένα αυξανόμενη χρήση αισθητήρων χαμηλού κόστους στις μελέτες έκθεσης λόγω της μεγάλης χωρικής και χρονικής ανάλυσης που μπορούν να προσφέρουν, επιτρέποντας έτσι την πραγματοποίηση ταυτόχρονων μετρήσεων πεδίου μεγάλης κλίμακας. Παρόλα αυτά, καθώς η επίδοση αυτών των αισθητήρων δεν είναι πάντα ικανοποιητική ένας από τους στόχους της παρούσας διατριβής ήταν και η βαθμονόμηση του μετρητή σωματιδίων χαμηλού κόστους Dylos, ώστε να επιτευχθεί η ακριβής μετατροπή των συγκεντρώσεων αριθμού σωματιδίων που λαμβάνονταν από αυτόν, σε συγκέντρωση μάζας PM2.5.Στη συνέχεια, τα δεδομένα που αφορούσαν στην έκθεση των εθελοντών στα αιωρούμενα σωματίδια, εισήχθησαν σε αριθμητικά μοντέλα προκειμένου να υπολογιστούν οι δόσεις στο αναπνευστικό σύστημα των παιδιών και των μητέρων τους, αλλά και να εκτιμηθεί η χρόνια επιβάρυνση των ίδιων, οφειλόμενη στις σωματιδιακές συγκεντρώσεις. Συγκεκριμένα, αρχικά εφαρμόστηκε ένα αριθμητικό μοντέλο για τον υπολογισμό του αριθμού των σωματιδίων που εναποτέθηκαν στις διάφορες περιοχές του αναπνευστικού συστήματος (εκτός θώρακα, τραχειοβρογχική και κυψελιδική περιοχή) ανά αναπνοή, λαμβάνοντας υπόψη τόσο τα χαρακτηριστικά των σωματιδίων, όσο και τις παραμέτρους που σχετίζονται με την ανατομία του πνεύμονα και τη φυσιολογία της αναπνοής. Τα αποτελέσματα υπέδειξαν ότι η συνολική ωριαία δόση των παιδιών βρέθηκε συστηματικά μία τάξη μεγέθους μικρότερη αυτής των μητέρων, ενώ η δόση ανά επιφάνεια πνεύμονα που εισήλθε στις κυψελίδες των παιδιών, ήταν μεγαλύτερη σε σύγκριση με αυτή των μητέρων τους. Στη συνέχεια, εφαρμόστηκε ένα δεύτερο μοντέλο στο οποίο χρησιμοποιήθηκε ως είσοδος η μέση ημερήσια δόση στην κυψελιδική περιοχή της αναπνευστικής οδού, ώστε να εκτιμηθεί το ποσοστό των σωματιδίων που καθαρίστηκαν, εκείνων που παρέμειναν στην κυψελιδική περιοχή, αλλά και αυτών που μεταφέρθηκαν στο μεσέγχυμα και τους μεσοπνευμονικούς λεμφαδένες μετά την πάροδο ενός έτους. Τα αποτελέσματα υπέδειξαν ότι η διαδικασία καθαρισμού των σωματιδίων πραγματοποιείται γρηγορότερα στα παιδιά (ιδιαίτερα όσο μειώνεται η ηλικία τους) σε σχέση με τις μητέρες τους.Συνολικά, τα αποτελέσματα της παρούσας Διατριβής υποδεικνύουν ότι προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα του αέρα εντός των κατοικιών όπου διαμένουν βρέφη και μικρά παιδιά, είναι εξαιρετικά σημαντικό να αποφεύγεται το κάπνισμα στο εσωτερικό τους και να διασφαλίζεται ο επαρκής αερισμός τους. Επίσης, οι εργασίες ανακαίνισης πριν την έλευση ενός βρέφους ή κατά τη διάρκεια της πρώιμης βρεφικής ηλικίας θα πρέπει να αποφεύγονται. Όσον αφορά στις οικιακές δραστηριότητες, οι διεργασίες καθαριότητας είναι προτιμότερο να εκτελούνται όταν το παιδί απουσιάζει από το σπίτι, ενώ αυτό θα πρέπει να απομακρύνεται από τον χώρο της κουζίνας κατά τη διάρκεια του μαγειρέματος. Εάν τα παραπάνω μέτρα προστασίας αρχίσουν να εφαρμόζονται, τα βρέφη και τα μικρά παιδιά θα εκτίθενται σε μικρότερες συγκεντρώσεις ρύπων στο εσωτερικό των σπιτιών τους. Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας είναι ιδιαίτερα χρήσιμα όχι μόνο γιατί μπορούν να παρέχουν απαραίτητη πληροφορία για μελλοντικές μελέτες που αφορούν στην αξιολόγηση της έκθεσης των παιδιών μικρής ηλικίας σε περιβαλλοντικούς κινδύνους στο εσωτερικό των σπιτιών τους, αλλά γιατί μπορούν και να συμβάλουν στο σχεδιασμό ενός πιο υγιεινού περιβάλλοντος διαβίωσης των βρεφών και των νηπίων.