Έκθεση και επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία σε χώρους υγειονομικής ταφής απορριμμάτων από αιωρούμενα σωματίδια
Authors: Χαλβατζάκη Ελευθερία 
Published: August 2021

Η έκθεση των ανθρώπων σε αιωρούμενα σωματίδια αποτελεί αντικείμενο έντονου επιστημονικού ενδιαφέροντος λόγω των επιπτώσεων τους στην ανθρώπινη υγεία. Οι υψηλές συγκεντρώσεις αιωρούμενων σωματιδίων που καταγράφονται σε Χώρους Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), καθώς και η συσχέτιση που αυτές παρουσιάζουν με αρνητικά συμπτώματα στην ανθρώπινη υγεία, ανέδειξαν την ανάγκη μελέτης της προσωπικής έκθεσης και δόσης σε αιωρούμενα σωματίδια που προέρχονται από ΧΥΤΑ. Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στους εργαζόμενους της μονάδας διαχείρισης απορριμμάτων του Νομού Χανίων. Η μονάδα διαχείρισης απορριμμάτων του Νομού Χανίων αποτελείται από τον Χώρο Υγειονομικής Ταφής (ΧΥΤ) και από το Εργοστάσιο Μηχανικής Ανακύκλωσης και Κομποστοποίησης (ΕΜΑΚ). Για τον υπολογισμό της εσωτερικής δόσης αιωρούμενων σωματιδίων στο ανθρώπινο σώμα πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις συγκεντρώσεων μάζας αιωρούμενων σωματιδίων, μετρήσεις κατανομής μεγέθους της μάζας των αιωρούμενων σωματιδίων και χημικές αναλύσεις για την περιεκτικότητα των αιωρούμενων σωματιδίων σε μέταλλα. Επίσης, υπολογίστηκαν οι ρυθμοί εκπομπής αιωρούμενων σωματιδίων σε εσωτερικούς και εξωτερικούς χώρους της μονάδας. Φυσικές διεργασίες (αιολική διάβρωση) και ανθρώπινες δραστηριότητες (κίνηση των απορριμματοφόρων και χειροδιαλογή απορριμμάτων) επίσης εξετάστηκαν. Η μελέτη διαφόρων δραστηριοτήτων στη μονάδα διαχείρισης απορριμμάτων του Νομού Χανίων και η επίδραση τους στην ατμοσφαιρική ρύπανση εξετάστηκε στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας. Συγκεκριμένα, οι ρυθμοί εκπομπής των εξωτερικών χώρων χρησιμοποιήθηκαν ως παράμετροι εισόδου σε μοντέλο διασποράς για τον υπολογισμό των συγκεντρώσεων των αιωρούμενων σωματιδίων σε εξωτερικούς χώρους. Η σημαντικότερη πηγή αιωρούμενων σωματιδίων στους εξωτερικούς χώρους της μονάδας διαχείρισης απορριμμάτων του Νομού Χανίων είναι η επαναιώρηση σκόνης λόγω της κίνησης των απορριμματοφόρων σε δρόμους. Επιπλέον, εκπομπές αιωρούμενων σωματιδίων δημιουργούνται από την αιολική διάβρωση των σωρών του κομπόστ και της χωματοκάλυψης του ΧΥΤ (landfill cover).Τα αιωρούμενα σωματίδια εισέρχονται στον ανθρώπινο οργανισμό κυρίως μέσω της αναπνευστικής οδού. Τα σωματίδια που εναποτίθενται στο αναπνευστικό σύστημα μεταφέρονται στη συνέχεια στο υπόλοιπο σώμα. Η προσομοίωση των μηχανισμών με τους οποίους τα αιωρούμενα σωματίδια εισέρχονται στον οργανισμό, εναποτίθενται, συσσωρεύονται και μεταφέρονται στη συνέχεια στο υπόλοιπο σώμα πραγματοποιείται με μοντέλα δοσιμετρίας. Στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας αναπτύχθηκε ένα μοντέλο δοσιμετρίας (ExDoM2) για τον υπολογισμό της εσωτερικής δόσης των αιωρούμενων σωματιδίων στο ανθρώπινο σώμα. Το μοντέλο ExDoM2 αποτελείται από ένα αναθεωρημένο μοντέλο εναπόθεσης/απομάκρυνσης σωματιδίων από το αναπνευστικό σύστημα (αναβαθμισμένη έκδοση του ExDoM) και από ένα φαρμακοκινητικό (PBPK) μοντέλο. Το αναθεωρημένο μοντέλο εναπόθεσης/απομάκρυνσης σωματιδίων ενσωματώνει νέους μηχανισμούς καθαρισμού σωματιδίων από το αναπνευστικό σύστημα και χρησιμοποιήθηκε για την εκτίμηση της εναποτιθέμενης δόσης σωματιδίων στο αναπνευστικό σύστημα, την κατακράτηση/συσσώρευση (retention) τους σε αυτό, τη μεταφορά τους στον οισοφάγο (γαστρεντερικό σύστημα) και στους λεμφαδένες και την απορρόφηση τους στο αίμα. Το PBPK μοντέλο χρησιμοποιήθηκε για τη μεταφορά των μετάλλων (As, Pb, Cd, Cr και Mn) που περιέχουν τα αιωρούμενα σωματίδια από το αίμα στο ανθρώπινο σώμα (π.χ. συκώτι, καρδιά, νεφροί, εγκέφαλος, γαστρεντερικό σύστημα). Η σημαντικότερη διαφορά στο μοντέλο ExDoM2 που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας από τα υπόλοιπα μοντέλα (π.χ. ExDoM, MPPD) που έχουν αναπτυχθεί στη διεθνή βιβλιογραφία είναι ότι ενσωματώνει ένα PBPK μοντέλο για συγκεκριμένα μέταλλα (As, Pb, Cd, Cr και Mn) που περιέχουν τα αιωρούμενα σωματίδια. Επιπλέον, το μοντέλο εναπόθεσης/απομάκρυνσης σωματιδίων από το αναπνευστικό σύστημα του ΕxDoM2 ενσωματώνει νέους μηχανισμούς καθαρισμού σωματιδίων από το αναπνευστικό σύστημα με βάση το αναθεωρημένο μοντέλο της Διεθνούς Επιτροπής Ακτινοπροστασίας (ICRP) και επιπλέον επιτρέπει στο χρήστη να εισάγει διαφορετικές μετρήσεις κατανομής μεγέθους σωματιδίων (ανά ώρα) για τον καθορισμό ρεαλιστικού σεναρίου έκθεσης του ανθρώπου σε διαφορετικά μικροπεριβάλλοντα κατά τη διάρκεια της ημέρας. Τα δεδομένα εισόδου που χρησιμοποιήθηκαν κατά την εφαρμογή του μοντέλου ExDoM2 προήλθαν από μετρήσεις πεδίου στη μονάδα διαχείρισης απορριμμάτων του Νομού Χανίων. Επιλέχθηκαν προς μελέτη τέσσερις κατηγορίες ατόμων: (α) εργαζόμενοι στον εξωτερικό χώρο του ζυγιστηρίου (β) εργαζόμενοι στον εσωτερικό χώρο χειροδιαλογής (πρώτη βάρδια), (γ) εργαζόμενοι στον εσωτερικό χώρο χειροδιαλογής (δεύτερη βάρδια) και (δ) μη- εργαζόμενοι στη μονάδα διαχείρισης απορριμμάτων του Νομού Χανίων. Ο σκοπός της χρήσης διαφορετικών σεναρίων έκθεσης είναι να καθορίσει εάν η δόση σωματιδίων των εργαζομένων στη μονάδα διαχείρισης απορριμμάτων του Νομού Χανίων είναι αυξημένη σε σύγκριση με εκείνη του γενικού πληθυσμού της περιοχής.