Μακροχρόνια έκθεση στην ατμοσφαιρική ρύπανση και θνησιμότητα στην Ελλάδα
Authors: Κάσδαγλη Μαρία-Ιωσηφίνα 
Published: March 2022

Σκοπός: Επιδημιολογικές μελέτες έχουν τεκμηριώσει τις δυσμενείς επιπτώσεις της μακροχρόνιας έκθεσης σε λεπτόκοκκα σωματίδια (PM2.5) στην υγεία, ενώ οι επιδράσεις του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μαύρου άνθρακα (BC) και ιδιαίτερα του όζοντος (O3) είναι λιγότερο μελετημένες. Παράλληλα, τα ευρήματα σχετικά με τις προαναφερθείσες εκθέσεις και τη θνησιμότητα από συγκεκριμένες διαγνώσεις, είναι περιορισμένα. Επιπλέον, υπάρχει ενδιαφέρον για τις επιδράσεις στην υγεία της έκθεσης σε χώρους πρασίνου και υδάτων, καθώς και τις πιθανές συνεργιστικές επιδράσεις με τους ατμοσφαιρικούς ρύπους. Διερευνήσαμε τη σχέση της μακροχρόνιας έκθεσης στην ατμοσφαιρική ρύπανση, σε περιοχές πρασίνου και υδάτινων περιοχών με τη θνησιμότητα από όλες τις αιτίες (εκτός των ατυχημάτων/εγκλημάτων) αλλά και από συγκεκριμένες αιτίες στην Ελλάδα χρησιμοποιώντας σχεδιασμό οικολογικής γεωγραφικής μελέτης.Μέθοδοι: Έγινε συλλογή δεδομένων αναφορικά με τα κοινωνικοοικονομικά χαρακτηριστικά και τους δείκτες υγείας για το έτος της απογραφής (2011) από την Ελληνική Στατιστική Αρχή (ΕΛΣΤΑΤ) για τις 1.035 Δημοτικές Ενότητες (ΔΕ) της Ελλάδας. Για την εκτίμηση της ετήσιας μέσης έκθεσης σε PM2.5, NO2, BC και O3 σε επίπεδο ΔΕ, χρησιμοποιήθηκαν οι εκτιμήσεις καινοτόμων στατιστικών μοντέλων χρήσης γης για το 2010 με γεωγραφικό υπόβαθρο 100m × 100m και υπολογίστηκε ο σταθμισμένος μέσος όρος της συγκέντρωσης κάθε ρύπου χρησιμοποιώντας ως στάθμη το ποσοστό της οικοδομημένης περιοχής. Ο κανονικοποιημένος δείκτης διαφοράς βλάστησης (NDVI) και το ποσοστό των υδάτινων περιοχών ανά ΔΕ χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση της αντίστοιχης έκθεσης. Ο υπολογισμός των εκθέσεων αυτών έγινε μέσω της χρήσης Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (ArcGIS). Η γραμμικότητα της σχέσης έκθεσης- απόκρισης βασίστηκε σε διερευνητική ανάλυση εφαρμόζοντας φυσικό πολυώνυμο παρεμβολής με 3 βαθμούς ελευθερίας για κάθε αιτία θανάτου με στόχο την διεξαγωγή των καμπυλών έκθεσης-απόκρισης. Εφαρμόσαμε μοντέλα παλινδρόμησης Poisson ελέγχοντας για πιθανούς συγχυτικούς παράγοντες στους προτυπωμένους δείκτες θνησιμότητας και λαμβάνοντας υπόψη τη χωρική αυτοσυσχέτιση. Εφαρμόστηκαν τόσο μοντέλα μίας όσο και δύο εκθέσεων, ενώ αξιολογήθηκαν οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ρύπων με τους χώρους πρασίνου και υδάτων. Πραγματοποιήθηκε εκτενής ανάλυση ευαισθησίας ανάλογα με τα μοντέλα που εφαρμόστηκαν, τις μεταβλητές που ελέγχθηκαν, αλλά και τη μορφή της υποκείμενης σχέσης μεταξύ έκθεσης και δείκτη υγείας.Αποτελέσματα: Στη πλειοψηφία τους, οι καμπύλες έκθεσης-απόκρισης υποστηρίζουν την ύπαρξη γραμμικότητας, με εξαίρεση το ποσοστό το υδάτινων περιοχών, το οποίο εισήχθηκε στα μοντέλα ως ποιοτική μεταβλητή με τρία επίπεδα ορισμένα σύμφωνα με τα αντίστοιχα εκατοστημόρια (σε tertiles). Η αύξηση κατά ένα ενδοτεταρτημοριακό εύρος (IQR) στα PM2.5, NO2 και BC σχετίστηκε με αύξηση της θνησιμότητας από όλες τις αιτίες (Σχετικός κίνδυνος (ΣΚ) = 1,09, 95% διάστημα εμπιστοσύνης (ΔΕ): 1,08 έως 1,11, ΣΚ = 1,03, 95% ΔΕ: 1,03 έως 1,04 και ΣΚ = 1,02, 95% ΔΕ: 1,02 έως 1,03, αντίστοιχα) ενώ η «έκθεση» σε πράσινο βρέθηκε προστατευτική (ΣΚ = 0,95, 95% ΔΕ: 0,94 έως 0,96, ανά IQR). Oι εκτιμήσεις των επιπτώσεων της έκθεσης σε ατμοσφαιρικούς ρύπους ήταν μεγαλύτερες στις αστικές περιοχές, ειδικά για τα PM2.5 (αστικές περιοχές: ΣΚ = 1,10, 95% ΔΕ: 1,07 έως 1,12, ανά IQR) σε σύγκριση με τις αγροτικές περιοχές (ΣΚ = 1,05, 95% ΔΕ: 1,03 έως 1,07 ανά IQR). Ο αποκλεισμός των ΔΕ που ανήκουν στις περιοχές της Αθήνας και της Θεσσαλονίκης είχε ως αποτέλεσμα ελαφρώς χαμηλότερες εκτιμήσεις επιδράσεων της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, ενώ ήταν υψηλότερες στην ηπειρωτική Ελλάδα σε σύγκριση με τα νησιά. Διαπιστώθηκαν υψηλότερες εκτιμήσεις σε ΔΕ που βρίσκονται στην ακτογραμμή της ηπειρωτικής Ελλάδας, ενώ η «έκθεση» σε υδάτινες περιοχές βρέθηκε να είναι προστατευτική για τις συγκεκριμένες περιοχές. Στη πλειοψηφία τους, οι εκτιμήσεις από τα μοντέλα δύο εκθέσεων δε διαφέραν από αυτές των μοντέλων μίας έκθεσης, ειδικά όταν η συσχέτιση μεταξύ των εκθέσεων ήταν μικρή έως μέτρια (r ≤ 0,57). Δεν βρέθηκαν σημαντικές αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στην έκθεση στους υπό μελέτη ατμοσφαιρικούς ρύπους με το πράσινο. Αντίθετα, εντοπίσηκαν σημαντικές αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στο ποσοστό υδάτινων περιοχών με τους ατμοσφαιρικούς ρύπους (p < 0,02) όπου διαπιστώθηκε πως η επίδραση των PM2.5, NO2 και BC ήταν ισχυρότερη σε περιοχές με μεγαλύτερα επίπεδα υδάτινων περιοχών. Ακόμη η στατιστικά σημαντική αλληλεπίδραση ανάμεσα στο πράσινο και το ποσοστό των υδάτινων περιοχών υποδεικνύει πως η προστατευτική επίδραση της «έκθεσης» σε πράσινο φαίνεται να έιναι ισχυρότερη σε περιοχές με υψηλότερα επίπεδα υδάτινων περιοχών.Παρατηρήθηκε αυξημένος κίνδυνος καρδιαγγειακής θνησιμότητας ύστερα από μακροχρόνια έκθεση σε PM2.5 και NO2 (ΣΚ = 1,10, 95% ΔΕ: 1,08 έως 1,13, ΣΚ = 1,03 95% ΔΕ: 1,02 έως 1,04 ανά IQR, αντίστοιχα), με τα αποτελέσματα να είναι σχεδόν σταθερά στα μοντέλα δύο εκθέσεων με εξαίρεση την περίπτωση του NO2 και του BC λόγω της ψηλής συσχέτισης (r = 0,78). Εκτιμήσαμε αρνητική αλληλεπίδραση μεταξύ του PM2.5 και του πρασίνου για τη καρδιαγγειακή θνησιμότητα (p < 0,001) υποδεικνύοντας χαμηλότερες επιπτώσεις των PM2.5 σε περιοχές με υψηλότερο πράσινο, ενώ οι επιδράσεις των ρύπων φαίνεται να είναι πιο ισχυρές στις περιοχές με υψηλότερα επίπεδα των υδάτινων περιοχών. Η μακροχρόνια έκθεση σε PM2.5 και NO2 σχετίστηκε με αύξηση της αναπνευστικής θνησιμότητας (ΣΚ = 1,11, 95% ΔΕ: 1,06 έως 1,16, ΣΚ = 1,03, 95% ΔΕ: 1,01 έως 1,04 ανά IQR, αντίστοιχα), ενώ τα αποτελέσματα ήταν σχεδόν σταθερά στα μοντέλα δύο εκθέσεων, με εξαίρεση τη περίπτωση του NO2 και του BC. Εκτιμήσαμε θετικές αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στους ρύπους NO2, BC, O3 και στο πράσινο για την συγκεκριμένη αιτία θνησιμότητας (p < 0,001), υποδεικνύοντας υψηλότερες επιδράσεις της ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε περιοχές με περισσότερο πράσινο. Επίσης οι επιδράσεις των ρύπων φαίνεται να είναι πιο ισχυρές στις περιοχές με υψηλότερα επίπεδα υδάτινων περιοχών.Η αύξηση κατά ένα IQR στα επίπεδα των PM2.5, NO2 και BC συνδέθηκε με αυξημένο κίνδυνο θνησιμότητας από νοσήματα του κεντρικού νευρικού συστήματος (ΣΚ = 1,14, 95% ΔΕ: 1,01 έως 1,28, ΣΚ = 1,03 95% ΔΕ: 0,99 έως 1,07, ΣΚ = 1,05, 95% ΔΕ: 1,00 έως 1,10, αντίστοιχα), ενώ η «έκθεση» σε πράσινους και υδάτινους χώρους βρέθηκε προστατευτική. Επιπλέον, εντοπίστηκαν θετικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ του NDVI των PM2.5 (p = 0,002) στη θνησιμότητα από τη συγκεκριμένη αιτία, ενώ αρνητικές αναμέσα στο O3 και το NDVI (p = 0,007). Σύμφωνα με τα μοντέλα δύο εκθέσεων, τα αποτελέσματα παρέμειναν σταθερά στον έλεγχο άλλων εκθέσεων. Η επιβαρυντική επίδραση των PM2.5, NO2 και BC εντοπίστηκε και στη θνησιμότητα από παθήσεις των αγγείων του εγκεφάλου, ενώ η «έκθεση» σε πράσινο λειτούργησε προστατευτικά. Στα μοντέλα δύο εκθέσεων τα αποτελέσματα είναι σταθερά για την έκθεση σε PM2.5, ενώ ο έλεγχος για O3 οδήγησε σε απουσία επίδρασης των NO2 και BC. Τα PM2.5 σχετίστηκαν με τη θνησιμότητα από ισχαιμική καρδιοπάθεια (ΣΚ = 1,05, 95% ΔΕ: 1,01 έως 1,10 ανά IQR) και τη θνησιμότητα από διαβήτη, χωρίς όμως το αποτέλεσμα να είναι στατιστικά σημαντικό. Τα ευρήματα υποστηρίζουν επίσης επιβαρυντικές επιδράσεις της έκθεσης σε PM2.5, ΝΟ2 και ΒC στη θνησιμότητα από χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια (ΧΑΠ), αλλά καμία από τις συσχετίσεις δεν βρέθηκε στατιστικά σημαντική. Η προστατευτική σχέση που παρατηρήθηκε μεταξύ μακροχρόνιας έκθεσης σε Ο3 και θνησιμότητας, πιθανώς να οφείλεται εν μέρει στη μικρή μεταβλητότητα της εκτίμησης των επιπέδων του O3, καθώς και στις πολύπλοκες μη γραμμικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ του Ο3 και των ρύπων. Παράλληλα, τα μοτέλα εκτίμησης των συγκεντρώσεων για το O3, παρουσίασαν χαμηλό R2 στην Ελλάδα, οπότε το μεγαλύτερο σφάλμα μέτρησης (measurement error) σε αυτά τα δεδομένα σε συνδυδασμό με την επίδραση του residual confounding μπορεί να επηρεάζουν δυσανάλογα τις εκτιμήσεις.Συμπεράσματα: Συμπερασματικά, τα ευρήματά μας υποστηρίζουν τη σχέση της μακροχρόνιας έκθεσης σε περιβαλλοντικούς παράγοντες με την θνησιμότητα από όλες τις αιτίες και την κατά αιτία θνησιμότητα. Συγκεκριμένα στη πλειοψηφία των αιτιών θνησιμότητας εντοπίστηκε ο επιβαρυντικός ρόλος της μακροχρόνιας έκθεσης σε PM2.5, NO2 και BC, ο προστατευτικός ρόλος της «έκθεσης» σε πράσινο, ενώ τα αποτελέσματα αναφορικά με την «έκθεση» σε υδάτινες περιοχές ήταν ασαφή. Οι πιθανές αλληλεπιδράσεις μεταξύ ρύπων και πρασίνου καθώς και μεταξύ των ρύπων και των υδάτινων περιοχών ενδέχεται να συνδέονται με διαφορετικούς βιολογικούς μηχανισμούς ανάλογα με την αιτία θνησιμότητας και απαιτούν περαιτέρω διερεύνηση. Ωστόσο, καθώς η μελέτη ακολουθεί οικολογικό σχεδιασμό, θα πρέπει να διεξαχθούν περισσότερες μελέτες που να χρησιμοποιούν ατομικά δεδομένα προκειμένου να επιβεβαιωθούν τα αποτελέσματά της συγκεκριμένης διατριβής και να διερευνηθεί περαιτέρω η αλληλεπίδραση των περιβαλλοντικών εκθέσεων.