title: Μελέτη της προσωπικής έκθεσης και δόσης από αιωρούμενα σωματίδια και των πηγών τους στο αστικό περιβάλλον
title: Study of exposure and dose from particulate matter and their sources in the urban environment
Creators: name: Σπαης Γεωργιος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2018

description: Τα αιωρούμενα σωματίδια στην ατμόσφαιρα αποτελούν την πιο πολύπλοκη και ίσως πιο σημαντική κατηγορία ατμοσφαιρικών ρύπων λόγω των πολλαπλών βραχυπρόθεσμων και μακροπρόθεσμων επιπτώσεών τους στο κλίμα, στη δημόσια υγεία και στη βιωσιμότητα των οικολογικών συστημάτων και των ιστορικών μνημείων. Τις τελευταίες δεκαετίες υπάρχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τη μελέτη της έκθεσης του ανθρώπου σε αιωρούμενα σωματίδια και την επίδραση τους στην ανθρώπινη υγεία. Ένα πλήθος επιδημιολογικών μελετών έχει καταδείξει ότι τα αιωρούμενα σωματίδια παρουσιάζουν αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία και έχουν συνδεθεί με αυξημένη νοσηρότητα και θνησιμότητα του ανθρώπινου πληθυσμού.
Η παρούσα εργασία έχει ως αντικείμενο τη μελέτη της προσωπικής έκθεσης ενός φοιτητή του Πολυτεχνείου Κρήτης σε αιωρούμενα σωματίδια με αεροδυναμική διάμετρο έως 10 μm (PM10) καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας και τον υπολογισμό της δόσης στο αναπνευστικό σύστημα. Επίσης, γίνεται συσχέτιση μεταξύ των παρατηρούμενων συγκεντρώσεων αιωρούμενων σωματιδίων και των πηγών τους στα διάφορα μικροπεριβάλλοντα. Για το σκοπό αυτό, πραγματοποιήθηκαν συνεχείς και επαναλαμβανόμενες μετρήσεις με τη χρήση ενός προσωπικού μετρητή έκθεσης, τον οποίο έφερε μαζί του ο φοιτητής. Κατά τη διάρκεια των μετρήσεων ,ο φοιτητής ακολουθούσε το καθημερινό του πρόγραμμα, ενώ παράλληλα κρατούσε λεπτομερές ημερολόγιο των δραστηριοτήτων του. Η δειγματοληψία οδήγησε στην καταγραφή της συγκέντρωσης των αιωρούμενων σωματιδίων για δεκαπέντε ημέρες και στη συνέχεια έγινε ανάλυση των αποτελεσμάτων. Έπειτα, ακολούθησε ο καθορισμός της δόσης και συσσώρευσης των σωματιδίων στο ανθρώπινο αναπνευστικό και γαστρεντερικό σύστημα και στο αίμα, με τη βοήθεια του υπολογιστικού μοντέλου ExDoM, το οποίο έχει αναπτυχθεί στο Εργαστήριο Ατμοσφαιρικών Αιωρούμενων Σωματιδίων του Πολυτεχνείου Κρήτης.
Η ανάλυση των αποτελεσμάτων έδειξε ότι οι ημερήσιες συγκεντρώσεις των σωματιδίων δεν ξεπέρασαν το όριο των 50 μg m-3, που έχει θεσμοθετηθεί από την ευρωπαϊκή νομοθεσία. Πολλές φορές, ωστόσο, καταγράφηκαν πολύ υψηλότερες συγκεντρώσεις κατά τη διάρκεια της ημέρας, ιδιαίτερα σε καφετέριες και μπαρ με ενεργούς καπνιστές καθώς και στο σπίτι κατά τη διαδικασία του μαγειρέματος. Υψηλές συγκεντρώσεις σωματιδίων σε συνδυασμό με αυξημένα επίπεδα δραστηριότητας του φοιτητή είχαν ως αποτέλεσμα υψηλή δόση στο αναπνευστικό του σύστημα. Τα σωματίδια αποτέθηκαν, κατά κύριο λόγο, στο ανώτερο τμήμα του αναπνευστικού συστήματος, αν και ένα σημαντικό ποσοστό έφθασε μέχρι και την κυψελιδική περιοχή των πνευμόνων.

description: Atmospheric particulate matter is the most complex and perhaps the most important category of air pollutants due to its multiple short- and long-term effects on climate, public health and sustainability of ecosystems and historic monuments. Over the last decades, there has been a considerable interest in studying human exposure to particulate matter and its impact on human health. Numerous epidemiological studies have shown that particulate matter has negative effects on health and has been associated with increased morbidity and mortality rates in human population.
The object of this diploma thesis is to study the personal exposure of a student of the Technical University of Crete to particulate matter with a maximum aerodynamic diameter of 10μm (PM10) throughout the day and estimate the dose to the respiratory tract. In addition, a correlation of the observed concentrations of particulate matter with their sources in various microenvironments has been established. For these purposes, continuous and repeated measurements were realized with the use of a personal exposure monitor carried by the student. During the measurements, the student followed his schedule, while at the same time he kept detailed time-activity diaries. Particulate matter concentrations were recorded during a fifteen-day period, followed by an analysis of the results. Subsequently, the dose and concentration of particulate matter in the human respiratory tract, the GI tract and the blood was determined with the use of the ExDoM (Exposure Dose Model), which has been developed in the Atmospheric Aerosols Laboratory of the Technical University of Crete.
Analysis of the results showed that particulate matter concentrations did not exceed the limit of 50μg m-3 per day, which has been established by the European legislation. In many cases, however, much higher concentrations were recorded throughout the day, especially in cafés and bars with active smokers, as well as inside the house during the cooking process. High concentrations of particulate matter in combination with increased exertion levels of the student led to a high dose to his respiratory tract. The particulate matter was primarily deposited in the upper respiratory tract, although a considerable amount reached the alveolar region of the lungs.