Helseeffekter av svoveldioksid

Helseeffekter av svoveldioksid er uønskede helseeffekter etter eksponering av svoveldioksid. Svoveldioksid har kjemisk formel SO₂ og er en fargeløs gass som er lett løselig i vann. Forurensning av uteluften med SO₂ har vært et betydelig miljø- og helseproblem mange steder verden over. SO₂ omdannes også til svovelsyre (H₂SO₄), en av de viktigste komponentene i sure aerosoler i atmosfæren. Konsentrasjonen av SO₂ og H₂SO₄ korrelerer ofte i luften, og det kan da være vanskelig å avgjøre hvilken av disse som er ansvarlige for mulige uønskede helseeffekter.

Eksponering

De viktigste kildene til utslipp av SO₂ har vært kull og oljefyring i boliger, kraftstasjoner og industrianlegg. I Norge, som i andre vestlige land, har redusert bruk av kull og skifte til olje med lavere svovelinnhold, kombinert med bedre renseteknologi, ført til betydelig lavere SO₂-utslipp de siste 30 årene. Svoveltilførselen fra utlandet er redusert til mindre enn halvparten i løpet av denne perioden. Bare de siste 5 årene har tilførselen sunket med rundt 30 % (1). I bakgrunnsområder i Sør-Norge lå årsmiddelkonsentrasjoner av SO₂ i 2001 og 2002 fra 0,03 til 0,6 μg/m³, mens de maksimale døgnmidlene lå på 1,6-2,4 μg/m³. I Sør-Varanger (Svanvik) i Finnmark lå årsmiddelkonsentrasjonene i overkant av 3 μg/m³, mens de maksimale døgnmidlene var på 35-42 μg/m³. Dette skyldes utslippskilder på Kolahalvøya (1). I byer og tettsteder har konsentrasjonen av SO₂ blitt redusert dramatisk fra 1960-årene til i dag. I Oslo var eksempelvis vintermiddelkonsentrasjonen i bybakgrunnsområder på over 400 μg/m³ i 1962/1963, mens konsentrasjonene ved tusenårsskiftet har ligget rundt 4-6 μg/m³. De maksimale døgnverdiene i Oslo lå i 1997–1999 på rundt 30 μg/m³ (2). I mange europeiske byer er konsentrasjonene av SO₂ fremdeles ganske høye, med gjennomsnittlige middelkonsentrasjoner om vinteren på mellom 30 og 330 μg/m³ (3).

Helseeffekter

Siden SO₂ er så vannløselig, absorberes gassen oftest raskt i øvre luftveier og gir maksimale effekter i løpet av minutter. De skadelige effektene økes dersom gassen kan trenge lengre ned i luftveiene. Dette skjer ved munnpusting ved fysiske anstrengelser. Det er store variasjoner i følsomheten for SO₂. Noen personer er således fullstendig upåvirket av konsentrasjoner som gir alvorlig sammentrekning i bronkiene hos andre. Astmatikere som gruppe er spesielt følsomme. Ved én gangs eksponering er effektene som regel av kort varighet. Lungefunksjonen kan således reverseres til normaltilstanden i løpet av minutter til timer, avhengig av person og alvorlighetsgrad av responsen og om eksponeringen vedvarer eller gjentas.

Befolkningsundersøkelser

Ved befolkningsundersøkelser har en undersøkt om eksponering for SO₂ fører til uønskede helseeffekter etter en kortvarig 24-timers periode eller ved langvarig eksponering over år. I en del eldre studier der store grupper av mennesker er eksponert for SO₂ sammen med annen luftforurensning, fant man sammenhenger med forverret sykdom når SO₂-konsentrasjonen oversteg 250 μg/m³ i døgnmiddel (4). Nyere studier har vist konsistente økninger i forekomsten av dødsfall og sykdom ved konsentrasjoner av SO₂ som sjelden oversteg 125 μg/m³ i døgnmiddel, og med en årsmiddel på mindre enn 50 μg/m³ (5). I flere av disse undersøkelsene har en kontrollert for andre målte forurensningskomponenter, og funnet uavhengige effekter. I en større undersøkelse i 12 europeiske byer (APHEA) fant en således at 50 μg/m³ økning i konsentrasjonen av SO₂ var assosiert med 0,8 % og 3 % økning i dødelighet de påfølgende dager i henholdsvis Øst-Europa og Vest-Europa, og at dette syntes å opptre uavhengig av effekten av partikkelforurensing (3). I andre undersøkelser er dette ikke så godt kontrollert for. Ingen tydelig terskel ble observert i disse studiene. En undersøkelse tyder på at korte episoder (minutter, timer) er viktigere enn eksponering over et døgn (6). Selv om befolkningsundersøkelsene samlet sett kan tyde på uavhengige akutte helseeffekter av SO₂, er det fremdeles noe usikkert om sammenhengene kan være tilfeldige. I en studie i det forhenværende Øst-Tyskland var det angitt en effekt i et mye lavere konsentrasjonsområde for SO₂ enn det en med rimelighet kan forvente (7). Ved langtidseksponering for SO₂ synes det laveste effektnivå å ligge i området rundt 100 μg/m³ (5). De samme helseskadelige virkninger ble observert ved langtidseksponering som for korttidseksponering. Det er mulig at sammenhengene mellom SO₂ og forskjellige helseparametre ved langtidseksponering egentlig skjuler effekter av sure aerosoler (sure svevepartikler). Det er også blitt rapportert at langtidseksponering for SO₂ kan føre til risiko for økt hyppighet av lungekreft (8), men i denne undersøkelsen var en usikker på om andre luftforurensningskomponenter kunne være involvert. Flere studier er derfor nødvendige for å finne ut av dette.

Kontrollerte studier på mennesker

Kammerforsøk er blitt brukt for å undersøke kortvarige (10 min., 1 time) effekter av SO₂ på lungefunksjonen hos friske, frivillige personer. Ved 10 min eksponering ga 14300 μg/m³ redusert lungefunksjon, mens ingen effekt ble funnet ved 2860 μg/m³ (9). Astmatikere er imidlertid adskillig mer følsomme. De fleste studier viser en betydelig nedsatt lungefunksjon ved eksponering for 1144 μg/m³ SO₂ i 15 minutter. Mindre effekter ble funnet ved konsentrasjoner fra og med 572 μg/m³. Meget små endringer i lungefunksjon ble observert hos to individer ved enda lavere nivåer (10).

Risikokarakterisering

Effekter av SO₂ på lungefunksjon er påvist i kontrollerte forsøk med astmatikere fra ca. 500 μg/m³ ved kortvarig eksponering (10 min.), mens det i befolkningsundersøkelser synes å være effekter på sykelighet og dødelighet ved et døgnmiddel på ned mot 125 μg/m³. Ved langtidseksponering finner en nedre grense for effekt rundt 100 μg/m³.
Følsomheten varierer sterkt og astmatikere er spesielt utsatt. Utslippene av SO₂ i Norge har imidlertid sunket drastisk de siste 10-årene. Dette har medført at uteluftkonsentrasjonene av SO₂ nå er lave både i bakgrunnsområder og lokalt i byer og tettsteder. I storbyer som Oslo ligger den maksimale døgnverdien rundt 30 μg/m³, mens årsmidlene er rundt 5 μg/m³. Dette betyr at SO₂ i uteluften etter all sannsynlighet ikke utgjør noe helseproblem i Norge. En bør imidlertid være oppmerksom på mulige episodiske utslipp fra industripunktkilder. I byer på kontinentet kan imidlertid forurensing med SO₂ fremdeles gi uønskede helseeffekter på grunn av relativt høye nivåer.

Kilder

1. Overvåking av langtransportert forurenset luft og nedbør. Statlig program for forurensningovervåking TA-1867, 2002.

2. Luftforurensninger i Oslo. Status, utvikling og føringer. Rapport 54/2000 fra Helsevernetaten, Oslo kommune.

3. Katsouyanni et al. 1997. Short term effects of ambient sulphur dioxide and particulate matter on mortality in 12 European cities: results from time series data from the APHEA prosject. Br Med J 314: 1658.

4. Air quality guideline for Europe. Copenhagen, WHO Regional Office for Europe, 1987 (WHO Regional Publication Series, no. 23).

5. Air quality guideline for Europe, Second edition, Copenhagen, WHO Regional Office for Europe, 2000 (WHO Regional Publication Series, no. 91.

6. EMECA prosject: a multicentre study on air pollution on mortality in Spain: combined results for particulates and for sulphur dioxide. Occup Environ Med 59 (5):300-308.

7. Wichmann et al. 2000. Daily mortality and fine and ultrafine particles in Erfurt, Germany part 1: role of particle number and particle mass. Res Rep Health Eff Inst 98: 5-86.

8. Abbey et al. 1999. Long-term inhalable particles and other air pollutants related to mortality in nonsmokers. Am J Respir Crit Care Med 159: 373-382.

9. Lawther et al. 1975. Pulmonary function and sulphur dioxide: some premilinary findings. Environmental Res. 10: 355-367.

10. Linn et al. 1987. Replicated dose-response study of sulphur dioxide effects in normal atopic and asthmatic volunteers. American Review of Respir Disease 136: 1127-1134.

11. SFT-rapport 92:16. Virkninger av luftforurensning på helse og miljø.