Quantification of population exposure to NO2, PM2.5 and PM10 and estimated health impacts in Sweden 2010

• Sweden is one of the countries in Europe which experiences the lowest concentrations of air pollutants in urban areas. Despite this, health impacts of exposure to ambient air pollution is still an important issue in the country and the concentration levels, especially of nitrogen dioxide (NO2) and particles (PM10 and PM2.5), exceed the air quality standards at street level in many urban areas. IVL Swedish Environmental Research Institute and the Department of Public Health and Clinical Medicine at Umeå University have, on behalf of the Swedish EPA, performed a health impact assessment (HIA) for the year 2010. The population exposure to annual mean concentrations of NO2, PM10 and PM2.5 in ambient air has been quantified and the health and associated economic consequences have been calculated based on these results. Environmental standards as well as environmental objectives are to be met everywhere, also at the most exposed kerb sides. However, for exposure calculations it is more relevant to used urban background data, on which also most available exposure-response functions are based. The results show that in 2010 most of the country had rather low NO2 urban background concentrations in comparison to the environmental quality standard for the annual mean (40 µg/m3) and the population weighted average exposure to NO2 was 6.2 µg/m3. Likewise the PM10 urban background concentrations, compared to the environmental quality standard for the annual mean (40 µg/m3), were also low in most parts of the country. However, in some parts, mainly in southern Sweden the concentration levels were of the same magnitude as the environmental objective (20 µg/m3 as an annual mean) for the year 2010. The majority of people, 90 percent, were exposed to annual mean concentrations of PM10 less than 20 µg/m3. Less than 5 percent of the Swedish inhabitants experienced exposure levels of PM10 above 25 µg/m3. The modelling results for PM2.5 show that the urban background concentration levels in 2010 were of the same order of magnitude as the environmental objective (12 µg/m3 as an annual mean for the year 2010) in a quite large part of the country. About 70% of the population was exposed to PM2.5 annual mean concentrations lower than 10 µg/m3, while less than 15 percent experienced levels above 12 µg/m3. There is currently within the research community a focus on the different types of particles and more and more indications that their impact on health and mortality differ. Yet a common view is still that current knowledge does not allow precise quantification of the health effects of PM emissions from different sources. However, when the impact on mortality from PM10 is predicted, exposure-response functions obtained using PM2.5 are usually reduced using the PM2.5/PM10 concentration ratio. Assessment of health impacts of particle pollution is thus difficult. Even if WHO in HRAPIE and others assessments still choose to recommend the same relative risk per particle mass concentration regardless of source and composition, we find this a too conservative approach. Therefore we applied different exposure-response functions for primary combustion generated particles (from motor vehicles and residential wood burning), for road dust and for other particles (the regional background of mainly secondary particles).

• Befolkningens exponeringen både för partiklar (PM) och kvävedioxid (NO2) har minskat mellan 2005, då den föregående beräkningen genomfördes, och 2010. Knappt 10 procent av Sveriges befolkning utsätts för bakgrundshalter av PM10 (partiklar mindre än 10 µm) högre än 20 µg/m3 i den allmänna utomhusluften. Denna halt motsvarar miljömålet för år 2010, men nivån skall även klaras i mer belastade områden såsom gaturum. För mindre partiklar (PM2,5, partiklar mindre än 2,5 µm) visar motsvarande jämförelse med miljömålet (12 µg/m3 för år 2010) på att knappt 15 procent av landets invånare exponeras för halter över denna nivå. Om man utgår från att PM2.5 har samma farlighet oavsett ursprung så uppskattar vi att cirka 3 500 förtida dödsfall årligen inträffar i Sverige på grund av den totala exponeringen. Troligtvis är det inte tillräckligt att göra beräkningar utifrån den totala halten, eftersom partiklar av olika ursprung tycks ha olika farlighet. Med separata bedömningar för olika källor till PM uppskattar vi att det årligen rör sig om cirka 3 000 förtida dödsfall från partiklar som inte genererats lokalt. Förbränningspartiklar från vedeldning uppskattas orsaka ytterligare drygt 1 000 förtida dödsfall per år. Utöver dessa dödsfall uppskattar vi, utifrån exponeringen för NO2, att lokalt genererade avgaser leder till ytterligare minst 1 300 förtida dödsfall per år, samt vägdamm till ytterligare drygt 200 dödsfall orsakade av kortvarig exponering. Sammanfattningsvis kan antalet förtida dödsfall uppskattas till cirka 5 500 per år på grund av dessa exponeringar, när beräkningarna tar hänsyn till olika exponering-responsvärden för olika källor. De samhällsekonomiska kostnaderna (välfärdsförluster) relaterade till exponering för luftföroreningar mätt som NO2 beräknades både för effekter över 5 µg/m3 och utan tröskel. Resultaten tyder på att de hälsoeffekterna, relaterade till årsmedelhalten av NO2, kan värderas till mellan 7 och 25 miljarder kronor under 2010, beroende på om en tröskel på över 5 µg µg/m3 ingår eller ej. Resultaten från vår studie visar att negativa hälsoeffekter relaterade till förorenad luft med höga nivåer av PM kan värderas till årliga samhällsekonomiska kostnader (välfärdsförluster) på ca 35 miljarder svenska kronor under 2010. Ungefär 6,5 av dessa 35 miljarder utgörs av produktivitetsförluster i samhället. Detta motsvarar en förlust i antalet arbets- och studiedagar motsvarande drygt 0,3 procent av den totala mängden arbets- och studiedagar under 2010. Haltnivåerna av partiklar (PM) i omgivningsluften har fortfarande en betydande hälsopåverkan, trots att det under de senaste årtiondena har införts ett flertal åtgärder för att minska utsläppen. Miljökvalitetsnormerna för utomhusluft överskrids på många håll, och tidigare studier har uppskattat att höga partikelhalter orsakar upp till 5 000 förtida dödsfall i Sverige per år (Forsberg et al., 2005; Sjöberg et al., 2009). På uppdrag av Naturvårdsverket har IVL Svenska Miljöinstitutet och Yrkes- och miljömedicin vid Umeå universitet kvantifierat den svenska befolkningens exponering för halter i luft av kvävedioxid (NO2), PM2,5 och PM10 för år 2010, beräknat som årsmedelkoncentrationer. Även de samhällsekonomiska konsekvenserna av de uppskattade hälsoeffekterna har beräknats. This report is only available in English.

Nyckelord

PM2.5

PM10

particles

population exposure

health impact assessment

risk assessment

socio-economic valuation

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

rap (ämneskategori)