Ultrafeine Partikel – sehr klein und sehr gefährlich?
Eine neue Studie von Helmholtz Munich zeigt, dass ultrafeine Partikel, die die kleinsten Grössenfraktionen der Feinstaubbelastung darstellen, für die menschliche Gesundheit gefährlicher sein könnten als grössere Partikel. Diese Ergebnisse tragen zu der wachsenden Zahl an Studien bei, die darauf hinweisen, dass es möglicherweise nicht ausreicht, sich bei der Bewertung von Risiken für die öffentliche Gesundheit auf grössere Partikelkonzentrationen und Gase zu konzentrieren.
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Es besteht die Vermutung, dass ultrafeine Partikel (UFP; Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 µm) zu grösseren Gesundheitsproblemen führen können als grössere Partikel. Ultrafeine Partikel stellen die kleinste Grössenfraktion der partikulären Luftverschmutzung dar, unterscheiden sich jedoch in vielerlei Hinsicht von grösseren Partikeln. Beispielsweise tragen sie nur unwesentlich zur Partikelmasse bei, dominieren jedoch in der Partikelanzahlkonzentration und verfügen über eine grosse Oberfläche und Reaktivität, die es den UFP ermöglicht, mehr chemische Verbindungen zu transportieren. Die Erkenntnisse über die gesundheitlichen Auswirkungen von UFP sind jedoch nach wie vor begrenzt.
Ein Team von Forschern um Prof. Dr. Annette Peters, Dr. Susanne Breitner-Busch und Maximilian Schwarz vom Institut für Epidemiologie bei Helmholtz Munich hat nun anhand von Daten aus einer gezielten Messkampagne die Auswirkungen von Partikeln unterschiedlicher Grösse auf die ursachenspezifische Sterblichkeit untersucht. Sie fanden ein erhöhtes Risiko für Todesfälle aufgrund von Atemwegserkrankungen - vor allem bei kleineren Partikeln im Vergleich zu grösseren Partikeln.
Die Forscher führten eine multizentrische epidemiologische Studie über acht aufeinanderfolgende Jahre von 2010 bis 2017 in den drei deutschen Städten Dresden, Leipzig und Augsburg durch. Diese Studie ist eine der ersten, die mehrere Messstationen pro Stadt verwendet, um unterschiedliche Expositionssituationen abzubilden, und verwendet einen neuartigen statistischen Ansatz zur Analyse der Daten. Die Daten aus einer hoch spezialisierten Messkampagne ermöglichten es den Forschenden, eine hohe Standardisierung und Vergleichbarkeit zwischen den Messstationen zu erreichen – ein grosses Problem bei der Messung und Analyse von UFP.
Erhöhtes Sterberisiko durch Atemwegserkrankungen – insbesondere bei kleineren Partikelgrössen
- Die Forscher berichten in ihrer Studie ein signifikant erhöhtes Sterberisiko aufgrund von Atemwegserkrankungen fünf bis sieben Tage nach der Exposition gegenüber UFP.
- Es konnte gezeigt werden, dass bei einem Konzentrationsanstieg von 3.223 Partikeln/cm3 das Risiko der respiratorischen Mortalität um 4,46 % anstieg (95 % Konfidenzintervall: 1,52 % bis 7,48 %).
- Diese Ergebnisse waren unabhängig von anderen partikulären Luftschadstoffen (z. B. PM2,5-Feinstaub), was auf eine eigenständige Wirkung dieser Partikel hindeutet.
- Darüber hinaus zeigten weitere Analysen, dass kleinste Partikelgrössen stärkere Auswirkungen auf das respiratorische Sterberisiko haben.
Jenseits des Feinstaubs
«Diese Ergebnisse sind ein weiterer Schritt zu einem besseren Verständnis der gesundheitlichen Auswirkungen von ultrafeinen Partikeln und deren möglicher Einbindung in die künftige Routineüberwachung», folgert Maximilian Schwarz. In einem ersten Schritt veröffentlichte die Weltgesundheitsorganisation im Jahr 2021 «Good Practice Statements», in denen sie insbesondere mehr UFP-Daten und die Notwendigkeit epidemiologischer Studien forderte. Die Ergebnisse der Studie verstärken die Hinweise darauf, dass es wichtig sein kann, unsere Überwachung der Luftqualität und die Risikobewertung für die öffentliche Gesundheit auf Konzentrationen grösserer sowie ultrafeiner Partikel und Gase zu konzentrieren», sagt Prof. Dr. Annette Peters. Wenn sich die Studienlage verstärkt, könnte sich eine Verringerung anderer Schadstoffklassen, wie z. B. UFP, positiv auf die Gesundheit der Menschen auswirken.PS
