SUSPENDOVANE I RESPIRABILNE ČESTICE U URBANIM SREDINAMA

SUSPENDOVANE I RESPIRABILNE ČESTICE U URBANIM SREDINAMA 1

SADRŽAJ 1. UVOD... 3 2. KARAKTERISTIKE RESPIRABILNIH ČESTICA... 4 3. RASPODELA VELIČINA ČESTICA... 7 4. O ČESTICAMA KOJE SU OPASNE ZA ČOVEKA... 8 5. ZDRAVSTVENI EFEKTI RESPIRABILNIH ČESTICA... 11 6. GRANIČNE VREDNOSTI ZA RESPIRABILNE ČESTICE U AMBIJENTNOM VAZDUHU... 13 7. BROJ ČESTICA U VAZDUHU U URBANIM I RURALNIM SREDINAMA... 16 8. MONITORING RESPIRABILNIH ČESTICA U SRBIJI... 21 9. REZULTATI WEBIOPATR PROJEKTA KAO POLAZNA OSNOVA ZA ISTAŽIVANJE UTICAJA RM10, PM2.5 i PM1 U BEOGRADU... 21 10. REFERENCE... 23 2

SUSPENDOVANE I RESPIRABILNE ČESTICE U URBANIM SREDINAMA 1. UVOD Zagađivači prisutni u ambijentnom vazduhu, pre svega respirabilne čestice (particulate mater PM) zbog svog negativnog dejstva na ljudsko zdravlje, skreću veliku pažnju stručnjaka, regulatornih tela i najšire javnosti. Zakonska regualtiva Evropske Unije već dugi niz godina, a od 2010. godine i srpska regulativa propisuju monitoring dve frakcije čestica prisutnih u vazduhu, manjih od 2.5 m takozvanih finih čestica i manjih od 10 m aerodinamičkog prečnika, PM 10, u čiji sastav ulaze pored finih čestica i grube čestice koje su iz opsega od 2.5-10 m. Rezultati nedavno objavljene studije sprovedene u tri evropske zemlje gde živi 75 miliona stanovnika Austriji, Švajcarskoj i Nemačkoj, procenjuju da je izloženost respirabilnim česticama odgovorna za oko 40.000 smrtnih slučajeva godišnje (Kuenzli i sar, 2000). Polovina broja ovih smrtnih ishoda se pripisuje česticama iz saobraćaja, što je jednako broju ljudi koji godišnje nastarada u Evropskoj Uniji u saobraćajnim udesima. Procenjeno je da je u EU tokom 2000. godine došlo do gubitaka 3.6 miliona godina života usled aerozagađenja respirabilnim česticama (CEC,2005). Uvođenje graničnih vrednosti koncentracija polutanata u ambijentnom vazduhu, pogotovu onih koji se odnose na respirabilne čestice, dopinosi poboljšanju zdravlja populacije, što svakako ima i pozitivne ekonomske efekte. Kod nas su se poslednjih godina sprovodile studije o uticaju aerozagađenja na zdravlje ljudi koje su uglavnom vezane za pojedine gradove kao što je, na primer, Niš (Stanković i sar. 2007; Nikić i sar.2008; 2009), dok se studije vezane za zdravstvene efekte aerozagađenja na populacije u širim područjima i na nacionalnom nivou nisu sprovodile. Za uspešno upravljanje aerozagađenjem potrebna su znanja o ukupnom ciklusu vezanom za respirabilne česticame, uključujući izvore emisije čestica, procese njihovog formiranja, njihov sastav, rasprostiranje i sudbinu u atmosferi, kao i izloženost ljudi, što dalje ima uticaj na zdrvlje. Glavni izvori respirabilnih čestica su dobro poznati. Pored prirodnih izvora, najznačajniji izvori antropogenog porekla uključuju termoelektrane i saobraćaj. Fine čestice i gasovi iz termoelektrana i saobraćaja, prekousori respirabilnih čestica, obično potiču od procesa sagorevanja. Izvori koji doprinose primarnoj emisiji respirabilnih čestica i gasova prekusora se razlikuju po oblastima i regionima. Uglavnom se ukazuje da su industrijski procesi najveći izvori zagađenja, a zatim su to emisije iz instalacija za kolektivno i lokalno grejanje (individualna ložišta) i svi vidovi transporta koji predstavljaju procese sagorevanja fosilnih goriva koji nisu u direktonoj vezi sa industrijom. U urbanim sredinama, drumski saobraćaj je označen kao najveći izvor aerozagađenja. Prekogranični transport iz susednih regiona i drugih država takođe značajno dorinosi nivou respirabilnih čestica u ambijentalnom vazduhu. Respirabilne čestice u atmosferi nisu ni u fizičkom ni u hemiskoj pogledu homogene. S toga je važno znati kolika je njihova količina i koje su njihove fizičke osobine i hemijski sastav. Tako, na primer, da bi se odredilo poreklo čestica potrebno je imati podatke o količini elementarnog i organskog ugljenika, oksida silicijuma, aluminijuma i gvožđa, tragova metala, sulfata, nitrita i amonijaka, a posebno toksičnih materija kao što je, na primer, olovo (koje koda nas potiče još uvek i iz olovnog benzina mada je sa njegova proizvodnja kod nas prekinuta avgusta 2010. godine) i druge kancerogene supstance. Periodično, zahvaljujući novim naučnim saznanjima, redovno se predlažu savršeniji monitoring programi. Njihovo sprovođenje predstvalja osnovu za unapređenje saznanja o česticama u vazduhu, a to rezultuje redeferinisanjem regulative uključujući i granične vrednsti za respirabilne čestice u ambijentnom 3

vazduhu. Ako se utvrdi da vrednosti aerozagađenja prekoračuju propisane, potrebne su hitne mere koje obezbeđuju bolje planiranje procesa koji će dovesti do poboljšanja kvaliteta vazduha na lokalnom nivou. 2. KARAKTERISTIKE RESPIRABILNIH ČESTICA Respirabilne čestice karakterišu brojne osobine uključujući veličinu, gustinu, oblik i sastav. Opšte posmatrano, uticaj na zdravlje ljudi, efekti na životnu okolinu i sudbina čestica zavise od njihove veličine. Što su čestice manje mogu dopreti dalje od izvora emisije s jedne strane, a s druge strane takve čestice imaju osobinu da dublje i efikasnije prodiru u pluća čoveka. Sastav čestica je bitan jer od njega zavisi i veličina, gustina, isparljivost, reaktivnost i što je od posebne važnosti toksičnost. Čestice prisutne u atmosferi su dimenzija od oko 0,002 do 100 mikrona (m). Ove najveće se ne zadržavaju suspendovane u atmosferi dugo vremena, već se brzo talože za svega 4 do 8 sati. U opseg ukupnih suspendovanih čestica (total suspended particles TSP) spadaju sve one koje su manje od 40 m (Canadian Chemical Proeducers Association, 2001). Čestice koje su najvažnije sa gledišta atmosferske hemije, fizike i zdravstvenih efekata su čestice u opsegu 0,002 do 10 m i klasifikuju se kao: PM 10-2.5 - grube čestice = inhalabilne čestice, frakcije između 2.5 i 10 m PM 2.5-0.1 - fine čestice frakcije između 2.5 i 0.1 m PM 0.1 - ultafine čestice, sve čestice 0.1 m. Šta su suspendovane čestice u vazduhu? Zagađenje vazduha suspendovanim česticama (na engleskom jeziku particulate matter PM) sastoji se od veoma malih čestica (partikula) u tečnom ili čvrstom agregatnom stanju. Među njima su posebno značajne one koje se mogu dospeti do najdubljih delova pluća. Ove čestice imaju prečnik manji od 10 μm ili opisno rečeno, prečnik im je manji od 1/7 debljine ljudske dlake. Obično se ove čestice svrstavaju u tri kategorije: one manje od 10 μm i označavaju se kao PM10, a nazivaju se grube suspendovane čestice, i one manje od 2,5 μm i označavaju se kao PM2,5, a nazivaju se kao fine suspendovane čestice, i one manje od 0,1 μm i označavaju se kao PM0,1, a nazivaju se kao ultrafine suspendovane čestice. Odnos prečnika (dijametra) ljudske dlake (60 μm) i: grubih suspendovanih čestica (od 10 do 2,5 μm) finih suspendovanih čestica ( 2,5 μm) ultrafinih suspendovanih čestica ( 0,1 μm) 4

Respirabilne čestice mogu biti prirodnog i antropogenog porekla, njihov opseg veličina je realativno širok i sastav veoma kompleksan. Pod prirodnim izvorima podrazumevaju se čestice nastale od zemlje, prašine, vulkankih reakcija, vegetacije i razaranja stena, u priobalnom području čestice soli, kao i čestice koje se formiraju hemijskim reakcijama raznih od emitovanih gasova (H 2 S, NH 3, NO X i HC) pri čemu nastaje čvrst proizvod ili se hemijski menja već postojeća čestica u vazduhu. Poreklom iz antropogenih izvora čestice nastaju: u procesu sagorevanja kao što su čađ od dizel goriva ili leteći pepeo iz termolelektrana tokom fotohemijskih reakcija (kompleksne lančane reakcije gasovitih polutanata pod uticajem sunčeve svetlosti) kao što je gradski smog od resuspendovane prašine od izduvnih gasova motornih vozila, industrijskih objekata gde se odvijaju procesi na visokim temperaturama, termoelektrana na ugalj, livnica i čeličana, motora sa unutrašnjim sagorevanjem, spaljivanja smeća, itd... Glavne komponenete od kojih se sastoje respirabilne čestice su: neorganski joni (nitrati, sulfati, metali kao što su gvožđe, olovo, mangan, cink, vanadijum...) organska jedinjenja (fenoli, organske kiseline i alkoholi) elementarni ugljenik (elementar carbon - EC) koji se pre svega emituje prilikom procesa sagorevanja organski ugljenik (organic carbon - OC) koji je i primarnog i sekundaarnog porekla, primarni organski ugljenik se emituje u obliku čestica, a sekundarni organski ugljenik se formira u atmosferi prilikom procesa konverzije isparljivih organskih jedinjenja u čestice. Sekundarno formiranje čestica se odvija kroz: hemijske reakcije u koje su uključeni H 2 O, O 2, O 3, OH, NO 2, SO 2, NO x proces nukelacije organskih gasova na česticama, kondenzacije gasova sa niskom naponom pare na česticama proces koagulacije. Čestice različitih klasa imaju različito poreklo i osobine. Frakcija grubih čestica je prvenstveno sastavljena od atmosferske prašine koja je suspendovana: usled mehaničkog krunjenja granularnog materijala kao na primer asfaltiranih i neasfaltiranih puteva, poljoprivrednih aktivnosti, građevinskih radova i prirodnih procesa. Industrijske operacije kao mlevenje, brušenje i druge aktivnosti takođe u izvesnoj meri doprinose frakciji grubih čestica prisutnih u ambijentnom vazduhu. Većina finih čestica je poreklom od procesa u vezi sa procesom sagorevanja. Fine čestice se kategorišu kao primarne ili sekundrane. Primarne čestice su one koje se emituju u obliku u čvrste faze tokom sagrevanja gasova na visokim temperaturama. Značajan deo ovih čestica je sastavljen od poluisparljivih jedinjenja koji formiraju organske aerosole. Sekundarne čestice se formiraju u atmosferi putem kompleksnih reakcija (sulfati, nitrati, amonijum, orgamski ugljenik, elementarni ugljenik, teški metali i fina prašina). 5

Koje supstance čine suspendovane čestice u vazduhu? U proseku na evropskom kontinentu glavni sastojci suspendovanih čestica su sulfatna jedinjenja i razne organska jedinjenja. Ove komponente su prisuthe kao u PM10 kategoriji tako i u PM2,5 kategoriji. Uz ove komponente prisutna je i prašina mineralnog porekla posebno u blizini puteva, međutim kada je zagađenje od saobraćaja veliko i kada koncentracija suspendovanih čestica pređe vrednost od 50 µg/m 3 i nitratna jedinjenja postaju značajanu komponentu u suspendovanim česticama. Konačno, u suspendovane čestice se ubraja u čađ koja često čini 5 do 10% od ukupnog sadržaja fino suspendovanih čestica (PM2,5), mada koncentracija čađi pored puteva dostiže i 15 do 20% od ukupnog sadržaja fino suspendovanih čestica. PM10 kategorija obuhvata grube i fine suspendovane čestice, dok PM2,5 obuhvata fine i ultrafine suspendovane čestice. Usled vrlo složenog sastava i podele suspendovane čestice se nazivaju različitim imenima: Suspendovane čestice Ukupne suspendovane čestice/partikule Crni dim Lebdeće čestice itd. Posebna podela je u funkciji od prodiranja čestica u respirabilni sistem čoveka (vidi sliku koja sledi): Inhalabilne (mogu se udahnuti ali ne idu dalje od nosne/usne duplje pokupi ih pljuvačka) Torakalne čestice (jer prodiru u toraks deo tela u kome su smeštena pluća čoveka idu do traheja) Respirabilne čestice (dospevaju do alveola) 6

3. RASPODELA VELIČINA ČESTICA Raspodela veličina čestica varira značajno sa fizičko hemijskim karakteritikama. Brojčana koncentracija čestica, u normalnim uslovima ima pik oko 0.02 m dok masena koncentracija čestica ima bimodni pik oko 0.3 i 7 m, što reprezentuje akumulacioni i odnosno grubi mod. Akumulacioni mod je rezultat oba fenomena i emisije finih čestica, koje su uglavnom od sagorevanja, i varirnja atmosferskih procesa, kao što su nukleacija, koagulacija, kondenzacija, hemijske reakcije i isparavanja. Grubi mod se uglavnom sastoji od suspendovane prašine, usled vetara ili resuspenzije usled saobraćaja ili u primorskim oblasti morska so, Na slici 1 je prikazan tipičan relativni odnos masa za sve čestice prisutne u vazduhu urbane sredine kao i karakterističan sastav u pojedinim opsezima. 7

Relative Mass Concentration HEMIJSKI FAKULTET HEMIJA ŽIVOTNE SREDINE OSNOVI HEMIJE ATMOSFERE I ZAGAĐIVAČI VAZDUHA 10 PM 10 8 Ultrafine (PM 0.1 ) Nanoparticles (PM 0.01 ) Condensation Mode PM 2.5 6 Droplet Mode 4 2 Condensed Organic Carbon or Sulfuric Acid Vapors, Clean Environment Fresh High Temperature Emissions, Organic Carbon, Sulfuric Acid, Metal Vapors Sulfate, Nitrate, Ammonium, Organic Carbon, Elemental Carbon, Heavy Metals, Fine Geological Geological Material, Pollen, Sea Salt Nucleation Aitken Accumulation Coarse 0 0.001 0.01 0.1 1 10 100 Particle Aerodynamic Diameter (µm) Slika 1. Relativni odnos mase čestica u vazduhu urbane sredine i karakterističan sastav u pojedinim opsezima (Watson, 2002) 4. O ČESTICAMA KOJE SU OPASNE ZA ČOVEKA 99% česitca suspendovanih u vazduhu koje se udahnu se eliminišu iz organizma momentalno tokom izdaha jer se uglavnom zadrže u gornjim delovima respiratornog trakta. Preostalih 1% čestica se zadržava u organizamu, dolaze do dušnika i dalje sve do pluća. Česticama koje su opasne po disajne organe čoveka smatrajau se one koje su manje od 10 m. Tako male čestice imaju tendenciju i da se u deponuju u alveolama. Koji deo udahnutih čestica će ostati u respiratornom traktu i dubina do koje će prodredi pre nego se deponuju zavisi od njihove veličina kao najznačajnijeg faktora koji određuje opasnost od udisanja čestica, što je prikazano na Slici 2. Ukoliko dospeju do pluća čestice usporavaju razmenu kiseonika i ugljen dioksida, skraćujući dah. To dovodi do većeg naprezanja srca, koje u uslovima povećanog napora kako bi kompezovao smanjeni unos kiseonika. Obično, ljudi koji su najosetljiviji na ovakve otežane uslova oboljevaju od respiratornih bolesti kao što su enfizem, bronhitis, astma i srčani problemi. Čestice kao i materije u vidu tečnosti i gasova koje se unose zajedno sa česticama na kojima se adsorbuju, ako se udahnu, a otrovne su, mogu doprineti i oštećenju organa kao, na primer, bubrega i jetre. 8

Slika 2. Model verovatnoće deponovanja čestica u pojednim delovima i ukupno u respiratornom traktu (10000 nm = 10 µm, 1000 nm = 1 µm, 100 nm = 0.1 µm,) (ICRP, 1994) Oberdorsteret i saradnici su proučavali odnos koncentracije (mase po m 3 ), prečnika čestica, broja čestica i njihove specifične površine (tabela 1). Za slučaj konstantne masene koncentracije (10 µgm -3 ) monodisperznih čestica veličine 250 nm u jednom cm 3 nađeno je 1200 čestica, a njihova ukupna specifična površina bila je 240 µm 2 /cm 3. Za slučaj konstantne masene koncentracije (10 µgm -3 ) monodisperznih čestica veličine 5 nm u jednom cm 3 nađeno je 15310 6 čestica, a njihova ukupna specifična površina bila je 1210 3 µm 2 /cm 3 (Oberdorster i sar, 2005). Iz ovoga sledi da sa smanjenjem prečnika čestica raste njihova specifična površina. Svaka površina ima tendenciju da se na nju adsorbuju različiti molekuli. Sve dok su čestice mnogo veće od 100 nm (0.1 µm) broj adsorbovanih molekula neznatno raste sa smanjenjem veličine čestice, ali ako su prisutne čestica koje su manje od 100 nm procenat molekula na površini se povećava eksponencijalno (slika 3), što se reflektuje u povećanoj hemijskoj i biološkoj aktivnosti čestica nano dimenzija. Na ovaj način se jednostavno pokazuje da su ljudi kod izloženosti ultafinim česticama ugroženiji ako je njihova brojčana koncentracija i specifična površina velika, a ne masena koncentacija. Masena koncentracija ima uticaja na zdravlje ljudi kada su izloženi respirabilnim česticiam većih frakcija kao što su one od 2,5 µm ili 10 µm. Tabela 1. Broj čestica i specifica površina C=10 µgm -3 (Oberdorsteret i sar, 2005) Prečnik čestica Broj čestica Specifična površina čestica (nm) (cm -3 ) (µm 2 cm -3 ) 5 153 000 000.00 12 000 20 2 400 000.00 3 016 250 1 200.00 240 5 000 0.15 12 9

проценат молекула на површини prečnik (nm) Slika 3. Porast udela molekula na površini u odnosu na smanjenje prečnika čestice (Oberdorster i sar, 2005) Odakle potiču grube suspendovane čestice (PM10)? Poreklo grubih suspendovanih čestica je dvojako, kako urbano, tako i ruralno, osnovni izvori su: Motorna vozila Peći za sagorevanje drveta Prašina sa gradilišta, Prašina sa odlagališta i deponija Prašina iz poljoprivrednih regiona Požari Industrijska postrojenja (termoelektrane, postrojenja za prženje rude, cementare...) Vetrom podignuta prašina. PM10 je obično smeša koja obuhvata dim, čađ, prašinu, soli, kiseline, metale... Suspendovane čestice nastaju tokom rada motora, hemijskih reakcija koje se odigravaju u atmosferi neposredno pri izlasku dimnih gasova iz industrijskih dimnjaka. 10

Kako PM10 utiču na naše zdravlje? PM10 su među najopasnijim polutantima u vazduhu, one prilikom udisanja napadaju ljudski respiratorni sistem, utiču na njegovu otpornost i deponuju se u najdubljim delovima pluća. Zdravstveni problemi otpočinju kada organizam počne da se brani od ovih stranih tela (čestica). PM10 izazivaju ili osnažuju astmu, bronhitise i druga oboljenja pluća, a samim tim smanjuju ukupnu otpornost organizma. Iako PM10 napadaju celokupnu ljudsku populaciju, vulnerabilne populacione kategorije (deca, trudnice, stari i bolesni) su posebno ugrožene. Pored toga što oštećuju zdravlje PM10 umanjuju i vidljivost tokom dana jer stvaraju efekte vidljivosti koji su karakteristični za izmaglicu koja se često prepoznaje kao smog. Šta se sve preduzima da se smanji sadržaj grubih suspendovanih čestic u vazduhu? Postoji niz propisa koji su uspostavljeni u skoro svim razvijenim zemljama, pa i kod nas, kojim se reguliše generisanje ili emisija suspendovanih čestica, njihove maksimalno dozvoljene koncentracije kao i planovi kako se sadržaj ovih čestica može smanjiti. Ovo obuhvata: Kontrolu emisije suspendovanih čestica iz motornih vozila, dakle u saobraćaju, Postrojenja za prečišćavanje otpadnih gasova od suspendovanih čestica (odprašivači ili skruberi su najpoznatiji) Postupke za sprečavanje širenja suspendovanih čestica (pravljenje vodenih zavesa i vlaženje površina koje stvaraju PM) Kontrola imisije i emisije na bazi zakonskih obaveza. 5. ZDRAVSTVENI EFEKTI RESPIRABILNIH ČESTICA Smatra se da kvalitet vazduha u urbanim sredinama ima veći uticaj na zdravlje stanovništva nego ostali faktori životne sredine, a da zagađivači ambijentnog vazduha predstavljaju jedan od najznačajnih uzroka zdravstvenih problema uopšte. Prema podacima Svetske Zdravstvene Organizacije (2003) u svetu se godišnje usled aerozagađenja dogodi preko 2.7 miliona smrtnih slučajeva. Mnogi od štetih zdravstvenih efekata potiču od povećane koncentracije čestica koje iz ambijentnog vazduha dospevaju udisanjem u organizam. Na slici 4 prikazan je model mogućih patofizioloških puteva, povezanosti izloženosti respirabilnim česticama i kardiopulmonarnog morbiditeta i mortaliteta (Pope, Dockery, 2006). Brojne epidemiološke studije nedvosmisleno su pokazale da je aerozagađenje u vidu respirabilnih čestica povezano sa: povećanjem morbiditeta i mortaliteta od respiratornih i kardiovaskulanih oboljenja (Kunzli&Tager, 2000; Pope et all, 2002), povećanjem posledica od embriotoksičnosti (Dejmak et all,2000; Binkova et all, 2003), a veća je i verovatnoća da se pojavi rak pluća (Nyberg et all,2000; Cury et all,2000. Zhao et all, 2003). Kod dugotrajne izloženisti finim česticama sprovedene studije u SAD su pokazale da porast koncentracije PM 2.5 za 10 g/m 3 rezultuje sa 6% povećanja svih vrsta zdravstvenih rizika, 9% kardiopulmonarnih rizika i sa 14% povećanja rizika od raka pluća (Jerrett i sar, 2005). Rezultati studija u Evropi su potvrdili istaživanja ranije sprovedena u SAD da je aerozagađenje poreklom od drumskog saobraćaja, uključujući PM jedan od najvećih problema vezanih za aerozagađenje ambijentnog vazduha. Epidemiološke studije o odnosu između dugotrajne izloženosti respirabilnim česticama i mortalitetu u 11

Evropi pogotovu za frakciju finih čestica, PM 2.5, su još uvek malobrojne. Potrebno je raspolagati sa više naučno zasnovanih dokaza o vezi između zdravstvenih efekata dugotrajne i kratkotrajne izloženosti koncentracijama PM 2.5 u evropskim gradovima (Linares i sar, 2009). Ovakvi podaci bi poslužili kao osnova za reviziju zahteva i za granične vrednosti, srednju godišnju i za srednju dnevnu koncentraciju PM 2.5 koje treba da budu na snazi u EU počev od 2020. УДИСАЊЕ ЧЕСТИЦА СРЦЕ Поремећај аутономне срчане функције Повећана аритмична осетљивост Поремећај срчане реполатизације Повећана исхемија миокарда ПЛУЋА Инфламација Оксидативни стрес Убрзано напредовање и погоршање ХОРБ Повећањ респираторних тешкоће... пулмонарни рефлекс Редуковабна функција плућа КРВ Поремећај реологије Повећање коабилности Транслокација честица Перифрена фромбоза Смањена засићеност кисеоникомрчане КРВНИ СУДОВИ Прогресивна артриоскрелоза и дестабилизација......... и хипертензија СИСТЕМСКА ИНФЛАМАЦИЈА ОКСИДАТИВНИ СТРЕС Пооштрена функције концентрација- одговор Проинфламаторни медиатори Активација леукоцита и... МОЗАК Повећана цереброваскуларна исхемија Slika 4. Opšti mogući patofiziološki putevi povezanosti izloženosti repirabilnim česticama i kardiopulmonarnog morbiditeta i mortaliteta (Pope, Dockery, 2006) U istaživanja zdravstvenih efekta izloženosti na respirabilne čestice ne spadaju samo studije dugotrajne izloženosti. Još pre nego što su započele studije vezane za zdravstvene efekte aerozagađenja i dugotrajnu izloženist rađene su studije o mortalitu vezanom za izloženist ambijentnimm koncentracijama respirabilnih čestica tokom i istog ili tokom nekoliko prethodnih dana. Na osnovu studije sporvedene u 90 gradova u SAD utvrđeno je povećanje ukupnog mortaliteta za 0.27% i kardioplulmonarnog mortaliteta za 0.69% sa porastom koncentracije PM 10 za 10 g/m 3 (Dominici, Burnett, 2003). U velikoj evropskoj studiji koja se bazira na podacima iz 29 gradova procenjen porast ukupnog moratliteta je 0.6 % (Katsoyanni i sar, 2001), dok je procenjen porast kardiovaskularnog mortaliteta 0.76% za porast koncentacije PM 10 za 10 g/m 3 (Analitis i sar, 2005). 12

U naučnim a posebno medicinskim krugovima pored izloženiosti populacije česticama klase PM2.5 i PM10, veliku pažnju u izazivaju istraživanja izloženosti i zdravstvenih efekata ultrafinih česticama. I pored velikog broja i obimnih toksikoloških istraživanja o potencijalnim štetnim efektima, još uvek ne postoji dovoljan broj epidemioloških podataka da bi se doneli zaključci na relaciji izloženost-odgovor (Morawska i sar, 2004; Knol i sar, 2009). 6. GRANIČNE VREDNOSTI ZA RESPIRABILNE ČESTICE U AMBIJENTNOM VAZDUHU Svetska Zdravstvena Organizacija (SZO) analizirjući objavljene studije je dala preporučene vrednosti za frakcije respirabilnih čestica, PM 10 i PM 2.5 i to za srednje godišnje i za srednje dnevne koncentracije (SZO, 2006; Krzyzanowski & Cohen, 2008). Pored toga SZO je predložila i tri prelazne ciljane (IT - interim targets) vrednosti za koje se očekuje da se mogu dostignuti uz primenu odgovarajućih sve rigoroznijih ali održivih mera, Tabele 2 i 3. Tabela 2. SZO srednje godišnje preporučene i prelazne ciljane granične vrednosti za respirabilne čestice Srednja godišnja PM 10 PM 2.5 Osnova za izabrani nivo vrednost (μg/m 3 ) (μg/m 3 ) SZO prelazna ciljna vrednost 1 (IT-1) 70 35 Procenjena je da dugotrajna izloženost ovim koncentracijama povezana sa 15% većim mortalitetom u odnosu na preporučeni nivo. SZO prelazna ciljna vrednost 2 (IT-2) SZO prelazna ciljna vrednost 3 (IT-3) SZO preporučena vrednost (AQG) 50 25 Pored ostalih zdravstvenih pogodnosti, ovi nivoi smanjuju rizik od smrtnosti od otprilike još 6% (2 11%) u poređenju sa IT-1 vrednosti. 30 15 Pored ostalih zdravstvenih pogodnosti, ovi nivoi smanjuju rizik od smrtnosti od otprilrike još 6% (2 11%) u poređenju sa IT-2 vrednosti. 20 10 Ovo je najniži novo na kome ukupni kardioplulmonarni i mortalitet usled kancera pluća pokazali porast sa sigurnošću većom od 95% u studiji Američkog udruženja za rak (Pope et all, 2002.). Preporučuje je primena za vrednosti za PM 2.5. Tabela 3. SZO srednje dnevne preporučene i prelazne ciljane granične vrednosti za respirabilne čestice 24h-srednja PM 10 PM 2.5 Osnova za izabrani nivo vrednost (μg/m 3 ) (μg/m 3 ) SZO prelazna ciljna vrednost 1 (IT-1) 150 75 Bazirano na objavljenim koeficijentima rizika u više studija i meta analiza (oko 5% porasta mortaliteta pri kratkotrajnoj izloženosti preko preporučene vrednosti) SZO prelazna ciljna vrednost 2 (IT-2) SZO prelazna ciljna vrednost 3 (IT-3) SZO preporučena vrednost (AQG) 100 50 Bazirano na objavljenim koeficijentima rizika u više studija i meta analiza (oko 2.5% porasta mortaliteta pri kratkotrajnoj izloženosti preko preporučene vrednosti) 75 37.5 Bazirano na porast od oko 1.2% mortaliteta pri kratkotrajnoj izloženisti preko preporučene vrednosti 50 25 Bazirana na odnosu između 24-časovne i godišnje vrednosti 13

Regulativa koja se odnosi na aerozagađenje životne sredine, pa i koncentraciju respirabilnih čestica, uglavnom je usmerena na monitoring zagađivača u ambijentnom okruženju spoljašnjoj sredini. U SAD montoring PM 10 je zamenio merenje TSP (total suspended particulates 0 totalne suspendovane čestice) još pre više od 20 godina, tačnije 1987 godine. Pre više od deset godina proširen je opseg monitoringa respirabilnih čestica u SAD, tako da se pored merenja PM 10 razvojija mreža stanica za merenje frakcije finih čestica, odnosno PM 2.5. Tokom 2006. (USEPA, 2006, 2008) u SAD su limiti za koncentraciju PM revidirani i sada iznose srednja dnevna vrednost za PM 10 je 150 gm 3, srednja dnevna vrednost za PM 2.5 je 35 gm 3 i srednja godišnja vrednost za PM 2.5 je 15 gm 3. Zbog nedostatka podataka koji ukazuju na zdravstvene probleme pri dugotrajnoj izloženosti frakciji grubih čestica nema srednje godišnje vrednosti za PM 10. U SAD su ove granične vrednosti uspostavljene za moniring aerozagađenja u spoljašnjoj sredini, ali se zna da se ove vrednosti mogu primeniti i za respirabilne čestice u zatvorenim prosoru, pre sve ga zato što su pomenute granične vrednosti primenjive i na najosetljivije delove populacije, decu, stare i asmatičare. U zemljama EU masena koncentracija frakcija respirabilnih, grubih i finih čestica, PM 10, se prati u okviru redovnog monitoringa (Council Directive 1999/30/EC, 1999; Council Directive 2008/50/EC). Važeća regulativa u EU propisuje srednju dnevnu vrednost za PM 10 od 50 gm 3 koja ne sme biti prekoračena više od 35 dana godišnje, a do 2010 se zahteva poboljšanje kvaliteta vazduha jer prekoračenja ne sme biti više od 7 dana godišnje. Dozvoljena srednja godišnja vrednost za PM 10 je 40 gm 3, ali u dokumentima koje prate Okvirnu i Ćerke direktive, se ne navodi da bi srednja godišnja vrednost trebalo da se tokom vremena smanjuje. Aneks XIV nove direktive (Council Directive 2008/50/EC ) propisuje monitoring čestica od 2.5 mikrona (PM 2.5 ) i reguliše ga dvostepeno. U prvom koraku propisana je srednja godišnja granična vrednost PM 2.5 od 25 μg/m 3 počev od 1.1.2015., da bi u drugom stepenu po predlogu koji je za sada na snazi, ali koji može da bude i izmenjen, od 1.1.2020. koncentracija PM 2.5 bi bila limitirana na godišnjem nivou od 20 μg/m 3. Uspostavljanju monitgoringa i graničnih vrednosti u EU za PM 2.5 su prethodile intenzivne pripreme koje su omogućile standradizaciju procedura za montoring frakcije finih čestica (EN, 2005). Brojne naučne institucije u EU intenzivno rade na većem broju istraživačkih projekata gde mere frakciju finih čestica i utvrđuju njihov elemetarni sastav, odnosno prate trendove. Većina zemalja iz našeg okruženja već je uskladila svoju zakonsku regulativu sa EU i odavno je uspostavila adekvatne monitring mreže za praćenje aerozagađenja uključujući monitoring PM 10, a poslednjih godina i PM 2.5. Mada je rizik od izloženosti i zdrvastvenih efekata veći što su čestice manje granične vrednosti za frakcije čestica manje od 2.5 mikrona ne postoje. U zemljama širom sveta su objavljene ili su u toku brojne istraživačke studije o koncentracijama, dnevnim i godišnjim varijacijama ultra finih čestica od kojih navodimo samo nekoliko (Oguiel i sar. 2007; Morawska i sar. 1998; Ristovski i sar.1998;, Young i sar, 2004; Aalto i sar 2005; Zhu i sar, 2004; Zho i sar 2004). Prava merenja iz opsega ultra finih čestica su kod nas obavljena tokom 2006 i 2007. Godine a rezulatati preliminarno prikazani I WeBIOPATR Workshop-u (Jovašević-Stojanović, Ristovski, Dramićanin, Šljivić, 2007). Regulativa koja se odnosi na zagađenost vazduha u zatvorenom prostoru pre svega se odnosi na radnu sredinu. Kao što je poznato postoje propisi o prisustvu štetnih materija u radnoj sredini pa su propisane i granične vrednosti koje se odnose na respirabilne čestice mogu delom naću u takvoj regulativi, mada je oblast aerozagađenja unutrašnje sredine indoor air posebna tema, u svetu se rade brojni projekti i objavaljuje veliki broj radova, dok je kod nas je ova oblast u začetku. 14

Šta su to fine suspendovane čestice (PM2,5)? Fine suspendovane čestice se sastoje od čvrste i tečne faze koje lebde u vazduhu. To su najčešće: Aerosoli, Dim, Zagušljiva isparenja, Pepeo, i Polen. Po hemijskom sastavu i one mogu uglavnom soli sulfata ili nitrata, organska jedinjenja ili minerali iz zemljišta. Ove čestice su vrlo pokretljive i dospevaju dublje u pluća od grubih suspendovanih čestica. Odakle potiču fine suspendovane čestice (PM2,5)? PM2,5 uglavnom nastaju u heterogenim hemijskim reakcijama koje se odvijaju u atmosferi ili nastaju sagorevanjem goriva u motornim vozilima, termoelektranama, industrijskim postrojenjima, pri sagorevanju drveta ili prilikom sagorevanja pojedinih poljoprivrednih otpadnih materijana na njivama i slično. Sastav i emisija PM2,5 Pie Chart Kategorija Procenti Elementarni (čađ) ili organski ugljenik 1 iz procesa sgorevanja 30% - 50% Slfati 4 30% - 40% Nitrati 2 10% - 20% Prašina sa tla 3 3% - 10% Napomene: 1. Transpor, sagorevanje drveta, sagorevanje goriva, sekundarni organski aerosoli nastali kroz emisiju lako isparljivih organskih jedinjenja. 2. Nasali iz reakcije sa NOx emitovanih iz regiopnalnih ili lokalnih izvora kao što su transport, komunalnih aktivnosti, industrije. 3. Prašina sa puteva, gradilišta ili iz industrije. 4. Nastali iz reakcija sa SO2 i SO42- emitovanih iz regionalnih ili lokalnih izvora kao što su postrojenja za sagorevanje uglja, nafte, toplana, kućnih ložišta, transporta ili prerađivačke industrije. 15

Kako PM2,5 utiču na naše zdravlje? Vrlo bitan uticaj na ljudsko zdravlje imaju čestice čiji je dijametar 2,5 μm. Posledice velikog unošenja ovih partikula u plića obično završavaju sa hospitalizacijom, a u ekstremnim slučajevima i sa smrću. Ljudi sa astmom, srčanim problemima il plućnim bolestima prvi su na udaru. Ove čestice mogu da izazovu negativne efekte po zdravlju i pri kratkim izlaganjijma, na primer samo jedan dan, a pogotovu pri dugim izlaganjima godinu i više dana. Fine suspendovane čestice često su prisutne u procesima kao što je korozija, prašenje, oštećivanju vegetacije ili pri lošoj vidljivosti. Šta su to ultrafine suspendovane čestice (PM 0,1)? Najveći uticaj na ljudsko zdravlje imaju čestice čiji je dijametar 0,1 μm. Talože se u alveolama. Mada je rizik od izloženosti i zdrvastvenih efekata veći što su čestice manje granične vrednosti za frakcije čestica manje od 2.5 mikrona ne postoje. To su najčešće: Aerosoli, Dim, Zagušljiva isparenja Svaka površina ima tendenciju da se na nju adsorbuju različiti molekuli. Sve dok su čestice mnogo veće od 100 nm (0.1 µm) broj adsorbovanih molekula neznatno raste sa smanjenjem veličine čestice, ali ako su prisutne čestica koje su manje od 100 nm (PM 0,1) procenat molekula na površini se povećava eksponencijalno, što se reflektuje u povećanoj hemijskoj i biološkoj aktivnosti čestica nano dimenzija. 7. BROJ ČESTICA U VAZDUHU U URBANIM I RURALNIM SREDINAMA Broj čestica se uglavnom iskazuje na metar kubni ili santimetar kubni. Kada je reč o broju suspendovanih čestica u metru kubnom onda se mora istaći da je u literaturi prisutan ograničen broj radova s takvim podacima pre svega zato što do nedavno i nije bilo uređaja koji su to mogli da mere on line s prihvatljivom pouzdanošću. Pored toga skoro je nemoguće uspostaviti korelaciju između mase i broja suspendovanih čestica po m 3, jer to zavisi od dijametra čestica, hemiskog/mineraloškog sastava, temperature i vlažnosti sredine, naročito onda kada je reč o sekundarnim česticama nastalim tokom atmosferskih hemijskih procesa, vazdušnih strujanja, aparata za merenje i drugog. Danas se u literature pominju uređaji kao Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS, DMA modeli 3071 and CPC 3022A, TSI Inc., U.S.A.) ili Laser Aerosol Spectrometer (Las-x, PMS Inc., U.S.A.) (Diapouli et al, 2011) koji pružaju podatke s prihvatljivom pouzdanošću. Tako, na primer, Diapoli i saradnici (2011) su saopštili koliki je prosečan broj 16

česticada (iskazan kao medijana merenja) različitih veličina u Atini tokom hladnog i toplog perioda (tabela 4). Tabela 4. Prosečan broj česticada u Atini tokom hladnog i toplog perioda PERIOD VELIČINA ČESTICA BROJ ČESTICA Topli period od 0,01 do 0,4 µm (10-400nm) MIN: 1,7*10 10 po m 3 (1,7*10 4 po cm 3 ) MAX: 3,0*10 10 po m 3 (3,0*10 4 po cm 3 ) Hladni period od 0,01 do 0,4 µm (10-400nm) MIN: 2,6*10 10 po m 3 (2,6*10 4 po cm 3 ) MAX: 3,4*10 10 po m 3 (3,4*10 4 po cm 3 ) Topli period od 0,1 do 3 µm (100-3000nm) MIN: 1,3*10 9 po m 3 (1,3*10 3 po cm 3 ) MAX: 2,7*10 9 po m 3 (2,7*10 3 po cm 3 ) Hladni period od 0,1 do 3 µm (100-3000nm) MIN: 1,6*10 9 po m 3 (1,6*10 3 po cm 3 ) MAX: 1,8*10 9 po m 3 (1,8*10 3 po cm 3 ) Druga grupa autora (Harrison & Jones, 2005) objavija je podatke za veće gradove u Engleskoj mereći sa istim uređalima (Condensation Particle Counter TSI Model 3022A) kao i prethodni autori, koji kažu da je prosečan broj čestica PM10 u svim gradovima više manje ujednačen i iznosi od 20000 po cm 3 (PM10: 2*10 10 po cm 3 ) do 40000 po cm 3 (PM10: 4*10 10 po cm 3 ) (izuzetak su podaci za Maryleon) (Slika 5). 17

Slika 5. Broj čestica na cm 3 u različitim gradovima Engleske po mesecima od 2000 do 2002 godine (Harrison & Jones, 2005) I tabela 5 je vrlo informativna jer jasno pokazuje da se broj čestica u atmosferi menja u zavisnosti od godišnjeg doba (zima/letio), odnosno razlikuje se u različitim sredinama urbanoj ili ruralnoj (Harrison & Jones, 2005). Kao po pravili broj čestica je uvek veći u urbanim zonama. Ruralne zone uglavnom imaju oko 10 9 čestica po m 3, dok urbane zone kreću od 10 10 i prelaze 10 11 čestica po m 3. Tabela 5. Prosečan broj česticada u većim gradovima Evrope za različita mesta merenja (*) Lokacija Opis mernog mesta Min. veličina [nm] Maks. veličina [nm] Srednji broj Komentar Autori po cm 3 Erfurt Urbana zona 10 2500 18.000 - Cyrys et al., 2003 Vienna, Linz, Graz Urbana zona 7 29.300-31.100 Srednja vrednost za zimu - leto Gomiscek et al., 2004 18

Lokacija Opis mernog mesta Min. veličina [nm] Maks. veličina [nm] Srednji broj Komentar Autori po cm 3 near Vienna Ruralna zona 7 10.200-10.500 Linz, Graz Urbana zona 7 16.200-20.600 Birmingham Pozadina 7 28.600, 36.600 Srednja vrednost za zimu - leto Srednja vrednost za zimu - leto Na dva mesta Gomiscek et al., 2004 Gomiscek et al., 2004 Harrison et al., 1999 Birmingham 2m od ivičnjaka autoputa 7 96.000 - Harrison et al., 1999 Helsinki Urbana zona 8 400 10.500, 14.500 Na dva mesta Hussein et al., 2004 Rochester, Urbana zona 10 470 8.160 - Jeong et al. 2004 NY S Sweden Ruralna zona 3 900 2.500 - Ketzel et al., 2004 Copenhagen U blizini grada 3 900 4.500 - Ketzel et al., 2004 Copenhagen Urbana zona 3 900 7.700 - Ketzel et al., 2004 Manchester Ulični kanjon 4,6 100 27.000 - Longley et al., 2001 Gothenburg Pokraj puta 10 368 2.000 - Molnar et al., 2002 New Dehli Gradska pozadina 10 61.000 Radnim danima Monkkonen et al., 2004 Finland Iznad šume 3 500 8.000 Popodne Nilsson et al., 2001 El Paso Urbana zona 20 20000 15.200, 16.700 Na dva mesta Noble et al., 2003 19

Lokacija Opis mernog mesta Min. veličina [nm] Maks. veličina [nm] Srednji broj Komentar Autori po cm 3 Paris 5m od glavnog puta 7 3000 220.000 Ruellan and Cachier, 2001 Alkmaar Gradska pozadina 7 26.000 Radnim danima Ruuskanen et al., 2001 Erfurt Gradska pozadina 7 27.900 Radnim danima Ruuskanen et al., 2001 Helsinki Gradska pozadina 7 21.700 Radnim danima Ruuskanen et al., 2001 Birmingham Pokraj puta 9,6 352 160.000, 190.000 Birmingham Pozadina 9,6 352 21.000, 24.000 Tokom dva dana Tokom dva dana Shi et al., 1999 Shi et al., 1999 Lahti, Finland Gradski ulični kanjon 6 300 39.000 Vakeva et al., 1999 Lahti, Finland Na krovu 10 10.800 Vakeva et al., 1999 Leipzig Ulični kanjon 3 800 32.000 110.000 Leipzig Urbana zona 3 800 21.377 14.278 Na suprotnim trakama kanjonske ulice Imski radni dani Ledtnji radni dani Wehner et al., 2002 Wehner and Wiedensohler, 2003 Los Angeles Los Angeles 17m niz vetar od sredine autoputa 200m uz vetar od autoputa 6 200.000 Zhu et al., 2002 6 48.000 Zhu et al., 2002 (*) Ako želite da pretvorite broj čestica po cm3 u broj čestica po m 3 onda se one za santimetar kubni množe sa 1.000.000 (10 6 ) i dobija se odgovarajuća vrednost za metar kubni. 20

8. MONITORING RESPIRABILNIH ČESTICA U SRBIJI U Republici Srbiji je usvojen Zakon o zaštiti vazduha 2009. (Službeni glasnik, 2009) a Uredba o monitoringu i uslovima za kvaliteta vazduha 2010. (Službeni glasnik, 2010) što je omogućilo harmonizaciju domaće sa važećom EU regulativom u oblasti monitoringa i upravljanja kvalitetom vazduha. Umesto ukupnih suspendovanih čestica, Zakon i Uredba uvode monitoring PM 10, i analizu teških metala i benzo(a)pirena iz prikupljenih uzoraka, a prirema se teren i za uvođenje monitroing PM 2.5 kada to bude stupilo na snagu i u zemljama EU. Podaci o aerozagađenju u Srbiji se referišu Evropskoj Agenciji za Životnu Sredinu koja se sprovodi u okviru projekta AirBASE (Mol & van Hooydonk, 2005) počev od 2003, ali podaci o respirabilnim česticama su još uvek siromašni i svode se na podatke o PM 10 sa automatskih mernih stanica u Beogradu. Razlog ovakvom stanju je da je monitoring respirabilnih čestica u ostalnim gradovima uspostavljen tek u poslednjih nekoliko godina. Pored urbanih područja, respirabilne čestice je neophodno pratiti i na mestima u, što kod nas još uvek nije uspostavljeno. Gradski zavod za javno zdravlje Beograda je u okviru monitring mreže na lokalnom nivou uspostavio prvu automatsku mernu stanicu na mernom mestu koje se karakteriše kao veoma frekventna graska saobraćajnica. Počev od 2007. PM 10 je počeo da se meri na 3 stanice u Beogradu, da bi se danas pratio na 6 automatskih mernih stanica na području Grada Beograda, od kojih su 4 u gradkom jezgru a 2 u blizini termoelektana Obrenovac i Kolubara. Pančevo, poznato kao crna tačka usled zagađenja životne sredine koje potiču pre svega od industrijkog kompleksa, locirano 13 km severoistočno od centa Beograda, ima danas 3 automatske merne stanice za monitoting aerozagađenja. Sajt opštine Pančevo (http://ekologija.pancevo.rs/ekograftest/ekografdisplay.aspx) prikazuje podatke o PM 10 sa mernog mesta. Pored toga na teritoriji opštine Pančevo se nalazi i još jedna automatska merna stanica na kojoj se prati i PM 10, koja za sada van sistema lokalnih stanica. Za ovu stanicu su za sada za javnost dostupni podaci na srednjem mesečnom nivou polutanata ( http://www.pancevo.rs/mesecni_izvestaj_monitoring_sistema _imisije-171-1). Agenicija za zaštitu životne sredine (SEPA) je započela merenje aerozagagađenja ukuljučujući PM 10 sa automatskim monitorima tokom 2006. Danas SEPA prati aerozagađenje na 37 automatskih stanica. U okviru projekta EuropeAid/ 124394/ D/SUP/YU Supply of Equipment for Air Monitoring nabavljeno je 28 stanica koje su počele sa radom tokom ove i prošle godine. Ostalih 9 stanica su navanjene ranije i merenja su započela pre 2009. Od svih navedenih stanica SEPA vrši monitoring respirabilnih čestica u tri frakcije (PM 10, PM 2.5 and PM 1 ) na 13 autaomatskih stanica od koje su postavljene u Beogradu (5), i Smederevu (3), Boru (2), Nišu, Novom Sadu (1) i Beočinu (1), što je prikazano na www.sepa.gov.rs. U Vojvodini monitoring sprovodi i Sekretrijat za životnu sredinu Vojvodine na šest automatskih mernih stanica, od čega su 4 merna mesta u Zrenjaninu, Subotici, Somboru i Kikindi snabdeveno monitorima za PM 10. Podaci za 2008. I 2009. Godinu su dostupni javnosti na sajtu Pokrajinskog Sekretrijata http://www.eko.vojvodina.gov.rs. 9. REZULTATI WEBIOPATR PROJEKTA KAO POLAZNA OSNOVA ZA ISTAŽIVANJE UTICAJA RM10, PM2.5 i PM1 U BEOGRADU JASMINKA D. JOKSIĆ, MILENA JOVAŠEVIĆ-STOJANOVIĆ, ALENA BARTONOVA, MIRJANA B. RADENKOVIĆ, KARL-ESPEN YTTRI and SNEŽANA MATIĆ-BESARABIĆ, (2009), Physical and chemical characterization of particulate matter suspended in aerosols from urban Belgrade area, Journal of the Serbian Chemical Society, vol. 74, 1319-1333 U cilju doprinosa u istraživanju i upravljanju respirabilnim česticama u Srbiji, da bi se doprinelo znanju i veštinama monitoringa, i postavile osnove za istraživanja vezana za zdravstvene efekte naučni 21

Savet Kraljevine Norveške je finansirao projekat WeBIOPATR Outdoor concentration, size distribution and composition of respirable particles in WB urban area. Projekt je realizovan u saradnji Instituta Vinča, Gradskog zavodaa za javno zdravlje Begrad i Norveškog Instituta za istaživanje vazduha. Na mernom mestu su postavljeni su standradni uređaji za uzorkovanje respirabilnih čestica i mobilni meterološki stub za prikupljanje podataka o brzini i pravcu vetra, temperaturi, vlažnosti i padavinama. Za uzorkovanje je izabran merno mesto koje pripada lokalnoj, gradskoj, monitoring mreži ali umesto na nivo ulice instrumenti su postavljeni na krov. Uspostavljena je standardna procedura za ceo ciklus od monitringa počev od prikupljanja uzoraka sve do prikaza rezulatata gravimentrijskih merenja i hemijskih analiza. U međuvremenu Gradki zavod za javno zdravlje je uspostavio prvu i za sada jednu mernu sobu u Srbiji koja odgovara kriterijumima evropskog standarda za merenje PM 10. Respirabilne čestice su uzorkovane u tri frakcije (PM 10, PM 2.5, PM 1 ), a prikupnjeni filtri su korišćeni za gravimetrijska merenja i hemijske analize tokom dve preliminarne kampanje u trajanju od po nedelju dana (Joksić i sar., 2009) i osam kamapanje u trajanju od po 20-30 dana, po dve u sva četiri godišnja doba tokom novembar 2007- decembar 2008. (kampanje 1-4)i februar-decembar 2009. godine (kampanje 5-8). Urađene su hemijske analize i određena srednja dnevna koncentracija katjona, anjona, poliaromatičnih ugnjovodonika (PAH) ukučujući benzo(a)piren (B(a)P), 26 elementa, organski (OC) i elementarni ugljenik (EC), i trasere za sagorevanje biomase (levoglukosan, monsan i galaktosan). Do sada rezulatati su prikazani u okviru dva WeBIOPATR Workshop-a (Jovašević-Stojanović & Bartonova eds, 2007; Bartonova & Jovašević-Stojanović eds, 2009), dve doktorske disertacije (Joksić, 2009; Cvetković 2010) i kroz nekoliko radova u časopisima (Joksić i sar, 2009; Joksić i sar, 2010; Jovašević-Stojanović & Bartonov, 2010, Cvetković i sar, 2010). Kako su tokom ovih kampanja merenja neki podaci po prvi put analizirani u Beogradu i Srbiji uopšte očekuje se da će rezultati biti prikazani i kroz nekoliko radova u eminentnim međunarodnim časopisima. U najkraćim crtama može se reći da je uočena značajna razlika između koncentracija svih merenih frakcija (PM 10, PM 2.5, PM 1 ) tokom grejne i vangrejne sezone. Masena koncentracija se ne razlikuje od od rezultata prethodnih prikupljenih i objavljenih podataka u regionu gde je 24h granična vrednost premašena u velikom broju slučajeva. Rezultati takođe pokazuju da je izmerena vrednost PM 10 sistematski veća na krovu u odnosu na koncentraciju koju meri automatska merna stanica postavljena na nivou ulice (Joksić i sar, 2009). Tokom grejnej sezone, zimskih kampanja, srednje vrednosti za svaku od kampanja su daleko premašivale srednje vrednosti prema EU regulativi i za PM 10, PM 2.5. Tokom negrejene sezone, letnjih meseci, obe frakcije respirabilnih čestica zadovoljavale su zahteve iz važećih EU propisa. Zavisno od sezone, ukupni ugljenik predstavalja 25-40%, joni 20-35%, elementi oko 5-10%, a sadržaj 30-40 % od mase PM 10 je hemijski neidentifikovan analitičkim metodama koje su primenjene. Prelminarne analize ukazuju na različiti doprinis izvora tokom zimske i letnje sezone. Doprinis zagađenju respirabilnim čestica poreklom iz saobraćaja je viši tokom zimske nego tokom letnje sezone. Sagorevanje biomase uključujući indivdulano grejanje je identifikovano kao najdomonantniji izvor antropogenog porekla. Ostali značajni izvori ukuljučuju eroziju tla i formiranje sekundarnih aerosola koji su dominantan izvor tokom letnje sezone. Izmerena ukupna masa 16 analiziranih PAH-ova u PM 10 je mnogo veća zimi (29 ng/m 3 ) nego leti (2.4 ng/m 3 ), odnos PAH-ova u PM 1 prema PM 10 je oko 0.5 za obe sezone i grejnu i negrejnu. Srednja vrednost B(a)P je veća od 1 ng/m 3 u zimskoj sezoni i manja od 0.1 ng/m 3 u letnjem periodu u obe analizirane frakcije respirabilnih čestica i PM 10 i PM 1. Izmeren nivo B(a)P se može porediti sa vrednostima koji su zabeleženi na mernim mestima koja pripadaju lokalnoj mionitoring mreži Beogrda u okviru koje se sardžaj B(a)P u PM 10 prati počev od maja 2008 (Cvetković i sar, 2010). 22

10. REFERENCE Aalto P. et all, 2005. Aerosol Particle Number Concentration Measurements in Five European Cites Using TSI-3022 Condensation Particle Counter over Three-Year Period during Helth Effects of Air Pollution of Susceptible Subpopulations, J. Air&Waste Manage. Assoc. 57:1064-1076 Abt E., Sub H.H., Allen G., Koutrakis P., 2000. Characterization of indoor particle sources a study in the metropolitan Boston area, Envion Health Persp, 108:35-44 Analitis A, Katsouyanni K, Dimakopoulou K, Samoli E, Nikoloulopoulos AK, Petasakis Y, Touloumi G, Schwartz J, Anderson HR, Cambra K, Forastiere F, Zmirou D, Vonk JM, Clancy L, Kriz B, Bobvos J, Pekkanen J., Short-term effects of ambient particles on cardiovascular and respiratory mortality. Epidemiology 2006;17:230 233 Annesi Maesano I., Forastiesre F., Kunzli N., Brunekref B., 2007. Particulate matter, science and EU policy, Eur Resp J. 29:428-431 Bartonova A., Jovašević-Stojanović M., Editors, Particulate Matter: Research and Management, Proceedings from the 2nd WeBIOPATR Workshop, Mokra Gora, Serbia,31.8-2.9.2009, Norwegian Institute for Air Research, Norway, 2009, pp. 1-153 Binkova B. Cerna M., Pastorkova A., Jeline R., Benes I., Novak J., Sram R., 2003. Biological activities of organic compounds adsorbed onto ambient air particles: comparison between the cities of Teplice and Prague during the summer and winter seasons 2000-2001, Mutation research, 525:43-59 Canadan Chemical Producers Association, 2001. Ambient Particulate Matter, Characterzation Quidelines, Ottawa, April 2001. Chao C., Y.H., Tung T.C.W., Burnet J., 1997. Influence of different indoor activities on indoor particulate levels in residential buildings, Indoor Built Environ, 7:110-121 Charles K, Magee R.J., Won D., Lusztyk, E., 2000. Indoor Air Quality Guidelines and Standards, National Research Council Canada Commission of the European Communities, Annex to: The Communication on Thematic Strategy on Air Pollution and The Directive on Ambient Air Quality and Cleaner Air for Europe COM(2005) 446 Final, 2005, pp.1-170, http://ec.europa.eu/environment/air/pdf/sec_2005_1133.pdf, (accessed 10 October August, 2010) Cury P.M., Lichtenfels A.J., Reymao M.S., Conceicao G.M., Capelozzi V.L., Saldiva P.H., 2000. Urban level of air pollution modifies the progression of uterane-induced lung tumors in mice. Pathol. Rs. Pract. (196)627-633 Cvetković A, Jovašević-Stojanović M. Ađanski-Spasić Lj., Matić-Besarabic S., Marković D.M., CICEQ 16 (2010)259-268 Cvetković A. 2010, Doktorska disertacija, Trendovi koncentracije i hemijskog sastava ultrmalih čestica u urbanoj sredini, Fakultet za primenjenu ekologiju Futura, str.1-138 23

Cyrys, J., Stolzel, M., Heinrich, J., Kreyling, W., G., Menzel, N., Wittmaack, K., Tuch, T. and Dejmek J,m Solansky I., Benes I., Lenicek J., Sram R.J., 2000., The impact of polycyclic aromatic hydrocarbons and fine particles on pregnancy outcome, Envir Health Perspect (108)1159-1164 Diapoli E, Eleftheriadis K, Karanasiou AA, Vratolis S, Hermansen O, Colbeck I, Lazaridis M, 2011, Indoor and Outdoor Particle Number and Mass Concentrations in Athens. Sources, Sinks and Variability of Aerosol Parameters, Aerosol and Air Quality Research, 11: 632 642. Dockery D.W., Pope C.A., Xiping X., Spengler J.D., Ware J.H., Fay M.A., Ferries B.G., Speizer F.E., 1993., An association between air pollution and mortality in six US cites, New England Journal of Medicine 324(24)1753-1759 Dominici F., Burnett R.T., 2003. Risk models for particukate air pollution, J Toxicol Environ Health A 66: 1883-1889 EC, 1999., Council Directive 1999/30/EC of 22 April 1999 relating to limit values for sulphur dioxide, nitrogen dioxide and oxides of nitrogen, particulate matter and lead in ambient air, OJEU (1999) L 163/41 EC, Council Directive, 2008/50/EC (2008), OJEU, L 152 (2008)1-44, http://eurlex.europa.eu/lexuriserv/lexuriserv.do?uri=oj:l:2008:152:0001:0044:en:pdf, [accessed 10 August 2010.] El-Fadel M., Massoud M., 2000. Particulate matter in urban areas: health-based economic assessment, Sci Total Environ, 257:133-146 European Standard, 2005. Ambient air quality-standard gravimemtirc measurements method for determination of the PM2.5 mass fraction of suspended particulate matter, EN 14907, Brussels Gomiscek, B., Hauck, H., Stopper, S. and Preining, 2004, O. Spatial and temporal variations of PM1, PM2.5, PM10 and particle number concentration during the AUPHEP-project. Atmos. Environ., 38, 3917-3934. Harrison R.M., Jones A.M., 2005, A Multi-Site Study of Processes Influencing Particle Number Concentrations in Urban Air. University of Birmingham (http://ukair.defra.gov.uk/reports/cat05/0506061406_a_multi-site_study3.pdf ) ili (http://ukair.defra.gov.uk/library/reports?report_id=332) Harrison, R. M., Jones, M. and Collins, G., 1999, Measurements of the physical properties of particles in the urban atmosphere. Atmos. Environ.,33, 309-321. Hussein, T., Puutinen, A., Aatlo, P. P., Makela, J. M., Hameri, K. and Kulmala, M., 2004, Urban aerosol number size distributions. Atmos. Chem. Phys., 4, 391-411. ICRP,1994. International Commission on Radiological Protection Publication 66, Human Respiratory Tract Model for Radiological Protection, Oxford, Pergmamon: Elsevier Science, Jeong, C-H., Hopke, P. K., Chalupa, D. and Utell, M., 2004, Characteristics of nucleation and growth events of ultrafine particles measured in Rochester, NY. Environ. Sci. Technol., 38, 1933-1940. Jerrett M, Burnett RT, Ma R, Pope CA III, Krewski D, Newbold KB, Thurston G, Shi Y, Finkelstein N, Calle EE, 24