Μελέτη της επίδρασης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στην ανθρώπινη υγεία

Abstract

In this thesis the impact of air pollution on human health was studied. In this light, thespatiotemporal characterization of gas phase compounds in thirty-three sites in Greece was performed, during a one-year period as well as the determination of organic compounds (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and their Hydroxylated derivatives) and metals/metalloids in the serum of patients with hematological and cardiovascular diseases. Gas phase compounds as well as the organic compounds in human blood serum were determined with the use of Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry while the determination of metals/metalloids in the serum was performed inductively coupled plasma spectrometry. Subsequently, a method was developed for the determination of Aminopolycyclic Aromatic Hydrocarbons, biomarkers of exposure to air pollutants, in urine samples was performed by liquid chromatography coupled to a quadrupole mass spectrometer with quadrupole time of flight mass spectrometry. Τhe statistical analysis of the results, regarding the levels of gaseous pollutants, indicates the significant degradation of the air quality, especially during the cold months, while through the use of computational methods, the risk assessment of these pollutants was estimated, with the lifetime cancer risk values exceeding, in several cases, the proposed limits of WHO and USEPA. Significant variations of the analytes’ levels were observed both in the serum of patients with leukemia and in those with cardiovascular disease compared to the corresponding healthy donors, with the habit of smoking and residence are being a crucial factor in the abundance of analytes patients’ serum.Finally, the application of the method for the determination of urinary aminopolycyclic aromatic hydrocarbons in samples collected from the general population, indicated a significant abundance of these compounds, with the smoking habit appearing to significantly affect the levels of 2-naphthylamine and 1-aminopyrne in the human organism.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή έχει ως θέμα τη μελέτη της επίδρασης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στην ανθρώπινη υγεία. Σε αυτό το πλαίσιο, πραγματοποιήθηκε η μελέτη ενώσεων της αέριας φάσης της ατμόσφαιρας σε τριάντα τρία (33) διαφορετικά σημεία σε περιοχές της Ελλάδας κατά τη διάρκεια ενός έτους καθώς και ο προσδιορισμός οργανικών ενώσεων (Πολυκυκλικών Αρωματικών Υδρογονανθράκων και Υδροξυλιωμένων παραγώγων τους) και μετάλλων/μεταλλοειδών στον ορό αίματος ασθενών με αιματολογικά και καρδιαγγειακά νοσήματα. Ο προσδιορισμός των ενώσεων τις αέριας φάσης καθώς και των οργανικών ενώσεων στον ορό πραγματοποιήθηκε με την τεχνική της Αέριας Χρωματογραφίας συζευγμένης με Φασματομετρία Μαζών, ενώ ο προσδιορισμός των μετάλλων/μεταλλοειδών στον ορό πραγματοποιήθηκε με χρήση φασματομετρίας επαγωγικά συζευγμένουπλάσματος. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε ανάπτυξη και επικύρωση μεθόδου προσδιορισμού Αμινοπολυκυκλικών Αρωματικών Υδρογονανθράκων, βιοδεικτών της έκθεσης σε ατμοσφαιρικούς ρύπους, σε δείγματα ούρων μέσω υγρής χρωματογραφίαςσυζευγμένης με τετραπολικό φασματόμετρο μαζών με αναλυτή «χρόνου πτήσης». Από τη στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων, σχετικά με τα επίπεδα των ρύπων της αέριας φάσης υποδεικνύει τη σημαντική επιβάρυνση της ποιότητας της ατμόσφαιρας ιδιαίτερα τους ψυχρούς μήνες, ενώ μέσω της χρήσης υπολογιστικών μεθόδων εκτιμήθηκε η επικινδυνότητα των ρύπων αυτών, με τον κίνδυνο του καρκίνου να υπερβαίνει σε αρκετές περιπτώσεις τα προτεινόμενα όρια του WHO και του USEPA. Παρατηρήθηκαν σημαντικές διακυμάνσεις στα επίπεδα των αναλυτών τόσο στον ορό ασθενών με λευχαιμία αλλά και σε αυτούς με καρδιαγγειακά νοσήματα συγκριτικά με τους αντίστοιχους υγιείς δότες, με τη συνήθεια του καπνίσματος αλλά και τον τόπο κατοικίας να αποτελούν κρίσιμο παράγοντα ως προς την αφθονία των αναλυτών στον ορό των ασθενών. Τέλος, η εφαρμογή της μεθόδουπροσδιορισμού αμινοπολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων σε δείγματα ούρων του γενικού πληθυσμού, υπέδειξε σημαντική αφθονία των ενώσεων αυτών, με το κάπνισμα να επηρεάζει σημαντικά τα επίπεδα της 2-ναφθυλαμίνης και του 1-άμινοπυρενίου στον οργανισμό.