Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Quantification of population exposure to NO2, PM2.5 and PM10 and estimated health impacts
Executive, Universitet, Umeå universitet, UmU, Umeå universitet, medicinska fakulteten, folkhälsa och klinisk medicin.
Executive, Universitet, Umeå universitet, UmU, Umeå universitet, medicinska fakulteten, folkhälsa och klinisk medicin.
Executive, Universitet, Umeå universitet, UmU, Umeå universitet, medicinska fakulteten, folkhälsa och klinisk medicin.
Executive, Universitet, Umeå universitet, UmU, Umeå universitet, medicinska fakulteten, folkhälsa och klinisk medicin.
Show others and affiliations
Responsible organisation
2018 (English)Report (Other academic)
Abstract [en]

Air pollution concentrations in Swedish cities are among the lowest in Europe. Despite this, health impacts due to exposure to ambient air pollution is still an important issue and the concentration levels, especially of nitrogen dioxide (NO2) and particles (PM10 and PM2.5), occasionally 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 2015. 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.

To allow application of known exposure-response functions for assessment of health effects this study exclusively focus on regional and urban background concentrations. Roadside concentrations are not addressed here. The results from this study show that background concentrations of the examined pollutants in 2015 were overall low, well below the environmental standards in most parts of the country. The background concentrations were also below the environmental objective for all examined pollutants, with the exception of a small stretch along the Swedish west coast and Skåne, where the particle concentrations were of the same magnitude as the environmental objective. It should be noted that a slight over-estimation of PM2.5 may occur in coastal regions due to the presence of sea salt which may affect the PM2.5/PM10 ratio used to calculate PM2.5 in this study.

Nearly the entire Swedish population was exposed to concentrations below the environmental standards, and 97%, 78% and 77% was exposed to concentrations below the respective specifications of the environmental objective for NO2, PM10 and PM2.5. Exposure to the highest concentrations was found in the most polluted central parts of our largest cities.

Comparing the results from this study to the 2010 assessment shows a slight increase in mean population exposure to NO2 and PM. For NO2, we also find a slight increase in the percentage of the population exposed to concentrations above the environmental objective. For PM, exposure to concentrations above the environmental objective was instead found to have decreased with up to 5%. Particle concentrations show a decreasing trend in Sweden, resulting in reduced exposure to the highest PM concentrations and an increased exposure to concentrations just below the environmental objectives. The slight increase in mean population exposure to PM can be explained by a growing population and ongoing urbanization, resulting in more people exposed to relatively high PM concentrations in the urban centres. While the contribution of local sources is minor for the smallest PM, it makes up the major part of NO2 concentrations in urban areas. The slight increase indicated for NO2 exposure is thus primarily connected to increased local emissions of NO2, due to, for example, increasing traffic and use of diesel vehicles. This, in combination with the ongoing urbanization, results in a growing number of people living in areas with higher concentrations.

Excess mortality is usually the main health indicator. We estimate approximately 3600 deaths per year associated with exposure to regional background (long-distance transported) concentrations of PM2.5. On average each premature death represents over 11 years of life lost. The total exposure to PM2.5 was recently in an EU report estimated to cause just over 3700 deaths per year in Sweden when no differences between sources and no threshold for effects were assumed. We assume that

6

locally emitted particles (road dust, wood smoke and exhaust particles) have different effects on mortality, but face problems to find specific exposure-response functions. This is even more striking regarding effects on morbidity. Acknowledging the uncertainty, we estimate particles from local wood burning to cause more than 900 deaths per year, but here the exposure estimate is very uncertain. For road dust we calculate 215 deaths per year based on the exposure-response function from a Swedish study. We believe that the impact on mortality from locally emitted vehicle exhaust including particles is best indicated by exposure-response functions for within city gradients in NO2, which also could include effects of NO2 itself. We estimate approximately 2850 deaths per year from vehicle exhaust, but using alternative risk functions would result in 15-30% reduced estimates.

The total number of excess deaths due to air pollution exposure was estimated up to 7600 in 2015. The increase in comparison to the 2010 estimate is not due to changes in estimated exposure, but resulting from a revision of assumed exposure-response relations. If we for 2010 had assumed the urban NO2 contribution to increase mortality without any cutoff, we would have estimated almost the same impact on mortality associated with NO2 as in 2015.

Finally, the health impacts from exposure to NO2 and PM2.5 can be conservatively estimated to cause socio-economic costs of ~56 billion Krona in 2015. Just absence from work and studies can be estimated to cause socio-economic costs of ~0.4% of GDP in Sweden.

Abstract [sv]

Halterna av luftföroreningar i svenska städer är bland de lägsta i Europa. Trots detta överskrider föroreningshalterna i gaturum, särskilt kvävedioxid (NO2) och partiklar (PM10 och PM2.5), i vissa fall de miljökvalitetsnormer (MKN) för människors hälsa som gäller för utomhusluft.

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 NO2, PM2,5 och PM10 för år 2015, beräknat som årsmedelkoncentrationer. Även de samhällsekonomiska konsekvenserna av de uppskattade hälsoeffekterna har beräknats.

För att kunna applicera kända dos-responsfunktioner för bedömning av hälsoeffekter från exponering för luftföroreningar har vi i den här studien fokuserat på halter i urban och regional bakgrundsmiljö. Halter i gaturum inkluderas inte. Resultaten visar att halter av de undersökta föroreningarna i bakgrundsluft år 2015 generellt var låga, med halter långt under respektive MKN i större delen av landet. Föroreningskoncentrationerna i bakgrundsluft låg också långt under preciseringarna i miljökvalitetsmålet Frisk Luft för alla undersökta föroreningar, med undantag för en liten sträckning längs den svenska västkusten och Skåne, där partikelkoncentrationerna låg på samma nivå som miljökvalitetsmålet. Det bör noteras att PM2.5-halterna kan vara något överskattade i kustområdena på grund av havssalt, vilket kan påverka den PM2.5/PM10-kvot som används för att beräkna PM2.5 i denna studie.

Nästan hela den svenska befolkningen exponerades för koncentrationer under MKN, med 97 %, 78 % och 77 % utsatta för koncentrationer även under miljökvalitetsmålets preciseringar för NO2, PM10 och PM2.5. Exponeringen för de högst koncentrationerna sker i de mest centrala delarna av våra största städer.

7

Jämförelse med bedömningen 2010 visar en svag ökning i medelexponeringen för NO2 och PM för Sveriges befolkning. För NO2 fann vi även en svag ökning av andelen av befolkningen som exponerades för halter över miljökvalitetsmålets preciseringar. För PM noterade vi istället en minskning på upp till 5 % av andelen av befolkningen som exponerades för halter över miljökvalitetsmålets preciseringar. Partiklar visar en trend mot lägre halter, vilket innebär en minskning i exponering för de högsta halterna, samtidigt som exponeringen för halter strax under miljömålets precisering ökar. Den något ökande medelexponeringen för PM kan förklaras med att befolkningen växer och urbaniseringstrenden medför att fler utsätts för de relativt höga halterna i städernas centrum. Medan lokala källor har begränsat inflytande på de minsta partklarna, bidrar de med huvuddelen av NO2, speciellt i städer. Den något högre exponeringen för NO2 är därmed främst kopplad till en ökning av lokala källor, som till exempel mer trafikarbete och fler dieselfordon. Detta, i kombination med urbaniseringen, medför en ökning i antal människor exponerade för de högre halterna i städernas centrala delar.

Förhöjd dödlighet är oftast det viktigaste ohälsomåttet. Vi uppskattar att omkring 3600 dödsfall per år kan tillskrivas exponeringen för den regionala bakgrundshalten (långdistanstransport) av PM2.5. I genomsnitt motsvarar varje dödsfall en förlust av drygt 11 levnadsår. Den totala exponeringen för PM2.5 i Sverige beräknades nyligen i en EU-rapport leda till strax över 3700 dödsfall per år om riskökningen är lika för alla källor och haltbidrag. Vi antar att lokalt genererade partiklar (vägdamm, vedrök och avgaspartiklar) har olika effekt per haltökning på dödligheten, men har problem att finna specifika samband som publicerats. Avsaknaden är ännu mer tydlig beträffande effekterna på sjuklighet. Medvetna om osäkerhetsfaktorerna uppskattar vi att exponeringen för partiklar från vedeldning ger upphov till över 900 dödsfall per år, men i detta fall är exponeringsuppskattningen särskilt osäker. Utifrån exponerings-responssambandet i en svensk studie beräknas vägdamm ligga bakom 215 dödsfall per år. Vi tror att effekten på dödligheten till följd av lokalt genererade fordonsavgaser bäst beräknas med exponerings-responsfunktionen för inomstadsvariationen i kvävedioxid, vilken också kan inkludera effekter av kvävedioxid i sig. Vi uppskattar att bilavgaserna leder till cirka 2850 dödsfall per år, men alternativa riskfunktioner skulle resultera i 15-30% lägre skattningar.

Det totalt beräknade årliga antalet dödsfall till följd av luftföroreningarna uppskattas till 7600 för 2015. Den betydande ökningen jämfört med beräkningen för 2010 förklaras inte främst av ökad exponering, utan beror på att antaganden om relationerna mellan exponering och ökad dödlighet har reviderats. Ifall vi i tidigare rapport för 2010 hade antagit att hela det lokala tillskottet av NO2 påverkar mortaliteten utan någon tröskel, så hade antalet beräknade dödsfall relaterade till NO2 blivit nästa lika högt som för 2015.

Hälsoeffekter från förhöjda halter av NO2 och PM2.5 kan med konservativa bedömningar skattas orsaka samhällsekonomiska kostnader på ca 56 miljarder svenska kronor år 2015. Enbart produktivitetsförluster från sjukfrånvaro kan uppskattas orsaka samhällsekonomiska kostnader på ca 0,4 % av BNP i Sverige.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 60
National Category
Environmental Sciences
Research subject
Finance, National; Miljöövervakning, Health; Environmental Objectives, Clean air
Identifiers
URN: urn:nbn:se:naturvardsverket:diva-7826ISBN: 978-91-88787-60-6 (print)OAI: oai:DiVA.org:naturvardsverket-7826DiVA, id: diva2:1220263
Available from: 2018-06-18 Created: 2018-06-18 Last updated: 2018-06-18Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1451 kB)200 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1451 kBChecksum SHA-512
a737fe98397d4ba22c12076f6244303a5da27bdcf1515c9d68922fa394f726a6f492e13372ab774257a2eca31cfc98953d007ac6a3352763a5025c65e533900e
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Umeå universitet, medicinska fakulteten, folkhälsa och klinisk medicinIVL Swedish Environmental Research Institute
Environmental Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 200 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

isbn
urn-nbn

Altmetric score

isbn
urn-nbn
Total: 299 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf