Ozon

Kontaktpersoner vid IMM: Docent Petter Ljungman och Professor Tom Bellander

Bakgrund

Marknära ozon bildas genom en fotokemisk reaktion mellan atmosfäriskt syre, flyktiga organiska ämnen och kväveoxider i närvaro av solljus.  Ozon är en luftförorening med stor regional spridning eftersom ozon kan finnas kvar länge i luften och färdas mycket långa sträckor med luftmassorna. Mycket av det marknära ozonet i Sverige har bildats i kontinentala Europa. Vilande högtrycksområden i centrala Europa med svaga vindar kan leda till höga ansamlingar av ozon som senare transporteras till Sverige. Under våren kan markozonet dessutom få bidrag från ozonskiktet då en högre grad av vertikal blandning av luftmassorna från stratosfären förekommer. På sommaren är ozonhalterna som högst och det senaste 20 åren har antalet timmar per år som överskridit riktvärdet på 120 µg/m3 minskat samtidigt som bakgrundshalterna har ökat. Dessa värden överskrids betydligt oftare i centrala och västra Europa. Ozonkoncentrationen varierar under dagen så att halterna är högst på eftermiddagen och lägst tidigt på morgonen. Halterna har tidigare legat lägre i tätortsområden jämfört med omgivande områden, vilket beror på att ozon reagerar med kvävemonoxid från trafiken, men i takt med minskande kväveoxidutsläpp, har skillnaden mellan landsbygd och städer minskat. Med klimatförändringar kan vi förvänta oss att markozonnivåerna fortsätter att stiga pga 1) förändringar i vind och luftfuktighet som minskar ventilationen av kväveoxider och flyktiga organiska ämnen vilket förlänger tiden för ozonbildning, 2) stigande temperaturer som ökar kemiska reaktioner och ozonbildning, samt 3) förlängning av sommarsäsongen då ozonbildningen är högst.

Bedömning av hälsoeffekter

Ozon bildas till största delen utomhus och penetrerar dåligt inomhus (halterna inomhus i lufttäta rum är ca 20% av utomhus). Människans exponering beror på halterna av ozon utom- och inomhus samt på det egna aktivitetsmönstret, exempelvis resor mellan bostad och arbetsplats.  De flesta utomhusaktiviteter äger rum på sommaren och under dagtid när halterna av ozon når sitt maxvärde. Dessutom är halterna högre på landsbygden och i förorter till större städer, områden där en stor del av befolkningen bor.

Det finns övertygande evidens till stöd för ett orsakssamband mellan korttidsexponering för ozon och skadliga hälsoeffekter på luftvägarna från experimentella studier på djur och människa, samt i epidemiologiska studier. Hälsoutfall inkluderar sjukhusinläggningar, nedsatt lungfunktion, ökade astmasymtom, ökade inflammatoriska reaktioner, luftrörsreaktivitet och genomsläpplighet i luftrörsslemhinnan. Även ökad risk för död i luftvägssjukdom har observerats i samband med tillfälligt förhöjda nivåer av ozon. Det finns dessutom data som talar för att exponering för höga halter ozon över flera års tid ökar risken för luftvägssjukdom inklusive incidens av astma hos barn, men det är inte lika väl studerat som korttidseffekter.

Ozonets möjliga påverkan på hjärtkärlsjukdom har studerats till viss del och toxikologiska studier liksom experimentella studier på människa har påvisat effekter på autonoma nervsystemets styrning av hjärtat samt effekter på inflammationssvar och oxidativ stress. Epidemiologiska studier har inte varit entydiga men nyare data ger mer stöd för att korttidsexponering för ozon har samband med t ex inläggningar för hjärtåkommor samt utveckling av livshotande hjärtstopp och död i hjärtsjukdom. Det finns även en del studier som ger stöd för att långtidsexponering för ozon ökar risken för hjärt-kärldödlighet, men data är inte entydiga.

Kort- och långtidsexponering för ozon har också i toxikologiska studier visat samband med nervfunktion, sömnmönster och minnesfunktion. Effekter på minnesfunktion och sömn har även rapporterats i epidemiologiska studier. Långtidsexponering för ozon har också visat samband med graviditetsutfall såsom för tidig födelse och låg födelsevikt. Det finns ännu inte tillräckligt med bevis för cancerogena effekter av ozon.

Rekommenderade riktvärden

För långtidsexponering finns numera djurstudier samt en ökad mängd epidemiologiska data som ger stöd för skadliga hälsoeffekter, framförallt på dödlighet och lungsjukdom, men underlaget är inte tillräckligt för att fastställa ett långtidsriktvärde.

Den bästa informationen om ozons hälsoeffekter kommer från relativt kortvariga höga exponeringar. WHO rekommenderar att dagliga 8-timmars maximumvärden inte bör överstiga 100 µg/m3 enligt riktlinjer från 2005. Riskbedömningen baseras i första hand på humandata men det finns ett betydande stöd i resultat från djurstudier. I humanexperiment har hälsoeffekter observerats även vid den lägsta koncentrationen som testats i humanexperiment, dvs 120 μg/m3. Det föreligger dock en stor variation i känslighet mellan olika individer och i epidemiologiska studier, som ofta inkluderar potentiellt känsliga individer, har hälsoeffekter observerats även vid bakgrundshalter med dygnsmedelvärden ned mot 50 - 20 µg/m3 med eller utan evidens för tröskeleffekter beroende på studie. WHO konkluderade därför i en uppdaterad sammanställning 2013 att det inte fanns stöd för en tröskelnivå för uppkomsten av hälsoeffekter vare sig vid lång- eller korttidsexponering. Således rekommenderar WHO att man vid hälsokonsekvensbedömning bör räkna hälsoutfall redan från 20 µg/m3 daglig 8-timmars maximumvärde men också separat från 70 µg/m3 daglig 8-timmars maximumvärde, för att underlätta jämförelsen med tidigare utvärderingar. Av regeringen fastställda miljömål rekommenderas riktvärden där marknära ozon inte överstiger 70 mikrogram per kubikmeter luft beräknat som ett åttatimmarsmedelvärde eller 80 mikrogram per kubikmeter luft räknat som ett timmedelvärde.

Mer information

IMM-rapport 1/96: Ozon - Hälsoriskbedömning och förslag till riktvärden
Scandinavian Journal of Work, Environment & Health, Vol. 22, Suppl. 3, 1996: Health risk evaluation of ozone

Öberg, M. Ahlbom, A och Bellander, T. 2013. Miljöhälsorapport. Rapport/Institutet för miljömedicin. Stockholm: Karolinska institutet. ISBN: 978-91-637-3031-3

Review of evidence on health aspects of air pollution - REVIHAAP Project, Technical Report (2013). World Health Organization, Regional Office for Europe, Copenhagen, Denmark

EPA (2013). EPA Integrated Science Assessment for Ozone and Related Photochemical Oxidants. Washington DC, United States Environmental Protection Agency EPA 600/R-10/076F, February 2013

Ozone Pollution: A Major Health Hazard Worldwide.
Zhang JJ, Wei Y, Fang Z
Front Immunol 2019 ;10():2518