Partikelgenerering och egenskaper

• Försöken i provvägsmaskinen påvisar stor produktion av PM10 och PM2,5 vid dubbslitage av både ABT-beläggning med granit och ABS-beläggning med kvartsit.

• Att halterna av PM10 är avsevärt högre för granitbeläggningen än för kvartsitbeläggningen tyder på att beläggningsstenen är viktig för partikel- produktionen.

• De två beläggningarna ger likartad storleksfördelning, men kvartsit- beläggningen producerar betydligt mindre partikelmassa vid samma slitageförhållanden.

• Såväl massa som antal av partiklar inom PM10 ökar med ökande hastighet. • PM10 domineras helt av mineralpartiklar med färska brottytor. Granit-

beläggningen ger morfologiskt flisigare partiklar medan kvartsit- beläggningen ger mer korniga partiklar. Organiskt material och rena metaller som skulle kunna härledas till t.ex. däck, dubb och bitumen är mycket sparsamt förekommande i de grövre fraktionerna.

• En fraktion med partiklar i storleksordningen några tiotal nanometer bildas vid kombinationerna med endast dubbdäck respektive friktionsdäck och beläggning. Dessa dominerar antalsfördelningarna totalt.

6.2 Cellstudier

Viabilitetsstudierna (tabell 7 och tabell 8) visar att partikeltypen P 3 (Hornsgatan) är den mest celltoxiska av de undersökta partikeltyperna. Av det två slitagepartikeltyperna (P 1 och P 2) från dubbdäck och vägbana är P 1 den mest cytotoxiska. Dessa båda partikeltyper uppvisar även den högsta inflammatoriska potentialen genom att inducera högst frisättning av de inflammatoriska cytokinerna IL-6, TNF-α och IL-8 från makrofager. Dessutom leder exponering för P 1 respektive P 3 till ökad bildning av iNOS-mRNA åtföljt av en ökad frisättning av NO till odlingsmediet vilket är ytterligare en indikation på partiklarnas inflammatoriska potential.

Exponering av bronkepitelceller (BEAS 2B) för de olika partikeltyperna leder inte till någon tydlig frisättning av cytokin, endast P 4 (tunnelbana) ger en statistiskt signifikant ökning av frisättningen av TNF-α. Exponeringen av näsepitel (RPMI 2650) för partikeltyperna visar ingen påverkan på cytokinfrisättningen. Avsaknaden kan bero på för kort eller för lång exponeringstid. Andra liknande studier har använt upp till 72 timmars exponering för att se effekt på IL-6 frisättningen medan TNF-α frisättningen påverkats redan efter 5 timmar (Calcabrini m.fl., 2004; Hetland m.fl., 2004).

Resultaten från cellstudien kan sammanfattas sålunda:

• PM10 från Hornsgatan är generellt mest potent av partikeltyperna

• PM10 från ABT-beläggningen är betydligt mer potent än PM10 från ABS- beläggningen

• PM10 från tunnelbanan är generellt minst potent

• Högre dos resulterar generellt i högre cytokinkoncentrationer (dosrespons) • Då partikelproverna från beläggningarna har mycket lika storleks-

egenskaper hos partiklarna än storlek, t.ex. morfologi eller kemisk sammansättning

• PM10 från ABT är nästan lika potent som partiklar från Hornsgatan och mer potent än partiklar från tunnelbanan

7 Referenser

Aarnio, P., K. Hämekoski och T. Koskentalo (1998). Luftkvaliteten i huvudstads- regionen. Huvudstadsregionens samarbetsdelegation (YTV), Helsningfors. Areskoug, H., T. Alesand, H.-C. Hansson, E. Hedberg, C. Johansson, V. Vesely,

U. Widequist och T. Ekengren (2001). Kartläggning av inandningsbara partiklar i svenska tätorter och identifikation av de viktigaste källorna. ITM, Luftlaboratoriet, Stockholms universitet, Stockholm.

Barrett, J.C. (1994). Cellular and molecular mechanisms of asbestos carcinogenicity: implications for biopersistence. Environ Health Perspect 102(5): 19–23.

Bascom, R., P. A. Bromberg, D. A. Costa, R. Devlin, D. W. Dockery, M. W. Frampton, W. Lambert, J. M. Samet, F. E. Speizer och M. Utell (1996). Health effects of outdoor air pollution. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 153: 3–50. Becker, S., L. Dailey, J. Soukup, R. Silbajoris och R. Devlin (2005). TLR-2 is

involved in airway epithelial cell response to air pollution particles. Toxicol Appl Pharmacol 203(1): 45–52.

Becker, S., M. J. Fenton och J. M. Soukup (2002). Involvement of microbial components and toll-like receptors 2 and 4 in cytokine responses to air pollution particles. Am J Respir Cell Mol Biol 27(5): 611–618.

Berthelsen, B.-O. (2003). Bruk av magnesiumklorid som akuttiltak for støvdemping på E6 gjennom Trondheim. Trondheim kommune, Miljøavdelningen, Trondheim, TM2003/3.

Bruckdorfer, R. (2005). The basics about nitric oxide. Mol Aspects Med 26(1–2): 3–31.

Calcabrini, A., S. Meschini, M. Marra, L. Falzano, M. Colone, B. De Berardis, L. Paoletti, G. Arancia och C. Fiorentini (2004). Fine environmental particulate engenders alterations in human lung epithelial A549 cells. Environ Res 95(1): 82–91.

Camatini, M., G. F. Crosta, T. Dolukhanyan, C. Sung, G. Giuliani, G. M. Corbetta, S. Cencetti och C. Regazzoni (2001). Microcharacterization and identification of tire debris in heterogenous laboratory and environmental specimens. Material Characterization 46: 271–283.

Castillejos, M., V. H. Borja-Aburto, D. W. Dockery, D. R. Gold och D. Loomis (2000). Airborne coarse particles and mortality. Inhalation Toxicology 12 (Supplement 1): 61–72.

Dahl, A. och J. Pagels (2003). A Thermodesorber for Online Studies of Combustion Aerosol Particles – Influence of Particle Diameter, Residence Time and Mass Concentration. 1st International Symposium on Incomplete Combustion, University of Kuopio, Finland.

Diociaiuti, M., M. Balduzzi, B. De Berardis, G. Cattani, G. Stacchini, G. Ziemacki, A. Marconi och L. Paoletti (2001). The two PM(2.5) (fine) and PM(2.5-10) (coarse) fractions: evidence of different biological activity. Environ Res 86(3): 254–262.

EPA (1996). Air Quality Criteria for Particulate Matter, vol. 3, Report EPA/600/p-95/001aF. EPA, Washington, D.C.

European Commission (2004). APHEIS Health Impact Assessment of Air Pollution and Communication Strategy, Third Year Report 2002–2003.

Fujii, T., S. Hayashi, J. Hogg, R. Vincent och S. van Eeden (2001). Particulate matter induces cytokine expression in human bronchial epithelial cells. Am J Respir Cell Mol Biol 25(3): 265–271.

Gantner, F., R. Kupferschmidt, C. Schudt, A. Wendel och A. Hatzelmann (1997). In vitro differentiation of human monocytes to macrophages: change of PDE profile and its relationship to suppression of tumour necrosis factor-alpha release by PDE inhibitors. Br J Pharmacol 121(2): 221–231.

Gold, D. R., A. Litonjua, J. Schwartz, E. Lovett, A. Larson, B. Nearing, G. Allen, M. Verrier, R. Cherry och R. Verrier (2000). Ambient pollution and heart rate variability. Circulation 101: 1267–1273.

Hammerstrom, J. (1979). Human macrophage differentiation in vivo and in vitro. A comparison of human peritoneal macrophages and monocytes. Acta Pathol Microbiol Scand [C] 87C(2): 113–120.

Heinrich, U., H. Muhle, H. G. Hoymann och R. Mermelstein (1989). Pulmonary function changes in rats after chronic and subchronic inhalation exposure to various particulate matter. Exp Pathol 37(1-4): 248–252.

Hetland, R., F. Cassee, M. Refsnes, P. Schwarze, M. Lag, A. Boere och E. Dybing (2004). Release of inflammatory cytokines, cell toxicity and apoptosis in epithelial lung cells after exposure to ambient air particles of different size fractions. Toxicol In Vitro 18(2): 203–212.

Hetland, R. B., P. E. Schwarze, B. V. Johansen, T. Myran, N. Uthus och M. Refsnes (2001). Silica-induced cytokine release from A549 cells: importance of surface area versus size. Human & Experimental Toxicology 20(1): 46–55. Hoet, P. H., I. Bruske-Hohlfeld och O. V. Salata (2004). Nanoparticles – known

and unknown health risks. J Nanobiotechnology 2(1): 12.

Holopainen, M., M. Hirvonen, H. Komulainen och M. Klockars (2004). Effect of the shape of mica particles on the production of tumor necrosis factor alpha in mouse macrophages. Scand J Work Environ Health 30(2): 91–98.

Imrich, A., Y. Y. Ning, H. Koziel, B. Coull och L. Kobzik (1999). Lipopolysaccharide priming amplifies lung macrophage tumor necrosis factor production in response to air particles. Toxicol Appl Pharmacol 159(2): 117–124.

Ingalls, R. R., H. Heine, E. Lien, A. Yoshimura och D. Golenbock (1999). Lipopolysaccharide recognition, CD14, and lipopolysaccharide receptors. Infect Dis Clin North Am 13(2): 341–353.

Ito, K., T. Hanazawa, K. Tomita, P. J. Barnes och I. M. Adcock (2004). Oxidative stress reduces histone deacetylase 2 activity and enhances IL-8 gene expression: role of tyrosine nitration. Biochem Biophys Res Commun 315(1): 240–245.

Jacobson, T. och L.-G. Wågberg (1997). Utveckling av prognosmodell för beläggningsslitage, slitageprofil och årskostnad, VTI notat 21.

Johansson, C., M. Norman, G. Omstedt och E. Swietlicki (2004). Partiklar i stadsmiljö – källor, halter och olika åtgärders effekt på halterna mätt som PM10.

Jones, M. (2001). Bacterial Endotoxins and Pyrogens. International Journal of Pharmaceutical Compounding 5(4): 259–263.

Karlsson, H. L., L. Nilsson och L. Möller (2005). Subway particles are more genotoxic than street particles and induce oxidative stress in cultured human lung cells. Chem Res Toxicol 18(1): 19–23.

Kristovich, R., D. A. Knight, J. F. Long, M. V. Williams, P. K. Dutta och W. J. Waldman (2004). Macrophage-mediated endothelial inflammatory responses to airborne particulates: impact of particulate physicochemical properties. Chem Res Toxicol 17(10): 1303–1312.

Kupiainen, K., H. Tervahattu och M. Räisänen (2003). Experimental studies about the impact of traction sand on urban road dust composition. The Science of the Total Environment(308): 175–184.

Kupiainen, K., H. Tervahattu, M. Räisänen, T. Mäkelä, M. Aurela och R. Hillamo (2005). Size and composition of airborne particles from pavement wear, tires, and traction sanding. Environmental Science and Technology 39: 699–706. Le Tertre, A., S. Medina, E. Samoli, B. Forsberg, P. Michelozzi, A. Boumghar, J.

M. Vonk, A. Bellini, R. Atkinson, J. G. Ayres, J. Sunyer, J. Schwartz och K. Katsouyanni (2002). Short-term effects of particulate air pollution on cardiovascular diseases in eight European cities. J Epidemiol Community Health 56(10): 773–779.

Lee, K. P., D. P. Kelly, P. W. Schneider och H. J. Trochimowicz (1986). Inhalation toxicity study on rats exposed to titanium tetrachloride atmospheric hydrolysis products for two years. Toxicol Appl Pharmacol 83(1): 30–45. Liao, D., J. Creason, C. Shy, R. Williams, R. Watts och R. Zweidinger (1999).

Daily variation of particulate air pollution and poor cardiac autonomic control in the elderly. Environ Health Perspect 107(7): 521–525.

Loomis, D. (2000). Sizing up air pollution research. Epidemiology 11(1): 2–4. Låg, M., T. Myran, M. Refsnes, P. E. Schwarze och J. Øvrevik (2004). Veidekker:

Svevestøv og helse, Rapport 2004:4. Folkehelseinstituttet.

Långström, D.-H. (2002). Byggnadskontoret, Helsingfors kommun. Personlig kommunikation.

Länsstyrelsen i Stockholms län (2004). Friskare luft -Förslag till åtgärdsprogram för att klara miljökvalitetsnormen för partiklar i Stockholms län.

Miguel, A. G., G. R. Cass, J. Weiss och M. M. Glovsky (1996). Latex allergens in tire dust and airborne particles. Environ Health Perspect 104(11): 1180-6. Murphy, S., K. A. BéruBé, F. D. Pooley och R. Richards (1998). The response of

lung epithelium to well characterised fine particles. Life Sciences 62(19): 1789–1799.

Namork, E., V. P. Kurup, G. M. Aasvang och B. V. Johansen (2004). Detection of latex allergens by immunoelectron microscopy in ambient air (PM10) in Oslo, Norway (1997–2003). J Environ Health 67(4): 20–28.

Nemmar, A., H. Vanbilloen, M. F. Hoylaerts, P. H. Hoet, A. Verbruggen och B. Nemery (2001). Passage of intratracheally instilled ultrafine particles from the lung into the systemic circulation in hamster. Am J Respir Crit Care Med 164: 1665–1668.

Nii, A., S. Sone, E. Orino och T. Ogura (1993). Induction of a 26-kDa membrane- form tumor necrosis factor (TNF)-alpha in human alveolar macrophages. J Leukoc Biol 53(1): 26–36.

Oberdorster, G. (2001). Pulmonary effects of inhaled ultrafine particles. Int Arch Occup Environ Health 74: 1–8.

Oberdorster, G., J. Ferin och B. E. Lehnert (1994). Correlation between particle size, in vivo particle persistence, and lung injury. Environ Health Perspect 102: 423–430.

Oberdorster, G., Z. Sharp, V. Atudorei, A. Elder, R. Gelein, A. Lunts, W. Kreyling och C. Cox (2002). Extrapulmonary translocation of ultrafine carbon

particle following whole-body inhalation exposure of rats. J Toxicol Environ Health A 65: 1531–1543.

Oslo kommune och Statens vegvesen Region øst (2004). Luftkvalitet i Oslo. Ostro, B. D., S. Hurley och M. J. Lipsett (1999). Air pollution and daily mortality

in the Coachella Valley, California: a study of PM10 dominated by coarse particles. Environmental Research 81(3): 231-8.

Pekkanen, J., K. L. Timonen, J. Ruuskanen, A. Reponen och A. Mirme (1997). Effects of ultrafine and fine particles in urban air on peak expiratory flow among children with asthmatic symptoms. Environ Res 74(1): 24–33.

Penttinen, P., P. Tiittanen och J. Pekkanen (2004). Mortality and air pollution in metropolitan Helsinki, 1988–1996. Scand J Work Environ Health 30(2): 19–27.

Schlesinger, R. (2000). Properties of ambient PM responsible for human health effects: coherence between epidemiology and toxicology. Inhalation Toxicology 12 (Supplement 1): 23–25.

Schwartz, J., D. W. Dockery och L. M. Neas (1996). Is daily mortality associated specifically with fine particles? Journal Of The Air And Waste Management Association 46(10): 927–39.

Schwartz, J., F. Laden och A. Zanobetti (2002). The concentration-response relation between PM(2.5) and daily deaths. Environ Health Perspect 110(10): 1025–1029.

Schwartz, J. och L. M. Neas (2000). Fine particles are more strongly associated than coarse particles with acute respiratory health effects in schoolchildren [see comments]. Epidemiology 11(1): 6–10.

SFS (2001). Förordning om miljökvalitetsnormer för utomhusluft. 2001:527. Soukup, J. M. och S. Becker (2001). Human alveolar macrophages responses to

air pollution particulates are associated with insoluble components of coarse material, including particulate endotoxin. Toxicol Appl Pharmacol 171(1): 20–26.

Van Amersfoort, E. S., T. J. Van Berkel och J. Kuiper (2003). Receptors, mediators, and mechanisms involved in bacterial sepsis and septic shock. Clin Microbiol Rev 16(3): 379–414.

Veronesi, B., C. de Haar, J. Roy och M. Oortgiesen (2002). Particulate matter inflammation and receptor sensitivity are target cell specific. Inhal Toxicol 14(2): 159–183.

Williams, P. B., M. P. Buhr, R. W. Weber, M. A. Volz, J. W. Koepke och J. C. Selner (1995). Latex allergen in respirable particulate air pollution. J Allergy Clin Immunol 95(1 Pt 1): 88-95.

Willment, J. A., S. Gordon och G. D. Brown (2001). Characterization of the human beta -glucan receptor and its alternatively spliced isoforms. J Biol Chem 276(47): 43818–43823.

Appendix 1 Sid 1 (4)

Partikelkaraktäristik för partiklar från Hornsgatan,