Quantifizierung der Krankheitslast verursacht durch Ozon-Exposition in Deutschland für die Jahre 2007-2016

BREITNER, Susanne, Nadine STECKLING-MUSCHACK und Iana MARKEVYCH, 2023. Quantifizierung der Krankheitslast verursacht durch Ozon-Exposition in Deutschland für die Jahre 2007-2016 [online]. Dessau-Roßlau: Umweltbundesamt. Umwelt & Gesundheit, 06/2023. Verfügbar unter: https://openumwelt.de/handle/123456789/1700

Zusammenfassung deutsch

Dieses Vorhaben erfasst die flächendeckende Hintergrund-Ozonexposition der Bevölkerung Deutschlands während der Sommermonate (mittlere maximale 8-Stundenkonzentration in den Monaten April bis September) sowie durch den SOMO35 (als jährliche Summe über die täglichen Maxima der 8-stündigen gleitenden Mittelwerte, die 35 ppb (parts per billion) überschreiten) mit anschließender Quantifizierung der Krankheitslast für die Jahre 2007 bis 2016 durchgeführt. Umfangreiche systematische Literatur-Recherchen nach der Methodik des Umbrella Reviews und des Systematic Mappings, in das neben epidemiologischen Studien auch Ergebnisse experimenteller Studien eingeflossen sind, fassen die Evidenz zur kausalen Wirkung langfristiger Expositionen gegenüber Ozon auf die respiratorische und die COPD-Mortalität zusammen. Die identifizierten Risikoschätzer aus epidemiologischen Kohortenstudien mit langfristiger Expositionsschätzung für Ozon und den genannten Gesundheitsendpunkten wurden nach einer Metaanalyse im Hinblick auf die Krankheitslastschätzung verwendet. Der attributable Anteil (also der Anteil der Krankheitslast, der mittels statistischer Verfahren auf Sommer-Ozon zurückgeführt werden kann) an der respiratorischen Krankheitslast aufgrund von Sommer-Ozon lag im Bereich von 4,03 % (95% Konfidenzintervall (KI): 2,55-5,64) (Jahr 2013) bis 5,49 % (95% KI: 3,48-7,66) (Jahr 2015); der Schätzer für verlorene Lebensjahre (YLL, Years of Life Lost) pro 100.000 Einwohnenden lag im Bereich von 26,53 YLL (95% KI: 16,76-37,12) (Jahr 2007) bis 43,44 YLL (95% KI: 27,53-60,59) (Jahr 2015). Für die COPD-Krankheitslast variierte der attributable Anteil und der Schätzer für YLL aufgrund von Sommer-Ozon im Bereich von 6,11 % (95% KI: 4,68-7,36) (Jahr 2013) bis 8,29 % (95% KI: 6,36-9,96) (Jahr 2015) bzw. 18,33 YLL pro 100.000 Einwohnenden (95% KI: 14,02-22,08) (Jahr 2007) bis 35,77 YLL pro 100.000 Einwohnenden (95% KI: 27,45-42,98) (Jahr 2015). Insgesamt ist im Zeitraum 2007 bis 2016 kein eindeutiger zeitlicher Trend in der Krankheitslast zu erkennen ââą Ì im Beobachtungszeitraum von 10 Jahren war eine Schwankung der relativen Krankheitslast von mehr als einem Drittel von Jahr zu Jahr zu beobachten, ähnlich den Unterschieden der Ozon-Konzentrationen. Ein Vergleich der Ergebnisse der Krankheitslastschätzung durch Ozon mit jenen nach einer zusätzlichen Adjustierung der Effektschätzer für Feinstaub (PM2.5) und Stickstoffdioxid (NO2) zeigt eine etwas niedrigere respiratorische Krankheitslast, aber eine höhere COPD-Krankheitslast. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, dass die quantitative Zusammensetzung der Außenluftschadstoffe in Nordamerika (fast alle berücksichtigten Studien wurden dort durchgeführt) sich von derjenigen in Deutschland unterscheidet. Hinzu kommen Unterschiede bei der Berechnung der Krankheitslast dadurch zu Stande, dass sich die verwendeten Risikoschätzer deutlich unterscheiden. Die Krankheitslastschätzungen durch Ozon zwischen den verschiedenen Studien sind wegen der unterschiedlich verwendeten Eingangsdaten mit Vorsicht zu vergleichen. Zudem sind Vergleiche der Krankheitslastschätzungen durch Ozon mit den feinstaubbedingten oder NO2-bedingten Studien wegen unterschiedlicher Eingangsdaten nur mit Vorsicht anzustellen. Qualitative Vergleiche weisen allerdings auf eine niedrigere Krankheitslast durch Langzeitexposition mit Ozon im Vergleich zu Feinstaub und NO2 hin. Trotz der inhärenten Unsicherheiten und Limitierungen halten wir die Ergebnisse dieses Vorhabens, die der langfristigen Exposition mit Ozon einen kausalen Beitrag an der respiratorischen Krankheitslast, unabhängig von Feinstaub und NO2 zuschreiben, insgesamt für belastbar. Quelle: Forschungsbericht

Zusammenfassung englisch

This project describes a nationwide estimation of the background ozone exposure of the German population during the summer months (as an average of the daily 8-hour maximum ozone concentration from April to September) and SOMO35 (as an annual sum over the daily maxima of the 8-hour moving averages exceeding 35 ppb (parts per billion)) was carried out, followed by quantification of the disease burden for the years 2007 to 2016. Extensive systematic literature reviews using the methodology of the Umbrella Review and Systematic Mapping, which included epidemiological studies as well as results of experimental studies, summarise the evidence on the causal effect of long-term exposure to ozone on respiratory and COPD mortality. The identified risk estimates from epidemiological cohort studies on long-term exposure to ozone and the health outcomes mentioned above were pooled in a meta-analysis; the combined estimates were used for the disease burden estimation. The attributable fraction of the respiratory disease burden and the years of life lost (YLL) estimates per 100,000 inhabitants due to summer ozone ranged from 4.03 % (Confidence Interval (CI): 2.55- 5.64) (year 2013) to 5.49 % (95% CI: 3.48-7.66) (year 2015) and from 26.53 YLL (95% CI: 16.76- 37.12) (year 2007) to 43.44 YLL (95% CI: 27.53-60.59) (year 2015) respectively. For the COPD disease burden, the attributable fraction and the estimate for YLL due to summer ozone varied from 6.11 % (95% CI: 4.68-7.36) (year 2013) to 8.29 % (95% CI: 6.36-9.96) (year 2015) and 18.33 YLL per 100,000 inhabitants (95% CI: 14.02-22.08) (year 2007) to 35.77 YLL per 100,000 inhabitants (95% CI: 27.45-42.98) (year 2015). Overall, no clear temporal trend of the attributable burden can be discerned in the period 2007 to 2016. In the 10-year observation period, a fluctuation in the relative attributable burden of more than a third from year to year was observed, similar to the differences in ozone concentrations. A comparison of the results of the disease burden due to summer ozone with those after additional adjustment for fine particulate matter (PM2.5) and nitrogen dioxide (NO2) shows a slightly lower disease burden for respiratory mortality but a higher one for COPD mortality. However, it should be noted that the quantitative composition of outdoor air pollutants in North America (almost all studies considered were conducted there) differs from that in Germany. In addition, there are differences in the calculation of the disease burden since the risk estimates used differ significantly. A reliable quantitative comparison of the estimates of the burden of disease caused by ozone between the different studies is challenging, because of the different input data used. In addition, comparisons of the disease burden estimates for ozone with those for PM or NO2 are to be made with the greatest caution because of the different input data. Qualitative comparisons, however, indicate a lower burden of disease from long-term exposure to ozone compared to PM and presumably also to NO2. Despite the inherent uncertainties and limitations, we consider the results of this project, which attribute a causal contribution to the respiratory disease burden to long-term exposure to ozone, independent of PM and NO2, to be robust overall. Quelle: Forschungsbericht

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