Nitrogendioksid
Publisert
Eksponering for NO2 i uteluft kan føre til helseeffekter. Folkehelseinstituttet og Miljødirektoratet har fastsatt luftkvalitetskriterier for hvilke nivåer som er trygge for de aller fleste. Disse kriteriene for NO2 ble revidert i 2023. Årsmiddelkriteriet ble senket fra 30 µg/m3 til 10 µg/m3 og kriteriet for døgnmiddel ble fastsatt til 25 µg/m3. De andre kriteriene for 15 minutter og 1 time ble beholdt. Bakgrunnen for dette forklares nedenfor.
Her er de nye luftkvalitetskriteriene for nitrogendioksid (NO2), svevestøv (PM10), fint svevestøv (PM2,5), ozon, svoveldioksid (SO2) og karbonmonoksyd (CO) .
Fakta om nitrogendioksid- sammendrag
Nitrogendioksid (NO2) er en reaktiv gass som dannes ved høy temperatur i forbrenningsprosesser.
Den viktigste lokale kilden til NO2 er veitrafikk. Dieselbiler har et høyere utslipp enn bensinbiler, mens elbiler ikke slipper ut NO2 I det daglige er det særlig ved opphold i trafikken at vi blir utsatt for de høyeste nivåene av utendørs luftforurensning. Nivåene av NO2 i uteluft varierer betydelig med tid og sted. De avhenger av hvor og når utslippene skjer, og med terreng og værforhold. Flere norske tettsteder og byer har utfordringer med nivåene av NO2
Helseeffekter
Inhalasjon av NO2 fører til helseeffekter både ved kortvarig (minutter, time, døgn) og langvarig eksponering (år).
Kortvarig eksponering: Kliniske studier har påvist svekket lungefunksjon og økt luftveisreaktivitet hos astmatikere som har blitt utsatt for konsentrasjoner over 300 μg NO2/m3i kort tid (minutter-timer).Befolkningsstudier har vist sterke holdepunkter for at kortvarig eksponering for NO2 er forbundet med forverring av astma, spesielt hos barn. Det er også støttende holdepunkter for andre helseutfall som forverring av kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS), bronkitt, hjerte- og karsykdommer og økt risiko for død. Effektene på forverring av astma synes å inntre ned mot 20-50 μg/m3 og økt risiko for naturlig død fra 25 μg/m3 (døgnmidler).
Langvarig eksponering: Det er sterke holdepunkter for en sammenheng mellom langvarig eksponering for NO2 og økt naturlig død og en sannsynlig sammenheng med død av luftveissykdom. I nye studier er det i stor grad justert for forstyrrende faktorer, men det er fremdeles utfordrende å avgjøre hva som skyldes NO2 alene eller andre luftforurensningskomponenter. Holdepunkter for årsakssammenhenger er nå blitt betydelig styrket. Økt risiko for død er observert ved årlige gjennomsnittskonsentrasjoner (årsmidler) fra rundt 10 μg/m3. Effekter på sykelighet inntrer også ved lave konsentrasjoner.
Risikogrupper: Astmatikere er den mest følsomme gruppen, men KOLS-pasienter og personer med kronisk bronkitt er også utsatte ved NO2-eksponering.
Luftkvalitetskriterier for NO2
- 300 μg/m3 i 15 minutter
- 100 μg/m3 i 1 time
- 25 μg/m3 som døgnmiddel
- 10 μg/m3 som årsmiddel
Kilder og luftforurensningsnivåer av nitrogendioksid
Nitrogendioksid (NO2) inngår som en viktig bestanddel av nitrogenoksider (NOx) i luft. NOx er en fellesbetegnelse for nitrogenoksider hvor NO og NO2 er de viktigste. De helseskadelige effektene av NOx er først og fremst knyttet til NO2. Den viktigste utslippskilden til NO2 er fra transportsektoren, men forbrenning av fossilt brensel i olje- og gassvirksomheten bidrar også. Veitrafikk er den viktigste kilden til NO2 i norske byer og tettsteder. Enkelte steder bidrar sjøtransport. Nivåene i Norge er på vei ned, men en stor andel av befolkningen er fremdeles eksponert for nivåer over gjeldende luftkvalitetskriterier.
Mer informasjon:
- Nitrogenoksider (NOx) - miljodirektoratet.no Her finner du informasjon om kilder og nivåer av NO2 i Norge, og om Norges forpliktelser om god luftkvalitet.
- Luftsamarbeidet og tjenester for luftkvalitet - miljodirektoratet.no Her finner du informasjon om Luftsamarbeidet og de ulike offentlige tjenestene og verktøyene som tilbys innen luftkvalitet.
- Luftkvalitet i Norge - luftkvalitet.miljodirektoratet.no Lenke direkte til varslet luftforurensning og informasjon om lokal luftkvalitet for hele Norge akkurat nå, resten av dagen og i morgen.
- Fagbrukertjeneste for luftkvalitet - miljodirektoratet.no Lenke direkte til Fagbrukertjenesten med oversikt over lokal luftkvalitet i Norge beregnet for kommuner og andre fagbrukere.
Egenskaper
Nitrogenoksider (NOx) er en blanding av gasser som inneholder nitrogen og oksygen, for eksempel nitrogenoksidene nitrogenmonoksid (NO) og nitrogendioksid (NO2). NOx bidrar til luftforurensning og er en vesentlig bestanddel av fotokjemisk smog. Gassene dannes i forbrenningsprosesser ved oksidasjon av nitrogen fra luften. I nærvær av oksygen eller ozon omdannes NO til NO2. I gassform er NO2 en brunrød, giftig gass med karakteristisk stikkende lukt (1). Helseskadelige effekter av nitrogenoksider er først og fremst knyttet til NO2. NO2 kan omdannes i atmosfæren til nitrat som forekommer som salter og karakteriseres som svevestøv.
Utslippskilder
Transport på land, i lufta og til havs utgjør de viktigste kildene til NOx-utslipp i Norge etterfulgt av utslipp fra olje- og gassaktivitet. I tillegg er veitrafikk den viktigste kilden til NO2 i norske byer og tettsteder fordi utslipp av eksos skjer på bakkenivå og i områder folk oppholder seg. Utslippene av NOx fra personbiler og tunge kjøretøy har blitt redusert med nærmere 60 % i perioden 1990-2022, til tross for mer trafikk. Dette skyldes blant annet bedre motorteknologi og rensesystemer, strengere utslippskrav for både tunge og lette kjøretøy, og at andelen dieselkjøretøy på veiene synker (Figur 1).
For høye nivåer av NO2 mange steder i Norge
Norge har lovpålagte grenseverdier for NO2. I tillegg har vi ikke-lovpålagte helsebaserte luftkvalitetskriterier og et nasjonalt miljømål (2). Verdens helseorganisasjon (WHO) skjerpet i 2021 sin helsebaserte anbefaling for NO2 årsmiddel og det norske luftkvalitetskriteriet ble endret tilsvarende i 2023.
Målinger av NO2 i norske byer og tettsteder
NO2-nivåene går ned i norske kommuner. Etter 2014 har de lovpålagte grenseverdiene for NO2 bare blitt brutt i Oslo og Bergen, og mellom 2018 og 2023 har det ikke vært noen brudd på grenseverdiene (Figur 2). I 2023 ble luftkvalitetskriteriene for årsmiddel imidlertid overskredet i alle kommuner hvor NO2 er målt. Dette skjer gjerne langs veier med mye trafikk.
Kilde: Sentral database for luftkvalitetsmålinger
Målte nivåer av NO2 i norske byer - miljodirektoratet.no
Befolkningseksponering
Figur 4 viser antall personer som er eksponert for ulike årsmidler av NO2 ved sin bostedsadresse i 2018-2022 og hvilke kilder som bidro til eksponeringen. I perioden 2018-2022 var omtrent to millioner personer eksponert for årsmidler over de nå gjeldende luftkvalitetskriteriene. Dette utgjorde 38 % av Norges befolkning. Eksos fra veitrafikk var den viktigste eksponeringskilden. Det kan også oppstå korte episoder på timer eller døgn med nivåer som kan gi helseeffekter (Se kortvarig eksponering).
Eksponeringsmodellen tar utgangspunkt i bostedsadresse, men det er gjerne i forbindelse med reising at vi i det daglige blir utsatt for de høyeste nivåene av utendørs luftforurensning. For eksempel ved gange, sykling eller bilkjøring på vei til og fra skole eller jobb (3).
Referanser
- Nitrogenoksider [Internet]. SNL Store norske leksikon. 2024. Tilgjengelig fra: https://snl.no/NOx
- Norges 24 klima- og miljømål, Miljøstatus, 2024: https://miljostatus.miljodirektoratet.no/miljomal/miljomaal/
- Sundvor I. Reiserelatert eksponering i Norge. Transportøkonomisk institutt; 2017. TØI rapport 1608/2017. Tilgjengelig fra: https://www.toi.no/publikasjoner/reiserelatert-eksponering-i-norge-article34669-8.html
Helseeffekter av nitrogendioksid
Sammendrag av helseeffekter
Helseskadelige effekter av nitrogenoksider (NOx) er først og fremst knyttet til nitrogendioksid (NO2). Ved inhalasjon avsettes mesteparten av NO2 i de nedre luftveiene. Anstrengelser som fører til tyngre pusting øker avsetningen av gassen. Barn og astmatikere forventes å ha høyere NO2-opptak enn friske voksne. Inhalasjon av NO2 fører til helseeffekter både ved kortvarig (minutter, time, døgn) og langvarig eksponering (år). I nyere befolkningsstudier foreligger det ofte bedre eksponeringsdata, og analysene er bedre justert for faktorer som alder, kjønn og sosioøkonomiske forhold. De nyere studiene er også i økende grad justert for forstyrrende trafikkrelaterte komponenter som svevestøv og, i noen tilfeller, støy.
Kortvarig eksponering
Sammenhenger mellom kortvarig eksponering for NO2 og effekter på helse har vært undersøkt både i befolkningsstudier, kliniske studier og dyrestudier. I befolkningsstudier har det vært fokusert på dødelighet, luftveissykdommer og hjerte- og karsykdommer.
Dødelighet
Mange befolkningsstudier tyder på at kortvarig økte NO2-nivåer viser sammenheng med økt forekomst av naturlig død, og død av ulike typer luftveissykdommer, som KOLS og lungebetennelse, og hjerte- og karlidelser. I regi av WHO (2021) ble det foretatt en omfattende metaanalyse som viste en 0,7 % økning av naturlig død ved en økning på 10 μg/m3 NO2 i døgnmiddel. Det har vært vanskelig å identifisere et nedre nivå for effekt på dødelighet ved kortvarig eksponering for NO2, selv om det finnes studier som viser sammenheng ned mot svært lave konsentrasjoner. En rekke studier viser også en sammenheng med død av luftveissykdommer og hjerte- og karsykdommer, med høyere risikoestimater enn for naturlig død. Dokumentasjonen for sammenhengen med død er betydelig styrket i de senere år. Følsomme grupper som pasienter med KOLS og hjerte- og karsykdom har en langt høyere risiko for død enn den «friske» befolkningen.
Luftveissymptomer og sykdommer
Det er godt dokumentert at kortvarig eksponering for NO2 fører til forverring av luftveissykdommer, spesielt astma. I en rekke kontrollerte kliniske studier er frivillige friske personer, eller personer med astma og KOLS, blitt eksponert for NO2 i mindre enn 30 minutter og opp til noen timer. Det er vist endringer i lungefunksjon hos astmatikere etter 1 times eksponering for nivåer ned mot 376-560 μg/m3 NO2. Det er færre studier som har undersøkt effekten av kortere eksponering for NO2 (5-30 minutter) og disse har vært gjort i konsentrasjonsområdet mellom 300 og 3000 μg/m3. De kliniske studiene danner mye av grunnlaget for risikovurdering ved svært kortvarig eksponering (min, timer), og understøttes til en viss grad av befolkningsstudier. Det er også utført studier på dyr eksponert for forskjellige konsentrasjoner NO2.Ved forholdsvis høye konsentrasjoner er det funnet negative effekter av NO2-inhalasjon på lungefunksjon, betennelsesreaksjoner og forsvar mot infeksjoner i lunge. Slike dyrestudier er kun understøttende i helsevurderinger for NO2.
Mange befolkningsstudier har gitt positive og konsistente sammenhenger mellom kortvarig eksponering for NO2 (døgnmidler) og forverring av sykdommer i luftveiene, spesielt for astma hos barn. Dette er vist ved endring i lungefunksjon og luftveissymptomer, og økning i sykehusinnleggelser og legevaktbesøk for astma. En stor metaanalyse, gjort i regi av WHO, fra 2020 viste 1,4 % økning i risiko for astma per 10 μg/m3 økning i døgnmidlet NO2. I tillegg til astma er det også observert forverring av andre luftveissykdommer som KOLS og lungebetennelse, men holdepunktene er mindre sterke enn for astma. For astma synes effektene å vedvare etter justering for forstyrrende faktorer og andre luftforurensningskomponenter.
Hjerte- og karsykdommer
Befolkningsstudier tyder på økt risiko for forverring av hjerte- og karlidelser, spesielt for hjerteinfarkt ved kortvarig eksponering for NO2. Holdepunktene for dette er svakere enn for luftveissykdommer. Sammenhengen mellom eksponering av NO2 og hjerteinfarkt vedvarer selv etter justering for andre luftforurensningskomponenter. Befolkningsstudier viser også sammenhenger med forverring av hjerneslag, hjerterytme-forstyrrelser (arytmier) og høyt blodtrykk, men dette er mindre godt dokumentert.
Langvarig eksponering
Sammenhenger mellom langvarig eksponering for NO2 og effekter på helse har vært undersøkt i en lang rekke befolkningsstudier, samt i eksperimentelle studier, særlig dyrestudier. Ulike typer befolkningsstudier kan kaste lys over i hvilken grad langvarig (kronisk) eksponering for NO2 er assosiert med forskjellige helseeffekter, som forverring av allerede eksisterende sykdom, utvikling av sykdom og død. I befolkningsstudier er det utfordrende å fastsette eksponeringen, samt 
å kontrollere for andre forstyrrende faktorer. I eksperimentelle studier er det enklere å ha kontroll på eksponeringen og også andre faktorer som kan forstyrre. Eksponering av dyr for NO2 i måneder eller år har vist effekter på vevsstruktur, lungefunksjon, betennelsesreaksjoner og forsvar mot infeksjoner i luftveiene. I dyrestudiene er det brukt forholdsvis høye konsentrasjoner av NO2, men er likevel nyttige for å fastslå årsakssammenhenger mellom NO2 eksponering og helseeffekter.
Dødelighet
Flere metaanalyser av befolkningsstudier har vist sammenhenger mellom langvarig eksponering for NO2 og naturlig død, og død som følge av luftveissykdommer og hjerte- og karsykdommer. I nyere studier hvor det er justert for effekten av svevestøv- komponenter, vises reduserte, men fremdeles signifikante effekter på dødelighet av NO2. Økningen i risiko for naturlig død og død av luftveissykdom synes å være på henholdsvis 2 og 3 % per 10 μg økning i NO2/m3. Disse analysene er foretatt i konsentrasjoner (årsmidler) ned mot rundt 10-20 μg NO2/m3. Flere studier foretatt i Norden viser sammenhenger ved tilsvarende lave konsentrasjoner.
Luftveissykdommer
Befolkningsstudier viser en sammenheng mellom langvarig eksponering for NO2 og forverring og utvikling av astma, også ved justering for ulike forstyrrende faktorer og delvis for andre luftforurensningskomponenter. Holdepunktene for sammenhenger med utvikling av KOLS, kronisk bronkitt, lungefunksjonsendringer og luftveisinfeksjoner er ikke like sterke som for astma. Befolkningsstudier tyder på en sammenheng mellom eksponering for NO2 og økt forekomst av luftveissykdommer ned mot 10-30 μg/m3 i årsmidler.
Hjerte- og karsykdommer
Befolkningsstudier har vist sammenhenger mellom langvarig eksponering for NO2 og utvikling av hjertesvikt, økt blodtrykk, og særlig hjerteinfarkt. Disse sammenhengene vedvarte etter justering for sosioøkonomiske forhold, men er i mindre grad justert for andre trafikkrelaterte komponenter. Sammenhengene mellom langvarig eksponering for NO2 og utvikling av hjerte- og karsykdom er styrket som følge av flere og bedre kontrollerte studier. Helseeffekter i hjertekarsystemet er imidlertid svakere dokumentert enn for luftveissykdommer, spesielt astma.
Andre helseeffekter
Befolkningsstudier kan tyde på at luftforurensning, også NO2, bidrar til utvikling av diabetes type 2. Dette er forbundet med evnen til å gi betennelsesreaksjoner, metabolske endringer (fedme) og evnen til å utvikle hjerte- og karsykdom. Videre er det studier som tyder på sammenhenger mellom eksponering for NO2 og enkelte fødselsutfall, som lengde og vekt, mens effekter på fruktbarhet, misdannelser og funksjonsforstyrrelser etter fødsel er mindre dokumentert. Befolkningsstudier indikerer også at NO2 kan bidra til utvikling av nevrologiske sykdommer som autisme hos barn, men foreløpig kan det ikke trekkes noen konklusjoner. For utvikling av nevrodegenerative sykdommer, som Parkinson hos eldre, er dokumentasjonen enda mer usikker og sammenhengene er i liten grad justert for andre trafikkrelaterte komponenter som svevestøv (PM).
Bakgrunnsinformasjon
Helseskadelige effekter av nitrogenoksider (NOx) er først og fremst knyttet til NO2, men NO kan også utløse biologiske effekter. Ettersom NO bare synes å kunne utløse effekter ved svært høye konsentrasjoner, som den generelle befolkning sjelden eller aldri blir utsatt for, omtales kun helseeffekter av NO2 i denne rapporten. Helsevirkninger av NO er nærmere beskrevet i SFT-rapport 1992 [1]. Andre nitrøse gasser som inngår i NOx forekommer i svært lave konsentrasjoner. Vi har tidligere foretatt kunnskapsoppsummeringer og fastsettelse av luftkvalitetskriterier for NO2 i 1992, 2013 og 2020. I 2020 baserte vi oss på kunnskapsoppsummeringer fra Verdens Helse Organisasjon (WHO) fra 2005 [2] og det «Amerikanske miljøbyrået» («U.S. Environmental Protection Agency; EPA») fra 2016 [3], delrapporter i regi av WHO [4, 5] samt egne litteratursøk med vekt på oversiktsartikler og metaanalyser. I 2021 publiserte WHO en omfattende kunnskapsoppsummering av ulike luftforurensningskomponenter, inkludert NO2, med henblikk på revisjon av tidligere anbefalinger fra WHO (2005) [2]. I denne kunnskapsoppsummeringen ble det benyttet en metode for evaluering av litteratur som gir et bra grunnlag for å bedømme hvilke studier som skal inkluderes eller forkastes ved fastsettelse av nye anbefalinger. Vi har valgt å bruke denne kunnskapsoppsummeringen til fastsettelse av nye luftkvalitetskriterier for døgn- og årsmiddel av NO2. For kortvarig eksponering (døgn) begrenset WHOs kunnskapsoppsummering til å gjelde naturlig død og forverring av astma. For langvarig eksponering (år) begrenset WHO seg til sammenhengen mellom eksponering for NO2 og naturlig død og død som følge av luftveissykdom. For øvrige helseutfall som forverring av luftveissykdommer, hjerte- og karsykdommer, nevrologiske sykdommer, diabetes og fødselsutfall er det ikke foretatt noen ny kunnskapsinnhenting siden revisjonen av luftkvalitetskriteriene i 2020 [6] og kun redaksjonelle endringer av disse avsnittene er utført. For helseeffekter utløst av svært kortvarig eksponering (min, timer) beholdes avsnittene om kontrollerte kliniske studier og dyrestudier, samt mekanistiske studier fra kunnskapsoppsummeringen i 2020.
Inhalasjon og avsetning i luftveiene
Ved inhalasjon trenger mesteparten av gassen ned i nedre luftveier hvor 70 til 90 % blir absorbert. Matematisk modellering viser at mesteparten av gassen vil bli avsatt i overgangen mellom de trangeste delene av luftveiene og gassutvekslingssonen i lungeblærene [2]. Det er i disse områdene skader kan observeres. Anstrengelser fører til tyngre pusting og økt deponering og opptak av gassen. Eksperimentelle studier har vist at fysisk aktivitet øker NO2 mengden i lungene 3-5 ganger sammenlignet med hviletilstand [3]. Videre vil barn og astmatikere forventes å ha høyere opptak av NO2 i nedre luftveier enn friske voksne, noe som kan skyldes større relativt overflateareal i luftveiene og lengre oppholdstid av gassen der. NO2 er en reaktiv gass og vil inngå i kjemiske reaksjoner med antioksidanter, umettede lipider og andre stoffer som forekommer i væskelaget på slimhinnene i luftveiene. Dette har også betydning for opptak av gassen [3].
Mekanistiske betraktninger
Inhalasjon av NO2 fører til dannelse av oksidasjons- og/ eller nitreringsprodukter i luftveiene. Dette kan gi oksidasjon av fettstoffer i cellemembranen (lipidperoksidering) med påfølgende ødeleggelse av membranen og dens egenskaper. Dette kan igjen føre til økt lekkasje av proteiner og væske til lungeblærene, og endret metabolisme av antioksidanter i lungevæsken. Slike skader eller endringer kan utløse betennelsesreaksjoner, forsterke nerveresponser, øke allergiske responser, og forårsake celledød og tap av funksjon i de områdene der celler dør [3]. Dette er viktige mekanismer for utvikling av sykdommer i luftveiene og i hjerte-karsystemet [3]. Slike mekanismer for effekter av NO2 på luftveisresponser er fremdeles ikke godt nok kartlagt, men forstyrrelse av reduksjon-oksidasjons-balansen i luftveiene er trolig involvert [3]. Videre kan slike endringer eller skader påført av NO2 også føre til at områder i lungene blir mer mottagelige for effekter av annen luftforurensning og mer utsatt for infeksjoner av mikroorganismer [2].
Dyrestudier
Hos dyr er det funnet effekter av NO2-inhalasjon på metabolisme, vevsstruktur, funksjon, betennelsesreaksjoner og nedsatt forsvar mot infeksjoner i lunge, både ved kortvarig (minutter opp til ett døgn) og langvarig (uker, måneder og år) eksponering. Dyremodeller viser også at NO2 kan forsterke allergiske betennelsesreaksjoner. Ved langvarig eksponering er det observert strukturelle endringer i luftveiene og økt mottagelighet for infeksjon ved 640-940 μg/m3. I de fleste av dyrestudiene er det brukt gnagere, og disse puster bare med nesen, noe som kan forklare at effekter først inntreffer ved relativt høye konsentrasjoner. Dyrestudier viser helseeffekter, særlig i luftveiene, etter langvarig eksponering (uker-måneder) for NO2 ved relativt moderate konsentrasjoner. Slike studier støtter en årsakssammenheng mellom eksponering for NO2 og helseeffekter.
Kunnskapsgrunnlaget for dyrestudier
Informasjon om kortvarig og langvarig eksponering.
Kortvarig eksponering
Effekter på biokjemiske reaksjoner i lungene etter kortvarig eksponering har kun blitt påvist ved høye NO2-konsentrasjoner over 3 mg/m3 [2]. I dyrestudier er det sjeldent observert effekter ved eksponering for konsentrasjoner under 1,9 mg/m3. I en musemodell for allergiske reaksjoner førte 24 timers eksponering for 3,8 mg/m3 NO2 til skader på lungeepitelet, redusert slimproduksjon (mukus) i lungene og økt sammentrekning av glatt muskulatur i luftveiene. Også andre dyremodeller viser at NO2 forsterker allergiske betennelsesreaksjoner [3]. Dyrestudier indikerer også at slik sammentrekning av glatt muskulatur involverer betennelsesreaksjoner indusert av forskjellige celletyper i immunsystemet (som mastceller, neutrofile og eosinofile celler), samt endringer i vevsstruktur i luftveiene. Videre tyder studier i en musemodell på at svært høye NO2 konsentrasjoner på 18,8-28,2 mg/m3 i kort tid (1 time) også kan føre til utvikling av allergiske responser [3]. Dette skjer via dreining av immunresponsen mot allergiske reaksjoner (økte Th2-responser). En rekke studier har også vist at kortvarig NO2-eksponering økte dyrenes mottagelighet for infeksjonssykdommer forårsaket av bakterier og virus. Etter 3 timers eksponering var 3,8 mg/m3 den laveste konsentrasjonen som ga effekt på dødelighet etter lungeinfeksjon [2]. Eksponering for høye konsentrasjoner av NO2 (37,6 mg/m3) i mus modifiserte et viktig lungesurfaktant protein (SP-D) med økt nitrering, samt økte kryssbinding av proteiner, noe som kan redusere beskyttelsen mot lungeinfeksjoner [3]. Slik nitrering av proteiner kan også hemme proteinfunksjon og aktivere immunreaksjoner.
Langvarig eksponering
Det er vist effekter på ulike lungeceller etter langtidseksponering av dyr. Eksempelvis førte eksponering for 640 μg/m3 NO2 til erstatning av sårbare celletyper (type I celler) i luftveiene med celletyper som er mer resistente (type II og Clara-celler). Dette vil kunne føre til dårligere gassutveksling i lungeblærene. Både eksponeringstiden og konsentrasjonen av NO2 har betydning for effekten i rotter, og av disse synes konsentrasjonen å ha størst betydning. I tillegg tyder studier på at gjentatt eksponering har større effekt enn kontinuerlig eksponering ved samme totaldose. Ved konsentrasjoner på 640-940 μg/m3 var endringer i vevsstruktur fremdeles tydelige to måneder etter at eksponeringen var avsluttet. I flere dyrearter (mus, rotte, hund og ape) fører eksponering for NO2 over måneder eller år til vevsendringer som ligner lungeemfysem, i tillegg til fortykning av kapillærmembraner, mer bindevev og tap av flimmerhårepitel i lungene. I rotter og kaniner synes disse endringene først å inntre ved svært høye konsentrasjoner (≥15 mg/m3). I en studie med hunder ble det imidlertid påvist emfysemlignende endringer ved lavere konsentrasjoner ved eksponering for en blanding av NO2 (1200 μg/m3) og NO (310 μg/m3) i 5,5 år. I denne studien ble også lungefunksjonen redusert og endringene fortsatte å forverre seg i 2,5 år etter avsluttet eksponering [2]. Dette indikerer at langvarig eksponering for økte konsentrasjoner kan føre til at skadene på lungevevet fortsetter å utvikle seg, selv når eksponeringen reduseres. Det er noe usikkert om disse resultatene kan overføres til mennesker.
Langvarig eksponering for NO2 kan også påvirke mottageligheten for infeksjoner. Ved eksponering i 6 måneder for 940 μg/m3 er det vist en økning i dødelighet som et resultat av lungeinfeksjon. Hvilke nivåer som øker dødeligheten, varierer med dyreart og hvilke mikrober som utløser infeksjon. Videre synes de laveste konsentrasjonene bare å ha effekt ved gjentatte eksponeringer. Langvarig eksponering for NO2 kan gi metabolske effekter ved relativt lave konsentrasjoner. For eksempel er en økning i lipidperoksidering i makrofager (forsvarsceller mot infeksjon) registrert ved 75-750 μg/m3 avhengig av målemetode [2]. Eksponering for NO2 er imidlertid vist å gi betennelsesreaksjoner i lungene først ved svært høye konsentrasjoner på 18 mg/m3 NO2 over 120 dager.
Det er ingen dyrestudier som tyder på at langvarig eksponering for NO2 kan føre til mutasjoner, kreft eller misdannelser [2].
Kontrollerte studier med mennesker
I kontrollerte kliniske studier er NO2 vist å gi redusert lungefunksjon og endret luftveisreaktivitet mot kaldluft, ulike kjemiske stimuli og allergener. Hos friske personer inntrer slike effekter ved eksponering fra 1880 μg/m3 NO2 over 1 time. I KOLS-pasienter, individer med kronisk bronkitt og spesielt astmatikere er det mest overbevisende data i konsentrasjonsområdet 376-560 μg/m3 i mer enn 2 timer. I tillegg finnes det data som kan tyde på reduksjon i lungefunksjon eller andre luftveisresponser hos astmatikere i konsentrasjonsområdet 94-376 μg/m3 i opptil 4 timer. Ved kortere eksponeringstid (5-30 minutter) er det færre studier og de observerte responsene hos pasienter med astma eller bronkitt er mer sprikende for NO2-konsentrasjoner i intervallet 300-3000 μg/m3. Den laveste eksponeringen var målt hos allergikere som var eksponert i en veitunnel og representerer derfor ikke ren NO2-eksponering. En eksponering av astmatikere for 500 µg /m3 NO2 i 30 minutter i et inhalasjonskammer ga økt luftveisreaktivitet. I kontrollerte kliniske studier er det lettere å kontrollere for andre faktorer og dermed vise en årsakssammenheng.
Kunnskapsgrunnlaget for kontrollerte studier med mennesker
I kontrollerte kliniske studier er det bare mulig å studere helseeffekter som luftveissymptomer og betennelsesreaksjoner etter en kortvarig eksponering. I slike studier er frivillige friske personer og astma- og KOLS-pasienter blitt eksponert for NO2 i perioder fra 5 minutter til flere timer. Det er undersøkt hvordan NO2 påvirket lungefunksjon, både alene og etter bruk av forskjellige stimuli som kald luft, allergener og ulike farmakologiske modellstoffer. Videre er effekten av NO2 på luftveisreaktiviteten, som måles ved sammentrekning av luftveiene, samt ulike symptomer, betennelsesreaksjoner og mottagelighet for infeksjoner blitt studert. Studiene varierer imidlertid mye med hensyn til eksponeringstid, konsentrasjoner av NO2, fysisk aktivitet versus hvile, hvilke effekter som ble undersøkt og tidspunkt for effektene. Dette gjør det vanskelig å sammenligne studiene direkte, men gir allikevel verdifull informasjon om hvilke konsentrasjoner som gir helseeffekter ved kontrollert eksponering. Vi har valgt å dele studier som måler luftveissymptomer og betennelsesreaksjoner etter eksponering i minst 1 time og under 30 minutter. Vi inkluderer svært korte eksponeringstider fordi de fleste eksponeringssituasjoner med høye NO2-konsentrasjoner, som opphold i tunneler, ofte er kortvarige.
Eksponering i minst 1 time
Lungefunksjon og endringer i luftveisreaktivitet
Noen studier viser en endring av lungefunksjonen hos friske personer ved konsentrasjoner over 1880 μg/m3. I andre studier er det ikke påvist effekt selv ved svært høye konsentrasjoner (7000 μg/m3) [2]. Personer med luftveissykdom som astma, KOLS og kronisk bronkitt synes imidlertid å respondere ved langt lavere konsentrasjoner, selv om resultatene av studiene varierer mye. Av disse synes astmatikere å respondere sterkest på NO2. Tidlige studier tydet på at 560 μg/m3 var den laveste konsentrasjonen av NO2 som viste direkte effekt på lungefunksjonen hos astmatikere og pasienter med KOLS eller kronisk bronkitt etter 2-2,5 timers eksponering. Flere andre studier viste imidlertid ingen effekt selv ved langt høyere konsentrasjoner. I noen av disse studiene hadde forsøkspersonene kun en mild form av astma, noe som kan forklare den manglende responsen [2]. I en metaanalyse som tok for seg 20 lungefunksjonsstudier av astmatikere ble det funnet økte luftveisresponser ved eksponering i opptil 4 timer for enda lavere konsentrasjoner mellom 94 og 376 μg/m3 NO2 [7]. En annen oversiktsartikkel, som var basert på over 50 kliniske studier av pasienter med luftveissykdommer, konkluderte med at NO2-eksponering har en effekt på luftveisreaktivitet [8]. Det understrekes at det er vanskelig å fastslå noen terskelverdi for effekt av NO2, men at de fleste data synes å indikere en verdi mellom 500 og 1200 μg/m3. Det fremheves videre at effektene er små og forbigående. I en tilsvarende metaanalyse basert på 37 enkeltstudier konkluderer Goodman et al. (2009) [9] med at eksponering for NO2 konsentrasjoner opptil 1200 μg/m3 ikke var assosiert med klinisk relevante effekter.
Betennelsesreaksjoner og forsvar mot infeksjoner
De fleste studier viser at betennelsesreaksjoner utløses ved relativt høye NO2-konsentrasjoner. Hvilke konsentrasjoner som gir effekt varierer mellom friske individer og astmatikere, og med hvilke markører som brukes som mål på betennelse. I skyllevæske fra lunger etter eksponering av friske individer for 3600-6580 μg/m3 NO2 i 4-6 timer, er det registrert endringer i inflammatoriske celler, mens endringer i inflammatoriske signalstoffer er rapportert ned mot 1130 μg/m3 NO2. I en annen studie er det observert betennelsesresponser allerede ved 108 μg/m3 NO2, men da ved gjentatte 2 timers eksponeringer over 4 dager. Det er spesielt betennelsesstoffer (cytokiner) assosiert med en allergisk reaksjon som øker ved eksponering for NO2 [2]. En nyere klinisk studie av astmatikere viser at gjentatt kortvarig eksponering for 1130 μg/m3 NO2 økte mengden eosinofile immunceller involvert i allergiske reaksjoner, i spytt uten at personene ble utsatt for allergener [10]. Eksponering for NO2 (2800-7500 μg/m3) kan også påvirke forsvaret mot infeksjoner, blant annet ved å redusere «slimheisen» (transport fra lungene via slimlaget i luftveiene) og andre beskyttelsesmekanismer i luftveiene, samt endre immunresponser [3]. Lungemakrofager fra friske forsøkspersoner er vist å ha redusert evne til å inaktivere virus etter at personene ble eksponert for 1130 μg /m3 NO2 i 3 timer [2].
Eksponering i 30 minutter eller mindre
Det finnes langt færre studier av svært korte eksponeringstider for NO2. Det er påvist effekter i luftveiene hos pasienter med astma eller bronkitt etter eksponering for konsentrasjoner mellom 300 og 3000 μg/m3 NO2. I en undersøkelse ble det vist at 5 konsentrasjonstopper på 5 minutter med 560 μg/m3 ga redusert lungefunksjon hos astmatikere, men ikke hos friske personer [2]. I andre forsøk er det rapportert at eksponering for NO2 konsentrasjoner i området 420-920 μg/m3 under 20 minutter hvile og 10 minutter lett arbeid førte til økt motstand i luftveiene, og forsterking av kaldluftutløst luftveismotstand hos de samme personene [11, 12]. Det er vist at NO2 kan gi forsterkning av astmatiske responser etter eksponering for allergener som pollen og husmidd, men da ved eksponering for konsentrasjoner på henholdsvis 500 og 800 μg/m3 NO2 i 30 minutter [2]. I en studie ble frivillige deltakere med mild allergisk astma utsatt for luft i en trafikkert tunnel i 30 minutter. Ved konsentrasjoner av NO2 over 300 μg/m3 viste astmatikerne en forsterket allergisk respons mot pollen flere timer etter eksponeringen, nedsatt lungefunksjon og sterk astmatisk reaksjon [13]. Det kan ikke utelukkes at NO2 fungerte som indikator for partikler i disse studiene og at den observerte effekten egentlig skyldes partikkeleksponering. Dette bekreftes av en studie der personer ble eksponert for luft med mye dieseleksos. Her viste helseeffektene en tydeligere sammenheng med ultrafine partikler og mindre sammenheng med andre komponenter som NO2 [14].
Befolkningsstudier
Sammenhenger mellom kortvarig og langvarig eksponering for NO2 og effekter på helse har vært undersøkt i befolkningsstudier både med hensyn på dødelighet, luftveissykdommer, hjerte- og karsykdommer, diabetes type 2, nevrologiske sykdommer og fødselsutfall. Det har vært vanskelig å skille effekter av NO2 fra effektene av andre luftforurensningskomponenter. Nivåene av NO2 og andre komponenter korrelerer ofte fordi de har samme kilde (først og fremst veitrafikk).
Bakgrunnsinformasjon
I mange studier ble det tidligere benyttet noen få sentrale målestasjoner, og ikke beregnede konsentrasjoner ved bosted eller måling av personlig eksponering. Den geografiske variasjonen i konsentrasjoner ble dermed ikke registrert, noe som kan føre til feil i beregningen av eksponeringen. I mange studier er heller ikke helseeffektene av NO2 tilstrekkelig korrigert for andre forstyrrende (konfunderende) faktorer som eksempelvis tobakksrøyking og sosioøkonomiske faktorer. I nyere studier har en som oftest bedre data for eksponering og for mulige bidrag fra andre luftforurensingskomponenter, og har derfor i økende grad kunnet justere for mulige effekter av forstyrrende faktorer. Slik justering for andre komponenter gjøres vanligvis ved å inkludere en annen luftforurensningskomponent i analysemodellene. Dette gjør det lettere å vurdere om observerte sammenhenger skyldes NO2 og at NO2 ikke bare er en markør for annen luftforurensning.
Ulike typer befolkningsstudier kan kaste lys over i hvilken grad kortvarig og langvarig eksponering for NO2 har sammenheng med ulike helseeffekter, enten ved å forverre allerede eksisterende sykdom eller utløse/forårsake sykdom og død. Tidsrekkestudier (følger en befolkning over tid, ofte per døgn) brukes mye for å vurdere effekten av kortvarig eksponering. Tverrsnittstudier (observasjoner på bare ett tidspunkt) og kohortstudier (følger en gruppe mennesker over tid og ser hvor mange som utvikler sykdom eller dør) benyttes ofte for å undersøke effekten av langvarig eksponering for luftforurensning. Sammenhengen mellom kortvarig eksponering (timer og døgn) og langvarig eksponering (måneder og år) for NO2 og dødelighet og sykelighet er best undersøkt i nyere befolkningsstudier og metaanalyser (samlet analyse av mange lignende studier).
Kortvarig eksponering
Sammenhengen mellom kortvarig eksponering (timer og døgn) for økte NO2 nivåer og dødelighet og forverring av sykelighet er undersøkt i en rekke befolkningsstudier. For dødelighet inkluderes naturlig død og død som følge av luftveissykdommer og hjerte- og karsykdommer. For sykelighet inkluderes sykdommer i luftveiene og hjerte- og karsystemet, registrert ved legevaktbesøk og innleggelser på sykehus. Dessuten er forekomst av infeksjoner, astmasymptomer og nedsatt lungefunksjon studert.
Kortvarig eksponering og dødelighet
Mange befolkningsstudier tyder på en sammenheng mellom kortvarig økte NO2 nivåer og økt forekomst av naturlig død, og død av ulike typer luftveissykdommer og hjerte- og karsykdom. For naturlig død ble det i regi av WHO i 2021 foretatt en omfattende metaanalyse som viser en 0,7 % økning av naturlig død ved en økning på 10 μg/m3 NO2 i døgnmiddel. Disse effektene forekommer ned mot svært lave konsentrasjoner av NO2.
I tillegg til naturlig død er det også en rekke studier på årsaksspesifikk død. Dokumentasjonen for sammenhengen mellom NO2 og død er betydelig styrket i de senere år. Risikoestimatet for død som følge av hjerte- og karsykdom, og spesielt luftveissykdommer, synes noe høyere enn estimatet for naturlig død. Følsomme grupper som personer med KOLS eller hjerte- og karsykdom har en langt høyere risiko for død enn den «friske» befolkningen. I eldre studier og metaanalyser var det i liten grad justert for forstyrrende faktorer og andre luftforurensningskomponenter. I en del nyere studier er det bedre kontrollert for komponenter som PM10, PM2,5 og forbrenningspartikler. Effekten av NO2 beholdes som oftest etter justering selv om risikoestimatet (prosent økning av dødelighet) som oftest reduseres noe.
Kunnskapsgrunnlaget for kortvarig eksponering og dødelighet
Luftkvalitetskriteriene for NO2 ble revidert i 2013 og i 2020, hvor mange tidligere store befolkningsstudier, metaanalyser og rapporter er beskrevet [6, 15]. I tidligere store europeiske tidsrekkestudier (APHEA) fra 1990-tallet ble det mest fokusert på timesmidler [2]. Studier i APHEA 2 viste en statistisk signifikant økning i naturlig og årsaksspesifikk død ved eksponering over døgn. En mindre studie fra APHEA 2 viste en nær lineær konsentrasjons-responssammenheng (dvs. at dødeligheten økte proporsjonalt med konsentrasjonen) fra 100 til 200 μg NO2/m3 (timesmiddel) [16].
Senere studier har hovedsakelig inkludert sammenhengen mellom døgnmidler av NO2 og død. I en stor Nederlandsk studie er det vist at død av NO2 var best assosiert med eksponering dagen før, spesielt for den eldre del av befolkningen [17]. En stor italiensk studie fant sammenheng mellom eksponering for NO2 i konsentrasjonsområdet 24-64 μg/m3 i døgnmiddel og økning av død på grunn av luftveissykdommer og hjerte- og karsykdommer [18]. Sammenhengen var uavhengig av ozon og PM10, og sterkest i den varme årstiden. Sammenheng mellom eksponering for NO2 og død ble også observert i andre studier både fra Europa og andre kontinenter [19-24].
I senere år er det kommet flere kunnskapsoppsummeringer og metaanalyser over mulige sammenhenger mellom kortvarig eksponeringer for NO2 og død som følge av luftveissykdommer og hjerte- og karsykdommer. Risikoestimatet for død av hjerte- og karsykdom, og spesielt død av luftveissykdom, er generelt høyere enn for naturlig død. Følsomme grupper som personer med KOLS og hjerte- og karsykdom har en langt høyere risiko for død enn den «friske» befolkningen. I to metaanalyser ble det rapportert at NO2 eksponering ga henholdsvis 0,85 % og 1,4 % økning i død pga. hjertesvikt og slag ved en økning på 10 μg/m3 NO2 (døgnmiddel). Sammenhengen med dødsfall var best på samme dag som eksponeringen [25, 26]. En tilsvarende metaanalyse viste et risikoestimat på 0,6 % for død av hjerneslag etter sykehusinnleggelse ved en økning på 10 μg/m3 NO2 i døgnmiddel [24]. Det er gjort flere metaanalyser fra mange store kinesiske byer, som viser høyere risikoestimater for død som følge av luftveissykdommer og hjerte- og karsykdom enn for naturlig død [27-30]. Felles for alle disse metaanalysene er at de er basert på enkeltstudier der risikoestimatene for NO2 ikke synes å være justert for mulige forstyrrende effekter av andre luftforurensningskomponenter som PM.
Det er imidlertid kommet enkelte metaanalyser hvor justering for forstyrrende luftforurensningskomponenter er foretatt. En metaanalyse av 60 studier publisert fram til 2011, med kortvarig (1 døgn) eksponering for NO2, viste at risikoestimatene for naturlig død var lite forandret etter justering for døgnmidler av en av følgende PM-parametere: PM10, PM2,5, svart røyk/sot (black smoke, BS), totalt svevestøv eller svarte karbonpartikler (black carbon, BC). Samlet sett ble risikoestimatet redusert fra 0,8 % til 0,6 % etter justering for PM [31]. En annen metaanalyse av sammenhengen mellom kortvarig eksponering for NO2 og KOLS viste risikoestimat på 2,6 % økning i død uten justering, og 1,7 % ved justering for andre komponenter, per økning på 10 μg/m3 i døgnmiddel. Dette betyr at den beregnede sammenhengen mellom NO2-eksponering og død delvis kan skyldes nærværet av andre komponenter, men at en betydelig andel også skyldes NO2. En svakhet ved denne analysen var at forholdsvis få studier var inkludert [32]. I alle disse studiene er konsentrasjonsområdet relativt dårlig beskrevet, men i europeiske byer var døgnmidler mellom 22 og 66 μg/m3 angitt [24, 26].
Sentrale rapporter og oppsummerende analyser
I 2013 utga WHO to store rapporter REVIHAAP (Review of evidence on Health aspects of air pollution) og HRAPIE («Health risk of Air pollution in Europe»). I disse rapportene er det forsøkt justert for PM komponenter og også andre forurensningskomponenter [4, 33]. Det ble imidlertid ikke justert for ultrafine partikler i analysene, noe som betyr at det fremdeles kan være en viss usikkerhet om årsakssammenhengen. I en senere rapport (COMEAP) fra Storbritannia [5] ble holdepunktene gjennomgått for i hvilken grad kortvarig eksponering for NO2 ga økt dødelighet, mye basert på WHOs REVIHAAP- og HRAPIE- rapporter. I denne rapporten fremheves at positive, signifikante sammenhenger er funnet mellom kortvarig eksponering for NO2 og total og årsaksspesifikk død. Det ble vist til at disse assosiasjonene ikke skyldes nærværet av PM10 og enkelte andre PM-komponenter [5].
En rapport fra EPA i 2016 konkluderte med at det er konsistente bevis for en sammenheng mellom kortvarig NO2 eksponering og naturlig død, men ikke tilstrekkelig til å vise en sikker årsakssammenheng [3]. Sammenhengene vedvarte selv etter justering for meteorologiske forhold og for PM10, SO2 og O3. Det ble påpekt at det ikke er fullstendig justert for andre potensielle forstyrrende faktorer av trafikkrelaterte komponenter, og at det ikke var tilstrekkelig bevis for uavhengige effekter av NO2 på sykdomsutvikling som førte til død [3].
Oppdatert kunnskapsgrunnlag fra WHO (2021)
I forbindelse med WHO sin oppdatering av anbefalingene for luftkvalitet ble det gjennomført en metaanalyse av befolkningsstudier på kortvarig eksponering for NO2 og naturlig død [34]. I litteraturgjennomgangen ble det foretatt en skjevhetsanalyse av hver enkelt studie i metaanalysen, som et mål på enkeltstudienes kvalitet. Deretter ble det gjennomført en analyse av bevisstyrken i metaanalysen. Denne vurderingen ble gjort for hele datamaterialet i henhold til GRADE (Grading of Recommendations Assessment, Development and Evaluation), men tilpasset miljøeksponeringer. Dette er en anerkjent metode for vurdering av bevisstyrke og kvaliteten på bevisene (se metodekapittel). Det ble identifisert 50 enkeltstudier av tilstrekkelig god kvalitet som omhandlet NO2 og naturlig død. Gjennomsnittlige døgnmidlede konsentrasjoner i disse studiene varierte fra 18,4 til 99,2 µg/m3 [34]. I metaanalysen av de inkluderte studiene ble det rapportert en samlet økning i risiko for naturlig død på 0,72 % ved en økning på 10 μg/m3 NO2, som tilsvarer et risikoestimat (Relativ Risiko; RR) på 1,0072 (se Figur 1). Omtrent halvparten av de 50 studiene i metaanalysen viste ikke-signifikante effekter, men bevisstyrken for naturlig død ble likevel klassifisert som høy i henhold til GRADE. I noen av studiene ble det justert for andre luftforurensningskomponenter i analysene. I studiene hvor det ble justert for PM fant man at risikoestimatet for NO2 og naturlig død samlet sett ble lite endret i de fleste studiene. Ved justering for O3 varierte resultatet mye mellom studier, og førte til en økning eller reduksjon i risikoestimatet for naturlig død i enkelte studier, mens risikoestimatet forble uendret i andre.
Nye nordiske studier
Siden WHO sin systematiske gjennomgang av litteraturen er det publisert flere studier som har undersøkt sammenhengen mellom kortvarig eksponering for NO2 og død i nordiske befolkninger (Tabell 1). Studiene er utført i Stockholmsområdet i Sverige og i Helsinki i Finland [35-39], og er vurdert til å ha tilstrekkelig god kvalitet. De viste sprikende resultater med både økt og redusert risiko for død etter NO2 eksponering (Tabell 1). NO2-konsentrasjonene var relativt lave i disse studiene og sannsynligvis rundt de nivåer hvor alvorlige helseutfall inntreffer. Det er i tillegg knyttet usikkerhet til tidsrekkestudier. Dette kan være en mulig forklaring på hvorfor studien av Olstrup et al. (2019) viste en uventet sammenheng mellom eksponering for NO2 og redusert risiko for naturlig død [35]. I to oppfølgingsstudier så forfatterne videre på hvordan risikoen fordelte seg mellom ulike aldersgrupper og sesonger [38, 39]. En økning i NO2 nivå (9,9 μg/m3) kort tid før død var assosiert med redusert risiko blant folk som er eldre enn 65 år, mens ingen signifikant sammenheng ble funnet for aldersgruppene 0-14 år og 15-64 år [39]. Sammenhengen var sterkest om sommeren (juni-august) og høsten (september-november) der en økning i NO2 var assosiert med redusert risiko for naturlig død [38]. I studien av Stafoggia og Bellander (2020) [36] så de på flere dødsårsaker blant personer over 75 år i Stockholm fylke og eksponering for NO2 kort tid før død. De fant stort sett ingen signifikante sammenhenger mellom NO2 eksponering og risiko for naturlig død, eller død som følge av hjerte- og karsykdommer eller luftveissykdommer (Tabell 1). Forfatterne gav uttrykk for at studien hadde lav statistisk styrke og at den kunne regnes som en pilotstudie. Dette gjaldt spesielt resultatene fra sommerperioden, der antall dødsfall var lavt [36]. I en større studie av Meng et al. (2020) [37] analyserte de sammenhengen mellom naturlig død og NO2 eksponering i 398 byer rundt i verden, deriblant Stockholm og Helsinki. Her fant de en økning i risiko for naturlig død (Tabell 1). Det er ikke spesifisert hvor målingene i Helsinki ble gjennomført, men de lave NO2 konsentrasjonene tyder på at det er bakgrunnsnivå i byen [37].
Tabell 1. Nyere studier fra Nordiske land av sammenhengen mellom kortvarig eksponering (døgnmiddel) for NO2 og naturlig død, og død som følge av hjerte-kar- og luftveissykdommer.
|
Land |
Helseutfall |
Befolknings- gruppe |
Periode |
Studie-designa |
Gjennomsnitts-konsentrasjon (µg/m3) |
Døgn med eksponering før død |
RRb (95% KI) |
Økning NO2 (µg/m3) |
Studier |
|
Sverige |
Naturlig død |
Stockholm |
2000-2016 |
ETS |
14,4 |
1 |
0,984 (0,994-0,973) |
9,9 |
Olstrup (2019) [35] |
|
Sverige |
Naturlig død |
Stockholm |
2000-2016 |
ETS |
14,4 |
2 |
0,985 (0,995-0,975) |
9,9 |
Olstrup (2019) [35] |
|
Sverige |
Naturlig død |
Stockholm |
2005-2016 |
CCO |
2,5/13,3/37.7c |
0-1 |
0,995 (0,980-1,011) |
10 |
Stafoggia (2020) [36] |
|
Sverige |
Naturlig død |
Stockholm |
2005-2016 |
CCO |
2,5/13,3/37.7c |
2-5 |
1,016 (0,996-1,036) |
10 |
Stafoggia (2020) [36] |
|
Sverige |
Hjerte-kar |
Stockholm |
2005-2016 |
CCO |
2,5/13,3/37.7c |
0-1 |
0,998 (0,975-1,022) |
10 |
Stafoggia (2020) [36] |
|
Sverige |
Hjerte-kar |
Stockholm |
2005-2016 |
CCO |
2,5/13,3/37.7c |
2-5 |
1,021 (0,992-1,051) |
10 |
Stafoggia (2020) [36] |
|
Sverige |
Luftveis |
Stockholm |
2005-2016 |
CCO |
2,5/13,3/37.7c |
0-1 |
0,953 (0,901-1,007) |
10 |
Stafoggia (2020) [36] |
|
Sverige |
Luftveis |
Stockholm |
2005-2016 |
CCO |
2,5/13,3/37.7c |
2-5 |
0,971 (0,907-1,040) |
10 |
Stafoggia (2020) [36] |
|
Sverige |
Naturlig død |
Stockholm |
1990-2010 |
ETS |
26,8d |
1 |
1,006 (1,003-1,008) |
10 |
Meng (2021) [37] |
|
Sverige |
Hjerte-kar |
Stockholm |
1990-2010 |
ETS |
26,8d |
1 |
1,002 (0,998-1,006) |
10 |
Meng (2021) [37] |
|
Sverige |
Luftveis |
Stockholm |
1990-2010 |
ETS |
26,8d |
1 |
1,004 (0,997-1,012) |
10 |
Meng (2021) [37] |
|
Finland |
Naturlig død |
Helsinki |
1994-2014 |
ETS |
6,8d |
1 |
1,004 (1,001-1,008) |
10 |
Meng (2021) [37] |
|
Finland |
Hjerte-kar |
Helsinki |
1994-2014 |
ETS |
6,8d |
1 |
1,004 (0,999-1,008) |
10 |
Meng (2021) [37] |
|
Finland |
Luftveis |
Helsinki |
1994-2014 |
ETS |
6,8d |
1 |
1,005 (0,997-1,013) |
10 |
Meng (2021) [37] |
a Økologisk tidsrekke (ecological time-series, ETS), kasus-krysning (case-crossover, CCO). b Relativ risiko (RR). c Gjennomsnittlig nivå i henholdsvis landlig/bakgrunnsnivå i bynært område/trafikknært i by. d Median konsentrasjon
Kortvarig eksponering og luftveissykdommer
Mange befolkningsstudier viser konsistente sammenhenger mellom kortvarig eksponering for NO2 og forverring av sykdommer i luftveiene, og spesielt for astma hos barn. Dette er vist ved endring i lungefunksjon og luftveissymptomer, økning i sykehusinnleggelser og legevaktbesøk for astma. En stor metaanalyse i regi av WHO fra 2020 viste økt risiko for astma med 1,4 % ved en økning på 10 μg/m3 NO2 i døgnmiddel. For astma synes effektene å vedvare etter justering for forstyrrende faktorer og andre luftforurensningskomponenter. I tillegg til astma er det også observert forverring av andre luftveissykdommer som KOLS og lungebetennelse. Holdepunktene for disse luftveissykdommene er imidlertid mindre sterke enn for astma. En del befolkningsstudier tyder på at kortvarig eksponering kan gi økt risiko for forverring av luftveissykdommer ned mot 20 μg/m3 NO2 i gjennomsnittlige døgnmidler, men de fleste studiene som viste signifikante sammenhenger med astma lå over 50 µg/m3.
Kunnskapsgrunnlaget for kortvarig eksponering og luftveissykdommer
I vårt tidligere arbeid med luftkvalitetskriterier for NO2 fra 2013 og 2020 er det beskrevet hvordan kortvarig eksponering for NO2 fører til innleggelser på sykehus eller legevaktbesøk på grunn av luftveissykdommer [6]. Sammenhengene er sterkest for aldersgruppene barn og eldre (over 65 år). En rekke studier, spesielt på astmatiske barn, viser sammenheng mellom NO2 eksponering og ulike symptomer (hoste, piping i brystet, kortpustethet og astmaanfall), medisinbruk og lungefunksjonsendringer.
Tidligere studier viste ofte sprikende resultater [2]. En stor europeisk tidsrekkestudie (APHEA 1) viste en sammenheng mellom økning i NO2 konsentrasjon og økt antall innleggelser på sykehus for KOLS, mens for astmainnleggelser ble det bare funnet sammenhenger for noen aldersgrupper i noen byer [2]. I noen andre studier ble det funnet en sammenheng mellom NO2 og astmainnleggelser, astma-symptomer hos barn, og nedsatt lungefunksjon. I innendørsmiljøer med uventilerte gassovner var NO2 assosiert med hoste og piping og tetthet i brystet og astmaanfall [40, 41].
Det er publisert ulike metaanalyser som viser sammenhenger mellom kortvarig eksponering (times- og døgnverdier) for NO2 og besøk på legevakt eller innleggelse på sykehus for luftveissykdommer. En metaanalyse som inkluderte 15 studier fra hele verden fram til 2011, viste at en økning på 10 μg/m3 NO2 (døgnmidler) var forbundet med 0,6 % økning i sykehusinnleggelser for ulike respiratoriske sykdommer, med signifikante økninger for barn og eldre, og KOLS- og astmapasienter [30]. En annen metaanalyse av sykehusinnleggelser og legevaktbesøk for astma, viste en sammenheng med kortvarig eksponering for NO2 (døgnmiddel) med en økt risiko på 1,8 % ved 10 μg/m3 økning i NO2 [42]. En metaanalyse med legevaktbesøk/sykehusinnleggelser for KOLS, fant assosiasjoner for NO2, men også for andre luftforurensningskomponenter, med en økt risiko på 4,5 % ved en økning på 10 μg/m3 (døgnmiddel). Risikoen var høyest på samme dag som eksponeringen, og høyere for NO2 enn for PM og andre gasser [43]. En systematisk kunnskapsoppsummering og metaanalyse (17 studier) over legevaktbesøk og sykehusinnleggelser for lungebetennelse hos barn, og assosiasjoner med ulike luftforurensningskomponenter, viste en økt risiko på 0,7 % ved en 10 μg/m3 økning av NO2 (døgnmiddel). NO2 nivåene varierte fra 20 til 120 μg/m3 [44].
En svakhet ved alle disse metaanalysene var at risikoestimatene for NO2 fra enkeltstudiene ikke var justert for mulige effekter av andre luftforurensningskomponenter. I en metaanalyse av Mills og medarbeidere fra 2016, forble risikoestimatene for NO2 og legevaktbesøk/sykehusinnleggelser av luftveissykdommer hos barn og eldre signifikante etter justering for PM. Dette var basert på syv studier hvorav seks var gjennomført i Europa. For innleggelser av barneastma, ble risikoestimatet for NO2 redusert fra 2,8 til 2,2 % ved en økning på 10 μg/m3 (døgnmiddel) etter justering for PM-komponenter. Risikoestimatene var imidlertid ikke signifikante hverken før eller etter justering [31]. En annen metaanalyse hvor justeringer var blitt foretatt, viste en økning på 0,6 % i sykehusinnleggelser for KOLS ved en økning av NO2 på 10 μg/m3 (døgnmiddel) uten justering for andre luftforurensningskomponenter og 0,5 % etter justering for de andre komponentene [32].
Sentrale rapporter og oppsummerende analyser
En rapport av EPA fra 2016 viser til konsistente sammenhenger mellom kortvarig eksponering for NO2 og reduksjon i lungefunksjon, økninger i luftveissymptomer hos barn med astma, og økninger i sykehusinnleggelser og legevaktbesøk grunnet astma [3]. Slike sammenhenger ble funnet ved måling av NO2 på sentrale målestasjoner, men også ved eksponering hjemme og på skolen. Disse sammenhengene ble også funnet etter justering for meteorologiske forhold, medisinbruk, PM10, PM2,5, SO2, og O3. I færre studier er det justert for elementært karbon/svart karbon, flyktige organiske forbindelser og metaller, og aller minst for ultrafine partikler. I de fleste studiene forble imidlertid risikoestimatet relativt uendret når andre komponenter ble inkludert i analysen. Risikoestimatene var i størrelsesorden fra 1,5 % til 8 % ved en økning på 10 μg/m3 NO2 for enkelte aldersgrupper av barn, men aller størst for eldre (over 65 år). Sammenhengen mellom eksponering for NO2 og reduksjon i ulike lungerelaterte parametere er blitt ytterligere styrket av studier med måling av personlig eksponering for NO2 i innemiljø, hvor problemer med ulike forstyrrende faktorer er mindre. Samlet sett er det sterkest holdepunkter for en uavhengig effekt av NO2 ved forverring av astma. For andre luftveissykdommer er holdepunktene svakere [3, 45].
I WHO-rapporten REVIHAAP 2013 anbefales det å bruke sykehusinnleggelser for luftveissykdommer etter kortvarig eksponering for NO2 i kost-nytte-analyser, samtidig som det foreslås å justere for PM-masse [33, 46]. Det understrekes at det er justert for ulike partikkelkomponenter ved beregning av risikoestimater for sykehusinnleggelser av luftveissykdommer for NO2, og at dette vanskeliggjør analysene. Uten justering for PM komponenter var risikoestimatene på 1,8 % for sykehusinnleggelser for luftveissykdommer ved en økning på 10 μg/m3 NO2 for døgnmidler [2, 31]. COMEAP-rapporten fra 2015 beskriver at det er konsistente bevis fra befolkningsstudier for at kortvarig eksponering for NO2 er assosiert med sykdommer i luftveissystemet, og disse effektene forblir signifikante etter justering for PM [5].
Oppdatert kunnskapsgrunnlag fra WHO (2021) på forverring av astma
For kortvarig eksponering og forverring av astma baserte WHO seg på en ny omfattende metaanalyse og systematisk kunnskapsoppsummering [47]. Det ble identifisert 21 enkeltstudier av tilstrekkelig god kvalitet som omhandlet NO2 og forverring av astma, definert som legevaktbesøk og sykehusinnleggelser (Figur 2). Det ble funnet en samlet risiko på 1,4 % økning i antall sykehusinnleggelser ved en døgnmidlet økning på 10 μg/m3 NO2, som tilsvarer RR på 1,014. Mer enn halvparten av studiene i metaanalysen viste ikke-signifikante sammenhenger og usikkerheten i analysen var stor. Bevisstyrken ble likevel klassifisert som høy i henhold til GRADE (se metodekapittel). Gjennomsnittlige døgnmidlede konsentrasjoner i disse studiene varierte fra 17,4 til 94 µg/m3, hvorav de fleste studiene som viste signifikante assosiasjoner var over 50 µg/m3. Bare fem studier ble identifisert hvor forverring av astma ble relatert til 1-times maksimalverdier for NO2 og der det ble ikke funnet noen signifikant økning i risiko.
Kortvarig eksponering og hjerte- og karsykdommer
Det er funnet sammenhenger mellom kortvarig eksponering for NO2 og sykehusinnleggelser for hjerteinfarkt, som vedvarer ved justering for en rekke faktorer inkludert andre luftforurensningskomponenter. Det er også observert sammenhenger med andre hjerte- og karsykdommer som hjerneslag, hjerterytme-forstyrrelser (arytmier) og høyt blodtrykk, men disse er mindre konsistente enn for hjerteinfarkt og i mindre grad tilstrekkelig justert for forstyrrende faktorer. Risikoen for ulike hjerte- og karsykdommer synes å øke med 0,6-1,9 % ved en økning på 10 μg/m3 NO2 (døgnmidler), uten justering for PM. Dataene for hjertesykdommer synes mindre overbevisende enn for luftveissykdom, og spesielt sammenlignet med astma.
Kunnskapsgrunnlaget kortvarig eksponering og hjerte- og karsykdommer
Effekten av kortvarig eksponering for NO2 på sykehusinnleggelser for hjerte- og karsykdom er undersøkt i befolkningsstudier. Luftkvalitetskriteriene for NO2 ble revidert i 2013 og 2020. Dette baserte seg til dels på en WHO-rapport fra 2005 og en EPA-rapport fra 2016.
Det er foretatt en rekke metaanalyser og systematiske kunnskapsoppsummeringer på sammenhengen mellom kortvarig eksponering for NO2 og sykehusinnleggelse for flere forskjellige hjerte- og karsykdommer. En systematisk kunnskapsoppsummering og metaanalyse viste sammenheng med hjerteinfarkt, med 1,1 % økning av risikoen per 10 μg/m3 økning i NO2 midlet over inntil 2 døgn [48]. En metaanalyse på hjertesvikt fant en sammenheng for kortvarig eksponering med 0,9 % økning av sykehusinnleggelser per 10 μg/m3 økning i NO2 (døgnmiddel). Det ble observert sterkest sammenheng på eksponeringsdagen, men effekten av NO2 var mindre enn effekten av PM2,5 og ikke like vedvarende [25]. En metaanalyse på slag rapporterte tilsvarende, men noe svakere sammenheng mellom NO2 (døgnmiddel) og slag [26]. En annen metaanalyse på hjerneslag viste 1,2 % økning i sykehusinnleggelser per 10 μg/m3 økning (døgnmiddel) av NO2 (1,7 % for blodpropp, 0,6 % for blødninger). Effekten var størst samme dag som eksponering, og NO2-konsentrasjonen lå i området 22-67 μg/m3, med medianverdi på 40 μg/m3 [24]. En metaanalyse med studier fra Europa, Nord-Amerika og Asia viste 1,9 % økning i risiko for innleggelse med forstyrrelser av hjerterytme per 10 μg/m3 økning (døgnmiddel) i NO2 [49]. Det er også foretatt en metaanalyse av sammenhengen mellom luftforurensning og hjertestans hvor det var større usikkerhet for NO2 enn for andre luftforurensningskomponenter [50]. En metaanalyse viste sammenheng mellom kortvarig eksponering for NO2 og legevaktbesøk/sykehusinnleggelser for hjerte- og karsykdommer, med en 0,7 % økning i innleggelser per 10 μg/m3 økning i NO2 (døgnmidler). Det ble også funnet signifikante økninger i risiko for ulike undergrupper, slik som for hjerteinfarkt, hjerneslag og rytmeforstyrrelser [30].
En svakhet ved alle metaanalysene beskrevet over er at risikoestimatene for NO2 ikke er justert for nærværet av andre luftforurensningskomponenter som PM i studiene om inngikk i analysen. I en metaanalyse av Mills og medarbeidere (2016) ble imidlertid sammenhengen mellom kortvarig eksponering for NO2 (1 time, døgn) og legevaktbesøk/sykehusinnleggelser for hjerte- og karsykdommer undersøkt både med og uten justering for andre komponenter. For hjertesykdom hos eldre viste metaanalysen basert på 5 studier en reduksjon fra 0,93 % økning i sykehusinnleggelser ved 10 μg/m3 økning i NO2 (døgnmidler) til 0,75 % ved justering for PM10, men etter justering var effekten ikke-signifikant. Tilsvarende ble funnet etter justering for svart røyk [31].
Sentrale rapporter og oppsummerende analyser
I en EPA-rapport fra 2016 konkluderes det med at det foreligger holdepunkter for mer konsistente sammenhenger mellom kortvarig eksponering for NO2 og sykehusinnleggelser/legevaktbesøk for hjerteinfarkt og andre lignende tilstander enn tidligere rapportert. Disse sammenhengene vedvarte etter justering for meteorologi, PM10, SO2 og O3, men var inkonsistente etter justering for PM2,5 og karbonmonoksid (CO). EPA beskriver at det er støttende, men ikke tilstrekkelige holdepunkter for en sammenheng mellom kortvarig eksponering for NO2 og spesielt hjerteinfarkt. EPA 2016 konkluderte med at ytterligere studier var påkrevet for å utelukke at annen luftforurensning som PM2,5, svart røyk og ultrafine partikler forstyrret analysen av NO2 på hjerte- og karsykdommer [3].
REVIHAAP-rapporten fra 2013 beskriver at studier av risikoestimatene for kortvarig eksponering for NO2 og hjerte- og karsykdom gir blandete resultater etter justering for andre luftforurensningskomponenter, og det foreslåes videre analyser [33, 46]. I COMEAP-rapporten fra 2015 beskrives midlertid en sammenheng mellom kortvarig eksponering for NO2 og besøk på legevakt/innleggelse på sykehus for hjerte- og karsykdommer [5]. I kunnskapsgrunnlaget til WHO 2021 ble det ikke inkludert vurdering av NO2 og hjerte- og karsykdom.
Konsentrasjons-responssammenhenger av kortvarig eksponering
Det foreligger svært få studier av konsentrasjons-responssammenhenger ved kortvarig eksponering for NO2. Det finnes et begrenset antall studier av konsentrasjons-responsforløpet for dødelighet ved kortvarig eksponering, og studiene tyder på lineære sammenhenger ved relativt lave konsentrasjoner. Det har vært vanskelig å etablere en nedre grense for effekt, men økninger i risiko for dødsfall kan synes å opptre fra ca 25 μg /m3 NO2 (døgnmiddel). Det foreligger også svært få studier av konsentrasjons-responskurver for NO2 i forhold til forverring av astma og KOLS, og for få studier til å fastsette en nedre konsentrasjon for effekt.
Kunnskapsgrunnlaget for konsentrasjons-responssammenhenger
Sammenhengen mellom nivået av NO2 i luften og skadelige helseeffekter kan beskrives med en konsentrasjons-responskurve. Hvilken form konsentrasjons-responskurven for NO2 har for ulike helseeffekter er svært viktig for å tallfeste hvilken effekt eksponeringen kan ha for folkehelsen. Formen på konsentrasjons-responskurven og eventuelt terskelverdien er avhengig av hvilket helseutfall som studeres (se figur 1 i Luftkvalitet, helseeffekter og regelverk). Karakterisering av konsentrasjons-responsforløpet for NO2 i befolkningsstudier er usikre på grunn av få studier som ser på effekter ved lave konsentrasjoner, mulig innvirkning av andre forurensningskomponenter og betydningen av andre forstyrrende risikofaktorer.
Konsentrasjons-responsfunksjoner for dødelighet
De fleste studier av kortvarig eksponering angir bare et risikoestimat ved en gitt økning i konsentrasjonen av NO2, og har ikke studert konsentrasjons-responssammenhenger. I enkelte studier er imidlertid konsentrasjons-responskurven for sammenhengen mellom kortvarig eksponering for NO2 og naturlig død undersøkt. I en mindre studie med en samlet analyse av byer i Europa (APHEA 2) ble det rapportert om en tilnærmet lineær konsentrasjons-responssammenheng fra ca. 50 til 250 μg /m3 NO2 (timesmiddel) [16]. I en studie av asiatiske byer ble det observert en tilnærmet lineær sammenheng mellom risiko for naturlig død og nivåer av NO2 fra ca 50 μg/m3 (døgnmidler) [23]. En stor studie fra Kina viste en tilnærmet lineær konsentrasjons-responssammenheng for NO2-nivåer mellom ca. 25 til 100 μg/m3 (døgnmidler) for naturlig død og død som følge av luftveissykdom eller hjerte- og karsykdom [51]. I den systematiske litteraturgjennomgangen og metaanalysen av Orellano et al. 2020 ble også konsentrasjon-responsfunksjoner beskrevet. Slike funksjoner var beskrevet i 16 av studiene og 13 av disse viste ingen avvik fra linearitet. I tre av studiene ble kurver beskrevet som ikke-lineære, spesielt ved høyere konsentrasjoner. Selv om det finnes et begrenset antall studier av konsentrasjons-responsforløpet for dødelighet ved kortvarig eksponering kan de eksisterende studiene tyde på lineære sammenhenger ved relativt lave konsentrasjoner. Det har vært vanskelig å etablere en nedre konsentrasjon for effekt, men økninger i risiko for dødsfall kan synes å opptre fra ca. 50 μg/m3 (timesmiddel) og fra 25 μg NO2/m3 (døgnmiddel).
Konsentrasjons-responsfunksjoner for luftveissykdommer
Det foreligger også svært få studier av konsentrasjons-responskurver for NO2 og forverring av astma og KOLS. Konsentrasjonsspennet og middelverdien varierer mye. EPA 2016 oppsummerte kunnskapen om konsentrasjonsforløpet for NO2- eksponering og beskrev at nyere studier fra USA indikerer lineære sammenhenger mellom kortvarig eksponering for NO2 og legevaktbesøk for astma hos barn. I metaanalysen til Zheng et al. (2021) [47], som inngår i kunnskapsgrunnlaget til WHO 2021 [52], er det rapportert at en studie viste en terskelverdi for NO2 på 41,4 μg/m3 for døgnmiddel [53], mens en annen studie rapporterte om en terskelverdi for 1-times maks fra 28,2 til 84,6 μg/m3 for ulike lokaliteter [54]. Alt i alt foreligger det for få slike studier med fokus på konsentrasjons-responssammenhenger til å fastsette en terskelverdi.
Langvarig eksponering
Det er etter hvert kommet adskillige befolkningsstudier som undersøker sammenhengen mellom langvarig eksponering for NO2 både på økt dødelighet og utvikling av sykdom. I nyere studier er det ofte bedre data for eksponering, og bedre justert for forstyrrende faktorer som alder, sosioøkonomiske forhold og sykdomstilstander i befolkningen, og studiene er i økende grad bedre justert for andre trafikkrelaterte komponenter som svevestøv. WHO kom med en rapport i 2021 som inkluderer langvarig eksponering for NO2 med fokus på naturlig død og død av luftveissykdommer [52, 55]. Andre helseeffekter enn dødelighet, slik som forekomst av ulike sykdommer, ble ikke beskrevet eller vurdert.
Langvarig eksponering og dødelighet
Flere tidlige enkeltstudier og metaanalyser har vist sammenhenger mellom langvarig eksponering for NO2 og økt naturlig død, og død som følge av luftveissykdommer og hjerte- og karsykdommer. Disse sammenhengene synes å vedvare ved justering for flere sosioøkonomiske faktorer. I noen nyere og større enkeltstudier er det også justert for andre forurensningskomponenter. Disse studiene viser reduserte, men fremdeles signifikant økte effekter for dødelighet av NO2. Økt risiko for naturlig død og død av luftveissykdom synes å være på henholdsvis 2 og 3 % ved en økning på 10 μg NO2/m3. Disse analysene er foretatt i konsentrasjoner (årsmidler) ned mot rundt 10 μg NO2/m3. En stor europeisk studie som inkluderte en kohort fra nesten hele Norge støttet opp om effekter ved lave konsentrasjoner. For årsakssammenhenger synes kunnskapsgrunnlaget å være styrket, og tyder på en sannsynlig sammenheng mellom NO2 og naturlig død og død av luftveissykdommer som KOLS.
Kunnskapsgrunnlaget for langvarig eksponering og dødelighet
Det er kommet en rekke store studier og metaanalyser, samt omfattende rapporter som gir grunnlag for å vurdere kunnskapsgrunnlaget for negative helseeffekter av langvarig eksponering for NO2 [6]. En ulempe med mange av studiene som viser sammenhenger mellom eksponering for NO2 og dødelighet er at årsmidlene oftest er høye. Dette gjelder blant annet store studier fra ulike distrikter i Kina hvor NO2 ble assosiert med økt død [56, 57]. I en større studie fra Italia ble det funnet at langvarig eksponering for NO2 med årsmidler fra lave til høye konsentrasjoner (13 til 75 μg/m3 NO2), var assosiert med 3-5 % økning i risikoen for naturlig død, og død av luftveissykdommer og hjerteinfarkt, per 10 μg/m3 økning i konsentrasjonen. Ved justering for PM2,5 ble effektene av NO2 noe redusert, men var fremdeles signifikante [58]. I en stor enkeltkohort fra Canada med eksponering for konsentrasjoner fra 9 til 33 μg/m3 i årsmidler, ble det funnet at 10 μg/m3 økning i årsmidlene var assosiert med 4-5 % økning i risiko for naturlig død og død av luftveissykdommer, samt død som følge av hjerteinfarkt, men ikke hjerneslag. Det synes imidlertid ikke å være justert for andre luftforurensningskomponenter [59]. I en kunnskapsoppsummering og metaanalyse med hovedvekt på langvarig eksponering for PM2,5 og død av luftveissykdommer og hjerte- og karsykdom, ble det også observert at en 10 μg/m3 økning i NO2-nivåene var assosiert med en 5,5 % økning i naturlig død med årsmidler fra 11-46 μg/m3. Den beregnede risikoen ble heller ikke justert for andre forurensningskomponenter i denne studien [60]. I en kunnskapsoppsummering og metaanalyse av flere studier fra Europa med spesielt fokus på NO2, ble det funnet at 10 μg/m3 økning i årsmidlene var assosiert med en økning i naturlig død, og død som følge av hjerte- og karsykdom eller luftveissykdommer på henholdsvis 4 %, 13 % og 3 %. Gjennomsnittlig årlig NO2-nivå i disse studiene i Europa var 36 μg/m3. Ved justering for PM2,5 ble det rapportert om små endringer i risikoestimatene for NO2, men denne vurderingen var basert på få studier. Det ble konkludert med at effekten av eksponering for NO2 var nesten like stor som effekten av PM2,5 [61].
I en metaanalyse av den store europeiske ESCAPE-studien med 22 kohorter (årsmidler fra 5 til 59 μg/m3) ble det imidlertid ikke funnet noen signifikant økning i risiko for naturlig død av NO2, og dette synes uforandret etter justering for PM2,5 [62]. I en metaanalyse av 28 kohorter med årsmidler fra 20 til 70 μg/m3, hovedsakelig fra Europa og Nord-Amerika, ble det rapportert en 2 %, 3 %, 3 % og 5 % økning i risiko for henholdsvis naturlig død, og død som følge av hjerte- og karsykdom, luftveissykdom og lungekreft. Det påpekes at bare i et fåtall av kohortene var risikoen for NO2 justert for PM [63]. I flere andre studier er det også funnet høy risiko for død av lungekreft ved NO2 eksponering [63, 64].
Oppdatert kunnskapsgrunnlag fra WHO for naturlig og årsaksspesifikk død
Siden den forrige kunnskapsgjennomgangen i 2005 [2] er det kommet mye ny kunnskap. I 2021 oppdaterte WHO kunnskapsgrunnlaget for helseeffekter av NO2 [52]. WHO rapporten fra 2021 er basert på en systematisk kunnskapsoppsummering og metaanalyse av befolkningsstudier med fokus på naturlig død og død av luftveissykdommer ved langvarig eksponering for NO2 [55]. I litteraturgjennomgangen gjorde Huangfu og Atkinson en skjevhetsanalyse (“Risk of bias”) av hver enkelt studie som inngikk i metaanalysen. Skjevhetsanalysen gir et mål på enkeltstudienes kvalitet. Deretter ble det gjennomført en analyse av bevisstyrken i metaanalysen i sin helhet. Denne vurderingen ble gjort for hele datamaterialet i henhold til GRADE («Grading of Recommendations Assessment, Development and Evaluation»), men tilpasset miljøeksponeringer. Dette er en anerkjent metode for vurdering av bevisstyrke og kvaliteten på bevisene (se metodekapittel).
Det ble identifisert 24 enkeltstudier av god nok kvalitet som omhandlet NO2 og naturlig død, 15 enkeltstudier for NO2 og død av forskjellige luftveissykdommer, 9 enkeltstudier for NO2 og død av kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) og 5 enkeltstudier for NO2 og død av akutte infeksjoner i nedre luftveier. I metaanalysen av studier for naturlig død ble det rapportert et risikoestimat («Relativ risiko»; RR) på 1,02 som tilsvarer 2 % økt risiko for død ved en økning i årlig eksponering på 10 μg/m3 NO2 (se Figur 3, revidert fra Huangfu og Atkinson (2020) [55]). For både død av luftveissykdommer totalt og av KOLS ble det funnet en økning på 3 %, mens for død av akutte luftveisinfeksjoner var økningen på 6 % per 10 μg/m3 økning av årlig NO2 eksponering [55]. For død av KOLS ble bevisstyrken på dokumentasjonen klassifisert som høy i henhold til GRADE, mens den var moderat for naturlig død, død av ikke-kreft relaterte luftveissykdommer og død av luftveisinfeksjoner. Siden andre luftforurensningskomponenter kan påvirke beregningen av risiko er det viktig å justere for dette i fastsettelsen av risikoestimatet for NO2. Få studier justerte for flere komponenter i analysen, men i en del av studiene som inngikk i metaanalysen ble det justert for svart karbon, PM2,5, SO2 eller ozon. I noen av disse studiene reduserte dette risikoen, mens det i andre studier ikke gav noen utslag på risikoestimatet. Det ble ikke justert for disse komponentene i metaanalysen til Huangfu og Atkinson (2020) [55].
Nye nordiske studier
Det er publisert studier med nordiske data (Tabell 2) etter WHO rapporten i 2021 [52]. I ELAPSE prosjektet (Effects of Low-Level Air Pollution: A Study in Europe) ble en nasjonal kohort (NORCOHORT) etablert med alle norske statsborgere over 30 år i 2001 med unntak av de som var bosatt i Finnmark og Nord-Troms [65]. Denne kohorten på mer enn 2 millioner personer ble fulgt ut 2017. NORCOHORT er en administrativ kohort, noe som innebærer at det ikke er tilgjengelige data per individ for livsstilsfaktorer som røyking og kosthold. Det ble justert for alder, kjønn og sosioøkonomiske faktorer per individ og per område. Manglende informasjon om livstil slik som røyking ble det kun indirekte justert for. Den årlige NO2 eksponeringen ble modellert for hjemmeadressen til hvert individ ved inklusjon i 2001. Det ble observert forhøyet risiko for død av luftveissykdom (11 % økning) og lungekreft (12 % økning) per 10 µg/m3 økning i årlig NO2, som var høyere enn risikoen for naturlig død (6 % økning) og død som følge av hjerte- og karsykdom (2 % økning). Etter indirekte justering for røyking ble risikoestimatene noe redusert spesielt for død av luftveissykdom og lungekreft [65].
For en subkohort med NO2 nivåer under 20 µg/m3 ble relativ risiko for død av luftveissykdom, død av lungekreft og naturlig død sterkere med en økning på henholdsvis 18 %, 17 % og 9 % ved en økning på 10 µg/m3 NO2 [66]. I NORCOHORT var den nedre konsentrasjon av NO2 på 4,1 µg/m3, og de norske nivåene var de laveste i prosjektet.
En dansk nasjonal kohort av samme type som NORCOHORT var også med i ELAPSE [65], med en nedre konsentrasjon på 9,4 µg/m3. Relative risiko for naturlig død økte til 11 % i den danske kohorten ved økning på 10 µg/m3 årlig NO2, som er høyere enn i NORCOHORT. For subkohorten med NO2 nivåer under 20 µg/m3 i den danske kohorten ble relativ risiko for naturlig død sterkere (23 % økning) ved økning på 10 µg/m3 NO2 [66]. I en annen del av ELAPSE, der data fra flere kohorter ble slått sammen i én analyse, inngikk fire svenske kohorter fra Stockholm fylke og tre danske kohorter [67]. I denne analysen ble røyking per individ justert for, og man fant da en høyere relativ risiko for naturlig død (9 % økning) enn i NORCOHORT ved økning på 10 µg/m3 i årlig NO2 eksponering. I de svenske og danske kohortene varierte den nedre konsentrasjonen av NO2 mellom henholdsvis 7,8 og 18,3 µg/m3 og mellom 10,2 og 16,5 µg/m3. I tillegg til ELAPSE studiene er det publisert en dansk studie med bruk av en nasjonal kohort med 4,4 millioner individer [68]. Studien inngikk i et nordisk prosjekt (NordicWelfAir). I denne studien var den nedre konsentrasjonen av NO2 på 8,9 µg/m3. Den danske studien fant 5 % økt risiko for naturlig død per 10 µg/m3 økning av NO2. En annen dansk kohort bestående av kvinnelige sykepleiere fant ingen sammenheng mellom eksponering for NO2 og død [69]. Gjennomsnittlig konsentrasjon i denne studien var 13,4 µg/m3. I en svensk studie med en kohort fra Umeå (NordicWelfAir) [70] fant man en ikke-signifikant økning på 1 % for naturlig død per 4,0 µg/m3 økning i NO2 nivået. Den nedre NO2 konsentrasjon i denne kohorten var svært lav, under 1 µg/m3.
Noen av de nordiske studiene justerte for røyking per individ [67, 69, 70], mens de andre studiene ikke hadde slike opplysninger. I alle disse nordiske studiene ble det justert for andre luftforurensningskomponenter i sammenhengen for naturlig død, slik som PM2,5, svart karbon og ozon. I halvparten av studiene ble risikoen for død litt redusert etter justering, men forble statistisk signifikant [67, 69, 70], mens i de andre studiene var sammenhengene uendret. Alle de nordiske studiene hadde tilstrekkelig god kvalitet.
Tabell 2. Nyere studier av sammenhengen mellom langvarig NO2-eksponering (årsmiddel) og helseutfall som inkluderer nordiske kohorter.
|
Land |
Befolknings-gruppe |
Antall deltagere |
Gjennomsnitts-konsentrasjon (µg/m3) |
Nedre konsentrasjona (µg/m3) |
Helseutfall |
HRb (95% KI) |
Økning NO2 (µg/m3) |
Studier |
|
Norge |
Generelle |
2 309 001 |
15,3 |
4,1 |
Naturlig død |
1,06 (1,06-1,07) |
10 |
Stafoggia (2022) [65] |
|
Norge |
Generelle |
2 309 001 |
15,3 |
4,1 |
Død luftveissykdom |
1,11 (1,09-1,13) |
10 |
Stafoggia (2022) [65] |
|
Norge |
Generelle |
2 309 001 |
15,3 |
4,1 |
Død lungekreft |
1,12 (1,09-1,15 |
10 |
Stafoggia (2022) [65] |
|
Norge |
Generelle |
2 309 001 |
15,3 |
4,1 |
Død hjerte-kar |
1,02 (1,01-1,03) |
10 |
Stafoggia (2022) [65] |
|
Danmark |
Generelle |
3 083 235 |
20,3 |
9,4 |
Naturlig død |
1,11 (1,10-1,12) |
10 |
Stafoggia (2022) [65] |
|
Danmark |
Generelle |
3 083 235 |
20,3 |
9,4 |
Død luftveissykdom |
1,13 (1,11-1,15) |
10 |
Stafoggia (2022) [65] |
|
Danmark |
Generelle |
3 083 235 |
20,3 |
9,4 |
Død lungekreft |
1,18 (1,15-1,20) |
10 |
Stafoggia (2022) [65] |
|
Danmark |
Generelle |
3 083 235 |
20,3 |
9,4 |
Død hjerte-kar |
1,07 (1,06-1,08) |
10 |
Stafoggia (2022) [65] |
|
Europac |
Generelle |
325 367 |
25,0d |
12,9d |
Naturlig død |
1,09 (1,07-1,10) |
10 |
Strak (2021) [67] |
|
Europac |
Generelle |
325 367 |
25,0d |
12,9d |
Død luftveissykdom |
1,10 (1,04-1,17) |
10 |
Strak (2021) [67] |
|
Europac |
Generelle |
325 367 |
25,0d |
12,9d |
Død hjerte-kar |
1,09 (1,06-1,12) |
10 |
Strak (2021) [67] |
|
Danmark |
Generelle |
4 099 428e |
17,9/17,5f |
8,9/8,8f |
Naturlig død |
1,05 (1,04-1,06) |
10 |
Raaschou-Nielsen (2020) [68] |
|
Danmark |
Generelle |
4 099 428e |
17,9/17,5f |
8,9/8,8f |
Død luftveissykdom |
1,08 (1,05-1,11) |
10 |
Raaschou-Nielsen (2020) [68] |
|
Danmark |
Generelle |
4 099 428e |
17,9/17,5f |
8,9/8,8f |
Død hjerte-kar |
1,00 (0,98-1,01) |
10 |
Raaschou-Nielsen (2020) [68] |
|
Sverige |
Generelle |
43 216 |
7,1 |
<1 |
Naturlig død |
1,01 (0,92-1,11)g |
3,97 |
Sommar (2021) [70] |
|
Sverige |
Generelle |
43 216 |
7,1 |
<1 |
Død luftveissykdom |
1,13 (0,86-1,47) g |
3,97 |
Sommar (2021) [70] |
|
Sverige |
Generelle |
43 216 |
7,1 |
<1 |
Død hjerte-kar |
1,13 (0.93-1,38) g |
3,97 |
Sommar (2021) [70] |
|
Danmark |
Sykepleiere♀ |
24 541 |
13,4 |
Ikke oppgitt |
Naturlig død |
0,96 (0,92-1,0)h |
7,34 |
So (2020) [69] |
|
Danmark |
Sykepleiere♀ |
24 541 |
13,4 |
Ikke oppgitt |
Død luftveissykdom |
0,94 (0,82-1,08)h |
7,34 |
So (2020) [69] |
|
Danmark |
Sykepleiere♀ |
24 541 |
13,4 |
Ikke oppgitt |
Død hjerte-kar |
0,97 (0,89-1,05)h |
7,34 |
So (2020) [69] |
a Nedre konsentrasjon er 5-prosentilen; b HR (hazard ratio) ble benyttet i WHO sin rapport og tilsvarer relativ risiko (RR) som ble benyttet i Huangfu og Atkinson (2020) [55]; c Inkluderer 4 kohorter fra Sverige og 3 kohorter fra Danmark med nedre NO2-konsentrasjon på henholdsvis 7,8 µg/m3 og 10,2 µg/m3; d Gjennomsnitts- og nedre konsentrasjon er for hele den europeiske kohorten. e Studien inkluderte 672 895 tilfeller (døde) og 3 426 533 kontroller. f Gjennomsnitts- og nedre konsentrasjon er for de foregående 5 årene hhv for tilfellene og kontrollene. g HR er angitt som risiko per interkvartil økning for gjennomsnittet av de foregående 5 årene i NO2-konsentrasjon; h HR er angitt som risiko per interkvartil økning for gjennomsnittet av de foregående 3 årene i NO2-konsentrasjon (7,34 µg/m3).
Langvarig eksponering og luftveissykdommer
Noen befolkningsstudier har vist sammenhenger mellom årsmiddel av NO2 og utvikling av astma, KOLS, kronisk bronkitt, lungefunksjonsendringer og luftveisinfeksjoner. Det er sterkest holdepunkter for en sammenheng med forekomst av astma, og da først og fremst hos barn. Sammenhengen med astma synes å vedvare ved justering for sosioøkonomiske forhold og røyking hos voksne, og også en del trafikkrelaterte luftforurensningskomponenter. For de andre luftveissykdommene er risikoen for NO2 i mindre grad justert for andre komponenter. Metaanalyser har vist økt risiko på 5-15 % for utvikling av astma ved en økning på 10 μg NO2/m3 i årsmiddel. En del befolkningsstudier tyder på sammenheng mellom NO2-eksponering og forekomst av luftveissykdommer ned mot 10-30 μg/m3 i årsmidler. Det er en sannsynlig sammenheng mellom langvarig eksponering for NO2 og astmautvikling. For andre luftveissykdommer som KOLS, bronkitt og luftveisinfeksjoner er sammenhengene noe mindre dokumentert.
Kunnskapsgrunnlaget for langvarig eksponering og luftveissykdommer
Det er foretatt en rekke studier av sammenhengen mellom langvarig eksponering for NO2 og astmautvikling hos barn og voksne, samt for utvikling av KOLS og andre luftveissykdommer. Dette er gjort både ved å studere forekomsten (prevalensen) av sykdommen på et gitt tidspunkt og av antall nye sykdomstilfeller (insidensen) over et gitt tidsrom (år). Det er også foretatt studier av i hvilken grad luftforurensning er relatert til infeksjoner i luftveiene som lungebetennelse og tuberkulose. Ved revisjon av luftkvalitetskriteriene i 2020 baserte vi oss delvis på WHOs rapport fra 2005, men mest på nyere metaanalyser og systematiske kunnskapsoppsummeringer for NO2 og astma, KOLS, lungefunksjon og -symptomer, lungekreft og luftveisinfeksjoner. Vi har ikke oppdatert kunnskapsgrunnlaget om dette etter 2020.
Astma og allergi
Det er flere store studier og metaanalyser, samt omfattende rapporter som gir grunnlag for å vurdere kunnskapsgrunnlaget for langvarig eksponering for NO2 og utvikling og forverring av astma [6]. I en metaanalyse av studier publisert fram til 2010 ble det funnet at en økning på 10 μg/m3 var assosiert med 6,8 % økning i risiko for astmautvikling, og 2,6 % for hvesing eller piping i brystet blant barn i alderen 0-18 år [71]. I en annen metaanalyse av barn ble det funnet en signifikant sammenheng mellom eksponering for NO2 og en 5 % økning i forekomst (prevalens) og 14 % økning i nye tilfeller (insidens) ved en årlig økning på 10 μg/m3 NO2 [72]. I en metaanalyse fokusert på NO2 ble det funnet en 6 % økning i forekomst av astmatiske symptomer per 10 μg/m3 økning i årsmidler (mellom 23 og 63 μg/m3) [73]. I en annen metaanalyse, ble det funnet at en årlig økning på 10 μg/m3 NO2 var assosiert med en 13 % økning i forekomst av astma. Effektene var mer konsistente etter enn før 4 årsalder [74]. I en metaanalyse av trafikkrelatert forurensning og astmaforekomst hos barn ble det funnet 12,5 % økning i risiko ved en årlig økning på 10 μg/m3 NO2, hvor årsmidlene i mange av kohortene lå ned mot 20 μg/m3 [75]. En svakhet ved alle disse metaanalysene er at risikoene for NO2 ikke er justert for mulige effekter av andre luftforurensningskomponenter i studiene som inngikk i analysen. En metaanalyse av innendørs NO2 ved bruk av gassovner, viste at en økning på 10 μg/m3 NO2 var assosiert med 22 % og 17 % økning i astma hos barn i husholdninger henholdsvis med og uten gassovner [76].
I en omfattende EPA-rapport fra 2016 ble det oppsummert at nylige kohortstudier viser konsistente sammenhenger mellom langvarig eksponering for NO2 og astma hos barn. Slike sammenhenger ble funnet ved beregning av NO2-konsentrasjoner ved hjemmeadressen og ved måling på sentrale målestasjoner, og synes å vedvare både ved justering for røyking og sosioøkonomiske forhold, mens det gjenstår noe usikkerhet med hensyn til justering for ulike trafikkrelaterte luftforurensningskomponenter [3]. Det ble imidlertid konkludert med en sannsynlig sammenheng mellom langvarig eksponering for NO2 og astmautvikling.
KOLS og bronkitt
Det er kommet noen store studier og metaanalyser av langvarig eksponering for NO2 og utvikling og forverring av KOLS [6]. I det europeiske ESCAPE-prosjektet ble det funnet positive, men ikke-signifikante sammenhenger mellom forekomsten av KOLS og langvarig eksponering for NO2 [77]. I de samme ESCAPE-kohortene ble det funnet positive sammenhenger mellom eksponering for NO2 og symptomer for kronisk bronkitt, men endringene nådde ikke tilstrekkelig signifikans [78]. En metaanalyse fra 2015 rapporterte at en 10 μg/m3 økning av NO2 var assosiert med en 2,5 % økning i forekomsten av KOLS ved årsmidler ned mot 20 μg/m3 i enkeltkohortene som inngikk i analysen [32]. I metaanalysene var ikke risikoestimatene for NO2 justert for andre luftforurensningskomponenter. I en større studie av kvinner fra USA ble det funnet sammenheng mellom eksponering for PM10, men ikke for NO2, og forekomsten av kronisk bronkitt. Hos personer som aldri røykte ble det imidlertid funnet at en 10 μg/m3 økning av NO2 var assosiert med 7 % økning i forekomsten av både kronisk bronkitt og kronisk hoste ved et årsmiddel på 22 μg/m3 [79].
Lungefunksjon, luftveissymptomer og luftveisinfeksjoner
I WHO 2005 ble det rapportert at flere studier viste en sammenheng med lungefunksjon hos barn og voksne ved årsmidler ned mot 20 μg/m3 NO2 [2, 80]. I en norsk studie av skolebarn eksponert for trafikkrelatert forurensning over lengre tid ble det også funnet assosiasjon mellom NO2 og redusert lungefunksjon [81]. Det var imidlertid ikke mulig å skille mellom betydningen av NO2 og andre luftforurensningskomponenter, som PM2,5 i disse studiene. I en metaanalyse av studier som har målt innendørs NO2-konsentrasjoner og luftveissymptomer hos barn, ble det funnet en økning i forekomst av luftveissymptomer ved en økning av NO2 [2].
I det europeiske ESCAPE-prosjektet ble det funnet at luftforurensning var assosiert med endringer i lungefunksjon, men endringene var små på populasjonsnivå. Disse sammenhengene ble funnet både hos barn og voksne. Dette gjaldt for flere forurensningskomponenter, inkludert NO2 og PM2,5. Årsmidlene av NO2 i enkeltkohortene lå mellom 14 og 29 μg/m3 [82, 83]. I en annen metaanalyse ble det funnet at langvarig eksponering var assosiert med 7 % økning i forekomst av barn med litt lavere lungefunksjon ved 10 μg/m3 økning av NO2. Årsmiddelet for alle studiene i metaanalysen lå på 40 μg/m3 NO2 [84]. En svakhet ved disse studiene er at risikoene for NO2 bare delvis var justert for nærværet av andre forurensningskomponenter.
I en større studie fra USA ble det funnet konsistente, konsentrasjonsavhengige sammenhenger mellom nivåene av NO2 og forekomsten av tuberkulose, med 27 % og 42 % økning i risiko ved årsmidler på henholdsvis 15-18 μg/m3 og 18-39 μg/m3, sammenlignet med områder hvor konsentrasjonene var lave (0,3-10 μg/m3). Ved inkludering av flere luftforurensningskomponenter i modellen ble effekten av NO2 redusert og var ikke lenger signifikant, men konsentrasjons-responsmønsteret ble beholdt [85].
Kreft
Det er kommet enkelte studier og analyser av langvarig eksponering for NO2 og utvikling av kreft [6]. En kunnskapsoppsummering og metaanalyse viste 4 % økning i risiko for lungekreft med 10 μg/m3 økning i eksponering for NO2 med årsmidler fra 10 til 50 μg/m3 i enkeltstudiene [64]. I denne analysen var ikke risikoestimatene for NO2 justert for andre luftforurensningskomponenter. En annen metaanalyse viste at langvarig 10 μg/m3 økning av NO2 og benzen var assosiert med henholdsvis 21 % og 64 % økning i forekomsten av barneleukemi [86]. NO2 regnes imidlertid ikke for å være direkte involvert, men er i stedet en markør for trafikkrelatert forurensning som benzen. EPA (2016) beskriver at det er støttende, men ikke tilstrekkelig kunnskap til å konkludere med en årsakssammenheng mellom NO2 og kreft [3].
Langvarig eksponering og hjerte- og karsykdommer
Befolkningsstudier har vist sammenhenger mellom langvarig eksponering for NO2 og hjertesvikt, økt blodtrykk, og hjerteinfarkt. Disse sammenhengene vedvarte etter justering for sosioøkonomiske forhold og ulike sykdomstilstander. Det er i mindre grad justert for andre luftforurensningskomponenter. Samlet sett er det støttende, men ikke tilstrekkelig dokumentasjon for at en langvarig eksponering for NO2 har en sammenheng med utvikling av hjerte- og karsykdom. Sammenhengene er svakere dokumentert enn for astmautvikling.
Kunnskapsgrunnlaget for langvarig eksponering og hjerte- og karsykdommer
Store befolkningsstudier og metaanalyser har satt søkelys på mulige sammenhenger mellom langvarig eksponering for luftforurensning og ulike hjerte- og karlidelser som hjerteinfarkt, hjerneslag, arytmier, hjertesvikt og økt blodtrykk. Studiene har hovedsakelig fokusert på PM2,5 men inkluderer også NO2 [87, 88]. I en metaanalyse ble det funnet at en 10 μg/m3 økning i årsmiddel av NO2 var assosiert med 3,4 % økning i risiko for høyt blodtrykk [89]. I en annen metaanalyse ble det funnet en signifikant sammenheng med diastolisk blodtrykk (blodtrykk under hjertets hvilefase), men ikke totalt blodtrykk [90]. Det var ikke justert for forstyrrende effekter av andre luftforurensningskomponenter i noen av studiene som inngikk i analysene. En stor europeisk studie (ESCAPE), med metaanalyse av 11 kohorter, viste positive, men ikke-signifikante sammenhenger mellom langvarig eksponering for NO2 og hjerteinfarkt/iskemisk hjerte- og karsykdom, mens det ble observert signifikante sammenhenger for PM2,5 [91]. Det er publisert en del andre større kohortstudier som i varierende grad viser sammenhenger mellom langvarig eksponering for NO2 og hjerteinfarkt, hjertesvikt, og diverse biomarkører for hjerte- og karsykdommer. I flere av disse studiene er det også justert for andre luftforurensningskomponenter, og viser ulik grad av signifikans avhengig av hjerte-karsykdommen som studeres [92-95].
EPA oppsummerte i 2016 kunnskapsstatusen for langvarig eksponering for NO2 og utvikling av hjerte- og karsykdommer, hovedsakelig basert på studier fra USA. Det vises til mange studier med positive sammenhenger, både med NO2-nivåer på hjemmeadresse og målt ved sentrale målestasjoner. Sammenhengene vedvarte ved justering for alder, kjønn, sosioøkonomiske forhold, ulike sykdomstilstander, og i noen få tilfeller støy. Studiene er imidlertid ikke tilstrekkelig justert for andre trafikkrelaterte faktorer, nærhet til vei eller stresstilstand. Samlet sett beskriver EPA 2016 at befolkningsstudier tyder på støttende, men ikke tilstrekkelige bevis for at langvarig eksponering for NO2 forårsaker hjerte- og karsykdom [3].
Langvarig eksponering og andre helseeffekter
Befolkningsstudier indikerer at luftforurensning, og også NO2, bidrar til utvikling av diabetes type 2. Dette er forbundet med evnen til å gi betennelsesreaksjoner, metabolske endringer (fedme) og evnen til å utvikle hjerte- og karsykdom. Videre er det støttende, men ikke tilstrekkelig dokumentasjon for sammenhenger mellom eksponering for NO2 og enkelte fødselsutfall som lengde og vekt, mens effekter på fruktbarhet, misdannelser og funksjonsforstyrrelser etter fødsel er mindre dokumentert. Befolkningsstudier kan indikere at NO2, bidrar til utvikling av nevrologiske sykdommer som autisme hos barn. Foreløpig kan det ikke trekkes noen konklusjoner for nevrodegenerative sykdommer som Parkinson. Sammenhengene er i liten grad justert for andre luftforurensningskomponenter som svevestøv (PM).
Kunnskapsgrunnlaget for diabetes, reproduksjon- og utviklingseffekter og nevrologiske effekter
Det er kommet flere studier som tyder på at luftforurensning bidrar til økt forekomst av diabetes type 2, som også er forbundet med evnen til å gi betennelsesreaksjoner, metabolske endringer (fedme) og evnen til å utvikle hjerte- og karsykdom. Flere metaanalyser indikerer at langvarig eksponering for luftforurensning, inkludert NO2, er assosiert med diabetes type 2 [96-99]. For NO2 økte risikoestimatet fra 2-13 % ved en økning av konsentrasjonen på 10 µg/m3. Sammenhengene ble funnet for NO2-konsentrasjoner på hjemmeadresse og målestasjoner i nærheten, og vedvarte etter justering for alder, kjønn, sosioøkonomiske forhold, ulike sykdomstilstander, og til en viss grad for andre trafikkrelaterte luftforurensingskomponenter, nærhet til vei, stresstilstand, og i noen tilfeller støy [3]. Årsmidlene for NO2 ligger fra 15 til 42 µg/m3 [99] og fra 15 til 60 µg/m3 [98] i enkeltkohortene som inngikk i metaanalysene.
Reproduksjon- og utviklingseffekter
Det er kommet adskillige befolkningsstudier relatert til 1) Fruktbarhet (fertilitet), reproduksjon og graviditet 2) Fødselsutfall 3) Tidlig utvikling etter fødsel (postnatal).
Fruktbarhet (fertilitet), reproduksjon og graviditet
Det er publisert to metaanalyser på sammenhengen mellom langvarig eksponering for luftforurensning og for høyt blodtrykk og svangerskapsforgiftning hos mor. I de to metaanalysene ble det henholdsvis beregnet 8 og 20 % økning i relativ risiko for svangerskapsforgiftning ved en økning av NO2 på 10 µg/m3 [100, 101]. Metaanalysene inkluderte imidlertid for få studier til at de er konkluderende.
EPA 2016 beskriver at nyere befolkningsstudier viser signifikante sammenhenger mellom NO2 konsentrasjoner og svangerskapsforgiftning, men at variasjon i diagnosene kompliserer studiene. Det er begrenset med studier, og varierende resultater på fruktbarhet, samt kvalitet og mengde av sædceller. Studiene av svangerskapsforgiftning og fruktbarhet er justert for forstyrrende faktorer som alder, røyking, diabetes og sosioøkonomi, men er ikke justert tilstrekkelig for andre trafikkrelaterte luftforurensningskomponenter [3].
Fødselsutfall
Dette inkluderer lengde og vekt av foster ved fødsel, og ulike fosterskader. En kanadisk studie fra 2008 fant at eksponering for NO2 var assosiert med redusert fødselsvekt, men betydningen av ulike andre komponenter var ikke inkludert. En metaanalyse av spanske kohorter viste sammenheng mellom eksponering for NO2 og for tidlig fødsel. Det ble funnet signifikante sammenhenger i annet trimester for mødre som befant seg mer enn 15 timer ved bosted per døgn [102]. I en metaanalyse av sammenhenger mellom langvarig eksponering og misdannelser hos fosteret ble det funnet en risikoøkning på 8 % ved en økning på 10 µg/m3 NO2 for innsnevring av aorta [103]. Konsentrasjonene av NO2 som inngikk i analysene lå mellom 17 og 39 µg/m3 [99], og 12 og 46 µg/m3 [104].
EPA 2016 oppsummerte at i forhold til de forskjellige mål på fødselsutfall var det sterkeste holdepunkter for sammenheng mellom vektreduksjon ved fødsel og eksponering for NO2. Det er generelt støttende, men ikke helt konsistente studier for at NO2 er assosiert med hodeomkrets på fosteret, og også lengde ved fødsel. Disse sammenhengene ble funnet med NO2 beregnet ved hjemmeadressen eller målinger på sentrale målestasjoner. Sammenhengene vedvarte ved justering for mors alder, sosioøkonomiske forhold, røyking, alkoholbruk og årstid for fødsel. Det var varierende funn for studier på «for tidlig fødsel», misdannelser og tidlig død. Befolkningsstudiene er ikke tilstrekkelig justert for andre trafikkrelaterte forurensningskomponenter [3].
Tidlig utvikling etter fødsel (postnatal)
Det er få studier som viser sammenheng mellom eksponering for NO2 under svangerskapet og effekter i luftveiene og nervesystemet etter fødsel. I en metaanalyse av tidlig eksponering (under svangerskapet) for luftforurensning, ble det imidlertid funnet risikoøkning på 7 % for astma hos barn fra 0 til 6 år ved en økning på 10 µg/m3 NO2. Metaanalysen inkluderte et begrenset antall studier [105]. En annen metaanalyse fant en sammenheng mellom eksponering for NO2 under svangerskapet og forekomst av autisme hos barn, med en risikoøkning på 30 % ved en økning på 10 µg/m3 NO2. Analysen baserte seg på få studier [104]. I de to metaanalysene er det ikke tilstrekkelig justert for andre trafikkrelaterte forurensningskomponenter.
EPA 2016 beskriver ikke utvikling av astma etter fødsel ved eksponering for NO2 under svangerskapet, men legger vekt på kognitiv utvikling etter fødsel. Det oppsummeres at mange nylige befolkningsstudier kan tyde på effekter på oppmerksomhet, motoriske funksjoner og emosjonelle responser. Disse sammenhengene er konsistente med NO2 i inneluft, men ikke med NO2 i uteluft. Sammenhengene i inneluft vedvarte ved justering for sosioøkonomiske forhold, og i en studie for støy [3]. Det er ikke tilstrekkelig justert for røyking, stress og andre trafikkrelaterte forurensningskomponenter. Samlet sett er det ikke tilstrekkelige holdepunkter for sammenheng mellom eksponering for NO2 under svangerskapet og utvikling av effekter etter fødsel.
Nevrologiske effekter
Det er kommet en del studier som tyder på sammenhenger mellom langvarig eksponering for luftforurensning inkludert NO2 og utvikling av nevrologiske sykdommer både tidlig og sent i livet. I en metaanalyse som studerer eksponering under svangerskapet, inkluderes også eksponering av barn etter fødsel. Det ble observert sterkest sammenhenger mellom NO2 og utvikling av autisme ved eksponering etter fødsel, med et risikoestimat på 2,7 % ved 10 µg/m3 økning av NO2, men dette er bare basert på to studier [104]. Det er også studert om luftforurensning, inkludert NO2 har effekter på nevrodegenerativ sykdom, som Parkinson. Foreløpig kan det ikke trekkes noen konklusjoner rundt dette, og ytterligere studier er påkrevet [106].
Konsentrasjons-responssammenhenger ved langvarig eksponering
Det foreligger forholdsvis få studier av konsentrasjons-responssammenhenger ved langvarig eksponering for NO2, og for de ulike helseutfall som dødelighet, forverring av sykdom og utvikling av astma. For død av langvarig eksponering for NO2 indikerer flere studier en lineær kurve. Studiene tyder på effekter i spennet fra 4-20 μg/m3 av NO2. Det finnes ikke tilstrekkelig informasjon til å si noe om formen på konsentrasjons-responsforløpet mellom langvarig eksponering for NO2 og utvikling av astma.
Kunnskapsgrunnlaget for konsentrasjons-responssammenhenger av langvarig eksponering
Sammenhengen mellom nivået av NO2 i luften og skadelige helseeffekter kan beskrives ved en konsentrasjons-responskurve. En slik konsentrasjons-responskurve kan være lineær eller ikke-lineær, og den kan eventuelt ha en terskelverdi for effekt. Hvilken form konsentrasjons-responskurven for NO2 har for ulike helseeffekter er svært viktig for å tallfeste hvilken effekt eksponeringen kan ha på folkehelsen og dermed for risikovurderingen. Karakterisering av konsentrasjons-responsforløpet for langvarig eksponering for NO2 i befolkningsstudier er vanskelig på grunn av relativt få studier for ulike helseeffekter, og spesielt studier gjort i områder med lave konsentrasjoner.
Konsentrasjons-responsfunksjoner for dødelighet
Kunnskapen om konsentrasjons-responskurver er basert på få studier, og de er i liten grad justert for andre forurensningskomponenter. En studie fra Oslo viste konsistente effekter for økt naturlig død, og død som følge av KOLS, hjerte- og karsykdommer og lungekreft, ved økende NO2-konsentrasjoner. For aldersgruppen mellom 51 og 70 år synes naturlig død å øke for nivåer over 40 μg/m3, mens aldersgruppen mellom 71 og 90 år synes å ha en lineær effekt mellom 20 og 60 μg/m3. Død av KOLS hadde ikke noen nedre konsentrasjon for effekt, mens det for død som følge av hjerte- og karsykdom og lungekreft synes å foreligge nedre konsentrasjon for effekt [107]. En studie fra Roma indikerte et lineært kurveforløp også under 20 μg/m3, men i dette lave konsentrasjonsområdet var usikkerheten stor [58]. En studie fra København viste signifikante, nesten lineære konsentrasjons-responssammenhenger for død. Den gjennomsnittlige konsentrasjonen i studien lå på 17 μg/m3 [108]. I et stort WHO-prosjekt (HRAPIE) ble det anbefalt at konsentrasjons-responskurven ved langvarig eksponering for NO2 og død skulle beregnes for konsentrasjoner over 20 μg/m3 [4, 109].
I rapporten fra WHO 2021 ble det henvist til oversiktsartikkelen til Huangfu og Atkinson (2020) [55] med konsentrasjons-responsforløpet for naturlig død. Det var få studier som kunne brukes til å etablere et slikt forløp, men det synes å være et lineært eller supralineært konsentrasjonsforløp, selv ved svært lave konsentrasjoner [52, 59]. I artikkelen til Huangfu og Atkinson [55] er det beskrevet en lineær sammenheng i konsentrasjonsforløpet ned til nivåer tilsvarende 5- prosentilverdien (7,3-10,3 μg/m3 NO2). Det europeiske ELAPSE prosjektet viste også en konsentrasjons-responskurve for naturlig død som var lineær ned mot svært lave konsentrasjoner av NO2 på 4 μg/m3, og ingen terskeleffekt for naturlig død ble påvist. Denne konsentrasjonen var enda lavere enn beskrevet av Huangfu og Atkinson (2020) [55].
Konsentrasjons-responsfunksjoner for luftveissykdommer
Én studie kan tyde på lineære konsentrasjons-responssammenhenger for astmautvikling ned til lave konsentrasjoner med årlige verdier mellom 3,4 og 46 μg/m3 NO2, mens en annen studie ikke viste slik sammenheng (EPA 2016). Selv i studien som viste sammenheng var det usikkerhet i analysemetoden. EPA 2016 konkluderte med at det ikke foreligger tilstrekkelig informasjon til å si noe om formen på konsentrasjons-responsforløpet mellom langvarig NO2-eksponering og astmautvikling. Det er også rapportert om lineære sammenhenger med årlige gjennomsnitt av NO2-konsentrasjoner og astmasymptomer hos barn, kronisk bronkitt og sykehusinnleggelser for astma hos voksne. Disse sammenhengene kan muligens ikke tilskrives langvarig eksponering, men heller reflektere sammenhenger med kortvarig eksponering for NO2 [3].
Anbefalinger foretatt av Verdens helseorganisasjon (WHO)
Verdens helse organisasjon (WHO) har anbefalinger for kortvarig (time og døgn) og langvarig eksponering (år) for NO2. I 2021 ble kunnskapsgrunnlaget for skadelige helseeffekter av NO2 revidert, og nye anbefalinger for døgnmidler og årsmidler av NO2 ble fastsatt. WHOs anbefalinger for døgnmiddel er 25 µg/m3 og for årsmiddel 10 µg/m3. Denne revisjonen omfattet befolkningsstudier med forverring av astma og økt dødelighet ved kortvarig eksponering, men bare økt dødelighet ved langvarig eksponering. Revisjonen er basert på en ny metode for å kvalitetssikre hvilke befolkningsstudier som skulle inngå i kunnskapsgrunnlaget. WHO har også anbefalinger for svært kortvarig eksponering for NO2 (timesmiddel), som er basert på kliniske studier, og er 200 µg/m3. Den ble ikke revidert i 2021.
Kunnskapsgrunnlaget for WHOs anbefalinger
WHO har anbefaling for timesmiddel, døgnmiddel og årsmiddel.
Svært kortvarig eksponering (maksimal timesmiddel)
WHO beholdt i 2021 anbefalingen for NO2 på 200 μg/m3 for timesmiddel fra tidligere vurderinger. I disse vurderingene ble det lagt vekt på eksperimentelle, kliniske studier av mennesker i eksponeringskammer. Mens friske individer får symptomer først ved konsentrasjoner på 1880 μg/m3 (1 times eksponering), blir astmatikere og KOLS-pasienter påvirket ved konsentrasjoner fra 376 til 560 μg/m3 med økt luftveisreaktivitet etter 1 times eksponering. Disse verdiene ble brukt av WHO i sine anbefalinger med en usikkerhetsfaktor på 2 (WHO 2005). WHO (2021) oppsummerte også befolkningsstudier med 1 times maksimal eksponering for NO2, og effekter på forverring av astma og økt dødelighet. I omfattende metaanalyser av befolkningsstudier for sammenhengen mellom NO2 og forverring av astma [47] og dødelighet [34] ved 1 times-midlingstid ble det imidlertid ikke funnet noen signifikante endringer. Siden kliniske studier ikke var inkludert i den siste revisjonen fra WHO (2021) [52] ble timesverdien på 200 μg/m3 fra 2005 videreført.
Kortvarig eksponering (døgnmiddel)
WHO har tidligere ikke hatt noen anbefaling for døgnmidlet eksponering av NO2, men kom med en ny anbefaling i 2021. De baserte sitt risikoestimat for kortvarig eksponering (døgnmiddel) av NO2 på befolkningsstudier av naturlig død [34]. Årsaksspesifikk død ble ikke analysert, men for å verifisere risiko på tvers av helseutfall ble det utført en kunnskapsoppdatering og metaanalyse på daglige sykehusinnleggelser for astma [47]. Anbefalingene for korttidseksponering og dødsfall ble beregnet ut fra 99-prosentilen av et gjennomsnittlig daglig forurensingsnivå som skal tilsvare det anbefalte nivået for langtidseksponering på 10 µg/m3 (se metodekapitlet). En overskridelse av 99-prosentilen av døgnmidlet forurensingsnivå er da forventet å skje ca. 3 ganger i løpet av et år. Studier gjennomført i en rekke byer har målt fordelingen av døgnnivåer av luftforurensing gjennom året og funnet at 99-prosentilen av det daglige gjennomsnittlige nivået av NO2 er ca. 2,5 ganger høyere enn det årlige gjennomsnittlige nivået [110]. Dette vil tilsvare et nivå på 25 µg/m3 hvis årlig gjennomsnittsnivå ligger på 10 µg/m3. I metaanalysen til Orellano et al. (2020) [34] ble det beregnet en relativ risiko for naturlig død på 1,0072, eller 0,72 % økning i risiko, per 10 µg/m3 økning i døgnmidlet NO2-nivå. På en dag med 25 µg/m3 vil man da få en økning i naturlig død på 1,1 % sammenlignet med en dag med et nivå på 10 µg/m3. Dette forutsetter en lineær konsentrasjon-responssammenheng.
I metaanalysen av Zheng et al. (2021) [47] som omhandlet sykehusinnleggelser for astma ble det beregnet 1,4 % økt risiko per 10 µg/m3 økning i NO2-nivået. Tilsvarende vil et døgn med eksponering på 25 µg/m3 gi en økning i sykehusinnleggelser for astma på 2,1 %. For både naturlig død og sykehusinnleggelser for astma ble bevisstyrken på dokumentasjonen klassifisert som høy i henhold til GRADE (se metodedokumentet). WHO gjorde ingen systematisk oppsummering av studier publisert etter 2018, men fremhevet en studie av Meng et al. (2021) [37] på kortidseffekter av NO2 som hentet dataene sine fra et engelsk nettverk med 398 byer («Multi-Country Multi-City Collaborate Research Network»), som viste effektestimater som samsvarte med WHOs beregninger. Årsakssammenhengen mellom kortvarig eksponering for NO2 og helseeffekter synes uavhengig av svevestøv, og ble vurdert av WHO til å være styrket de siste årene. I den sammenhengen ble en systematisk kunnskapsoppdatering av Mills et al., (2016) om kortidseksponering av NO2 fremhevet [31]. På bakgrunn av den tilgjengelige kunnskapen anbefalte WHO en verdi på 25 µg/m3 som anbefalt døgnmidlet konsentrasjon av NO2.
Langvarig eksponering (årsmiddel)
WHO (2021) [52] baserte sin anbefaling for langvarig (årsmidler) eksponering for NO2 på befolkningsstudier av naturlig død. Dette ble foretatt på grunnlag av en omfattende metaanalyse [55]. Økningen i risiko for naturlig død per 10 μg/m3 økning av årsmidlet NO2 ble beregnet til 2 %. WHO (2021) [52] identifiserte åtte relevante studier i oversiktsartikkelen til Huangfu og Atkinson [55], som viste sammenheng med naturlig død ved lave konsentrasjoner av NO2. Tre av studiene ble forkastet på grunn av svært høye standardavvik, ikke lave nok konsentrasjoner eller høy risiko for feil. De gjenværende 5 studiene med tilstrekkelig god kvalitet ble brukt til å fastsette en nedre konsentrasjon for effekt av NO2 på naturlig død. Dette ble gjort ved å beregne det gjennomsnittlige 5-prosentilnivået (se Tabell 3) av NO2 som var 8,8 µg/m3.
Verdien ble også sammenlignet med de laveste konsentrasjonene for andre helseutfall, som årsakspesifikk død, og disse støttet opp om effekter ved tilsvarende lave konsentrasjoner som for naturlig død. Sammenhengen mellom eksponering for NO2 (årsmidler) og naturlig død ble vurdert å ha moderat grad av sikkerhet og var dermed av tilstrekkelig god kvalitet. Dette innebærer blant annet at det er justert for ulike mulige forstyrrende faktorer. I tillegg gjorde WHO en vurdering av studier som kom ut etter 2018 og derfor ikke var inkludert i oversiktsartikkelen til Huangfu og Atkinson [55]. Disse nye studiene ga heller ikke grunnlag til å endre beregningene for nedre konsentrasjonsnivå eller bevisstyrken (CoE). Årsakssammenhengen mellom langvarig eksponering for NO2 og dødelighet, særlig for naturlig død og død av luftveissykdommer, vurderes av WHO til å være styrket de siste årene. På bakgrunn av det samlede kunnskapsgrunnlaget med 8,8 µg/m3 som en nedre konsentrasjon for effekt på naturlig død, anbefalte WHO etter avrunding en verdi på 10 µg/m3 for årsmiddel av NO2. Dette er en betydelig reduksjon av anbefalingen på 40 µg/m3 fra WHO (2005) [2] som i stor grad var basert på ekspertvurderinger og på et mye mer usikkert kunnskapsgrunnlag.
Tabell 3. De fem utvalgte studiene som dannet grunnlaget for fastsettelse av de laveste nivåene med sikker nok kunnskap om sammenhengen mellom langvarig NO2-eksponering og helseeffekter (WHO2021)
|
Land |
Befolknings-gruppe |
Antall deltagere |
Gjennomsnitts-konsentrasjon (µg/m3) |
Nedre konsentrasjona (µg/m3) |
Helseutfall |
HRb (95% KI) |
Økning NO2 (µg/m3) |
Studier |
|
England |
Generelle |
154 204 |
18,5 |
7,3c |
Naturlig død |
1,01 (0,98-1,04) |
10 |
Tonne (2013) [111] |
|
USA |
Generelle |
53 814 |
26,7 |
8,3 |
Naturlig død |
1,05 (1,02-1,08) |
10 |
Hart (2011) [112] |
|
USA |
Generelle |
84 562 |
26,1 |
8,3 |
Naturlig død |
1,01 (1,00-1,03) |
10 |
Hart (2013) [113] |
|
USA |
Generelle |
669 046 |
21,8 |
9,6 |
Naturlig død |
1,02 (1,01-1,03) |
10 |
Turner (2016) [114] |
|
England |
Generelle |
830 429 |
22,5 |
10,3c |
Naturlig død |
1,02 (1,00-1,05) |
10 |
Carey (2013) [115] |
a Nedre NO2 konsentrasjon er angitt ved 5-prosentil av konsentrasjonsnivåene. b HR (hazard ratio) ble benyttet i WHO sin rapport og tilsvarer relativ risiko (RR) som benyttet i Huangfu og Atkinson (2020) [55]. c Beregnet i WHO-rapporten ut fra gjennomsnitt og standardavvik (Gjennomsnitt – 1,645 * SD)
Vurderinger og fastsettelse av luftkvalitetskriterier for nitrogendioksid
Folkehelseinstituttet og Miljødirektoratet har i 2023 foretatt en ny vurdering av grunnlaget for helseskadelige effekter av NO2, og har foreslått nye luftkvalitetskriterier. Disse er basert på et omfattende arbeid av WHO i 2021, hvor kunnskapsgrunnlaget for NO2 er gjennomgått. Vi har nå ytterligere skjerpet luftkvalitetskriteriene for årsmidlet NO2 og fastsatt et nytt kriterium for døgnmiddel. Timesmiddel- og 15-minutter kriteriene er ikke gjennomgått i denne omgang og er uendret.
Luftkvalitetskriteriene for NO2 fastsettes til:
- Årsmiddel: 10 μg/m3
- Døgnmiddel: 25 μg/m3
- Timesmiddel: 100 μg/m3
- 15 minutter: 300 μg/m3
Kunnskapsgrunnlaget for fastsettelse av luftkvalitetskriterier for nitrogendioksid
Folkehelseinstituttet (FHI) og Miljødirektoratet reviderte i 2020 og i 2023 luftkvalitetskriteriene for NO2. For vurdering av luftkvalitetskriterier for svært kortvarig eksponering (15 min og 1 time) har FHI lagt mest vekt på kliniske studier, mens for kortvarig eksponering over ett døgn og langvarig eksponering over ett år har vi brukt befolkningsstudier. Miljødirektoratet har i 2023 oppdatert delen om «Kilder og luftforurensningsnivåer av NO2». FHI har i vurderingene av skadelige helseeffekter av NO2 basert seg dels på kunnskapsoppsummeringer foretatt av Verdens helseorganisasjon (WHO) i 2005 og 2021 og «Environmental Protection Agency» (EPA) i 2016. I tillegg har vi vurdert nordiske studier som er publisert etter WHOs rapport i 2021 [52]. I fastsettelsen av luftkvalitetskriterier er kunnskap om konsentrasjons-responssammenhenger og nedre konsentrasjon for helseskadelige effekter av NO2 sentralt. Det beste kunnskapsgrunnlaget for slike sammenhenger finnes for langvarig eksponering og naturlig død. Kunnskapsgrunnlaget for årsakssammenhenger mellom NO2 og helseeffekter er styrket de senere årene basert på nyere befolkningsstudier. Selv om disse nyere studiene er bedre kontrollert for forstyrrende faktorer og andre forurensningskomponenter er det ikke mulig å utelukke helt at effekter delvis kan skyldes andre komponenter enn NO2, spesielt hvis de kommer fra samme kilde. I kliniske studier er eksponeringen bedre kontrollert og de kan derfor brukes til å støtte årsakssammenhenger. Humane cellemodeller benyttes for å belyse mekanismer for helseeffekter. For ytterligere å støtte årsakssammenhenger, spesielt ved langvarig eksponering benytter vi også dyreforsøk som viser patologiske endringer i luftveiene og redusert forsvar mot mikrober. Dyrestudiene er imidlertid ikke brukt til å fastsette luftkvalitetskriteriene.
Svært kortvarig eksponering (timesmiddel og 15 min)
Luftkvalitetskriteriet for timesmiddel av NO2 er basert på kliniske studier med kontrollert eksponering av astmatikere (i opptil 4 timer) for NO2. Det er vist at NO2 i konsentrasjoner mellom 94-376 μg/m3 kan utløse reduksjon i lungefunksjon eller andre luftveisresponser. Ved bruk av en usikkerhetsfaktor på 3-4 som både tar hensyn til at responsen kan variere blant astmatikere og at et sikkert observerbart effektnivå ligger opp mot 376 µg/m3, innebærer dette et luftkvalitetskriterium for NO2 på 100 µg/m3 (timesmiddel). Våre vurderinger er basert på samme kunnskapsgrunnlag som WHO har benyttet, men vi synes det er riktig å bruke en større usikkerhetsfaktor. Dette luftkvalitetskriteriet vil da beskytte flere astmatikere.
Enkelte befolkningsstudier med kortvarig NO2-eksponering i en time kan tyde på forverret astmasykdom og også økt naturlig død ned mot lave konsentrasjoner. Det har vært vanskelig å etablere en nedre grense for effekt, men økninger i risiko for astma og dødelighet kan synes å opptre ned mot 50-100 μg/m3 NO2 (timesmiddel). I den siste kunnskapsgjennomgangen av WHO med forverring av astma og økt dødelighet beskrives imidlertid at studiene med timesmidler ikke har tilstrekkelig kvalitet til å fastsette et nedre nivå for effekt [52]; basert på metaanalyser av Zheng et al. (2021) [47] og Orellano et al. (2020) [34]. Etter vår vurdering støtter imidlertid disse befolkningsstudiene opp om luftkvalitetskriteriet på 100 µg/m3 (timesmiddel), selv om kriteriet fremdeles er basert på de kliniske studiene. Denne verdien anses å være tilstrekkelig for å beskytte de fleste i befolkningen.
Luftkvalitetskriteriet for 15 minutter er også basert på kontrollerte kliniske studier av astmatikere hvor effekten av eksponering i kort tid (5-30 min) synes å inntre et sted i konsentrasjonsområdet 300-3000 µg NO2/m3. Disse studiene er usikre og ga sprikende resultater. Den laveste eksponeringen var i en veitunnel, og utgjør derfor ikke en ren NO2-eksponering. Derfor valgte vi heller å bruke de studiene som ga responser av «renere» NO2 eksponering med effekter fra rundt 500 µg/m3 i 30 min. Siden mange av studiene viste små effekter og eksponeringstiden ofte var lenger enn 15 min, brukte vi en usikkerhetsfaktor på noe under 2, som innebærer et luftkvalitetskriterium på 300 µg/m3.
Konklusjon: Folkehelseinstituttet og Miljødirektoratet beholder Luftkvalitetskriteriene for 1-times og 15-minutter verdier av NO2 på henholdsvis 100 og 300 µg/m3.
Kortvarig eksponering (døgnmiddel)
Tidligere har hverken WHO eller vi i Norge hatt anbefaling eller luftkvalitetskriterium for døgnmidlet NO2. I de seinere årene er det imidlertid kommet mange befolkningsstudier og tilhørende metaanalyser av helseskadelige effekter av NO2 basert på døgnmidler, både for naturlig død [34] og forverring av astma, målt som legevaktbesøk og sykehusinnleggelser [47]. Basert på disse studiene har WHO konkludert med en anbefaling for døgnmidlet NO2 på 25 µg/m3. Denne anbefalingen er utført med en ny og indirekte beregningsmetode der de definerer anbefalt døgnmidlet konsentrasjon som 99-prosentilen av daglig gjennomsnittlig nivå, under forutsetning at gjennomsnittlig årlig nivå er anbefalt nivå for langvarig eksponering (se metodekapittelet). WHO gjorde ikke separate vurderinger av studier hvor konsentrasjonsnivåer for kortvarig eksponering ble satt i sammenheng med signifikant risikoøkning for helseutfall, noe som har vært vanlig i tidligere anbefalinger. Av de 54 studiene som ble lagt til grunn for WHOs anbefalinger var det bare 3 av 10 studier som hadde en gjennomsnittskonsentrasjon under 30 µg/m3 og som viste signifikante sammenhenger med naturlig død. Tabell 4 viser alle studiene som ble inkludert i metaanalysen til Orellano et al. (2020) [34] med gjennomsnittskonsentrasjoner under 40 µg/m3. I metastudien av Zheng et al. (2021) [47] med astmainnleggelser var det bare en av 7 studier med gjennomsnittskonsentrasjoner under 40 µg/m3 som viste signifikante sammenhenger (se Tabell 5).
WHO gjorde ingen systematisk oppsummering av studier publisert etter 2018, men fremhevet en studie av Meng et al. (2021) [37], hvor også nordiske byer er inkludert. Denne studien viste med få unntak signifikante positive sammenhenger mellom NO2 eksponering og naturlig død med et samlet risikoestimat på 0,46 %. Flere av studiene hadde en gjennomsnittskonsentrasjon på mindre enn 25 µg/m3. Det er også foretatt andre nordiske studier av tilstrekkelig god kvalitet etter 2018, som ikke viste økt dødelighet ved nivåer lavere enn 20-30 µg/m3 (). I tillegg til naturlig død og forverring av luftveissykdommer er det også flere studier som indikerer sammenheng mellom NO2 og forverring av hjerte- og karsykdommer, og da spesielt sykehusinnleggelser for hjerteinfarkt [3]. Dette er imidlertid dårligere dokumentert enn for luftveissykdommer.
Vår vurdering er at det er få studier som viser sammenheng med uønskete helseeffekter ved den konsentrasjonen som WHO har anbefalt på 25 µg/m3. En stor studie som inkluderer nordiske byer, viser imidlertid sammenhenger for nivåer rundt denne konsentrasjonen. Ved nivåer noe over 25 µg/m3 er det flere studier som understøtter en sammenheng. Basert på dette vurderer vi 25 µg/m3 som et strengt, men rimelig nivå.
Konklusjon: Samlet sett fastsetter Folkehelseinstituttet og Miljødirektoratet et luftkvalitetskriterium for døgnmiddel av NO2 på 25 μg/m3, i samsvar med anbefalingene fra WHO (2021).
Tabell 4. Studiene med lavere gjennomsnittskonsentrasjon enn 40 µg/m3 NO2 og som ble inkludert i metaanalysen av naturlig død og kortvarig eksponering [34], og som viser beregnet relativ risiko (RR) per 10 µg/m3 økning i konsentrasjon med 95 % konfidensintervall.
|
Land |
Helseutfall |
Befolknings- gruppe |
Periode |
Studie-designa |
Gjennomsnitts- konsentrasjon (µg/m3) |
RRb (95% KI) |
Befolkningsstudier |
|
Australia |
Naturlig død |
Melbourne |
1991-1996 |
ETS |
21,83 |
0,9731 (0,8675-1,0915) |
Simpson (2000) [116] |
|
Island |
Naturlig død |
Reykjavik by |
2003-2009 |
CCO |
22,08 |
0,9792 (0,9580-1,0008) |
Finnbjornsdottir (2015) [117] |
|
USA |
Naturlig død |
Tennessee |
1985-1986 |
ETS |
23,69 |
1,0101 (0,9760-1,0455) |
Dockery (1992) [118] |
|
Europa |
Naturlig død |
Europa |
2011-2014 |
ETS |
24,32 |
1,0032 (0,9886-1,0181) |
Lanzinger (2016) [119] |
|
Australia |
Naturlig død |
Sydney |
1989-1993 |
ETS |
24,44 |
1,0067 (0,9995-1,0140) |
Morgan (1998) [120] |
|
Kina |
Naturlig død |
Anshan by |
2004-2006 |
CCO |
25,5 |
1,0310 (0,9995-1,0267) |
Chen (2010) [121] |
|
Australia |
Naturlig død |
Brisbane |
1987-1993 |
ETS |
26,32 |
0,9731 (0,8675-1,0915) |
Simpson (1997) [122] |
|
Østerrike |
Naturlig død |
Wien |
1991-2009 |
ETS |
26,93 |
1,0048 (1,0022-1,0074) |
Moshammer (2013) [123] |
|
Sveits |
Naturlig død |
Sveits |
2001-2010 |
ETS |
27,58 |
1,0070 (1,0010-1,0130) |
Perez (2015) [124] |
|
Kina |
Naturlig død |
Hefei by |
2008-2014 |
ETS |
29,5 |
1,0163 (1,0060-1,0267) |
Qin (2017) [125] |
|
Nederland |
Naturlig død |
Nederland |
1992-2006 |
ETS |
30,8 |
1,0004 (1,0030-1,0050) |
Fischer (2011) [126] |
|
Spania |
Naturlig død |
Tenerife |
2000-2004 |
ETS |
30,3 |
1,0003 (0,9824-1,0185) |
López-Villarrubia (2010) [127] |
|
Kina |
Naturlig død |
Kina |
2013-2015 |
ETS |
31 |
1,0060 (1,0040-1,0080) |
Chen (2018) [128] |
|
Spania |
Naturlig død |
Huelva |
1993-1996 |
ETS |
32,9 |
1,0414 (1,0047-1,0794) |
Daponte Codina (1999) [129] |
|
Tyskland |
Naturlig død |
Erfurt |
1991-2002 |
ETS |
33,8 |
0,9961 (0,9855-1,0068) |
Peters (2009) [19] |
|
Østerrike |
Naturlig død |
Graz |
1990-2005 |
ETS |
35,7 |
1,0120 (1,0021-1,0220) |
Neuberger (2013) [130] |
|
Norge |
Naturlig død |
Oslo by |
1992-2001 |
CCO |
36,39 |
1,0060 (0,9893-1,0230) |
Madsen (2012) [131] |
|
Frankrike |
Naturlig død |
Frankrike |
1990-1995 |
ETS |
37,55 |
1,0075 (1,0042-1,0108) |
Tertre (2002) [132] |
|
USA |
Naturlig død |
St Louis |
1985-1986 |
ETS |
37,6 |
1,0199 (1,0084-1,0315) |
Dockery (1992) [118] |
|
England |
Naturlig død |
London |
2000-2005 |
ETS |
38,35 |
1,000 (0,9963-1,0037) |
Williams (2014) [133] |
|
Østerrike |
Naturlig død |
Linz |
1990-2005 |
ETS |
39,4 |
1,0050 (0,9941-1,0160) |
Neuberger (2013) [130] |
|
Mexico |
Naturlig død |
Mexicali |
2003-2007 |
ETS |
39,48 |
1,0091 (0,9981-1,0203) |
Reyna (2012) [134] |
a Økologisk tidsrekke (ecological time-series, ETS), kasus-krysning (case-crossover, CCO). b Relativ risiko (RR).
Tabell 5. Studiene med lavere gjennomsnittskonsentrasjon enn 40 µg/m3 NO2 og som ble inkludert i metaanalysen av forverring av astmaa og kortvarig eksponering [47], og som viser beregnet relativ risiko (RR) per 10 µg/m3 økning i konsentrasjon med 95 % konfidensintervall
|
Land |
Befolknings- gruppe |
Periode |
Studie-designb |
Gjennomsnitts- konsentrasjon (µg/m3) |
RRc (95% KI) |
Befolkningsstudier |
|
Canada |
Winsor |
2002-2009 |
CCO |
17,4 |
0,9889 (0,9263-1,0557) |
Lavigne (2012) [135] |
|
USA |
Houston |
2004-2011 |
CCO |
19,74 |
1,0783 (1,0474-1,1100) |
Raun (2014) [136] |
|
Sør-Korea |
Chuncheon |
2006-2011 |
CCO |
26,75 |
0,9838 (0,9006-1,0746) |
Kwon (2016) [137] |
|
Canada |
North Alberta |
1992-2002 |
CCO |
34,31 |
0,9960 (0,9882-1,0039) |
Villeneuve (2007) [138] |
|
Canada |
Canada |
1992-2003 |
ETS |
34,40 |
0,9988 (0,9867-1,0111) |
Stieb (2009) [139] |
|
Frankrike |
Paris |
1997-1998 |
CCO |
34,9 |
1,0067 (0,9959-1,0176) |
Boutin-Forzano (2004) [140] |
|
Frankrike |
Bordeaux |
2000-2005 |
CCO |
36 |
1,0250 (0,9893-1,0620) |
Laurent (2008) [141] |
a Forverring av astma målt ved legevaktbesøk og sykehusinnleggelser a Økologisk tidsrekke (ecological time-series, ETS), kasus-krysning (case-crossover, CCO). c Relativ risiko (RR).
Langvarig eksponering (årsmiddel)
Ved forrige revisjon av luftkvalitetskriteriene for NO2 i 2020 ble kriteriet for langvarig eksponering fastsatt til 30 μg/m3 (årsmiddel). En ny og omfattende kunnskapsgjennomgang og metaanalyse har støttet opp om en sammenheng mellom årsmidler av NO2 og naturlig og årsakspesifikk død ved enda lavere konsentrasjoner [55]. WHO 2021 identifiserte 5 studier med naturlig død av tilstrekkelig god kvalitet med en nedre gjennomsnittlig konsentrasjon for effekter på 8,8 μg/m3, og brukte dette til å anbefale årsmiddel for NO2-nivået på 10 μg/m3.
Det er etter WHO-rapporten fra 2021 kommet en ny omfattede europeisk studie (ELAPSE) som omhandlet effekten av langvarig eksponering (årsmidler) for NO2 på naturlig død (se også avsnittet «Nye nordiske studier»). Studien består av flere kohorter med ulike årsmidler av NO2, og med en stor norsk kohort inkludert (NORCOHORT), som hadde de laveste eksponeringsnivåene [65]. Denne studien viser lineære effekter ned mot enda lavere konsentrasjoner av NO2 enn observert i metaanalysen til Huangfu og Atkinson (2020) [55], og styrker sammenhengen mellom langvarig eksponering for NO2 og naturlig død. Dette bekrefter at slike sammenhenger også kan gjelde for norske eksponeringsforhold. NORCOHORT er klassifisert av oss til å ha tilstrekkelig god kvalitet basert på skjevhetsanalysen (“Risk of bias”). I NORCOHORT var det i utgangspunktet ikke undersøkt for eventuelle forstyrrende effekter av tobakksrøyking per individ. Istedenfor ble det justert for sosioøkonomiske indikatorer per delområde (på størrelse mellom grunnkrets og kommune) som andel med lav utdanning, arbeidsledige og lav inntekt. Slike sosioøkonomiske indikatorer vil i stor grad fange opp informasjon om livsstil inkludert røykevaner og kosthold. I tillegg ble røyking per individ indirekte justert for ved bruk av røykeopplysninger fra en annen stor norsk kohort [142]. Det er også publisert noen andre nordiske studier av tilstrekkelig god kvalitet som støtter opp om effekter på naturlig- og årsaksspesifikk død ved tilnærmet like lave konsentrasjoner som i WHO (2021) [52] (se Tabell 1). I disse nordiske studiene ble det delvis justert for nærværet av andre luftforurensningskomponenter. Sammenhengene ble enten uendret eller litt redusert.
Det synes å foreligge færre studier av konsentrasjons-responsforløpet for forekomst av sykdommer i luftveiene enn for dødelighet, men enkelte av disse tyder på sammenhenger med årsmidler fra 10-30 μg/m3. Ved fastsettelse av luftkvalitetskriterium tas det imidlertid utgangspunkt i naturlig død når kunnskapen om en nedre grense for effekt av NO2 vurderes. For å støtte årsakssammenhengen for langvarig eksponering av NO2 er det også benyttet dyrestudier som viser patologiske endringer i lungene og redusert forsvar mot mikrober i luftveiene.
Konklusjon: Samlet sett fastsetter Folkehelseinstituttet og Miljødirektoratet et luftkvalitetskriterium for årsmiddel av NO2 på 10 μg/m3, i samsvar med anbefalingene fra WHO (2021) [52].