Vztah mezi atmosférickými polutanty z průmyslu a výskytem diabetes mellitus

Miroslav Koliba

Doctoral thesis

Relationship between atmospheric pollutants from industry and the incidence of diabetes mellitus

Abstract:

Disertační práce pojednává o vztahu mezi atmosférickými polutanty pocházejícími z průmyslu a lokálních topenišť a výskytem diabetu a jeho komplikací v rámci území evropského regionu. Látky znečišťující ovzduší představují v současné době, zejména v méně rozvinutých zemích, významný faktor životního prostředí, resp. ekologické niky lidského jedince. Atmosférické polutanty se stávají součástí atmosférických imisí a prostřednictvím různých expozičních cest vstupují do přímé interakce s lidským organismem. Výsledným efektem této interakce je negativní zdravotní impakt. Atmosférické znečišťující látky mohou v exponovaném organismu iniciovat pestrou škálu chorob a patologických stavů, což se v rámci populace vystavené efektům těchto látek rostoucím trendem incidence daných onemocnění a zvýšením hodnot celkové morbidity a mortality populace. Mezi onemocnění, na jejichž skokovém nárůstu se podílí atmosférické polutanty, náleží také diabetes mellitus (DM) a jeho komplikace. V rámci této disertační práce byla verifikována domnělá asociace mezi epidemiologickými parametry diabetu (četnost, mortalita související s diskutovaným onemocněním), resp. jeho komplikací a hodnotou atmosférické koncentrace vybraných polutantů. Mezi výše zmíněné látky znečišťující ovzduší, které mají dopad na výše citované parametry cukrovky a jejích komplikací náleží vybrané frakce prachových částic (PM10, PM2,5), oxidy dusíku (NOx), přízemní ozón (O3), benzo(a)pyren (BaP) a do určité míry rovněž oxid siřičitý (SO2). Platnost tohoto vztahu byla potvrzena v rámci jednotlivých evropských zemí i v rámci nižších územních celků České republiky. Mezi dominantní zdroje znečištění ovzduší emitující PM2,5 a tedy významně ovlivňující četnost DM a s touto chorobou souvisejících komplikací v evropských zemích patří lokální topeniště (54 % emisí), doprava (12,7 % PM2,5, 47 % emisí NOx), energetika (2,7 % PM2,5, 14 % NOx) a průmyslová výroba (17 % emisí PM2,5, 42 % emisí NMVOC). Eliminace zátěže PM2,5 se jeví jako velký problém i v návaznosti na stávající energetickou situaci, resp. krizi. Za účelem prevence rozvoje diabetu a jeho komplikací je tedy z výše uvedených důvodů je podstatné realizovat monitorování všech potenciálních preexistujících vazeb mezi kontaminanty, resp. polutanty životního prostředí a diskutovaným onemocněním, k čemuž by měla přispět i tato disertační práce.

Abstract:

The dissertation thesis discusses the relationship between atmospherically contaminants originated from industry and local fire-boxes and diabetes and its complications in the territory of European region. Nowadays, atmospheric contaminants represent a significant factor of the environment of man. This fact especially concerns the low-developed countries. The atmospheric contaminants become a part of air pollution and through the various way of exposition, they can come into interaction with human organism. The final effect of this interaction is a negative health impact. Atmospherically contaminants can initiate plenty miscellaneous diseases and pathological states. In population exposed to harmful effects of pollutants, this fact will demonstrate through rising trend of incidence of diseases and through the elevation of numbers of total morbidity and mortality. Diabetes and its complications belong among diseases with rising abundance in continuity with contaminated environment. The hypothetic association between parameters of diabetes (incidence, mortality connected with diabetes) and some atmospheric contaminants was verified in this dissertation thesis too. Among pollutants with impacts onto parameters discussed above, the following spectrum of atmospherically pollutants belongs – i. e. some fraction of particulate matter (PM10, PM2,5), nitrogen oxides (NOx), tropospheric ozone (O3), benzo(a)pyrene (BaP) and sulphur dioxide (SO2). The validity of this association was confirmed for the case of European countries and also for the regions of the Czech Republic. Dominant sources of air pollution emitting PM2.5 affecting the prevalence of DM and its complications in European countries include local space heating (54% of emissions), transport (12.7% of PM2.5, 47% of NOx emissions), energy (2.7% of PM2.5, 14% of NOx) and industrial production (17% of PM2.5 emissions, 42% of NMVOC emissions). The elimination of the PM2.5 burden appears to be a major problem also in relation to the current energy situation, or crisis. With the goal of prevention of diabetes and its complications, it is necessary to realize monitoring of all potential associations between mentioned disease and environmental contaminants, respectively pollutants. This dissertation thesis should also contribute to purpose discussed above.

Keywords

diabetes mellitus, komplikace diabetu, látky znečišťující ovzduší, četnost, mortalita, atmosférické polutanty

Keywords

diabetes mellitus, diabetic complications, atmospheric contaminants, abundance, mortality, atmospherically pollutants

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 17. 1. 2023
• Supervisor: Helena Raclavská
• Reader: David Karásek, Dagmar Juchelková, Jan Václavík

VSB – Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doctoral programme / field:
Inženýrská ekologie / Ochrana životního prostředí v průmyslu