Estimation of individual exposure to nitrogen dioxide and its relation to adverse pregnancy outcomes in Kaunas

Abstract

There is now some epidemiological evidence concerning adverse effects of traffic-related air pollution on pregnancy outcomes and infant health. The evidence is suggestive of causality for the association of birth weight with air pollution, although for preterm birth and fetal growth, the current evidence is insufficient to infer a causal relationship and effects were not always consistent between studies. Nitrogen dioxide (NO2) is considered as a marker for air pollution from traffic associated with health effects. In addition, a number of epidemiological studies have found various level relationships between exposures to traffic-related NO2, suggesting that exposure to these air pollutants may increase a woman’s risk for adverse birth outcomes. The objective of the study was to assess individual maternal exposure to NO2 during pregnancy and to analyse the links between the exposure and pregnancy outcomes. Scientific novelty and significance. For the first time in Lithuania seeking to improve the NO2 exposure assessment for study population we used GIS for individual exposure assessment. Furthermore, we verified sensitivity of the Airviro dispersion modelling NO2 in Kaunas by using Ogawa passive samplers. For the first time in Lithuania using GIS for individual maternal exposure assessment and controlling for influence of potential confounding variables, it was evaluated the effects of NO2 exposure for adverse pregnancy outcomes. Outcomes of interest related to low birth weight (LBW), term low birth weight (TLBW), small for gestational age (SGA), and preterm birth (PB). Controlling confounding variables, strongest relation between adverse pregnancy outcomes and NO2 levels has increased with increasing ambient air NO2 exposure.

Aplinkos epidemiologinių tyrimų duomenimis, transporto išmetami oro teršalai gali kelti pavojų sveikatai netgi tuomet, kai jų koncentracija neviršija nustatytos ribinės. Nustatyta, kad net ir nedidelis nuolatinis oro užterštumas turi neigiamos įtakos gyventojų sveikatai, o ypač jautriausiai toksinių medžiagų poveikiui populiacijos daliai – besivystančiam vaisiui, naujagimiams ir vaikams. Daugiausia teršalų į aplinką išmeta automobilių transportas. Urbanizuotose teritorijose didžiąją oro teršalų dalį sudaro azoto dioksidas (NO2). Įvairiose šalyse atlikti epidemiologiniai tyrimai nustatė įvairaus stiprumo ryšį tarp oro taršos NO2 ir nepalankių nėštumo baigčių rizikos. Mokslinio darbo tikslas – nustatyti individualią ekspoziciją azoto dioksidu ir ištirti NO2 ekspozicijos ryšį su nepalankiomis nėštumo baigtimis Kauno mieste. Darbo mokslinis naujumas. Pirmą kartą Lietuvoje, naudojant Airviro dispersijos modelį ir Ogawa pasyvius kaupiklius, patikrintas NO2 sklaidos modeliavimo jautrumas. Naudojant Airviro dispersijos modelį, sumodeliuota oro taršos azoto dioksidu sklaida Kauno mieste, skirta individualiai tyrimo dalyvių ekspozicijai charakterizuoti. Kaune, pirmą kartą naudojant GIS individualiai nėščių moterų gyvenamosios vietos ekspozicijai vertinti ir, kontroliuojant ryšį iškreipiančiųjų veiksnių įtaką, nustatytas NO2 poveikis nepalankių nėštumo baigčių rizikai. Darbe tirta priklausomybė tarp azoto dioksido ekspozicijos dydžio ir tokių nepalankių nėštumo baigčių: mažos naujagimių kūno masės, laiku gimusių mažos naujagimių kūno masės, mažų pagal gestacijos amžių naujagimių ir prieš laiką gimusių naujagimių. Naudojant individualią azoto dioksido ekspoziciją gyvenamoje vietoje ir daugiaveiksnės analizės metu kontroliuojant svarbiausius ryšį iškreipiančiuosius veiksnius, nustatytas nuoseklus rizikos didėjimas, didėjant ekspozicijai.