Z powodu zanieczyszczonego powietrza umiera rocznie od 45-48 tys. Polaków, a więc sporej wielkości miasto powiatowe, a na 50 miast najbardziej zanieczyszczonych w Unii Europejskiej aż 36 to miasta polskie {1}.
Przyczyn zanieczyszczenia powietrza w Polsce jest wiele; tutaj uszeregowano od najbardziej szkodliwych: ogrzewanie przez mieszkańców (tzw. niska emisja, czyli spalanie kiepskiej jakości węgla i odpadów w piecach gospodarstw domowych), przemysł (zakłady petrochemiczne, huty metali, a także przemysł odzieżowy), transport drogowy (samochody z silnikami diesla produkowane przed 2010 r.).
Wpływ zanieczyszczeń powietrza na zdrowie przedstawia poniższa rycina (zdj.1)
Pył zawieszony, czyli PM (w skrócie od angielskiej nazwy Particulate Matter) to unoszące się w powietrzu drobne cząsteczki stałe albo krople cieczy. Jego pochodzenie może być naturalne (pyłem zawieszonym pochodzenia naturalnego jest np. popiół wulkaniczny lub pył mineralny), bądź związane z działalnością człowieka (taki pył powstaje w procesie spalania paliw oraz przekształceń innych zanieczyszczeń obecnych w powietrzu).
Pył zawieszony jest mieszaniną substancji organicznych i nieorganicznych. Często znajdują się w nim:
• wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) – grupa obejmująca ponad 200 policyklicznych węglowodorów aromatycznych, z których znaczna część ma potwierdzone działanie rakotwórcze i toksyczne (najpopularniejszym, a zarazem najgroźniejszym WWA jest benzopiren),
• metale ciężkie, m.in. arsen, kadm, nikiel i ołów,
• furany,
• siarka,
• azbest.
Dokładny skład pyłu uzależniony jest od warunków, w jakich doszło do jego powstania.
Frakcje pyłu zawieszonego
W analizach dotyczących jakości powietrza oraz zależności między jego stanem, a zdrowiem człowieka zazwyczaj wyróżnia się dwie frakcje pyłu zawieszonego:
• pył PM10 – składa się z cząsteczek o średnicy do 10 μm,
• pył PM2,5 – złożony z cząsteczek o średnicy do 2,5 μm.
Podział pyłów zawieszonych w zależności od wielkości tworzących je cząsteczek jest bardzo ważny, ponieważ im mniejsze drobinki, tym większe zagrożenie stanowią dla naszego zdrowia. Symbol μm oznacza mikrometr, czyli jedną milionową metra.
Pył zawieszony składa się z cząsteczek o średnicy kilka, a nawet kilkadziesiąt razy mniejsze od średnicy ludzkiego włosa, dlatego bez trudu przenika do dróg oddechowych wraz z wdychanym tlenem. Drobniejsze frakcje pyłu przedostają się do krwiobiegu, a stąd mają już dostęp do wszystkich narządów wewnętrznych.
Pył zawieszony – normy
Zgodnie z normami WHO dopuszczalne średniodobowe stężenie pyłów zawieszonych wynosi:
• dla pyłu PM10 – 50 µg/m³,
• dla pyłu PM2,5 – 25 µg/m³.
Dopuszczalne stężenie śródroczne to:
• dla pyłu PM10 – 20 µg/m³ (w Polsce zwiększone do 40 µg/m³),
• dla pyłu PM2,5 – 10 µg/m³ (w Polsce zwiększone do 25 µg/m³, a od 2020 do 20 µg/m³).
Wyznaczony przez WHO średniodobowy poziom pyłu PM10 może być przekroczony maksymalnie przez 35 dni w roku. Jak ma się do stanu powietrza w naszym kraju?
Zdarza się, że limit ten przekroczony zostaje już w lutym, a sytuacje, gdy stężenie pyłów zawieszonych bywa ponad pięciokrotnie wyższe od dopuszczalnych norm, nie należy do rzadkości. Fatalną jakość powietrza w Polsce od kilku lat potwierdzają opracowywane przez WHO rankingi najbardziej zanieczyszczonych miast Europy, w których uwzględniane jest stężenie właśnie pyłów zawieszonych PM10 i PM2,5 {2}.
Źródła pyłów zawieszonych w Polsce
Informacji o źródłach pyłu zawieszonego w Polsce dostarcza m.in. raport sporządzony przez Instytut Ochrony Środowiska – Państwowy Instytut Badawczy. Według opublikowanych danych za emisję pyłu PM10 odpowiadają czynniki przedstawione na zdjęciu nr 2.
Niska emisja
Procesy spalania poza przemysłem to w głównej mierze niska emisja, czyli emisja zanieczyszczeń na wysokości do 40 m, pochodzących głównie z domowych pieców oraz lokalnych kotłowni. Niska emisja obejmuje budynki wykorzystujące różne źródła ciepła, ale nie oznacza to, że każda metoda ogrzewania wytwarza taką samą ilość pyłów zawieszonych. W jaki sposób Polacy ogrzewają swoje domy? Prezentuje to kolejny wykres na zdjęciu nr 3.
Następny wykres ukazuje, ile pyłu PM10 powstaje na skutek wytworzenia 1 kWh ciepła w zależności od metody ogrzewania (zdj.4).
Z powyższych danych wynika, że w Polsce dominują budynki z piecami i kotłami węglowymi, które wyróżniają się bardzo wysoką emisją pyłów zawieszonych. Nie oznacza to jednak, że węgiel sam w sobie odpowiada za zanieczyszczenia powietrza, ponieważ istotną rolę odgrywają tu także:
• wiek oraz stan techniczny pieców i kotłów (jedna piąta z nich ma 20 lub więcej lat),
• stosowanie taniego węgla o bardzo niskiej jakości,
• brak umiejętności prawidłowego palenia (spalanie przeciwprądowe zamiast współprądowego),
• brak solidnej izolacji termicznej budynków, wymuszający zużywanie większych ilości paliwa,
• wrzucanie do pieca odpadów.
Pył zawieszony a zdrowie człowieka
Drobne cząsteczki pyłów zawieszonych z łatwością przedostają się do górnych dróg oddechowych i oskrzeli, wprowadzając do organizmu wszystkie zawarte w sobie toksyny. Pierwszymi efektami ich obecności są kaszel, zadyszka, zapalenie gardła oraz nasilenie objawów astmy i chorób alergicznych, takich jak katar sienny, zapalenie spojówek, egzema. Konsekwencje długotrwałego oddychania powietrzem zanieczyszczonym pyłami zawieszonymi bywają jednak znacznie poważniejsze.
Wpływ na układ oddechowy
Część pyłów zawieszonych kumuluje się w drogach oddechowych, a zawarte w nich toksyny uszkadzają błony komórkowe i wywołują stan zapalny. Układ odpornościowy nie zawsze jest w stanie podjąć w pełni skuteczną obronę i doprowadzić do usunięcia z organizmu całego pyłu. Ich obecność w drogach oddechowych stanowi czynnik ryzyka wielu schorzeń w przewlekłej obturacyjnej chorobie płuc, czego dowiodły badania wykonane w USA.
Praca układu krążenia
Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego w Seattle uwodnili, że wzrost stężenia PM10 o 10 µg/m³ prowadzi do zwiększenia częstotliwości występowania incydentów kardiologicznych o 24%. Inne badania wykazały, iż śmiertelność z powodu niewydolności serca zwiększa się wówczas o 18%. Z analiz przeprowadzonych w ramach projektu ESCAPE wynika natomiast, że podwyższenie stężenia pyłu PM2,5 chociażby o 5 µg/m³ przekłada się na wzrost ryzyka wystąpienia udaru mózgu o 19%.
Wbrew pozorom pyły zawieszone poważnie wpływają na pracę układu krążenia nie tylko u ludzi starszych. Badania wykonane w Krakowie dostarczyły dowodów na to, iż wysokie stężenie pyłów zawieszonych w powietrzu przekłada się na pogorszenie funkcjonowania naczyń krwionośnych także u osób młodych.
Choroby nowotworowe
Pyły zawieszone mają również potwierdzone działanie kancerogenne. Największe ryzyko dotyczy nowotworów układu oddechowego, a więc płuc i krtani.
Układ nerwowy
Naukowcy z Kalifornii po przeprowadzeniu badań na grupie 3647 kobiet z 48 stanów USA dowiedli, że u osób zamieszkujących na terenach, gdzie stężenie pyłu PM2,5 przekracza dopuszczalne normy, ryzyko rozwoju choroby Alzheimera i demencji wzrasta aż o 92%. Badania przeprowadzone w ramach projektu APGAR wykazały natomiast, iż WWA, których nośnikiem są waśnie pyły zawieszone, przyczyniają się do opóźnienia rozwoju funkcji poznawczych u dzieci.
Grupy najbardziej podatne na szkodliwy wpływ pyłów zawieszonych
Za osoby szczególnie narażone na szkodliwy wpływ pyłów zawieszonych uznaje się:
• seniorów – w podeszłym wieku wzrasta zagrożenie zawałem i udarem, a układ odpornościowy nie jest tak sprawny, jak u osób młodszych,
• dzieci – oddychają z większą częstotliwością niż dorośli i często wdychają powietrze ustami, a ponadto ich bariery ochronne takie jak śluzówka i nabłonek nie są jeszcze w pełni ukształtowane,
• osoby cierpiące na schorzenia układu krążenia i układu oddechowego oraz alergie – ze względu na możliwość nasilenia objawów chorobowych,
• ludzie aktywni fizycznie – w trakcie wysiłku fizycznego zwiększa się zapotrzebowanie na tlen, co prowadzi do wdychania jeszcze większych ilości pyłów,
• kobiety ciężarne – ekspozycja na smog może doprowadzić do przedwczesnego porodu, uszkodzenia płodu, niskiej masy urodzeniowej dziecka oraz podatności na zapalenia płuc w wieku niemowlęcym {3}.
Temat bardzo ważny i o tym, co każdy z nas może zrobić, w następnym artykule.
Literatura:
1) WPolityce.pl
2) Business Insider
3) Ranking-oczyszczaczy.pl
