Smog - czym jest? Dlaczego smog szkodzi? Sprawdź normy zanieczyszczeń powietrza

2020-12-17 9:41

Terminem „smog” potocznie określamy mgłę, którą tworzą masy zanieczyszczonego powietrza. Z powodu zanieczyszczeń powietrze staje się cięższe i przy ograniczonej cyrkulacji smog „zawiesza” się nad ziemią, a my nim oddychamy. W smogu gromadzą się groźne dla zdrowia i życia zanieczyszczenia. Smog jest produktem cywilizacji, ludzi i dlatego teraz to na nas spoczywa obowiązek walki ze smogiem.

Czym jest smog, jak powstaje?

Skoro ustaliliśmy, że smog to mgła zanieczyszczonego powietrza, sprawdźmy teraz o jakie zanieczyszczenia chodzi i dlaczego są one tak groźne.

Słowo „smog” powstało z kombinacji angielskich słów: smoke (dym) i fog (mgła).

W kontekście smogu mamy do czynienia z pyłem zawieszonym o skrócie ‒ PM (od ang. Particulate Matter). PM to drobne cząsteczki pochodzenia naturalnego lub będące produktem działalności człowieka, które unoszą się w powietrzu. Z naturalnych pyłów zawieszonych najgroźniejszy jest popiół po erupcji wulkanów, który nie tylko jest wdychany i dostaje się np. do oczu, ale również zatrzymuje ruch lotniczy, bo może spowodować awarię silników samolotu. Są jeszcze pyły pochodzenia biologicznego, w których gnieżdżą się wirusy, bakterie i zarodniki grzybów.

Na naturalne pyły zawieszone nie mamy wpływu, w odróżnieniu od smogu produkowanego przez człowieka. Chociaż o smogu głośno jest stosunkowo od niedawna, nie jest to nowy problem. W przeszłości był on jednak traktowany jak naturalne zjawisko towarzyszące przemysłowi, rozwojowi motoryzacji, do wiadomości publicznej nie docierały informacje o stężeniach zanieczyszczeń i ich wpływie na środowisko (z ludźmi włącznie) , traktowano smog w niektórych rejonach czy miastach niemal jako ciekawostkę. Ale zmiany klimatyczne sprawiły, że analizom poddaje się nie tylko warunki atmosferyczne, ale przede wszystkich jakość szeroko rozumianego środowiska, w tym jakość powietrza.

Przywołany wyżej „przemysł” nie jest dzisiaj głównym źródłem smogu. Przemysłowe emisje zanieczyszczeń są ograniczane nowoczesnymi systemami filtrów, stare technologie zastępują nowe. Smog jest przede wszystkim zasilany drobnymi cząsteczkami zanieczyszczeń powstających w procesie spalania przez gospodarstwa domowe i motoryzację: węgla, biomasy i innych paliw (pochodnych ropy naftowej), pyły uwalniające się przez ścieranie opon i klocków hamulcowych.

Kraków i Warszawa mają smog typu Los Angeles

Autor: Shutterstock

Smog co roku zabija w Polsce ok. 43 tys. osób, to tak jakby z mapy kraju zniknęło miasto średniej wielkości

Ze względu na swoje cechy, smog doczekał się podziału na dwa rodzaje:

smog londyński - pojawia się w sezonie grzewczym, zawiera duże stężenia szkodliwych pyłów, tlenki siarki, tlenki azotu, tlenki węgla, sadzę oraz trudno opadające pyły;
smog typu Los Angeles (tzw. smog fotochemiczny) - występuje w miesiącach letnich, w jego skład wchodzą przede wszystkim gazy: tlenki węgla, tlenki azotu i węglowodory, najczęściej pojawia się w dużych metropoliach, w Polsce ten rodzaj smogu ma Kraków i Warszawa.

Autor: Pixabay W smogu gromadzą się groźne dla zdrowia i życia zanieczyszczenia

Co zawiera smog? Dlaczego smog szkodzi?

Do smogu trafiają m.in. następujące zanieczyszczenia:

dwutlenek siarki (SO2)

– pochodzi ze spalania paliw kopalnych gdy zawarta w nich siarka utlenia się do dwutlenku siarki, który bez instalacji odsiarczania spalin w całości trafia do powietrza. SO2 może później utlenić się w atmosferze do trójtlenku siarki (SO3) - oba tlenki reagują z wodą dając kwasy siarkowe (stąd kwaśne deszcze obecne również w Polsce);

dwutlenek azotu (NO2)

- powstaje z tlenku azotu (NO), który w powietrzu utlenia się do NO2. Tlenek azotu tworzy się, gdy cokolwiek spala się w powietrzu, które zawiera 78% azotu, ilość NO2 wzrasta wraz z temperaturą spalania. Ale azot tworzy z tlenem więcej związków, w tym podtlenek azotu (N2O), który jest gazem cieplarnianym;

tlenek węgla (CO), czyli czad

- powstaje w przypadku niepełnego (niedostateczny dopływ tlenu) spalania gazu, węgla, drewna i tworzyw sztucznych. W powietrzu zewnętrznym rzadko w występuje w ilościach na tyle dużych, by krótkie narażenie na jego oddziaływanie zagrażało ostrym zatruciem, choć przewlekłe narażenie na niskie dawki też jest nie bez znaczenia;

ozon (O3)

- dodatkowy atom tlenu łatwo się odłącza, dlatego ozon chętnie wchodzi w reakcje chemiczne i jest silnym utleniaczem; ozon znajdujący się wysoko w stratosferze chroni nas przed promieniowaniem ultrafioletowym, ten występujący przy powierzchni ziemi nazywa się ozonem troposferycznym;

pył zawieszony

- to substancja niejednorodna, cząstki pyłu mają różny rozmiar stąd jego podział związany z maksymalną wielkością cząstek zanieczyszczeń (pył PM10, PM 2,5, PM1, PM0.1) . Najczęściej pył zawieszony zawiera dwutlenek azotu (NO2), dwutlenek siarki (SO2), ozon (O3) i tlenek węgla (CO);

pył zawieszony PM10

- wszystkie cząstki unoszące się w powietrzu, których średnica aerodynamiczna jest mniejsza niż 10 mikrometrów (µm). Dla porównania - średnicą ludzkiego włosa wynosi kilkadziesiąt mikrometrów;

pył zawieszony PM2,5

- wszystkie cząstki unoszące się w powietrzu, których średnica aerodynamiczna jest mniejsza niż 2.5 µm;

sadza (ang. black carbon, BC)

- frakcja pyłu szkodliwa dla zdrowia ludzi i klimatu (np. tam gdzie osiada przyspiesza topnienie śniegu i lodu);

metale ciężkie i metale

- żelazo, chrom, miedź, cynk, ołów, kadm, nikiel, arsen, rtęć (występuje w węglu brunatnym i kamiennym) oraz ich związki;

wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA)

– powstają w procesie spalania węgla, drewna i pochodnych ropy naftowej. Niektórym WWA udowodniono działanie rakotwórcze, niektóre są mutagenne czyli uszkadzają materiał genetyczny i płód); najbardziej znany WWA to benzo[a]piren (B[a]P);

szkodliwe związki chemiczne

- powstają przy spalaniu odpadów i tworzyw sztucznych, wśród nich wymienia się dioksyny, cyjanowodór, chlorowodór, benzen, styren czy formaldehyd; estry kwasu ftalowego (ftalany), bromowane etery difenylowe (PBDE), czy bromowane odpowiedniki dioksyn (PBDD/F, mogą zaburzać gospodarkę hormonalną, są szkodliwe dla plodu).

Z punktu widzenia ochrony zdrowia i smogu, rozmiar cząstek pyłu nie wystarczy do scharakteryzowania jego własności. Istotny jest też jego skład chemiczny. Wpływ wielu substancji i związków chemicznych na ludzki organizm oraz środowisko jest ciągle badany. Pamiętajmy też, że smog zanieczyszcza również glebę, bo gdy opadnie (np. wraz z deszczem), jest wchłaniany przez rośliny uprawne.

Aktualne normy zanieczyszczeń powietrza

Normy w naszym kraju są średnio dwukrotnie większe niż w innych krajach, a w niektórych przypadkach nawet sześciokrotnie wyższe. Poziom alarmowy dla PM10 w Polsce wynosi dobowo 300 µg/m³, poziom dopuszczalny to 50 µg/m³ (dobowy), jest jeszcze tzw. poziom informowania: 200 µg/m³. Polskie normy nie określają maksymalnych stężeń dla pyłów PM2,5. W Polsce regularnie wykonuje się pomiary dla PM10, PM2,5 i B[a]P, za które odpowiadają Główny Inspektorat Ochrony Środowiska i Wojewódzkie Inspektoraty Ochrony Środowiska. Dla B[a]P mamy określony w prawie polskim roczny poziom dopuszczalny wynoszący 1 ng/m³ (nanogram na metr sześcienny).

Normy stężeń pyłu zawieszonego zalecane przez Światową Organizację Zdrowia to:

stężenia dobowe PM10 – 50 µg/m³
stężenia średnioroczne PM10 – 20 µg/m³
stężenia dobowe PM2,5 – 25 µg/m³
stężenia średnioroczne PM2,5 – 10 µg/m³(polskie normy nie określają maksymalnych stężeń dla pyłów PM2,5)

Szacuje się, że rocznie smog przyczynia się do śmierci ok. 7 mln osób, w Polsce ta liczba oscyluje na poziomie 45 tysięcy. Problem jest zatem wciąż duży. Unia Europejska wystąpiła z inicjatywą osiągnięcia neutralności klimatycznej (czyli takiego poziomu emisji zanieczyszczeń, które nie szkodzą środowisku) do 2050 roku. Świat nie pozostał obojętny na taką deklarację. Nawet Chiny (największy światowy producent smogu) obiecują osiągnięcie neutralności klimatycznej do roku 2060.

Monika Czechowska