FreeForum
Forum rozwoju efektywnej energii

 

Eksperci mówią

dr inż. Artur Jerzy Badyda

PRZYCZYNY I WYBRANE SKUTKI ZDROWOTNE ZANIECZYSZCZENIA POWIETRZA CZĄSTKAMI STAŁYMI

Różnorodna działalność człowieka przyczynia się permanentnie do zanieczyszczania środowiska naturalnego. Jednym z ważnych tego przejawów jest wprowadzanie do powietrza różnego rodzaju substancji w stanie stałym, ciekłym i gazowym, obcych naturalnemu składowi atmosfery i negatywnie wpływających na komponenty środowiska. Szczególnie ważny jest tu aspekt szkodliwego działania zanieczyszczeń zagrażających zdrowiu i życiu człowieka.

Powietrze, którym oddychamy, zawiera obecnie szereg szkodliwych dla zdrowia substancji chemicznych, w tym takich jak: tlenki azotu, ozon w przyziemnej warstwie atmosfery (tzw. ozon troposferyczny), węglowodory (w tym aromatyczne) i pył zawieszony. Każdy z tych czynników powoduje objawy upośledzenia wentylacji w badaniach czynnościowych oddychania, zwiększa częstotliwość występowania nadreaktywności oskrzeli i zakażeń dolnych dróg oddechowych, nasila objawy istniejących schorzeń alergicznych (zwłaszcza astmy) oraz wywołuje zmiany strukturalne w miąższu płuc.

Zanieczyszczenia powietrza zewnętrznego stanowią problem wielu rejonów świata. Kluczowym problemem w skali globalnej pozostają stężenia cząstek stałych, szczególnie tych o bardzo małych wymiarach (rzędu kilku mikrometrów), które po wniknięciu do układu oddechowego mogą migrować do dolnych jego partii, a poprzez pęcherzyki płucne przedostawać się również do krwioobiegu. Obecnie najwyższe stężenia cząstek stałych notuje się w państwach południowej i południowo-wschodniej Azji (m.in. w Pakistanie, Indiach, Chinach), w większości w krajach o niskim i średnim poziomie dochodów, choć i w państwach o wysokich dochodach (np. w Katarze, Zjednoczonych Emiratach Arabskich) stężenia zanieczyszczeń pyłowych również bywają ponadprzeciętnie wysokie [1].

Czym są cząstki stałe?

To zanieczyszczenia pochodzenia naturalnego lub emitowane w wyniku działalności człowieka. Do emisji tych pierwszych przyczyniają się przede wszystkim pożary lasów i wybuchy wulkanów, te drugie przedostają się do powietrza wskutek spalania różnego rodzaju paliw: węgla, biomasy, odpadów, oleju napędowego itp. Proces spalania materii organicznej powoduje, że na powierzchni tych cząstek, złożonych przede wszystkim z sadzy, może gromadzić się szereg innych substancji chemicznych, wśród których wiele cechuje się udokumentowanym negatywnym wpływem na zdrowie (w szczególności metale ciężkie i wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne).

Ze względu na skutki zdrowotne będące następstwem narażenia na cząstki stałe obecnie wyróżnia się dwie kluczowe frakcje wielkościowe tych zanieczyszczeń (ich dopuszczalne stężenia są zresztą regulowane na mocy prawa krajowego, unijnego, jak również wielu innych krajów, np. USA): PM10 (cząstki o średnicy nieprzekraczającej 10 μm) oraz PM2,5 (cząstki o średnicy nieprzekraczającej 2,5 μm). Cząstki o wielkości powyżej 10 μm nie stanowią w praktyce dużego zagrożenia dla człowieka, jako że szybko opadają zgodnie z siłami grawitacji, a gdy dostaną się do układu oddechowego są dość prędko z niego usuwane. Cząstki większe od 8 μm pozostają w obrębie gardła, krtani i tchawicy, a te o średnicy 1-8 μm przedostają się do oskrzeli i pęcherzyków płucnych, gdzie mogą się zatrzymywać. Zanieczyszczenia pyłowe o wielkości 0,5-3 μm są swobodnie deponowane w pęcherzykach płucnych, a mniejsze, od 0,5 μm, są z reguły usuwane wraz z wydechem. Na szkodliwość pyłów wpływa jednak nie tylko wielkość ich cząstek, ale również wspomniany wyżej skład chemiczny – na powierzchni ziaren pyłów sorpcji ulegają metale ciężkie oraz szczególnie niebezpieczne dla zdrowia wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), z których wiele ma charakter rakotwórczy. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (US EPA) [2] uznaje cząstki stałe za jedno z sześciu zanieczyszczeń, których zawartość w powietrzu świadczy o jego jakości i które w zależności od długości ekspozycji organizmu człowieka na ich oddziaływanie mogą powodować wystąpienie różnorodnych niekorzystnych skutków zdrowotnych.

Skąd się dokładnie biorą te zanieczyszczenia?

Źródła emisji cząstek stałych do powietrza są związane, jak już wspomniano, ze spalaniem materii organicznej, w tym w szczególności paliw stałych i ciekłych. Udziały poszczególnych rodzajów źródeł są różne w zależności od kraju, a nawet regionu i miasta. W Polsce ważnym źródłem emisji zanieczyszczeń pyłowych, jeszcze w latach 80. i 90. ubiegłego wieku, były energetyka zawodowa oraz przemysł. Inwestycje w nowoczesne instalacje do oczyszczania spalin, poprawa efektywności w zakresie produkcji i zużycia energii, ale również zamknięcie wielu zakładów przemysłowych przyczyniły się do znaczącego spadku ilości pyłów emitowanych z sektora produkcji i dystrybucji energii oraz sektora przemysłowego (w tym produkcji energii na cele przemysłowe).

Istotnym źródłem, z którego emisja pyłów utrzymuje się na stałym i wysokim poziomie w zasadzie od kilkunastu lat (według danych Głównego Urzędu Statystycznego [3]), jest sektor komunalno-bytowy, przez co należy rozumieć przede wszystkim indywidualne paleniska w gospodarstwach domowych oraz zakłady usługowe, a także lokalne (komunalne) kotłownie i ciepłownie. Emisja pyłów z tego sektora wahała się na przestrzeni ostatnich lat w granicach 160-200 tys. t rocznie, przez co źródła komunalno-bytowe mają niezmiennie około 40-proc. udział w całkowitym bilansie emisji tych zanieczyszczeń w Polsce. Gdy weźmie się pod uwagę te najbardziej istotne z punktu widzenia zdrowia frakcje wielkościowe cząstek stałych (a więc PM10 i PM2,5), to udział tego sektora w emisji całkowitej wzrasta do ponad 50 proc. (według danych prezentowanych przez Europejską Agencją Środowiska [4]).

Jaka jest skala problemu?

Według corocznych raportów Europejskiej Agencji Środowiska (EEA) dotyczących jakości powietrza w Europie, w tym w ostatnim z tych raportów z 2015 r. [5], Polska jest wskazywana jako kraj cechujący się jednymi z najwyższych stężeń zanieczyszczeń powietrza wśród wszystkich 28 krajów Wspólnoty. Do tej sytuacji przyczynia się kilka ważnych źródeł emisji, o których była mowa wyżej, w tym w szczególności gospodarstw domowych, lokalnych kotłowni i ciepłowni oraz działalności usługowej, ale także transportu drogowego i energetyki zawodowej.

Problem polega na tym, że to nie jest kwestia jedynie złego wizerunku Polski na arenie Unii Europejskiej czy nawet drakońskich kar, jakie grożą nam za notoryczne niedotrzymywanie obowiązujących standardów. Zasadniczym bowiem skutkiem emisji zanieczyszczeń do powietrza jest to, że każdy z nas nimi oddycha, co zwiększa ryzyko występowania różnego rodzaju schorzeń układu oddechowego, sercowo-naczyniowego, a nawet centralnego układu nerwowego, przez to również ryzyko przedwczesnego zgonu (w Polsce aż 45 tys. takich zgonów przypisuje się tylko narażeniu na pyły PM2,5). Należy podkreślić, że ostatnie lata przyczyniły się co prawda do znaczącego ograniczenia emisji ze wszystkich w zasadzie sektorów gospodarki (zwłaszcza w przypadku tlenków siarki i tlenku węgla), niemniej nadal nie rozwiązało to problemu wysokich stężeń w powietrzu niektórych innych zanieczyszczeń.

Dane EEA wskazują, że uśrednione dla Polski stężenie pyłów PM10 w 2013 r. wyniosło 59,2 mg/m3 (przy dopuszczalnym 50 mg/m3), zaś PM2,5 – 24,9 mg/m3 (przy dopuszczalnym 25 mg/m3). Przekroczenie stężenia dopuszczalnego pyłu PM10 zanotowano wówczas w 63 stacjach monitoringu (spośród 91, z których dane przekazano Europejskiej Agencji Środowiska), zaś pyłu PM2,5 – w 21 na 48 stacji monitoringu. Polska jest obecnie podzielona na 46 stref, w których dokonuje się klasyfikacji pod względem jakości powietrza. W 2013 r., ze względu na stężenie pyłu PM10, aż 36 z nich zaliczono do klasy C (wskazującej na przekroczenie stężenia dopuszczalnego).

Spośród 28 państw Unii Europejskiej uśrednione dla kraju stężenie pyłów PM10 stawia Polskę na trzeciej pozycji w zakresie najwyższych stężeń tego zanieczyszczenia (po Bułgarii ze stężeniem średniorocznym 77, 3 mg/m3 i Chorwacji ze stężeniem 68,2 mg/m3), a pod względem stężenia pyłów PM2,5 jesteśmy niechlubnym liderem.

dr inż. Artur Jerzy Badyda

Doktor habilitowany nauk technicznych, adiunkt i kierownik w Zakładzie Informatyki i Badań Jakości Środowiska Politechniki Warszawskiej, kierownik Laboratorium Badań Fizycznych Środowiska.

Jego zainteresowania naukowe są ściśle związane z tematyką środowiskowych uwarunkowań zdrowia, zwłaszcza z oddziaływaniem zanieczyszczeń powietrza na środowisko i zdrowie człowieka. Zainteresowania zawodowe skupione są wokół zagadnień związanych z zarządzaniem ochroną środowiska, monitorowaniem zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego, szeroko pojętą ochroną środowiska naturalnego, oddziaływaniem na środowisko dużych inwestycji infrastrukturalnych i przemysłowych, efektywnością energetyczną i rozwojem w Polsce nowych sektorów energetyki. Od 2005 r. zajmuje się problematyką konsultacji społecznych w obszarze inwestycji infrastrukturalnych.

Członek rady naukowej czasopisma Medycyna Środowiskowa – Environmental Medicine (od 2015) i czasopisma Complementary and Alternative Medicine in Science (od 2013), redaktor statystyczny w czasopiśmie naukowym Medycyna sportowa (od 2011), redaktor naczelny czasopisma naukowego Challenges of modern technology (od 2010), członek Krajowej Komisji Ocen Oddziaływania na Środowisko (od 2010), członek Polskiego Towarzystwa Medycyny Środowiskowej (od 2014), ekspert ds. środowiskowych uwarunkowań zdrowia w Polskiej Federacji Stowarzyszeń Chorych na Astmę, Choroby Alergiczne i POChP (od 2013), członek stowarzyszenia Polski Ruch Czystszej Produkcji (od 2012), członek Polskiego Towarzystwa Chorób Płuc (od 2012) i European Respiratory Society (od 2011). Uczestnik grup doradczych w organach administracji publicznej i przedsiębiorstwach komercyjnych.

Pozostałe artykuły

Anna Limanowska, Katarzyna Morzycka
  • zanieczyszczenia
  • powietrze
  • czyste powietrze
  • ochrona
  • zabezpieczenie
  • choroba
Płk dr n. med. Piotr Dąbrowiecki
  • POChP
  • płuca
  • choroba
  • zagrożenia
  • zanieczyszczenia
mgr inż. Wojciech Sołtysik
  • choroba
  • zagrożenia
  • powietrze
  • ochrona
  • zabezpieczenie
  • zanieczyszczenia powietrza
  • czyste powietrze