Najwyższe poziomy zanieczyszczeń pyłowych powietrza w całej Unii Europejskiej, ale także wyjątkowo wysokie – zwłaszcza w sezonie grzewczym – stężenia wielu innych substancji o udowodnionym działaniu kancerogennym, takich jak np. wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, obserwowane są w Polsce.
Okazuje się bowiem, że 6 z 10 najbardziej zanieczyszczonych miast Unii Europejskiej znajduje się w naszym kraju, zaś zanieczyszczenie powietrza jest w Polsce przyczyną ok. 45 tys. przedwczesnych zgonów rocznie. Jak pokazują pomiary polskie powietrze niewiele ustępuje „smogowej potędze”, jaką są Chiny. W Krakowie zdarzało się, że średnie godzinne stężenia PM10 (particulate matter – cząstki o średnicy poniżej 10 µm) przekraczało 1200 µg/m3, czyli było takie, jak najwyższe notowane w Pekinie. Mniejsze, ale wciąż bardzo duże, utrzymujące się czasem przez wiele godzin „pekińskie” stężenia, rzędu 200–800 µg/m3, nierzadko można stwierdzić w sezonie zimowym w wielu miejscowościach Małopolski i Śląska. Są to stężenia zagrażające nie tylko zdrowiu, ale w przypadku niektórych osób wręcz życiu, nawet przy stosunkowo krótkiej ekspozycji.
Co zawiera zanieczyszczone powietrze?
Po pierwsze jest to pył zawieszony – głównie cząstki sadzy i substancji mineralnych, w tym metale ciężkie o wielkości cząstek poniżej 10 µm wraz ze szczególnie niebezpiecznymi cząstkami poniżej 2,5 µm. Oprócz cząstek węgla pył zawieszony to także związki organiczne – dioksyny i furany, bakterie i pyłki roślinne.
Bardzo dużym problemem w Polsce są duże stężenia wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA), w tym silnie rakotwórczego benzo[a]pirenu (B[a]P), występującego także w dymie papierosowym. Średnie roczne stężenia tego związku w wielu miejscowościach w Polsce przekraczają nawet kilkunastokrotnie poziom dopuszczalny, który ustalono na 1 ng/m3. W sezonie grzewczym stężenia WWA są wielokrotnie wyższe niż w lecie. Oddychając tak zanieczyszczonym powietrzem w ciągu roku przyjmujemy dawkę B[a]P odpowiadającą wypaleniu kilku tysięcy papierosów.
Drugie miejsce na liście zanieczyszczeń polskiego powietrza zajmują tlenki azotu (NOx), których znaczne stężenia w ciągu całego roku występują przede wszystkim w pobliżu ruchliwych ulic, a więc w szczególny sposób dotyczą dużych aglomeracji – Warszawa, Wrocław, Kraków. Tlenki azotu mogą reagować z innymi zanieczyszczeniami powietrza, tworząc związki bardziej szkodliwe niż te pierwotnie wyemitowane.
W lecie, przy dużym nasłonecznieniu, w reakcjach fotochemicznych powstaje ozon (głównie ze składników spalin samochodowych).W sezonie grzewczym dużym problemem, w niektórych regionach (np. Sucha Beskidzka), są przekraczane stężenia dwutlenku siarki (SO2).
W wyniku spalania tworzyw sztucznych i niskiej jakości węgla do atmosfery trafiają bardzo toksyczne związki – m.in. dioksyny i furany. Ilość tych związków emitowanych rocznie w Polsce jest trudna do oszacowania, ale z raportów przedstawianych Unii Europejskiej wynika, że Polska jest głównym emitentem dioksyn w Europie.
Główne źródła
Głównym źródłem zanieczyszczeń powietrza w Polsce są gospodarstwa domowe, które odpowiadają za:
- prawie połowę całkowitej emisji pyłu zawieszonego,
- 85% emisji WWA,
- 100% bardzo toksycznego „koktajlu” związanego ze spalaniem tworzyw sztucznych.
Jest to tzw. niska emisja powierzchniowa (niska – od wysokości kominów), czyli produkty spalania węgla, drewna, czy śmieci w domowych piecach, kotłach i kominkach najróżniejszych typów. Spalanie drewna wydaje się być bardzo ekologiczne, tymczasem drewno emituje zanieczyszczenia PM2,5 i WWA na tym samym poziomie co średniej jakości węgiel. Zależy to jednak od rodzaju pieca czy kominka, sposobu spalania, czy konkretnego paliwa. Faktem jest, że np. w Warszawie dogrzewający się kominkami mieszkańcy zamożnych dzielnic oddychają często dużo gorszym powietrzem niż mieszkańcy „blokowisk” ogrzewanych przez miejską sieć ciepłowniczą.
Drugim w kolejności, ale niewątpliwie bardzo poważnym źródłem zanieczyszczeń jest transport, czyli pojazdy spalinowe. W polskich miastach na 1000 mieszkańców przypada obecnie więcej aut niż w wielu miastach Europy Zachodniej, dodatkowo są to często pojazdy stare i emitujące bardzo duże ilości zanieczyszczeń. Najbardziej uciążliwe są pojazdy z silnikami diesla – odpowiadają one za znaczną część całkowitej emisji pyłu zawieszonego, a także za pewną część emisji WWA. Samochody są też głównym źródłem tlenków azotu oraz całej gamy tzw. lotnych substancji organicznych (volatile organic compounds – VOC). Oprócz tego, co zawierają spaliny samochodowe, mamy też do czynienia z pyłem pochodzącym ze startych opon i klocków hamulcowych.
Kolejnym źródłem zanieczyszczeń powietrza jest przemysł, w tym głównie energetyka węglowa. Huty, koksownie czy elektrownie cieplne, znacząco wpływają na emisję zanieczyszczeń, a szczególnie metali ciężkich, tlenków azotu, dwutlenku siarki oraz pyłu zawieszonego.
Skutki zdrowotne
Wpływ zanieczyszczenia powietrza na zdrowie zależy od czasu ekspozycji, warunków atmosferycznych, wieku, stanu zdrowia i występujących chorób oraz oczywiście od składu zanieczyszczonego powietrza. Przede wszystkim nasuwa się związek z chorobami układu oddechowego. Wykazano, iż ekspozycja na zanieczyszczenia powietrza prowadzi do zwiększenia częstości występowania lub zaostrzenia objawów chorób, takich jak przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP), astma, zakażenia układu oddechowego, czy rak płuc. Odpowiedzialne za to są w zasadzie wszystkie zanieczyszczenia obecne w powietrzu, przede wszystkim pył zawieszony, ale też tlenki azotu, ozon oraz dwutlenek siarki, w przypadku zaś raka płuc – substancje z grupy wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) dioksyn i furanów.
Zanieczyszczone powietrze wywołuje i nasila wiele chorób układu krążenia. Okazuje się bowiem, że odpowiednio małe cząstki pyłu zawieszonego przenikają z płuc do krwiobiegu i tą drogą są transportowane do różnych narządów. Udokumentowano wpływ zanieczyszczeń powietrza na występowanie lub pogorszenie przebiegu, m.in.:
- choroby niedokrwiennej serca (w tym zawału serca),
- niewydolności serca,
- nadciśnienia tętniczego.
W wyniku oddychania zanieczyszczonym powietrzem obserwuje się wzrost przedwczesnej śmiertelności, oceniając tzw. efekt odwrotny – spadek poziomu zanieczyszczeń przekłada się na zmniejszenie śmiertelności. Choć tego typu wyliczenia nie są w pełni precyzyjne, to dają wiarygodny obraz sytuacji – dla dużych polskich aglomeracji są to liczby rzędu kilkuset (w Warszawie ponad tysiąc), a w całej Polsce kilkadziesiąt tysięcy przedwczesnych zgonów rocznie. Skrócenie oczekiwanej długości życia szacuje się na okres od kilku miesięcy średnio w Europie do ponad roku w przypadku Krakowa. Liczba przedwczesnych zgonów spowodowanych zanieczyszczonym powietrzem w naszym kraju (ok. 45 tys.) jest zatrważająca i wielokrotnie przewyższa liczbę ofiar wypadków komunikacyjnych, wynoszącą obecnie mniej niż 3,5 tys. osób rocznie.
Zwiększone ryzyko zgonu związane z zanieczyszczeniem powietrza dotyczy w przeważającej mierze osób w podeszłym wieku, ale toksyny, którymi oddychamy wpływają na zdrowie ludzkie od momentu poczęcia (a nawet jeszcze wcześniej, uwzględniając wpływ wielu substancji na zdrowie rodziców dziecka). Wykazano na przykład istotne statystycznie korelacje między poziomem zanieczyszczenia powietrza a urodzeniową masą ciała, liczbą poronień i różnymi patologiami ciąży. Wieloletnie badania prowadzone w Krakowie wykazały bardzo wyraźną korelację pomiędzy wyższym poziomem ekspozycji matki na pył zawieszony PM2,5 i WWA w czasie ciąży, a mniejszą urodzeniową masą ciała oraz gorszym ogólnym rozwojem dziecka w wieku późniejszym. Wyniki potwierdzają także inne ośrodki badawcze na świecie. Okazuje się, że u dzieci narażonych w okresie prenatalnym na poziom zanieczyszczeń, z jakim mamy obecnie do czynienia w Krakowie, istotnie częściej w wieku późniejszym występują m.in. astma i infekcje dróg oddechowych. Dzieci takie wykazują też zauważalny deficyt w testach inteligencji. Oddziaływanie negatywne przekłada się na ich gorsze wyniki w nauce i różnego typu testach psychometrycznych.
Badania wykonywane na zwierzętach laboratoryjnych, ale także badania metodą obrazowania rezonansu magnetycznego pokazują, że ekspozycja na najdrobniejsze cząstki pyłu zawieszonego może prowadzić do różnorodnych zmian o charakterze patologicznym, w tym do zmian charakterystycznych dla przebiegu chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera. Z kolei badania prowadzone w USA pokazują, że podwyższona długotrwała ekspozycja na pył zawieszony zauważalnie przyspiesza proces starzenia się układu nerwowego, a w konsekwencji nasila i pogłębia upośledzenie zdolności poznawczych i sprawności umysłowej u ludzi w podeszłym wieku. W realiach naszego kraju takie przyspieszenie może sięgać nawet 10 lat!
dr n. farm. Anna Gajos