niskaemisja.com

Światowa Organizacja Zdrowia, a zanieczyszczone powietrze

Światowa Organizacja Zdrowia definiuje powietrze zanieczyszczone jako powietrze, którego skład chemiczny może ujemnie wpłynąć na zdrowie człowieka, roślin i zwierząt, a także na inne elementy środowiska (wodę, glebę). Problem zanieczyszczenia powietrza nie jest problemem lokalnym. Substancje chemiczne odprowadzane do powietrza bez trudu przenoszą się na dalekie odległości. Zakwaszające składniki zanieczyszczenia powietrza mogą ulegać rozproszeniu na dystansie tysięcy kilometrów zanim dotrą do powierzchni ziemi w postaci kwaśnego deszczu.
 
Zanieczyszczenia powietrza można klasyfikować przyjmując różne kryteria podziału. Ze względu na rodzaj emitowanych substancji, zanieczyszczenia powietrza można podzielić na dwie zasadnicze grupy:
  • zanieczyszczenia gazowe,
  • zanieczyszczenia pyłowe.
Zanieczyszczenia gazowe można dodatkowo podzielić na:
  • zanieczyszczenia mające wpływ na jakość powietrza w skali lokalnej i regionalnej (np. dwutlenek siarki, tlenki azotu, tlenek węgla, benzen, lotne związki organiczne);
  • zanieczyszczenia mogące wpływać na atmosferę w skali globalnej, poprzez wpływ na efekt cieplarniany (np. dwutlenek węgla, metan, tlenek azotu(I)).
Zanieczyszczenia zawarte w atmosferze mogą reagować między sobą. Reakcjom tym sprzyja promieniowanie słoneczne, wysoka temperatura oraz wysoka wilgotność. Produktami tych reakcji są zanieczyszczenia wtórne takie jak ozon (powstający głównie jako produkt reakcji tlenków azotu i lotnych związków organicznych) czy związki przyczyniające się do powstania aerozoli wchodzących w skład wtórnego pyłu drobnego. Prekursorami pyłów wtórnych są głównie takie gazy jak dwutlenek siarki, tlenki azotu oraz amoniak.
Zarówno zanieczyszczenia gazowe jak i pyłowe mają istotny wpływ na zdrowie człowieka, kondycję ekosystemów i zmiany klimatu, ich obecność w powietrzu wywołuje problemy zdrowotne związane z układem oddechowym i krwionośnym, szczególnie wśród osób starszych, chorych i dzieci. Niektóre zanieczyszczenia obecne w powietrzu wykazują właściwości mutagenne (np. benzo(a)piren) lub kumulują się w organizmach żywych (np. rtęć).
Spośród licznych substancji chemicznych zanieczyszczających powietrze atmosferyczne do najczęściej wymienianych nieswoistych czynników mogących mieć wpływ na choroby układu oddechowego należą:
  • Dwutlenek siarki;
  • Tlenki azotu;
  • Ozon;
  • Pyły respirabilne.
 
Dwutlenek siarki (SO2)
SO2 jest gazem bezbarwnym. Związek aktywny chemicznie i dobrze rozpuszczalny w wodzie, tworzący związki kwaśne. Jego toksyczność zwiększa się wraz ze zwiększaniem wilgotności, temperatury i nasłonecznienia oraz zależy od obecności innych zanieczyszczeń w powietrzu. Tworząc kwaśne związki w kontakcie z wilgotną śluzówką dróg oddechowych, działa silnie drażniąco, pobudzając podśluzówkowe zakończenia układu przywspółczulnego. Dobrze rozpuszcza się w wodzie, dzięki czemu większość dawki tego gazu zostaje zatrzymana w górnych drogach oddechowych. Wywołuje stan zapalny dróg oddechowych, porażenie układu rzęskowego oraz obrzęk, martwicę i złuszczenie komórek nabłonka.
Dwutlenek siarki (SO2) powstaje głównie w procesie spalania paliw stałych zawierających zwykle domieszki siarki i jej związków. Ma działanie toksyczne, atakuje najczęściej drogi oddechowe i struny głosowe. Po wniknięciu do ściany dróg oddechowych przenika do krwi i dalej do całego organizmu. Kumuluje się w ściankach tchawicy i oskrzelach oraz w wątrobie, śledzionie, mózgu i węzłach chłonnych.
 Duże stężenie SO2 może prowadzić również do zmian w rogówce oka. Szczególną szkodliwość na zdrowie człowieka przypisuje się jednoczesnemu skażeniu powietrza SO2 i siarczanami, jak też mieszaniną SO2, cząstek stałych i innych substancji powstających przy spalaniu kopalin.
 
Tlenki azotu (NOx).
Azot tworzy z tlenem następujące tlenki: podtlenek N2O, tlenek NO, trójtlenek N2O3, dwutlenek NO2, cztero – i pięciotlenek N2O2 i N2O5 (Siemiński M. 2007). NO jest gazem bardziej aktywnym i szybko utlenia się do NO2. Tlenek azotu ma działanie toksyczne. Obniża odporność organizmu na infekcje bakteryjne, działa drażniąco na oczy i drogi oddechowe, jest przyczyną zaburzeń w oddychaniu, powoduje choroby alergiczne (m.in. astmę). Tlenki azotu są prekursorami powstających w glebie związków rakotwórczych i mutagennych. W połączeniu z gazowymi węglowodorami tworzą w określonych warunkach atmosferycznych zjawisko smogu fotochemicznego (tzw. letniego). Po utlenieniu w obecności pary wodnej, mają również udział w tworzeniu kwaśnych deszczów i ich niszczącym działaniu.
Dwutlenek azotu NO2 powstaje w wyniku spalania paliw, przede wszystkim w silnikach spalinowych. Jest związkiem aktywnym chemicznie i przy udziale promieniowania słonecznego w reakcji fotooksydacji staje się głównym źródłem ozonu w przyziemnej warstwie atmosfery. Jest to gaz bezbarwny i bezwonny. Jest słabiej rozpuszczalny w wodzie niż SO2, nie ulega więc rozpuszczeniu w górnych drogach oddechowych. Dociera do oskrzelików i pęcherzyków płucnych, gdzie osiąga od 10 do 100 razy większe stężenie niż w tchawicy.
Kilkuminutowa ekspozycja na dwutlenek azotu w stężeniu około 5 – 8 µg/m3 może spowodować zaburzenia w procesie oddychania. Przy przewlekłych narażeniach NO2 powoduje lekkie zapalenie błony śluzowej układu oddechowego, zwiększa podatność układu oddechowego na infekcje, wywołuje podrażnienie spojówek. Narażenie na tlenki azotu występuje zwykle w połączeniu z ekspozycją na inne składniki smogu wielkomiejskiego. Dlatego trudno jest wyróżnić specyficzne skutki określonego składnika zanieczyszczenia powietrza.
 
Ozon (O3).
Ozon (O3) w naturalny sposób powstaje na wysokości 30-50 km. Na wysokości ok.25 km ozon już nie powstaje, jak również nie ulega rozpadowi. Powoli osiadając tworzy maksymalną koncentrację na wysokości ok. 23 km. Ta warstwa atmosfery to stratosfera, w której występuje prawie 90% ozonu. Do dolnych, gęstych warstw atmosfery ozon przenika w niewielkich ilościach, gdzie szybko ulega rozpadowi. Jest to troposfera, której pułap sięga (w zależności od szerokości geograficznej) wysokości 8-17 km, zawierająca około 10% ozonu. W stratosferze ozon stanowi swoistą „tarczę ochronną” chroniącą biosferę Ziemi, w troposferze jest niepożądany, gdyż należy do gazów cieplarnianych.
Ozon troposferyczny jest typowym przykładem zanieczyszczenia wtórnego powietrza. Powstaje w wyniku reakcji fotochemicznych zachodzących w powietrzu zanieczyszczonym tlenkami azotu, węglowodorami i tlenkiem węgla (są to głównie reakcje transformacji tlenowych związków azotu) pochodzących ze źródeł antropogenicznych, głównie transportu drogowego. Formowaniu ozonu sprzyja wysoka temperatura, duże nasłonecznienie i duża wilgotność powietrza. Ozon należy do silnych utleniaczy i dlatego zaliczany jest do najniebezpieczniejszych składników smogu. Jest wyczuwalny węchem przy stężeniu w powietrzu 0,2 µg/l. Szybkość jego rozkładu rośnie wraz z temperaturą.
Narażenie na działanie ozonu przyziemnego może mieć poważne skutki zdrowotne dla ludzi i obniżyć plony. Ze względu na wysoce reaktywne właściwości chemiczne, stanowi istotnie zdrowotne zagrożenie dla ludzi. Powoduje uszkodzenie błon komórkowych wskutek tworzenia nadtlenku wodoru i krótkołańcuchowych aldehydów, hamuje aktywność enzymów, zmniejsza oddychanie mitochondriów komórkowych. Jak podają dane literaturowe już w stężeniu 0,2 µg/l wywołuje kaszel, uczucie zmęczenia, bóle głowy, wzmożoną pobudliwość, podrażnienie oczu, zmniejszenie pojemności życiowej płuc. Przy długotrwałym narażeniu dochodzi do zwłóknienia tkanki płucnej. Zmniejsza zdolność makrofagów do pochłaniania bakterii i usuwania zanieczyszczeń płuc. Może spowodować ataki astmy.
 
Pył zawieszony.
Terminu „pył zawieszony” używa się w celu opisania rozmaitych drobnych cząstek pochodzących z takich źródeł, jak układy wydechowe pojazdów i indywidualne systemy grzewcze w domach. Cząstki te oddziałują na płuca. Narażenie długookresowe i w okresie maksymalnych stężeń może mieć różne skutki dla zdrowia, od niewielkiego podrażnienia dróg oddechowych po przedwczesną śmierć.
W zależności od jego pochodzenia pył zawieszony potocznie nazywa się kurzem, dymem, popiołem, pyłkami kwiatowymi, smogiem, mgłą, chmurą itd.
Przedmiotem badań naukowych jest głównie pył wielkomiejski – pył w skład którego wchodzi nie tylko pył, który osiadł, ale również tak zwany pył zawieszony utrzymujący się w powietrzu. Pył zawieszony to drobne cząstki utrzymujące się w powietrzu o rozmiarach poniżej 10 µm, którego głównym źródłem są przede wszystkim wszelkiego rodzaju procesy spalania w wyniku zarówno działalności naturalnej (pożary lasów) jak i prowadzonej przez człowieka (przemysł koksowniczy, hutniczy, węglowy, spalanie paliw, itd.). Ze względu na pochodzenie pyły klasyfikujemy na:
  • naturalne – powstają w wyniku naturalnych zjawisk występujących w przyrodzie;
  • pierwotne – emitowane bezpośrednio ze źródeł, powstają podczas spalania, mogą składać się z drobnych cząstek sadzy, popiołu itd.;
  • wtórne – powstają w wyniku przemian chemicznych w atmosferze.
Przyjmując za kryterium klasyfikacji średnicę cząstek, wyróżniamy:
  • TSP –pył całkowity o średnicy aerodynamicznej nawet większej niż 10 µm;
  • PM 10 – pyły inhalabilne o średnicy aerodynamicznej ziaren mniejszej niż 10 µm, które mogą docierać do głównych dróg oddechowych i płuc;
  • PM 2.5 – pyły respirabilne o średnicy aerodynamicznej ziaren mniejszej niż 2,5 µm, które wnikają bezpośrednio do płuc oraz przedostają się do krwiobiegu;
PM 0.1 – pyły o średnicy aerodynamicznej ziaren mniejszej od 0,1 µm Rys.2



Rys. 2. Porównanie wielkości cząstek pyłów do średnicy ludzkiego włosa. Źródło: http://www.charlestoncleanair.com/p..
 
Pył zawieszony jest mieszaniną bardzo drobnych cząstek stałych i ciekłych. W pyle zawieszonym całkowitym (TSP), ze względu na zdolność wnikania do układu oddechowego, wyróżnia się frakcje o ziarnach: powyżej 10 μm, poniżej 10 μm (pył zawieszony PM10). Ta druga frakcja jest szczególnie niebezpieczna dla człowieka, gdyż jej cząstki są już zbyt małe, by mogły zostać zatrzymane w naturalnym procesie filtracji oddechowej. Budowa gardła i nosa człowieka pozwala na zatrzymywanie większych cząstek pyłu. Mniejsze przedostając się do płuc i oskrzeli mogą wywoływać choroby Rys. 3.



Rys. 3. Zanieczyszczenia pyłowe a układ oddechowy człowieka. Źródło: http://www.tbh-polska.com/Main_Display.php?u_id_kat_lev1=43
 
Dodatkowo, w skład frakcji PM10 wchodzi frakcja o średnicy ziaren poniżej 2,5 mikrometrów (pył zawieszony PM2,5), według najnowszych raportów WHO najgroźniejszy dla naszego zdrowia. Jego cząstki są tak drobne, że przenikają z układu oddechowego bezpośrednio do krwi. To właśnie one są współodpowiedzialne odpowiedzialne za astmę, alergie, zawały serca i przedwczesne zgony.
Cząstki pyłu zawieszonego pochodzą z emisji bezpośredniej (pył pierwotny) lub też powstają w wyniku reakcji między substancjami w atmosferze (pył wtórny).
Prekursorami pyłów wtórnych są przede wszystkim tlenki siarki, tlenki azotu i amoniak. Pył zawieszony może zawierać substancje toksyczne takie jak metale ciężkie i wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (m.in. benzo(a)piren), produkty przemian prekursorów pyłu w atmosferze (np. SO42-, NO3-, NH4+, Cl-), węgiel organiczny i węgiel elementarny, kationy metali alkalicznych (Na+, K+) i metali ziem alkalicznych (Mg2+, Ca2+), krzemionkę oraz w śladowych ilościach szereg innych pierwiastków i związków chemicznych. Skład pyłu i jego toksyczność zależy w dużej mierze od lokalnej charakterystyki emisji oraz od przeważających kierunków napływu mas powietrza.
Zarówno prekursory jak i cząstki pyłu drobnego mogą być transportowane w górnych warstwach atmosfery na dalekie odległości, stąd problem zanieczyszczenia powietrza pyłem PM10 i PM2,5 rozważany jest także w kontekście transgranicznym.
         Pył, którego rozmiary przekraczają wielkość 10 µm, bardzo często opada, natomiast pyły drobniejsze niestety utrzymują się w powietrzu i to przez dość długi okres czasu. Pył zawieszony bardzo często jest przyczyną smogu. Pyły są zaliczane to zanieczyszczeń transgranicznych, co oznacza, że mogą być przenoszone na dalekie odległości, swobodnie przekraczając granice międzypaństwowe. Pył PM10 jest w stanie pokonać odległości do 1000 km, pył PM2,5 nawet odległości do 2500 km.
Pyły skoncentrowane w dużych miastach mają przede wszystkim negatywny wpływ na ludzkie zdrowie, stanowią poważny czynniki chorobotwórczy, osiadają na ściankach pęcherzyków płucnych, co w konsekwencji utrudnia wymianę gazową. Powodują podrażnienie naskórka i śluzówki, zapalenie górnych dróg oddechowych. Wywołują astmę, nowotwory płuc, gardła, krtani, choroby alergiczne. Nie ustalono jak dotychczas progu stężenia, poniżej którego nie stwierdzono negatywnego oddziaływania pyłu na organizm ludzki. Szczególnie podatne na oddziaływanie pyłów są osoby cierpiące na choroby dróg oddechowych, układu krwionośnego, dzieci oraz osoby starsze. Pył PM10 szczególnie zwiększa ryzyko zachorowania na choroby układu oddechowego. Drobniejsza frakcja PM2,5 zagraża przede wszystkim zdrowiu powodując wzrost liczby zgonów wynikającą z chorób serca, układu krwionośnego, dróg oddechowych oraz raka płuc. Wzrost jego stężenia w powietrzu powoduje problemy z oddychaniem i układem krążenia, omdlenia i zasłabnięcia, wzrasta w tym czasie udzielanie pomocy w nagłych wypadkach. Pyły mają również negatywny wpływ na rośliny, ponieważ powodują zatykanie się aparatów szparkowych roślin – opadając na powierzchnię liści utrudniają proces fotosyntezy.
Ze względu na ogromną problematykę zanieczyszczenia powietrza w skali globalnej, podjęto szereg inicjatyw, które mogły by być realizowane wspólnie przez wszystkie kraje. Kluczowe znaczenie miało prawne ustanowienie i cykliczna aktualizacja wartości normatywnych w powietrzu. Zgodnie z zapisami Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/50/WE z dnia 21 maja 2008 r. w sprawie jakości powietrza i czystszego powietrza dla Europy jako normatywy jakości powietrza w Europie ustanowiono wartości dopuszczalne, docelowe, jak i cele długoterminowe, których dotrzymywanie ma zapewnić skuteczną ochronę przed szkodliwym wpływem zanieczyszczenia powietrza na zdrowie ludzkie i ekosystemy.
Wartość dopuszczalna” oznacza poziom substancji w powietrzu ustalony na podstawie wiedzy naukowej, w celu unikania, zapobiegania lub ograniczania szkodliwego oddziaływania na zdrowie ludzkie lub środowisko jako całość, który powinien być osiągnięty w określonym terminie i po tym terminie nie powinien być przekraczany. „Wartość docelowa” oznacza poziom substancji w powietrzu ustalony w celu unikania, zapobiegania lub ograniczania szkodliwego oddziaływania na zdrowie ludzkie lub środowisko jako całość, który ma być osiągnięty tam gdzie to możliwe w określonym czasie. „Cel długoterminowy” oznacza poziom substancji w powietrzu, który należy osiągnąć w dłuższej perspektywie — z wyjątkiem przypadków, gdy nie jest to możliwe w drodze zastosowania proporcjonalnych środków — w celu zapewnienia skutecznej ochrony zdrowia ludzkiego i środowiska.
W Europie w odniesieniu do niektórych zanieczyszczeń jakość powietrza atmosferycznego poprawiła się, ale największe zagrożenia dla zdrowia pozostają. Jak podają raporty EEA głównym i kluczowym problemem jeśli chodzi o stopień i skalę zanieczyszczenia, jest zanieczyszczenie ozonem troposferycznym i drobnym pyłem zawieszonym. Zanieczyszczenia te według wytycznych WHO dotyczących jakości powietrza są również głównym problemem zdrowotnym zależnym od środowiska, powiązanym ze spadkiem przewidywanej długości życia, ostrymi i chronicznymi schorzeniami układu oddechowego i sercowo – naczyniowego, zaburzeniami rozwojowymi płuc u dzieci i zmniejszoną wagą urodzeniową (WHO, 2005. Air quality guidelines. Global update 2005. Particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide.).
Z raportu  „Środowisko Europy 2010. Stan i prognozy – synteza” Europejskiej Agencji Środowiska wynika iż w Europie miejsce miały znaczące obniżenia poziomów dwutlenku siarki (SO2) i tlenku węgla (CO) w powietrzu atmosferycznym, jak również zauważalne obniżenie poziomów NOX. W przypadku ozonu poziom jego stężenia na przestrzeni ostatniego dziesięciolecia znacząco przekraczały poziomy docelowe związane ze zdrowiem ludzi i negatywnym oddziaływaniem na ekosystemy.
Przeprowadzone w ramach programu Czyste Powietrze dla Europy analizy szacunkowe pokazują, że przy bieżących poziomach ozonu w przyziemnej warstwie przyziemnej atmosfery, narażenie na stężenia przekraczające wartości docelowe ze względu na ochronę zdrowia wiąże się z ponad 20 000 przedwczesnych zgonów w UE-25 rocznie (ILASA, 2008. National Emission Ceilinng for 2020 based on the 2008 Climate & Energy Package).  Jak podaje Raport Europejskiej Agencji Środowiska z 2010 roku w latach 1997–2008 od 13 do 62% ludności europejskiej mieszkającej na obszarach miejskich było potencjalnie narażonych na stężenia pyłu zawieszonego w powietrzu (PM10) przekraczające wartości dopuszczalne w UE określone w celu ochrony zdrowia ludzi (Rys. 4).



Rys. 4. Ozone 2009. 8 hour mean target value for the protection of human health. 
Źródło: http://www.eea.europa.eu/data-and-maps
 
Z uwagi na fakt, iż dla pyłu zawieszonego nie został określony poziom stężenia progowego, negatywne skutki zdrowotne mogą pojawić się nawet poniżej wartości dopuszczalnych. Drobne frakcje pyłu zawieszonego (PM2,5) stanowią szczególne zagrożenie dla zdrowia, ponieważ mogą dostać się w głębsze partie układu oddechowego i zostać wchłonięte do systemu krwionośnego. Ocena skutków zdrowotnych narażenia na PM2,5 w 32 krajach EEA w 2005 r. wykazała, że prawie 5 mln utraconych lat życia można przypisać temu zanieczyszczeniu Rys. 5.


Rys. 5. Estimated years of life lost (YOLL) in reference year 2005 attributable to long-term PM2.5 exposure.
Źródło: http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/figures/estimated-years-of-life-lost.
 
Ustalono, że zmniejszenie takiego narażenia przynosi wymierne korzyści zdrowotne w Stanach Zjednoczonych, gdzie przewidywana długość życia wzrosła w większości regionów, w których odnotowano największy spadek stężenia PM2,5 w ciągu ostatnich 20 lat. Stężenia PM10 i PM2,5 są wskaźnikami złożonych mieszanin zanieczyszczeń i są stosowane w zależności od charakterystyk cząsteczek jako wskaźniki odpowiedzialne za ich skutki.
W Unii Europejskiej przyjmuje się, że 8 – godzinna koncentracja ozonu powyżej 110 µg/m3 powoduje skutki zdrowotne. Dla stężeń większych niż 180 µg/m3 powinno nastąpić informowanie ludności o powstałej sytuacji a dla stężeń powyżej 360 µg/m3 powinno być ogłaszane ostrzeżenie o zagrożeniu zdrowia (Raport „Środowisko Europy 2010. Stan i prognozy – synteza”. Europejska Agencja Środowiska).
W Polsce stężenia zanieczyszczeń w otaczającym powietrzu są mierzone w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska, podsystemu jakości powietrza. Zadania realizowane w związku z kontrolą jakości powietrza w większości są kontynuacją dotychczasowych programów pomiarowych. Ze względu jednak na konieczność przystosowania systemu pomiarów i ocen jakości powietrza do dynamicznie zmieniających się przepisów prawodawstwa unijnego, w tym wymogów dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/50/WE z dnia 21 maja 2008 r. w sprawie jakości powietrza i czystszego powietrza dla Europy wprowadzono nowe zadanie dotyczące pomiaru stanu zanieczyszczenia powietrza pyłem PM2,5 dla potrzeb określenia krajowego celu redukcji narażenia”. Ponadto od 2010 roku przeprowadzana jest analiza stanu zanieczyszczenia powietrza pyłem PM10 i PM2,5 z uwzględnieniem składu chemicznego pyłu i źródeł naturalnych (GIOŚ 2009. Program Państwowego Monitoringu Środowiska na lata 2010 – 2012).
 
 
NFOŚiGW NFOŚiGW

Kontakt

Polska Federacja Pacjentów Dialtransplant
ul. Indiry Gandhi 21, 02-776 Warszawa

tel./fax: + 48 22 644 67 95

biuro@federacjapacjentow.pl
www.federacjapacjentow.pl

Newsletter

Jeśli chcesz otrzymywać informacje wpisz w poniższe pole swój adres e-mail i wyślij


Odwiedziny: 71641
Ten serwis, podobnie jak większość stron internetowych wykorzystuje pliki cookies. Dowiedz się więcej o celu ich używania i zmianie ustawień cookie w przeglądarce. Korzystając ze strony wyrażasz zgodę na używanie cookie, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki. | Polityka cookies