Polska w dalszym ciągu niechlubnie plasuje się w czołówce najbardziej zanieczyszczonych państw Europy. Substancje znajdujące się w powietrzu trują nas nie tylko na zewnątrz, ale również w naszych domach czy miejscach pracy. Długotrwałe narażenie na podwyższone poziomy zanieczyszczeń wpływają na wzrost zachorowalności m.in. na choroby układu oddechowego. Osobami najbardziej narażonymi są dzieci, kobiety w ciąży, osoby starsze oraz chore. Aby nie bać się każdego oddechu, słusznym jest monitorowanie stanu powietrza. W poniższym artykule opiszemy obowiązujące w Polsce normy jakości powietrza oraz główne substancje trujące, które są obecne we wdychanym przez nas powietrzu.
Sześciostopniowa skala jakości powietrza
Główny Inspektorat Ochrony Środowiska opracował Polski Indeks Jakości Powietrza, który zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 24 sierpnia 2012 r. w sprawie poziomów niektórych substancji w powietrzu (Dz. U z 2012 r., poz. 1031), określa 6 przedziałów poziomów normowanych. W tabeli poniżej przedstawione zostały zakresy wartości progowych dla poszczególnych związków i odnoszą się do stężeń 1-godzinnych.
Kategorie jakości powietrza
Kategoria indeksu jakości powietrza „bardzo dobra” informuje, że zanieczyszczenia powietrza nie stanowią zagrożenia, a panujące warunki są idealne do aktywności na zewnątrz bez ograniczeń. Określenie „dobry” to komunikat o wciąż zadowalającej jakości powietrza, bardzo dobrej do aktywności na zewnątrz. Natomiast zanieczyszczenia powietrza stanowią minimalne zagrożenie dla osób narażonych na ryzyko. Osoby narażone na ryzyko to głównie ludzie starsi i chorzy, dzieci, kobiety w ciąży. Indeks „umiarkowany” określa akceptowalną jakość powietrza, ale zanieczyszczenia powietrza mogą stanowić niebezpieczeństwo dla osób ww.. Natomiast warunki są dobre do aktywności na zewnątrz.
Z kolei przy kategorii „dostateczny” jakość powietrza jest średnia, zagrażająca zdrowiu osób narażonych na ryzyko. Pozostałe osoby powinny ograniczyć spędzanie czasu na zewnątrz, zwłaszcza gdy doświadczą takich symptomów jak kaszel lub podrażnione gardło. Gdy indeks jakości powietrza jest „zły”, osoby starsze, dzieci i kobiety w ciąży powinni unikać wyjść na zewnątrz. Pozostali powinni je ograniczyć, nie zalecane są również aktywności na zewnątrz. Wskaźnik „bardzo zły” alarmuje, że jakość powietrza jest niebezpiecznie zła. Osoby narażone na ryzyko powinny bezwzględnie unikać wyjść na zewnątrz, pozostałe zaś ograniczyć je do minimum. Wszelkie aktywności na zewnątrz są odradzane.
Wyznaczanie indeksu jakości powietrza
Wyznaczenie aktualnego indeksu jakości powietrza polega na znalezieniu najgorszej z klas, określonych dla poszczególnych zanieczyszczeń. Przykład:
Dnia 12.02.2020 o godzinie 12:00 odnotowano następujące stężenia zanieczyszczeń:
PM10 – 142 µg/m3 (warunki “złe”)
PM2,5 – 125 µg/m3 (warunki “bardzo złe”)
NO2 – 121 µg/m3 (warunki “umiarkowane”)
SO2 – 35 µg/m3 (warunki “bardzo dobre”)
CO2 – 300 µg/m3 (warunki „bardzo dobre”)
Przy takich stężeniach aktualny Indeks Jakości Powietrza dla danego dnia i godziny przyjmuje wartość 6 – warunki bardzo złe, określoną przez stężenie pyłu zawieszonego PM2,5.
Zanieczyszczenia pyłowe powietrza
Jednym z głównych czynników środowiskowych wywierających negatywny wpływ na zdrowie populacji jest wysokie stężenie zanieczyszczeń pyłowych powietrza. Najbardziej niebezpieczne są pyły PM 1. Te ultradrobne cząstki przenikają przez płuca bezpośrednio do krwioobiegu i rozprzestrzeniają się do narządów. Długotrwałe oddychanie powietrzem o przekroczonym stężeniu pyłów PM 1, może wywołać szereg negatywnych skutków dla naszego zdrowia.
Cząsteczki PM 2,5 zawierają wtórne aerozole i cząstki spalania. Bez problemu przedostają się do krwi, a w konsekwencji zakłócają pracę innych organów, w tym serca i mózgu. Zbyt długie oddychanie powietrzem „bogatym” w PM 2,5 może doprowadzić do nadciśnienia oraz chorób układu krążenia, również zawałów serca. Krótkoterminowe narażenie na wysokie stężenie może nasilać objawy choroby płuc, różnych chorób o podłożu alergicznym takich jak astma, egzema, katar sienny, zapalenie spojówek. W dniu 15.03.2020 o godzinie 20:00 odnotowano bardzo wysokie stężenie PM2,5 – 110 µg/m³ w Biłgoraju (woj. lubelskie). Zaś w Tarnobrzegu (woj. podkarpackie) przy alei Warszawskiej – 13 µg/m³[3].
PM4 to frakcja respirabilna, a wdychane cząstki docierają aż do bezrzęskowych dróg oddechowych. PM10 ze względu na relatywnie duże rozmiary cząstek, dociera w układzie oddechowym nie głębiej niż do oskrzeli. Niemniej jednak to on odpowiada za ataki kaszlu, świszczący oddech czy zapalenie oskrzeli. Podrażnia również oczy przyczyniając się do zapalenia spojówek. Może również powodować nowotwory krtani i płuc. Stężenie PM10 w dniu 16.03.20 z godz. 23.00 w Józefowie, leżącym niedaleko Warszawy wynosiło 219 µg/m³, zaś w Radomiu na Trojańskiej 30 µg/m³[3].
Tlenek i dwutlenek azotu
Głównymi źródłami sztucznej emisji zarówno tlenku jak i dwutlenku azotu są energetyka przemysłowa, transport, produkcja nawozów sztucznych. Mając na uwadze normy jakości powietrza, dopuszczalny poziom 1-godzinnego stężenia NO2 wynosi 40 µg/m3, zaś NO 0.163 ppm. Dnia 14.03.20 w godzinach 18.00-19.00 w Rzeszowie na ul. Rejtana odnotowano 7,3 µg/m3 dla NO2, zaś w Krakowie na al. Krasińskiego 45,1 µg/m3[1]. Średni poziom dwutlenku azotu na wszystkich stacjach w Krakowie z dnia 17.01.2020 godz. 7:30 wynosił 41 µg/m³[2]. Przekroczenie granicznych progów i oddychanie zanieczyszczonym powietrzem działa drażniąco na układ oddechowy, a u osób zmagających się z przewlekłą chorobą obturacyjną płuc dodatkowo ogranicza sprawność tego narządu. Tlenek azotu szkodzi również w sposób pośredni, bowiem jest prekursorem powstających w glebach związków rakotwórczych, które mogą przenikać do żywności.
Dwutlenek siarki
Podczas spalania paliw zawierających siarkę, do atmosfery emitowany jest dwutlenek siarki. Nawet krótkoterminowa ekspozycja działa szkodliwie na układ oddechowy upośledzając jego funkcje. Wysokie stężenie SO2 (według normy jakości powietrza powyżej 350µg/m3 ) powoduje uszkodzenie nabłonka dróg oddechowych. Na stacjach monitoringu powietrza dnia 15.03.20 w godz. 18.00-19.00 odnotowano stężenie SO2 w Białymstoku 0,9 µg/m3 , natomiast w Nowym Targu 38,8 µg/m3[1]. W dniu 17.03.2020 o godz. 10:00 w Bolesławcu poziom SO2 wynosił – 3 µg/m³. W Poznaniu w tym samym czasie poziom dwutlenku siarki wynosił 12 µg/m³[3].
Tlenek węgla
Potocznie zwany czadem, tlenek węgla jest silnie trującym gazem wytwarzanym m.in. w procesie spalania dowolnego materiału opałowego w warunkach niedostatecznej ilości tlenu, jednak paliwem, które generuje go w największym stopniu jest węgiel. Tlenek węgla emitują również pojazdy z silnikami benzynowymi, elektrownie oraz procesy przemysłowe. Ze względu na powinowactwo do hemoglobiny, ogranicza transport tlenu w organizmie. Bardzo wysokie stężenia, 21 µg/m3, powyżej normy jakości powietrza, powodują zawroty głowy, dezorientację, utratę przytomności a nawet śmierć. Stężenie tlenku węgla dnia 15.03.20 w godz. 18.00-19.00 w Gdańsku wynosiło 0,3 mg/m3, zaś w Połańcu 1,5 mg/m3[1]. W Lęborku natomiast tego samego dnia o godz. 15:00 odnotowano stężenie CO na poziomie 767 µg/m³, zaś we Wrocławiu 210 µg/m³[3].
Dwutlenek węgla
Dwutlenek węgla jest produktem spalania i oddychania. W małych stężeniach nie jest groźny dla człowieka, jednakże gdy przekracza próg 3000ppm, stanowi poważne zagrożenie. Zakwasza organizm przyczyniając się do rozwoju licznych chorób, w tym nowotworowych. Powoduje powstanie hiperkapnii, co u człowieka jest stanem nienormalnego podwyższenia ciśnienia parcjalnego dwutlenku węgla we krwi, co w efekcie może prowadzić do kwasicy oddechowej i w następstwie obrzęku mózgu. Objawy zatruciem dwutlenkiem węgla mogą być podobne do wywołanych zatruciem tlenkiem węgla. Senność, otępienie, brak koncentracji to skutki dłuższego przebywania w niewietrzonym pomieszczeniu, gdzie stężenie dwutlenku węgla jest wysokie.
Siarkowodór
Siarkowodór to bardzo toksyczny gaz, o woni zgniłych jaj, który poraża organizm przez drogi oddechowe i błony śluzowe. Przy małych stężeniach, wdychanie gazu powoduje kaszel, podrażnienie spojówek, mdłości i wymioty. Przy dużych stężeniach (według normy jakości powietrza >20 ppm) następuje nagłe zatrzymanie oddechu i utrata przytomności. W ciągu zaledwie kilku minut następuje śmierć wskutek uduszenia.
Chlor i chlorowodór
Szkodliwe właściwości chloru były wykorzystywane w czasie I wojny światowej, kiedy to używano go jako gazu bojowego. Stężenie chloru już na poziomie 0,2 ppm powoduje suchość w gardle, kaszel, podrażnienie spojówek. Zbytnie „nawdychanie się” chloru prowadzi do obrzęku płuc, a nawet do śmierci. Przy stężeniu 3,5 ppm jest wyczuwalny jego ciężki, duszący zapach. Równie niebezpieczny jest żrący chlorowodór, który w ostrych zatruciach parzy i drażni błony śluzowe oczu oraz dróg oddechowych. Podczas jego wdychania występuje kaszel z wydzieleniem śluzu, czasem podbarwionego krwią.
Cyjanowodór
Cyjanowodór odpowiada za wiele śmiertelnych zatruć dymem w trakcie pożarów. Powstaje w wyniku pyrolizy wełny, bawełny, jedwabiu, nylonu, poliuretanów, gumy, styropianu, papieru oraz wielu innych produktów zawierających węgiel i azot. Jest silnie toksyczny i łatwo wchłania się do organizmu przez płuca, skórę i układ pokarmowy. Zbyt wysoka ekspozycja powoduje zawroty głowy, niewielką duszność. Przy jeszcze większych stężeniach następuje utrata przytomności z drgawkami, a w ciągu kilku minut następuje zgon.
Formaldehyd
Formaldehyd wydziela się m.in. podczas spalania gazu ziemnego czy węgla i paliw ropopochodnych. Znajduje się również w dymie, który wytwarza się podczas wędzenia mięsa, ryb czy wędlin, tym samym może do nich w pewnym stopniu przenikać. W organizmie zmienia się w kwas mrówkowy i wiąże z enzymami zawierającymi żelazo, prowadząc do niedotlenienia komórek. Powoduje również namnażanie się wolnych rodników, które przyczyniają się do rozwoju zmian nowotworowych.
Lotne związki organiczne
Lotne związki organiczne to jedne z najczęściej emitowanych do środowiska substancji, odpowiadającymi za spory procent smogu fotochemicznego i niszczenie warstwy ozonowej. Są obecne w farbach, klejach, drewnie czy laminatach. Nawet krótkotrwałe wdychanie LZO powoduje podrażnienie skóry, oczu i nosa, bóle i zawroty głowy, a nawet nudności. Z kolei długotrwałe narażenie organizmu przyczynia się do uszkodzenia wątroby i nerek, chorób nowotworowych, bezpłodności a także uszkodzenia płodu.
Dlaczego tak istotne jest sprawdzanie jakości powietrza?
Zła jakość powietrza jest nie tylko zagrożeniem dla zdrowia, to także straty gospodarcze spowodowane m.in. wzrostem wydatków na leczenie. Emisja zanieczyszczeń gazowych powoduje również pogorszenie stanu i zmniejszenie liczby zasobów środowiskowych, zakwaszenie gleb i akumulacji toksyn w organizmach roślinnych. Dbanie o utrzymanie prawidłowej jakości powietrza i stosowanie rozwiązań na poziomie lokalnym może wpłynąć na poprawę stanu biosfery. Na stronie GIS możemy sprawdzić poziom zanieczyszczenia w swojej okolicy. Do dyspozycji mamy także aplikacje mobilne. Ponadto, jako firma produkująca urządzenia bezzałogowe oferujemy innowacyjny system do pomiarów środowiskowych DRONIKA (oficjalna strona produktu: https://dronika.pl/). Celem monitorowania jakości powietrza jest uzyskiwanie informacji i danych dotyczących poziomów substancji w otaczającym powietrzu. Dzięki tym pomiarom hasło: „wyjdź na świeże powietrze się dotlenić”, nie będzie pustym frazesem.
[1] http://powietrze.gios.gov.pl
[2] https://www.se.pl/krakow/gigantyczna-mgla-w-krakowie-to-smog-fatalna-jakosc-powietrza-w-malopolsce-dane-aa-sadg-oicz-8UdT.html
[3] https://airly.eu/map/pl
