Kalkulator smogu

Dzięki naszemu kalkulatorowi dowiesz się jaki ładunek substancji toksycznej - benzo[a]pirenu, trafia do Twoich płuc w ciągu roku podczas zwykłego oddychania, w przeliczeniu na ilość papierosów jaką trzeba byłoby wypalić, by uzyskać tak dużą dawkę. Wystarczy, że wybierzesz swoje miasto i ilość czasu jaki spędzasz na zewnątrz.

Z tekstu obok naszego kalkulatora dowiesz się również czym jest smog i skąd się bierze. Poznasz różne rodzaje smogu oraz substancje wchodzące w jego skład. Zrozumiesz, w jaki sposób przeliczamy w naszym kalkulatorze smogowym rakotwórczy benzo[a]piren zawarty w powietrzu na wypalone papierosy i przestraszysz się (mamy nadzieję) ogromną listą szkodliwych działań zanieczyszczenia powietrza na nasz organizm i jego zdrowie.

Smog to zjawisko atmosferyczne powstające w momencie połączenia i zmieszania się ze sobą powietrza z dymem, spalinami i innymi zanieczyszczeniami. Również poprzez zmieszanie, tym razem słów „smoke” – dym oraz „fog” – mgła, powstało samo słowo „smog”. Utworzenie tego terminu przypisuje się doktorowi Henry’emu Antoine Des Voeux, który w ten sposób opisał wydarzenia pogodowe rozgrywające się w Londynie w zimę 1905 roku. Już wtedy zauważono, że zadymiona mgła (ang. smoky fog) występuje dużo częściej w dużych ośrodkach miejskich i przemysłowych niż na obszarach wiejskich.

Wyróżnia się dwa rodzaje smogu:

Smog typu londyńskiego, który pojawia się w miesiącach zimowych na obszarach w umiarkowanej strefie klimatycznej. Dominują w nim toksyczne substancje powstałe podczas spalania węgla i innych paliw przemysłowych. To w głównej mierze właśnie ten smog nawiedza Polskie miasta zimą.

Smog typu Los Angeles, czyli smog fotochemiczny, pojawiający się w miesiącach letnich w strefach subtropikalnych. Jego źródłem są silniki samochodów oraz rafinerie ropy naftowej. Związki wydzielane przez nie do atmosfery ulegają dodatkowo reakcjom fotochemicznym pod wpływem światła słonecznego. W ten sposób powstają na przykład: aldehydy, ozon, azotan nadtlenku acetylu i inne węglowodory.

Zima, poranek. Zakładasz buty i wyruszasz do pracy. Gdy tylko otwierasz drzwi, do Twoich nozdrzy wdziera się nieprzyjemne, gryzące, w dodatku lodowate powietrze. Twoje oskrzela kurczą się, zwłaszcza jeżeli niedawno przechodziłeś/aś infekcję. Zaczynasz się podduszać. Niestety, nie będzie lepiej. Wrażenia te będą Ci towarzyszyć przez całą drogę na przystanek, do pracy, szkoły. Szczelniejsze otulanie się szalikiem i zakrywanie nosa niewiele pomaga. Ot typowy, urokliwy poranny spacer milionów Polaków. Czy zastanawiamy się, co dokładnie wywołuje te nieprzyjemne odczucia? Jakie toksyczne substancje kryją się w szufladzie podpisanej plakietką „smog”?

Z każdym oddechem do naszych płuc dostają się:

• tlenki węgla: CO₂ i CO. Ten drugi znany również jako czad. To związek wiążący się nieodwracalnie z hemoglobiną w naszej krwi, zaburzający transport tlenu i odpowiadający za niezliczone zgony osób z nieszczelną instalacją piecyków wykorzystywanych do ogrzewania;
• tlenki siarki (SO₂) oraz tlenki azotu (NO₂), które mieszając się z wodą atmosferyczną powodują powstanie kwaśnych deszczy;
• sadza oraz pyły.

Pyły zawarte w smogu to zlepione cząsteczki różnych substancji. Wykryto w nich między innymi wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (np. rakotwórczy benzo[a]piren), metale ciężkie, dioksyny, furany. Podczas pomiarów podaje się stężenia pyłów o określonej wielkości cząsteczek. Pyły PM₁₀ zwierają cząsteczki o średnicy mniejszej niż 10 mikrometrów. Dla porównania, ludzki włos ma średnicę około 60 mikrometrów. Cząsteczki te osadzają się głównie w gardle, krtani i tchawicy. Jeszcze bardziej niebezpieczne są pyły PM_2.5 o średnicy 2.5 mikrometra. Tak mały rozmiar pozwala im swobodnie przelatywać przez nos, gardło, krtań, tchawice i oskrzela, aż do pęcherzyków płucnych, gdzie mogą się osadzać, przenikać do naszej krwi, a jak wykazano w niedawnych badaniach - również do naszego mózgu!

Pyły występujące w smogu zawierają również benzo[a]piren. To przedstawiciel grupy wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych. Jest bardzo silnym kancerogenem. Osoby palące papierosy zainteresuje fakt, że w dymie z jednego papierosa zawarte jest ok. 14.86 nanogram benzo[a]pirenu. Niestety osoby wolne od tego strasznego nałogu również nie mogą czuć się bezpieczne. Pomijając przebywanie wśród palaczy i tzw. bierne palenie (wdychanie dymu papierosowego osoby palącej w pobliżu), mogą one ulec ekspozycji na benzo[a]piren po prostu decydując się na spacer zimą. Benzo[a]piren powstaje podczas nieefektywnego spalania węgla, śmieci i materiałów sztucznych w lokalnych kotłowniach lub domowych piecach (tzw. niskiej emisji). Niestety, las kominów ziejących trującym dymem jest typowym zimowym krajobrazem wielu polskich miast i miasteczek. Dzięki naszemu kalkulatorowi możesz policzyć ile papierosów „wypalasz” podczas takiego spaceru.

Z raportów Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska (GIOŚ) nie ulega wątpliwości, że to właśnie benzo[a]piren jest zanieczyszczeniem, dla którego dotrzymanie obowiązujących norm stężenia w powietrzu stanowi w Polsce największy problem. Przekroczenie dopuszczalnej średniej rocznej 1 ng/m³ odnotowano w około 90% wszystkich badanych stref. Rozkład stężeń benzo[a]pirenu w poszczególnych rejonach Polski przedstawiono na poniższym rysunku (źródło: raport GIOŚ).

Nikogo nie powinien zaskoczyć fakt, że aktualnie niemal cała Polska zmaga się z problemem zanieczyszczonego powietrza, zwanego powszechnie smogiem. Czy jednak jesteśmy świadomi konsekwencji obecności szkodliwych związków we wdychanym przez nas powietrzu? Jakie są dopuszczalne stężenia takich substancji?

GIOŚ zebrał dane ze stacji pomiarowych rozmieszczonych we wszystkich województwach i przygotował zbiorczy raport za rok 2017. Wyniki nie napawają optymizmem, ponieważ stwierdzono przekroczenie stężenia aż siedmiu różnych składników powietrza zagrażających zdrowiu człowieka. Obecnie największe zagrożenie stanowią:

• PM_2.5 - dopuszczalny poziom PM_2.5 w powietrzu wynosi 25 μg/m³. Jest to wynik uśredniany po całym roku kalendarzowym.
• PM₁₀ - norma określa w tym przypadku dwa kryteria oceny jakości powietrza, które stosuje się jednocześnie. W pierwszym z nich dopuszczalny poziom stężenia PM₁₀ może przekroczyć 50 μg/m³ na 24 godziny, ale maksymalnie 35 dni w roku. Z kolei drugie kryterium mówi, że roczne średnie stężenie PM₁₀ nie może być wyższe od 40 μg/m³.
• B[a]P - poziom docelowy beznzo[a]pirenu w powietrzu wynosi 1 ng/m³. Warto zwrócić uwagę, że nawet po wprowadzeniu tej granicznej wartości do naszego kalkulatora otrzymujemy równoważność około 450 papierosów na rok.

W klasyfikacji jakości powietrza dokonywanej w Polsce przez GIOŚ przyporządkowano poszczególne tereny do dwóch rodzajów klas. Obszary, w których zarejestrowano przekroczenia stężeń szkodliwych substancji zaliczono do klasy C, natomiast obszary o niskich poziomach stężeń, do klasy A. Poniższy rysunek, pochodzący z raportu GIOŚ, jednoznacznie pokazuje, że największym problemem jest benzo[a]piren, którego stężenie zostało przekroczone w niemal całej Polsce.

WHO, czyli Światowa Organizacja Zdrowia, ustanowiła normy maksymalnych stężeń dobowych pyłów. Dla PM₁₀ jest to 50 μg/m³, a dla PM_2.5 – 25 μg/m³. Wartości te nie powinny być przekraczane częściej niż 3 razy do roku. Co ciekawe, w Polsce poziom informowania (wartość stężenia pyłów, po przekroczeniu której władze muszą poinformować obywateli o zagrożeniu) wynosi dla pyłu PM₁₀ - 200 μg/m³, a poziom alarmowy (po przekroczeniu którego samorząd musi podjąć specjalne działania doraźne mające na celu redukcję ilości pyłu w powietrzu) dla pyłu PM₁₀ – 300 μg/m³. To najwyższe poziomy w całej Unii Europejskiej. Polacy dowiadują się o zagrożeniu dopiero po 4-krotnym przekroczeniu norm WHO!

Według Krajowego Ośrodka Bilansowania i Zarządzania Emisjami (KOBiZE) głównym źródłem obecnego w powietrzu pyłu zawieszonego oraz dioksyn jest spalanie pozaprzemysłowe. Mowa tu o domowych i kotłownianych piecach zasilanych węglem, drewnem i, co gorsza, odpadami komunalnymi (np. tworzywami sztucznymi). Niestety, są to najczęściej urządzenia prymitywne, niespełniające norm i wymagające dużego wkładu, by dostarczyć pożądaną ilość ciepła. Ilość ta jest zazwyczaj dodatkowo zwiększona z uwagi na fakt, że wiele polskich domostw jest słabo ocieplona i występuje w nich duża ucieczka ciepła.

Znaczącym źródłem tlenków azotu, pyłu zawieszonego i wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych jest motoryzacja, a zwłaszcza samochody napędzane silnikiem Diesla. Międzynarodowa Rada ds. Czystego Transportu (ICCT) opublikowała w 2017 roku raport, w którym wykazano, że silniki Diesla emitują o 50% więcej zanieczyszczeń, niż opisano w oficjalnych badaniach przeprowadzonych przez producentów pojazdów. Tlenki azotu emitowane przez pojazdy z silnikami Diesla miały związek z przedwczesną śmiercią około 38 000 osób tylko w 2015 roku.
Emisja przemysłowa, mimo że znacznie mniejsza niż w poprzednim wieku, nadal pozostaje nie dającym się zmarginalizować źródłem pyłu zawieszonego, wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, tlenków azotu i siarki, arsenu, rtęci, kadmu i ołowiu.

Co stoi za zdaniem: smog szkodzi zdrowiu? Przecież prawie każda osoba o tym wie. Wie i nic z tym nie robi. Łatwo jest nam ubrać zagadnienie w ogólnikowe zdanie: „smog szkodzi zdrowiu” albo „papierosy szkodzą zdrowiu”. To może znaczyć wszystko albo nic i jest dla naszego sumienia i umysłu łatwiejsze do zaakceptowania. Przyjemniej jest pomyśleć, że papierosy które palę „szkodzą mojemu zdrowiu”, niż że mam bardzo duże ryzyko zachorowania w przyszłości na raka płuc, zgonu i innych rzeczy, które się z tym wiążą. Dlatego w poniższej liście przytaczamy dokładne skutki wdychania smogu.

Smog powoduje:

• śmierć – spektakularnym przykładem zwiększania umieralności jest słynny smog z 1952 roku, który okrył obszar tzw. Wielkiego Londynu i w ciągu kilku dni stał się przyczyną zgonu ok. 4000 osób. Polacy również umierają z powodu smogu. Według szacunków WHO, w Polsce w 2016 roku z powodu zanieczyszczenia powietrza umarło ok. 29 000 osób! Dane w raporcie Europejskiej Agencji Ochrony Środowiska (dla roku 2014) budzą jeszcze większe przerażenie. Pyłowi PM_2.5 przypisuje się w nim zgony 46 000 osób, dwutlenkowi azotu – śmierć 1700 osób, a ozonowi troposferycznemu – zgon prawie 1000 osób. To kilkakrotnie więcej przedwczesnych zgonów niż roczna liczba ofiar wypadków samochodowych w naszym kraju! Zanieczyszczenie pyłem powoduje skrócenie życia przeciętnego Polaka o 6-12 miesięcy!
• powstawanie i nasilenie chorób układu oddechowego: astmy, przewlekłej obturacyjnej choroby płuc oraz infekcji dróg oddechowych. Dzieci kobiet w ciąży narażonych na smog częściej chorują na zapalenia górnych i dolnych dróg oddechowych, a także mają gorzej wykształcone płuca niż ich rówieśnicy. Ponadto dotyka ich zwiększone ryzyko wystąpienia niskiej wagi urodzeniowej, wcześniactwa, a nawet wewnątrzmacicznego obumarcia.
• tworzenie się nowotworów – oddychanie powietrzem zanieczyszczonym benzo[a]pirenem może odpowiadać wypaleniu w ciągu roku od kilkuset do kilku tysięcy papierosów. Według WHO 4 674 zgonów z powodu raka płuca w 2016 roku w Polsce można przypisać zanieczyszczeniu powietrza. Smog zwiększa również ryzyka zachorowania na raka pęcherza moczowego, mózgu, szyjki macicy i wielu innych organów.
• wzrost ciśnienia tętniczego, ryzyka wystąpienia niedokrwiennego udaru mózgu, zawału serca i zaostrzenia niewydolności serca. Wbrew pozorom, to nie choroby układu oddechowego, a właśnie choroby układu krążenia są przyczyną większości zgonów przypisywanych zanieczyszczeniu powietrza!
• gorszy rozwój układu nerwowego dzieci matek eksponowanych na zanieczyszczenia powietrza, gorsze wyniki w nauce dzieci i młodzieży, nasilenie depresji i pogorszenie funkcji poznawczych u dorosłych. Dopuszcza się również możliwość wpływu zanieczyszczenia powietrza na rozwój choroby Alzheimera.
• ogromne koszty dla społeczeństwa – w 2015 roku w Polsce utracono z powodu ekspozycji na pył PM_2.5 ok. 16 milionów dni pracy (przez tyle dni z powodu choroby lub przedwczesnej śmierci pracownicy nie przychodzili do pracy), co przełożyło się na szacunkowy koszt około 2.1 miliarda euro. Polacy utracili w 2016 roku ponad 572 000 lat życia wolnych od choroby.

Problem smogu dotyka nas wszystkich, całego społeczeństwa. Tylko jako ogół jesteśmy w stanie dostrzegalnie zmieniać otaczający nas świat i trapiące go problemy. Konieczne jest zwiększenie świadomości każdego Polaka jaki wpływ na powietrze ma jego samochód czy domowy system ogrzewania. Jak możemy przeciwdziałać rozprzestrzenianiu się zanieczyszczeń? Tak naprawdę nie potrzeba dużo! Możemy to zrobić poprzez:

• Zastępowanie pieców i kotłów na paliwa stałe (węgiel, drewno) innymi źródłami ciepła, mniej uciążliwymi dla środowiska (gaz ziemny, kolektory słoneczne). Co więcej, od 40% do nawet 100% całkowitych kosztów wymiany pokrywa państwo. Zrezygnujmy też z palenia drewnem i odpadami w kominkach i paleniskach domowych, to jest największe źródło szkodliwych substancji w powietrzu!

• Zaprzestanie palenia odpadów roślinnych w ogródkach i na polach. Nie palmy ściętej trawy, liści, chwastów oraz świeżo ściętych gałęzi ani nie wyrzucajmy ich do śmietnika. Możemy za to nawet dostać mandat! Zamiast tego przeznaczmy odpady roślinne na kompost lub zapakujmy je w specjalne worki i przekażmy firmie wywożącej odpady. Wiele miast prowadzi również akcje umożliwiające pozbycie się zbędnych odpadów.

• Korzystanie z rowerów lub transportu publicznego w miastach. Nie dość, że ograniczymy emisję pyłów do atmosfery i poprawimy nasze zdrowie, to jeszcze zredukujemy zmorę każdego miasta - korki! Opcja ta jest coraz częściej możliwa, ponieważ w wielu miastach pojawiają się ogólnodostępne stacje rowerowe dla mieszkańców, które można spotkać niemal co krok. Sprawdź ile możesz zyskać dni życia, zaoszczędzonych pieniędzy oraz... posadzonych drzew z naszym kalkulatorem samochód kontra rower!

Autorzy kalkulatora chcieliby serdecznie podziękować ruchowi społecznemu Krakowski Alarm Smogowy. To na podstawie informacji zebranych właśnie przez aktywistów Krakowskiego Alarmu Smogowego udało nam się stworzyć ten kalkulator. Jednocześnie chcielibyśmy wyrazić podziw oraz poparcie dla ich działań. To dzięki organizacjom takim jak ta zmieniają się społeczeństwa i rozpadają mury ludzkiego myślenia konformistycznego. Zapraszamy i zachęcamy do odwiedzenia ich strony internetowej i do dalszego pogłębiania swojej wiedzy o problemie smogu.

Założenia stojące za naszym kalkulatorem są bardzo proste:

• dorosła osoba wciąga do swoich płuc codziennie około 20 m³ powietrza, co daje średnio 0.83 m³ wdychanego powietrza na godzinę,
• powietrze w danym mieście zawiera określone stężenie benzo[a]pirenu - wybierz miasto by uzyskać średnie stężenie benz[a]pirenu w tej lokalizacji,
• powietrze wewnątrz budynków zawiera około 10% mniej tej trującej substancji,
• z powyższych danych możemy wyliczyć ile nanogramów benzo[a]pirenu wdycha w ciągu jednego dnia przeciętna dorosła osoba:

0.83 m³ × (czas_zewnątrz + 90% × czas_wewnątrz) × stężenie_B[a]P = masa_wdychanego_B[a]P

• jeżeli pomnożymy wynik przez liczbę dni w roku, otrzymamy masę benzo[a]pirenu wdychanego w ciągu roku,
• znamy również przeciętną ilość benzo[a]pirenu zawartą w jednym papierosie,
• jeżeli podzielimy masę benzo[a]pirenu wdychaną w ciągu roku przez zawartość benzo[a]pirenu w jednym papierosie, uzyskamy roczny odpowiednik wypalonych papierosów.