Drobny pył i smog

Opis

Drobny pył i smog

Szkodliwość smogu (mieszanina głównie ozonu, tlenków azotu, dwutlenku siarki i drobnego pyłu) jest już od dawna znana i dobrze udowodniona. W ostatnich latach wykazano, jak ważną rolę w tym kontekście pełnią drobne pyły. Pyły klasyfikuje się w zależności od wielkości cząstek.

PM10 (PM = particulate matter) odnosi się do wielkości cząstek mniejszych niż 10 mikrometrów (1/100 milimetra), tj. PM10 obejmuje wszystkie pyły, których nie można odfiltrować za pomocą filtra o wielkości porów 10 mikrometra.

PM2,5 i PM0,1 mają odpowiednio cząstki 2,5 i 0,1 mikrometra względnie mniejsze niż filtr o tych rozmiarach. Określa się je jako frakcję torakalną (frakcja wnikająca w obręb klatki piersiowej), jako frakcję respirabilną (frakcja cząstek wnikająca do pęcherzyków płucnych) oraz jako ultra-drobny pył.

Dzisiaj zazwyczaj dokonuje się pomiarów PM10 i na te cząstki są zorientowane wytyczne. Technika pomiarowa i dokładność pomiaru są dla drobniejszych pyłów nadal bardzo problematyczne.

Występowanie

Drobny pył pochodzi w ok. 75% z procesów spalania, w szczególności za powstanie PM0,1 odpowiada ruch drogowy, i to niemal wyłącznie silniki Diesla. Dla pyłu PM10 przyjmuje się, że w miastach w pobliżu ulic, około 30% cząstek pyłu drobnego pochodzi z silników samochodowych, na obszarach miejskich około 20%, a na obszarach wiejskich 10%. (Lambrecht i inni, Raport na zlecenie Federalnej Agencji Środowiska, 1999).
Dalszymi źródłami pyłów są przemysł, gospodarstwa domowe i drobni konsumenci (na przykład ogrzewający mieszkania drewnem) oraz naturalne źródła.

Zagrożenia dla zdrowia

W aspekcie zagrożenia dla zdrowia spowodowanego przez cząsteczki drobnego pyłu należy wziąć pod uwagę kilka różnych czynników. Ogólnie rzecz biorąc, mniejsze cząsteczki wnikają głębiej do płuc niż większe cząsteczki, a więc działają dłużej. Drobny pył o wielkości cząstek od 5 - 10 mikrometrów dociera tylko do nosogardzieli, a o wielkości cząstek 3 mikrometrów już do oskrzeli. Cząstki ultradrobnego pyłu (PM 0,1) docierają do pęcherzyków płucnych, skąd wcale lub tylko bardzo powoli mogą zostać usunięte. Istnieją również przesłanki wskazujące na to, że cząstki ultradrobnego pyłu mogą z nosa, wzdłuż nerwu węchowego, dotrzeć do mózgu. U dzieci, które narażone są na bardzo wysokie stężenia, może to ujemnie wpływać na inteligencję i wydajność pamięci. Najwyraźniej dotyczy to również osób starszych (Hutter & Wallner, 2011).

Ogromne znaczenie dla zagrożeń wynikających z pyłów jest stężenie i właściwości substancji, np. jej toksyczność. Równie ważna jest w tym kontekście powierzchnia cząstek.

Skutki oddziaływania pyłów na zdrowie zostały opisane poniżej w Opisie 1 i 2.

Opis 1: Pył zawieszony, pył drobny i ultra drobny

  • Średnie pyły PM10 - zanieczyszczenie w Niemczech ok. 25 mikrogramów/m3, w tym spaliny samochodowe 4 mikrogramy/m3, niemal w całości pochodzące ze spalin oleju napędowego. Potencjał redukcji 3 mikrogramy/m3
  • Ekstrapolacja: 10000 do 19000 zgonów rocznie spowodowanych spalinami z oleju napędowego, z czego 10 % rak płuc, 90 % choroby układu oddechowego i układu krążenia; możliwe zmniejszenie o 75 %.

"Ponieważ są to choroby układu oddechowego i układu krążenia oraz raka płuc, które w stosunkowo zaawansowanym wieku prowadzą do zgonu, to skrócenie przewidywanej długości życia u pojedynczych osób wskutek tych chorób jest znacznie mniejsze niż w przypadku przyczyn zgonów, które występują wcześniej w życiu.… zastosowanie filtrów o dużej powierzchni wyłapujących cząstki pyłu mogłoby, w porównaniu do obecnej sytuacji, przedłużyć przewidywaną długość życia średnio o 1 do 3 miesięcy."

Źródło: A. Kappos i inni (2003), E. Wichmann (2004).

Opis 2: Pył zawieszony, pył drobny i ultradrobny oraz jego działanie na dzieci

  • 80% pęcherzyków płucnych tworzy się po urodzeniu, a wzrost płuc odbywa się do końca wieku dojrzewania. Płuca małych dzieci są więc wciąż niedojrzałe, a zatem bardziej wrażliwe. -> Układ immunologiczny u dzieci nie jest jeszcze w pełni rozwinięty.
  • Dzieci oddychają dużo szybciej i przebywają częściej na zewnątrz niż dorośli.
  • Drobny pył wywołuje napady astmy.
  • Zanieczyszczenie powietrza (smog) wiąże się z przedwczesnymi porodami, zmniejszeniem masy urodzeniowej noworodków, wczesnymi zgonami dzieci z powodu chorób układu oddechowego.
  • Wzrost pyłów PM10 o 10 mikrogramów/m3 powoduje wzrost śmiertelności dziennej o 0,5 - 1,6%.

Drobny pył i alergie

Badając związek między drobnym pyłem a alergią należy rozróżniać z jednej strony wpływ drobnego pyłu na istniejącą już alergię, a z drugiej pył jako przyczynę alergii.

Różne badania przekrojowe z astmatykami wykazały, że narażenie na działanie pyłu drobnego i ultradrobnego - w szczególności pochodzącego z ruchu drogowego - koreluje z zaburzeniami dróg oddechowych, utrudnieniem funkcjonowania płuc i z potrzebą leczenia farmakologicznego. W badaniach doświadczalnych zostało udowodnione, że cząstki pyłu mają wpływ na kształtowanie przeciwciał IgE. Pył może nasilać objawy u osób cierpiących na alergie, szczególnie u astmatyków i osób cierpiących na katar sienny. Możliwym wyjaśnieniem jest osiadanie drobnego pyłu na pyłkach roślin i wzmacnianie w ten sposób ich alergicznego oddziaływania.

Wiele dowodów sugeruje, że drobny pył może również powodować alergie. Badania doświadczalne wskazują, że drobny pył pochodzący z ruchu drogowego może ryzyko alergii zwiększać. Ostatnie na szeroką skalę zakrojone badania kohortowe dla tych samych grup wiekowych wykazały, że pomiędzy pyłem PM 2,5 pochodzącym z ruchu drogowego, a ryzykiem zachorowania na astmatyczne zapalenie oskrzeli, katar sienny czy też alergiczną nadwrażliwość na pyłki, zachodzi znacząca korelacja (Morgenstern i współpracownicy, 2008).

Posumowanie

Niektóre aspekty mechanizmu działania są nadal niejasne. Wyraźnie udokumentowany jest związek pomiędzy zawartością drobnego pyłu i liczbą dziennych hospitalizacji oraz zgonów. Ekstrapolacja, że w Niemczech 10000 - 19000 zgonów (były też liczby 69 000 i 100000 rozpowszechniane) rocznie spowodowanych jest spalinami z silników Diesla, jest obarczona wieloma niewiadomymi. Pewne wydaje się jednak, że występujące problemy zdrowotne przy obciążeniu drobnym pyłem są poważne, i ilościowo znacznie ważniejsze niż większość innych środowiskowych problemów zdrowotnych, również dlatego że problem ten dotyczy bardzo dużej części populacji. Z tego powodu zachodzi tutaj również pilna potrzeba działania.

Wniosek z tego: Nie ma nieszkodliwego poziomu stężenia drobnego pyłu. Dla populacji Unii Europejskiej, w wyniku całkowitego zanieczyszczenia drobnym pyłem średnia przewidywana długość życia zostanie skrócona, co najmniej o jeden rok.

Wartości dopuszczalne/ wartości wskaźnikowe/ wartości progowe

Poziom UE

W dyrektywie UE 1999/30/WE (Rozporządzenie o Wartościach Imisji dla Zanieczyszczeń Powietrza - 22 Niemieckie Federalne Rozporządzenie Kontroli Imisji (BImSchV) z dnia 11 września 2002 r. włączone do prawa niemieckiego), zostały ustalone następujące wartości dopuszczalne dla pyłów:

  1. Od 1 Stycznia 2005, należy przestrzegać średniej dziennej wartości dla PM10 w wysokości 50 mikrogramów/m³ przy 35 przekroczeniach w danym roku kalendarzowym.
  2. Od 2005 roku, średnia roczna dla pyłu PM10 wynosi 40 mikrogramów/m³.

Dyrektywa dla drobnego pyłu w powietrzu i zawarte w niej dopuszczalne wartości są przedmiotem intensywnych i kontrowersyjnych dyskusji na poziomie UE.

W grudniu 2007 roku Parlament UE przyjął nowelizację dyrektywy w sprawie drobnego pyłu. Miasta o szczególnie trudnym położeniu (np. geograficznej lokalizacji w kotlinie) mogą do 2011 r. skorzystać z okresu przejściowego. Muszą one jednak udowodnić, że podjęły odpowiednie działania w celu poprawy jakości powietrza.

Jednocześnie Parlament Europejski przyjął obowiązkowe górne granice dla ultradrobnego pyłu (PM2.5):

  1. Od 2010 r. obowiązuje wartość docelowa dla PM2.5 w wysokości 25 µg/m³ (wartość ta nie jest wiążąca).
  2. Od 2015 r. obowiązuje dopuszczalna wartość dla PM2.5 w wysokości 25 µg/m³
  3. Od 2020 r. dopuszczalna wartość dla PM 2,5 zostanie obniżona do 20 µg/m³.

Poziom federalny

Do tej pory niemieckim miastom przychodzi z trudnością dotrzymanie wyżej wymienionych wartości dopuszczalnych określonych przez EU. Miasto Stuttgart, na przykład, dzienną dawkę dla PM10, przekroczyło 35 razy do 13 marca 2005 r.

(Szczegółowe informacje na temat wdrażania dyrektywy w sprawie drobnych pyłów w Niemczech patrz pełna wersja artykułu).

Strefy ochrony środowiska

 W wielu dużych miastach, zostały utworzone strefy ochrony środowiska, w których na razie mogą jeździć tylko samochody, z tak zwanymi środowiskowymi (ekologicznymi) plakietkami, których kolor mówi o normie czystości spalin, jakie spełnia dany pojazd. Za kilka lat w tych strefach do jazdy zostaną dopuszczone tylko samochody z zieloną plakietką.

Specjaliści (w tym Federalny Urząd Ochrony Środowiska), dokonują pomiarów aktualnych stężeń drobnego pyłu w powietrzu zewnętrznym kilka razy dziennie w kilku stacjach pomiarowych. Wartości te są dostępne w Internecie w Niemieckiej mapie przeglądowej. W Berlinie wprowadzenie strefy ochrony środowiska doprowadziło do zmniejszenia o połowę najbardziej szkodliwych zdrowotnie drobnych pyłów (M. Lutz 2011).

Zapobieganie

Oprócz wprowadzenia zasadniczej, a przynajmniej inteligentnie sterowanej redukcji prędkości i zwiększenia montażu filtrów sadzy w pojazdach z silnikiem Diesla, wskazane byłoby, aby promować publiczną komunikację i jej rozbudowę. Autobusy i inne pojazdy komunalne mogłyby na przykład zostać przestawione na gaz ziemny i/lub elektryczny napęd. Całkowite zanieczyszczenie powietrza w naszych miastach można by, dzięki takim środkom, zmniejszyć o około 20 proc.

Całokształt zagadnień związanych z zanieczyszczeniem powietrza cząstkami drobnego pyłu wskazuje na problemy w sytuacji, gdy trudne do dotrzymania standardy zdrowotne wprowadzane są przez ustawy czy rozporządzenia.

Tym niemniej dyrektywa UE jest znacząca i ważna, a przede wszystkim stanowi impuls, ażeby ogół społeczeństwa zainteresował się problemem i jego konsekwencjami, i poważnie zastanowił nad tolerancją emisji szkodliwych substancji pochodzących od ruchu drogowego.

Mehr zum Thema Drobny pył i smog:

Diesen Artikel...

Stand: 5. April 2013 - 12:19 Uhr

Autor/Autorzy:

Źródło: 

GTÜ / pixelio.de