Co z tym smogiem?

Anna Dulak

eco info | 03.01.2017 14:29

Tylko przez 35 dni ze wszystkich 365 dni w roku mogą występować warunki wpływające na przekroczenie norm stężenia pyłu w powietrzu. Mówią o tym przepisy prawa. Tymczasem w samym województwie śląskim w 2014 roku takich dni było od 53 do nawet 144.

Do czynników świadczących o niekorzystnej sytuacji należą: bardzo niskie temperatury, zamglenia i brak wiatru rozwiewającego zanieczyszczenia. Dopuszczalny poziom pyłu zawieszonego PM10 wynosi 50 µg/m3 dla jednej doby. Niestety, liczba dni w województwie śląskim w 2014 roku z przekroczoną wartością dopuszczalną dobową dla pyłu PM10 wynosiła prawie wszędzie powyżej 35 dni (od 53 do 144 dni z przekroczeniami). Jedynie na stacji znajdującej się na Jurze Krakowsko-Częstochowskiej (w Złotym Potoku), poza zabudową mieszkaniową, ilość dni z przekroczeniami była mniejsza od 35 (21 dni z przekroczeniami). Około 90% przekroczeń wystąpiło w okresie sezonu grzewczego, czyli w okresie od października do kwietnia.

Smog to wciąż bagatelizowana sprawa – zarówno przez władze poszczególnych miejscowości, jak i samych mieszkańców. Niewystarczające działania w zakresie informowania i edukacji na temat smogu sprawiają, że ludzie nie przywiązują do tego problemu zbyt wielkiej wagi. Wciąż przyczyniają się do pogorszenia jakości powietrza. Niestety nie wiedzą, jak smog ma duży wpływ na ich zdrowie, a nawet życie

O przyczynach, konsekwencjach, sposobach zapobiegania, a także poziomie wiedzy ludzi na temat smogu rozmawiamy z dr Mieczysławem Leśniokiem z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach.


Jakie są najnowsze dane w zakresie zanieczyszczenia powietrza?

Dane dostępne na stronie WIOŚ Katowice przekonują, że w ciągu ostatnich kilku lat stan zanieczyszczenia powietrza się poprawił i to zdecydowanie. To dobrze, że ludzie mają dostęp do takich informacji i mogą w każdej chwili je zobaczyć – nie tak, jak kiedyś, gdy wszystko chowano „do szuflady”, nie informując społeczeństwa o poważnych sytuacjach.

Jak przedstawiają się dane dla miast, a jak dla wsi? Jak duża jest to różnica między miastem, a wsią?
Miasto rządzi się swoimi prawami, ma inną specyfikę w stosunku do terenów pozamiejskich. Występuje tu charakterystyczne zjawisko ściśle związane z klimatem miejskim - kojarzonym najczęściej z tzw. miejską wyspą ciepła: miasto różnie się nagrzewa, co zależy od rodzaju powierzchni, te ciemne powierzchnie absorbują ciepło. Ważne są również źródła emisji, sztucznego ciepła z ogrzewania, jak i spalin i liczba mieszkańców. W efekcie, na skutek ograniczonego przewietrzania, powietrze tam stagnuje, w przeciwieństwie do terenów pozamiejskich. Dziś jednak ogrzewanie większości miast funkcjonuje już w oparciu o sieci wysokosprawne, czyli tak jak elektrownie, elektrociepłownie lub inne źródła, które eliminują zanieczyszczenia, są bowiem wyposażone w urządzenia do redukcji tych zanieczyszczeń, takich jak elektrofiltry lub reduktory odsiarczające. Z kolei tereny pozamiejskie są nieco odizolowane od wysokosprawnych źródeł energii. Ale również w mieście znajdują się osiedla, które mieszczą się w dalszym oddaleniu od takich źródeł. W takich przypadkach trzeba podjąć zupełnie inne środki – przede wszystkim zachęcić ludzi do instalowania urządzeń niskoemisyjnych, takich jak piece gazowe, fotowoltaika, panele słoneczne, dobrej jakości kotły do spalania, np. z podajnikiem na ekogroszek itd. Poza tym muszą być konsekwentnie stosowane środki administracyjne, czyli kontrole odpowiednich służb, chociażby straży miejskiej. Wtedy, gdy takie kontrole się pojawią, ludzie dostając jakieś kary, zmobilizują się do działań w zakresie zmiany sposobu spalania. Takie działania powinny również uwzględniać możliwość dopłaty, aby zachęcić do podjęcia takich działań – chociażby dofinansowania z funduszy unijnych, do których mamy dostęp. Korzystają z nich Niemcy oraz inne kraje, natomiast u nas panuje niestety bezład. Ogólnie rzecz biorąc, musi być pewna konsekwentność, ciągłość i spójność koncepcji poprawy jakości powietrza.

Czy to prawda, że zimą powietrze jest o wiele bardziej zanieczyszczone? Z czego to wynika? Jak to się dzieje, że latem jest inne powietrze, niż zimą?
Oczywiście. Wynika to z warunków meteorologicznych. Latem jest cieplej, powietrze jest rozprężone i nasłonecznienie większe, a więc dostawa energii jest dwa razy większa. Kiedy nagrzane powietrze się rozpręża, unosi się do góry. Natomiast zimą, kiedy powietrze jest wychłodzone i sprężone, to stagnuje przy powierzchni ziemi przez prawie cały dzień. Kiedy jeszcze nie ma wiatru, kiedy nie ma dynamicznej cyrkulacji, to pozostajemy w tym powietrzu przez długi czas. A skoro powietrze jest ciężkie, to pochłania wszystkie zanieczyszczenia, szczególnie w sytuacji, kiedy jest mgła i której najczęściej towarzyszy zjawisko inwersji. Zwykle powietrze unosi się do góry, a zimne cały czas stagnuje, zgodnie zaś z zasadami fizyki atmosfery temperatura powietrza spada wraz z wysokością. W inwersji, z którą mamy do czynienia w zimie, jest odwrotnie. Dlatego znajdujemy się w przysłowiowej „matni”, czyli cały czas przy powierzchni ziemi panuje zimno. Dodatkowo, kiedy takie powietrze stagnuje dłuższy czas, to sytuacja się jeszcze pogłębia. Latem jest zupełnie inaczej, bo ziemia się ogrzewa i mamy zwykle klasyczną strukturę termiczną.

Które województwa są najbardziej zanieczyszczone? Gdzie powietrze jest najbardziej zanieczyszczone, a które województwa są najczystsze?
Najbardziej zanieczyszczone województwo to jednak nasze województwo śląskie, przy czym może nie wszystkie regiony. Kolejnym jest oczywiście województwo małopolskie, aczkolwiek tam dochodzi jeszcze jeden czynnik decydujący, czyli położenie. Topografia, a więc rzeźba terenu ma istotne znaczenie. Jeżeli miasto znajduje się w obrębie doliny czy kotliny, to przy tak niesprzyjających warunkach zimowych, o których wspominałem, powietrze spływa i tam stagnuje, w przeciwieństwie do miast położonych na wysoczyznach. Bo taka jest zasada – zimne, ciężkie powietrze spływa w dna dolin. Dlatego takie problemy ma Kraków, takie problemy ma Nowy Sącz, Kotlina Żywiecka, Kotlina Jeleniogórska i wiele innych. Zimą szczególnie, ale czasami też latem czy w okresach jesiennych i wiosennych. Dane zamieszczone na stronie Agencji ds. Zanieczyszczenia w Europie wskazują, że na pierwszych dwóch miejscach pod względem zanieczyszczenia są miasta z Bułgarii, a później niestety jest Polska – m.in. Kraków czy właśnie Katowice. Bolączką jest to, że aż cztery czy pięć miast położonych jest w naszym województwie. Jeśli chodzi o inne województwa, to najbardziej zanieczyszczone są te, w których zlokalizowane są duże źródła emisji oraz rozległe źródła niskiej emisji.

Pozostańmy przy temacie województwa śląskiego. Wydaje się, że smog ma ścisły związek z kopalniami czy przemysłem ciężkim. Ale coraz więcej kopalni jest likwidowanych, a smog pozostaje. Z czego to wynika? Jakie są inne przyczyny powstawania smogu, abstrahując już od kopalni czy przemysłu ciężkiego?
Przede wszystkim czynniki meteorologiczne, czyli to, o czym mówiłem wcześniej. Generalnie w Polsce mieliśmy do czynienia z częstszym przemieszczaniem się wyżów i niżów, natomiast w ciągu ostatnich lat obserwujemy większą częstotliwość takich układów, które powodują stagnację powietrza. Zdarza się to właśnie szczególnie zimą lub w porze jesiennej. Aktywność wyżowa wzrosła w ostatnich latach, a jeśli mamy coraz częściej do czynienia z takimi sytuacjami, to jest to niejako czynnik potęgujący. Pojawia się tu jednak problem połączenia kilku czynników, nie tylko jednego. Z jednej strony są warunki meteorologiczne, klimatyczne, synoptyczne, ale z drugiej strony mamy czynniki ekonomiczne, przede wszystkim oszczędność ludzi. Spalanie węgla wciąż jest dla nich bardziej opłacalne niż inwestowanie w ekologiczne rozwiązania. Kopalnie generalnie nie emitują zanieczyszczeń, sprzedają tylko węgiel, ale często złej jakości. Zanieczyszczenie powietrza spadło, ponieważ wiele zakładów korzysta z takich możliwości, aby nie płacić kar za zanieczyszczanie środowiska i inwestować w urządzenia do redukcji spalin. Należą do nich elektrownie, elektrociepłownie, również inne zakłady. Jednak problem tkwi w niskiej emisji oraz wzroście ilości samochodów. Kiedyś w rodzinach był jeden samochód, teraz na jedną rodzinę przypada ich czasami kilka. Suma tych wszystkich czynników, a więc po pierwsze - pyły z niskiej emisji, a po drugie - zanieczyszczenia z pojazdów samochodowych i innych jeszcze źródeł, składa się na skalę zanieczyszczeń. Wszyscy mówią, że trzeba poprawić tylko kotły, natomiast nikt się nie zastanawia nad tym, jak rozładować ten sznur samochodów stojących w porannych i popołudniowych korkach, które, jadąc wolno, wydzielają więcej szkodliwych substancji, niż jadąc szybciej.

Unijna polityka zakłada, że do 2050 r. z ulic europejskich miast znikną auta o napędzie spalinowym. Jak ta polityka wpłynie na wyniki zanieczyszczenia powietrza? Czy to spowoduje poprawę sytuacji?
Likwidacja samochodów z silnikiem spalinowym oznaczałaby, że przejdziemy na elektryczne. Nie wierzę w to, ponieważ znam sposób myślenia nie tylko Polaków, ale również ludzi spoza Polski i oni nigdy się na to nie zgodzą. Więc nie jest to jakieś szybkie i radykalne rozwiązanie, według mnie.

Ile smogu powstaje w wyniku działalności zakładów, a na ile jest to kwestia „zwykłych” ludzi?
Smog powstaje tylko i wyłącznie w odpowiedniej sytuacji, to znaczy na skutek pewnych zależności, czyli połączenia kilku czynników – meteorologicznych, topograficznych oraz wielości i rodzaju emisji zanieczyszczeń. Natomiast smog nie występuje wtedy, kiedy jest korzystna sytuacja pod względem meteorologicznym, powodująca wynoszenie powietrza wraz z zanieczyszczeniami w górę. Choćby nawet zakłady przemysłowe zapylały czy, powiedzmy, domy kopciły, to jeżeli wystąpi opad deszczu lub śniegu, przyjdzie wiatr i wszystko rozwieje. Natomiast z sytuacją smogową mamy do czynienia wtedy, kiedy istnieją warunki niekorzystne wskutek połączenia kilku przeciwnych zjawisk.

Ile czasu musi upłynąć, aby zmniejszyć stężenie tego zanieczyszczenia do takiego stopnia, aby móc powiedzieć, że powietrze jest względnie czyste, albo przynajmniej aby osiągnąć takie stężenie, jak najbardziej czyste województwa?
Odpowiem w ten sposób. Jeśli jednego dnia mamy sytuację meteorologiczną niekorzystną, a następnego dnia przychodzi sytuacja korzystna, to jakość powietrza szybko się poprawia. Natomiast najgorsze są sytuacje kiedy układy wysokiego ciśnienia zalegają przez długi okres czasu, czyli np. przez 4-5 dni. Wtedy powietrze stopniowo nasącza się, cały czas jest to sytuacja stagnacji, jeśli powietrze się nie rusza, to w konsekwencji prowadzi do kryzysów smogowych. Te największe, które powinny być przez władze zaklasyfikowane jako alerty smogowe, pojawiają się po 3-4 dniach. Wtedy ludzie nie powinni wychodzić z domu, a dzieci nie powinny przebywać na powietrzu. Przez 3 lata  prowadziliśmy  badania na dzieciach z najniższych klasach podstawowych. Otóż u zdrowych dzieci objawy związane ze smogiem uskuteczniały się w postaci kaszlu, kataru, bólu głowy, dopiero po trzech dniach zalegania smogu. Jeśli połączymy te dwie rzeczy, czyli nasączanie powietrza zanieczyszczeniami i objawy oraz niekorzystną sytuację pogodową, to otrzymamy ewidentny dowód na to, że smog jest wówczas najbardziej niebezpieczny.

Do czego może prowadzić życie w zanieczyszczonej miejscowości, oprócz wspomnianych przed chwilą problemów zdrowotnych?
Jeśli to są dzieci, to nie ucierpią tak od razu. Ale szczególnie osoby starsze mogą mieć poważne dolegliwości i tu radziłbym, aby jednak środki masowego przekazu informowały o niekorzystnych sytuacjach. Oglądając wiadomości lokalne, gdzie podawane są komunikaty o wzroście zanieczyszczeń, ludzie nie powinni tego lekceważyć, zwłaszcza jeśli jest to już stan przekraczający pewną normę. Być może chodzenie w maseczkach stanowi jakieś rozwiązanie, ale chciałbym zwrócić uwagę na jeszcze jedną rzecz. Zanieczyszczenia w postaci pyłów dzielą się według nomenklatury na tzw. pyły PM 10, czyli o frakcji 10 mikrometrów, na pyły PM 2,5 o frakcji 2,5 mikrometra, a ostatnio badane są pyły o frakcji PM 1.0 o frakcji 1 mikrometra. Różnica między nimi polega na tym, że gdy będziemy wdychać pyły o frakcji 10 mikrometrów, czyli PM 10, to zwykle je odkrztusimy lub wydalimy. Natomiast przy wdychaniu pyłów o zdecydowanie mniejszych frakcjach nie ma takiej możliwości, ponieważ te najdrobniejsze dostają się do najgłębszych zakamarków naszych płuc, a później, poprzez metabolizm, przenikają w dalsze części naszego organizmu. Ze względu na to, że większość z nich to pyły toksyczne, nasz organizm powoli się wykańcza. Pyły i inne związki zatruwają nas, a wskutek tego częściej chorujemy i w konsekwencji umieramy.
Inny problem stanowią związki azotu. Cały czas mówimy o smogu typu londyńskiego, który występuje najczęściej zimą. Mamy jednak do czynienia jeszcze z innym smogiem - typu Los Angeles. W jego przypadku nie występują opady deszczu, który również służą przemywaniu atmosfery z zanieczyszczeń. Sytuacja zdecydowanie się polepsza, gdy mamy wiatr czy deszcz, albo śnieg. Na marginesie, w swoich badaniach stwierdziłem, że sytuacja po opadach śniegu była zdecydowanie lepsza, niż po opadzie deszczu. Płatki śniegu lepiej oczyszczają atmosferę niż krople deszczu, ponieważ kiedy są gęste, skuteczniej wyłapują zanieczyszczenia, szczególnie pyłowe. Pojęcie smogu typu Los Angeles pojawiło się na skutek obserwacji poziomu zanieczyszczeń. Los Angeles jest miastem rozległym, w którym panują specyficzne warunki klimatyczne - jest na ogół ciepło, występuje duże nasłonecznienie, a oprócz tego jest bardzo dużo samochodów. Poza pyłami, w wyniku spalania paliwa, emitują one NO2, czyli dwutlenek azotu. Kiedy wydostaje się on z tych samochodów, wskutek promieniowania ultrafioletowego następuje rozpad cząstki NO2. Powstaje wtedy cząsteczka NO i  jednoatomowa cząsteczka tlenu O. Ten jeden atom tlenu łączy się od razu z tlenem, który jest w atmosferze, czyli O2. Jeśli się połączą, to powstaje cząsteczka O3, a więc ozon. W stratosferze ozon pochłania część szkodliwego promieniowania UV, co jest  oddziaływaniem pozytywnym, ale dla nas w troposferze jest szkodliwy i trujący. Już przy wartościach przekraczających 80 ppm powoduje u ludzi bóle głowy, a przy ponad 120 cząsteczkach ppm wywołuje już poważne objawy. To drugi poza smogiem zimowym typu londyńskiego problem - smog letni, czyli tzw. ozonowy.


Wcześniej wspomniał Pan o konieczności informowania w mediach o poziomie zanieczyszczeń, o edukowaniu. Jakie inne działania, oprócz edukacji czy informowania, należałoby podjąć, aby zmniejszyć problem zanieczyszczenia?
Chociażby to, czego nie udało się nam zrobić ostatnio w ramach akcji Parku Technologicznego w Katowicach, gdzie jestem zaangażowany w działalność antysmogową. W działaniach tych chcieliśmy włączyć dzieci szkolne z 30 placówek w Katowicach.  Akcja polegałaby na tym, że przy pomocy prostych przyrządów pomiarowych, nazwijmy je czujnikami, które nie pochłonęłyby dużych środków finansowych z miasta lub innego funduszu, dzieci codziennie w prosty sposób odczytywałyby wartość poziomu zanieczyszczeń. Dane chcieliśmy odbierać i nanosić na mapę, którą potem pokazywalibyśmy w postaci przejrzystego opracowania w systemie GIS. Mogłoby ono docierać do środków masowego przekazu, aby ludzie widzieli, jaki jest poziom zanieczyszczeń, kiedy one występowały itd. Mapa byłaby aktualizowana dla każdego dnia. Mieszkańcy jednak wybrali inne projekty lokalne.

Jakie zna Pan firmy, które zmieniły swoją wewnętrzną politykę i poprawiły działania na rzecz ochrony środowiska?
W tej kwestii dużo się poprawiło, jeśli chodzi o małe zakłady, które wykorzystują systemy oczyszczania. Są to chociażby elektrociepłownie, które albo musiały zmienić swoją politykę ekologiczną, czyli zainwestować w urządzenia do redukcji emisji, albo płacić kary za emisję. Wiele z nich skorzystało z tego rozwiązania, tym bardziej, że złożony wniosek można było wspomóc możliwością odliczenia pewnej kwoty od podatku, co okazało się dodatkową motywacją. Przypuszczam, że zaliczają się do tego również inne zakłady przemysłowe.

W jakim kierunku idą zmiany, jeśli chodzi o stężenie zanieczyszczeń?
Uważam, że sytuacja jest zmienna, tak jak z klimatem, który zawsze się zmieniał i tak samo może być ze smogiem. Jednego roku może on być uciążliwy, a w drugim może go w ogóle nie być, albo po prostu częstotliwość jego występowania będzie mniejsza. Bądźmy realistami i nie ufajmy ślepo temu, co się mówi. Rzeczywiście, istnieją pewne symptomy wzrostu temperatury – raporty mówią, że rośnie ona o 0,7oC co 100 lat. Ale klimat się zmienia i jest zależny od zmian cyrkulacji atmosferycznej, oceanicznej, czynników astronomicznych, aktywności wulkanicznej, działalności człowieka i szeregu innych czynników. Przecież mieliśmy małą epokę lodową pomiędzy XIV a XVIII wiekiem. Natomiast w X wieku, kiedy panował Bolesław Chrobry, średnia temperatura wynosiła na terenie ówczesnej Polski 10-11oC . A nie było jeszcze przemysłu i zanieczyszczeń. Teraz ta temperatura wynosi średnio 7oC. Najzimniejsze miejsce w Polsce to Rysy w Tatrach, gdzie średnia wynosi -4 oC. Z kolei w Suwałkach, które większość ludzi uważa za najzimniejsze miejsce w Polsce, średnia temperatura roczna to około 5 - 6 oC. Z kolei najniższą temperaturę w Polsce zanotowano wcale nie tam, lecz w Żywcu. Było to w latach dwudziestych zeszłego wieku, a temperatura wynosiła -40,6 oC (11 lutego 1929 roku). Z kolei najwyższa temperatura w Polsce wynosiła +40,2 oC. Zanotowano ją również w latach dwudziestych w Prószkowie Opolskim (29 lipca 1921 roku).

To swoją drogą ciekawe, bo mówi się właśnie o ocieplaniu się klimatu, a jednak ta data jest dosyć odległa.
Teraz obecnie najwyższa temperatura to 39,5oC stopni w Słubicach w lipcu 1994 roku. Czyli kiedyś były cieplejsze lata i mroźniejsze zimy. I to jest ciekawe. Zresztą meteorologia to bardzo szczególna dziedzina nauki.

Jakie rozwiązanie Pana zdaniem poprawiłoby sytuację?
Nie da się tego powiedzieć w jednym zdaniu. Wszystko zależy od władz, od świadomości ludzi, od pewnej polityki. Czynników meteorologicznych się nie da zmienić, więc to raczej odpada, ale dużo zależy od przekazu informacji, kiedy jest źle. Ludzie powinni być świadomi, że zbliża się określona sytuacja. My jako klimatolodzy na podstawie pewnych obserwacji możemy podać odpowiednią prognozę, przewidzieć coś nieco wcześniej, więc tu nie jesteśmy bezradni – chodzi o to, aby ktoś umiał to przekazać. Różnego rodzaju mapki, jakie są przedstawiane w środkach masowego przekazu to w zasadzie tylko szablony, które nic nie mówią. Gdyby to było rzetelnie przedstawiane, ludzie by wiedzieli, że można spodziewać się np. sytuacji smogowej. Duże znaczenie ma sam sposób umieszczenia punktu pomiarowego. W Sosnowcu punkt zlokalizowano na szczycie osiedla, gdzie nie ma niskiej emisji, więc wyniki są na ogół dobre. Natomiast w Rybniku punkt zlokalizowano tam, gdzie jest niska emisja i w efekcie Rybnik należy do najbardziej zanieczyszczonych miast, a Sosnowiec już nie. Tylko czasami pojawia się tam jakiś problem. Do tego dochodzi ilość punktów pomiarowych. Jeden punkt nie świadczy o tym, że miasto jest zanieczyszczone. Kiedy byłem na stażu w Strasburgu na Uniwersytecie Ludwika Pasteura, zwiedzałem stacje monitoringu. Dowiedziałem się, na terenie samego Strasburga jest ponad kilkanaście stanowisk do pomiaru zanieczyszczeń. Nie mówiąc o całej Francji, gdzie jest kilkaset takich stacji. My mamy jedną w Katowicach i również po jednej w większych miastach naszego województwa. I to wszystko. Na uwagę zasługuje też ciekawa inicjatywa społeczna realizowana w Barcelonie, która polegała na tym, że do pomiaru zanieczyszczeń wykorzystano samych mieszkańców. W plecakach mieli umieszczone proste czujniki i kiedy jeździli po mieście – na rowerach czy skuterach - czujniki rejestrowały poziom zanieczyszczeń. W trajektorii, czyli wzdłuż trasy, gdzie dana osoba jechała, można było śledzić, jak wygląda poziom zanieczyszczeń. Potem zebrane dane przekazywano do komputera, który generował mapę, na której pokazano, jak zmienia się poziom zanieczyszczenia w danej porze dnia. Taka prosta rzecz, a jaka przydatna. To wszystko tylko świadczy o tym, jaki tam jest poziom zainteresowania problemem zanieczyszczenia, a bez takiego zaangażowania, przynajmniej na dziś, nie polepszymy jakości powietrza w Polsce i naszym regionie .

(ad)

 

Treści zawarte w publikacji nie stanowią oficjalnego stanowiska organów Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Katowicach.