To mogą być skutki smogu

Uczeni ogłosili właśnie pierwsze wnioski trzyletniego projektu badawczego kierowanego przez dr. Mieczysława Leśnioka z Katedry Klimatologii Uniwersytetu Śląskiego. Interdyscyplinarna grupa badała zmiany stężenia i składu pyłów atmosferycznych (wchodzących w skład smogu, pochodzących głównie z tzw. niskiej emisji) w zależności od warunków meteorologicznych.

Próbowano też zdiagnozować bezpośrednie oddziaływanie tych zanieczyszczeń na zdrowie człowieka - na przykładzie grupy ok. 250 dzieci szkolnych z Sosnowca.

Wstępne wyniki tej części projektu wskazują, że w sprzyjającym kumulowaniu się zanieczyszczeń okresie jesienno-zimowym, w zależności od miesiąca, od 70 proc. do 85 proc. badanych dzieci miało objawy i dolegliwości. Były to m.in. kaszel dzienny i nocny, duszność astmatyczna, świąd nosa i spojówek, świszczący oddech czy wyciek z nosa - niezwiązane np. z typowymi objawami przeziębienia.

"Objawy te w większości nie pojawiały się w dniu, kiedy stężenie zanieczyszczeń, głównie pyłu było największe, ale po jednym, dwóch, a nawet trzech dniach" - wskazał dr Leśniok. "Na pewno wysokie stężenia wdychanych przez te dzieci zanieczyszczeń mogły mieć decydujące znaczenie i przekładały się na szereg tych objawów" - dodał. Zaznaczył, że to na razie jeden z pierwszych rzucających się w oczy efektów badań, w dalszej analizie są jeszcze m.in. wyniki testów alergicznych w badanej grupie dzieci.

Chcąc sprawdzić jak zanieczyszczenia powietrza bezpośrednio wpływają na ludzkie zdrowie, naukowcy uwzględnili, że długotrwałe wdychanie pyłów i gazów zbierających się blisko ziemi w znacznej mierze przyczynia się do schorzeń układu oddechowego (jak astma, alergie, choroby płuc, kaszel, katar, bóle gardła), układu krążenia (miażdżyca, niewydolność serca) oraz układu nerwowego (choroby Alzheimera i Parkinsona). Dlatego do badań wybrano grupę dzieci niedotkniętych jeszcze chorobami przewlekłymi czy cywilizacyjnymi.

Dzieci te mają od 8 do 12 lat, uczą się w sosnowieckiej szkole podstawowej nr 45 mieszczącej się kilkaset metrów od siedziby Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego (gdzie prowadzony jest stały monitoring jakości powietrza). Dzieci - prócz testów alergicznych - przechodziły m.in. badania spirometryczne sprawdzające wydolność płuc; wraz z rodzicami wypełniały też comiesięczne karty z szczegółowymi pytaniami o zaobserwowane reakcje organizmu.

Badając zmiany w zanieczyszczeniu powietrza pyłami naukowcy odnosili je do warunków meteorologicznych i cyrkulacyjnych (kierunek napływu mas powietrza w atmosferze, który czasami jest bardzo zmienny m.in. w zależności od pory roku). Pobierane na wysokości 3 m i 100 m nad poziomem gruntu próbki pyłów badali pod mikroskopem, aby poprzez poznanie składu próbować określić ich źródła. Jednocześnie pobierano i badano próbki alergennych pyłków roślin. Zebrane dane poddano obróbce statystycznej.

Analiza wyników potwierdziła kluczowy wpływ warunków synoptycznych i meteorologicznych na lokalne stężenie i skład pyłów. Niekorzystne warunki meteorologiczne potęgują szkodliwość i oddziaływanie zanieczyszczeń. Chodzi przede wszystkim o pogodę wyżową, której w zimie towarzyszą mróz, brak wiatru i duża wilgotność. Krótki dzień i niskie położenie słońca nad horyzontem nie pozwala na wystarczające ogrzanie powierzchni ziemi i wznoszenie się zebranego przy niej zanieczyszczonego powietrza w wyższe warstwy atmosfery, jak dzieje się to latem. Poprawę przynosi zwykle zmiana pogody na niżową, związaną z silniejszym wiatrem i opadami deszczu lub śniegu.

Bezwietrzna i bezdeszczowa pogoda sprzyja najwyższemu stężeniu pyłów, zarówno o większych rozmiarach cząsteczek (do 10 mikrometrów) jak i mniejszych (do 2,5 mikrometra). Najczęstszą przyczyną przekroczeń dobowej normy tego typu zanieczyszczeń jest zachodząca głównie zimą tzw. inwersja termiczna (gdy temperatura przy ziemi, zwłaszcza w obniżeniach terenu, jest niższa niż w wyższych warstwach atmosfery).

Prowadzone przez interdyscyplinarny zespół analizy próbek pyłów jednoznacznie wykazały, że głównym ich źródłem jest tzw. niska emisja. Tym terminem określana jest emisja pyłów i gazów ze źródeł niskich, znajdujących się blisko powierzchni ziemi (paleniska indywidualnych gospodarstw domowych, lokalne kotłownie, transport). Zanieczyszczenia te zawierają m.in. drobinki węgla (sadzy), substancje lotne: siarczany, azotany, chlorki, a także substancje toksyczne: wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, w tym dioksyny i furany.

Wysoka szkodliwość niskiej emisji wynika przede wszystkim ze stosunkowo nieefektywnego spalania węgla i jego pochodnych w najprostszych piecach (w domach czy lokalnych kotłowniach). Jeszcze groźniejsze jest spalanie tworzyw sztucznych czy odpadów organicznych; przy tych paliwach spada bowiem efektywność spalania, a rośnie stężenie wydzielanych niebezpiecznych substancji.

Emitowane do atmosfery pyły wraz z gazami są przyczyną smogu. Latem powstaje przede wszystkim smog fotochemiczny, którego głównym źródłem są przemiany i reakcje chemiczne tlenków azotu emitowanych z układów wydechowych pojazdów. W okresie jesienno-zimowym uciążliwość smogu wynika przede wszystkim z wysokich stężeń unoszących się w powietrzu pyłów i niekorzystnych warunków pogodowych.

Nawet kilkukrotne przekroczenia dopuszczalnych średnich dobowych stężeń pyłu zawieszonego utrzymywały się jesienią ub. roku w wielu miastach woj. śląskiego przez kilkanaście dni z rzędu. W połowie lutego 2012 r. dobowe normy w Wodzisławiu Śląskim zostały przekroczone o blisko 1500 proc. Problem przekraczania norm nie dotyczy tylko terenów uprzemysłowionych czy wielkich miast, ale też takich miejsc jak położony w kotlinie Żywiec, gdzie np. w styczniu br. normy zostały przekroczone o 278 proc.

Analizując wstępne wnioski z dobiegającego końca projektu badawczego dr Leśniok wskazał m.in. potrzebę doskonalenia metod prognozowania elementów pogody niekorzystnych dla zanieczyszczenia powietrza. Chodzi o poprawę systemu właściwego ostrzegania - ważnego wobec skali zagrożeń wiążących się z zanieczyszczeniami. Wykorzystywane obecnie modele matematyczne czasem zawodzą.

"Wykorzystując wyniki badań można także opracować odpowiednią strategię i wpływać na zmniejszenie skutków wpływu zanieczyszczeń na zdrowie. Ludzi trzeba nie tylko informować ale jednocześnie edukować i sukcesywnie mobilizować do działań na rzecz poszanowania dobrej jakości powietrza i korzyści wynikających z wymiany kotłów węglowych na nowocześniejsze lub z zastosowania innych metod pozyskiwania energii" - zaznaczył naukowiec.

"Nie mogą to jednak być działania prowadzone pochopnie, w szybkim tempie i bez znaczącego wsparcia finansowego, jak zakłada projekt wycofania węgla do 2020 r., stanowiącego obecnie w ponad 80 proc. źródło energii w Polsce" - podkreślił dr Leśniok.