Czego możesz jeszcze nie wiedzieć o smogu?
Dzień dobry. Nie wiem, czy wiecie, ale w Polsce znajdują się trzydzieści trzy spośród pięćdziesięciu najbardziej zanie… Wiecie, tak? A o tym, że jeżeli chodzi o jakość powietrza, niektórym miejscowościom
w Polsce udało się prześcignąć Pekin? Też wiecie. No dobra. Doskonale zdaję sobie sprawę, że w ostatnim czasie w zasadzie przez wszystkie środki masowego przekazu przewija się temat smogi i jeżeli jeszcze nie słyszałeś o tym drogi widzu, że jakość powietrza w Polsce jest nie najlepsza i to mówiąc dosyć łagodnie, to prawdopodobnie właśnie obudziłeś się z niekrótkiej śpiączki, czego zdecydowanie gratuluję. Tak trzymać!
To jest transkrypcja odcinka z kanału Naukowy Bełkot – wersja wideo dostępna poniżej:
Książka Dawida:
Natomiast fakt, że o czymś się bardzo dużo mówi nie znaczy, że powiedziało się o tym czymś wszystko.
To nie jest tak, że uważam, iż coś jest niekompletne. Bardzo dobrze, że ten temat się porusza, bo najwyższy czas. Jakoś powietrza w Polsce jest naprawdę uwłaczająca jak na europejskie standardy. Natomiast pomyślałem, że dobrze by było usystematyzować tę wiedzę, a w zasadzie nie tyle usystematyzować, co podkreślić pewne kwestie, które niekoniecznie zawsze są odpowiednio naświetlone, albo w ogóle się o nich nie wspomina. Tak więc zamiast kompendium wiedzy o smogu, które byłoby bardzo nudnym wykładem akademickim, dostaniecie film, który pewnie ma tytuł: „Rzeczy, których możesz nie wiedzieć o smogu”. Jeżeli o nich wiesz, to przepraszam, że marnuję twój czas.
Zacznijmy od tego, że nie każdy dym to smog, a mówię o tym, dlatego, że kiedy się ogląda pewne materiały w Internecie, bardzo często można tam trafić na zdjęcia kłębów białego dymu, które unoszą się
z białoczerwonych kominów elektrociepłowni. Nie wiem, na ile jest to świadome, na ile nieświadome, ale generalnie to, co wydobywa się z komina elektrociepłowni, to nic innego jak para wodna w ogromnej większości. Jeżeli chodzi o standardy europejskie, o regulacje europejskie, to są one bardzo ostre i bardzo rygorystycznie przestrzegane, jeżeli chodzi o to, jak wyglądają spaliny, jaki jest skład spalin, jaki jest wpływ tych spalin na środowisko naturalne.
Inną ciekawą kwestią godną wspomnienia jest to, że mamy dwa rodzaje smogu. Smog nazywany smogiem typu Los Angeles i smog nazywany smogiem typu londyńskiego. Ten pierwszy jest charakterystyczny dla miesięcy letnich bowiem wymaga silnego operowania słońca. Jest on spowodowany tym, że pewne substancje chemiczne, między innymi te, które wydobywają się z rur wydechowych samochodów, reagują pod wpływem promieniowania ultrafioletowego tworząc substancje, które po wniknięciu do ludzkiego organizmu wywierają na ten organizm tak zwany stres oksydacyjny. Mogą to być tlenki azotu, albo chociażby ozon. Z drugim rodzajem smogu spotykamy się teraz w Polsce. Jest on charakterystyczny dla miesięcy zimowych i zwykle jest konsekwencją nie najrozsądniejszego spalania głównie materiału węglowego, drewna i śmieci. Warto w tym miejscu także zaznaczyć, że nie każde zanieczyszczenie powietrza to automatycznie smog, bo bywa czasem tak, że na przykład wiatr, masy powietrza przyniosą do miasta powiedzmy pył, który nie może być jako smog zaklasyfikowany, bowiem smog jest kombinacją dwóch czynników. Jeden to działalność człowieka, czyli na przykład spalanie węgla, a druki to niekorzystne zjawiska pogodowe. Niekorzystna pogoda jak na przykład brak wiatru i opadów, który mógłby albo zanieczyszczenia rozwiać na większej powierzchni albo zwyczajnie usunąć z powietrza.
Można wyróżnić cztery podstawowe składowe zanieczyszczenia powietrza, a ja w tym odcinku skupię się głównie na tym, co nam tej zimy potencjalnie najbardziej zagraża, czyli na zawieszonych
w powietrzu ciałach stałych, tych PM-ach, od angielskiego particulate matter. O konsekwencjach zdrowotnych jednak za chwilę, bo uwaga, uwaga w Polsce nie jesteśmy najgorsi. Nie mówię w żadnym wypadku, że jest dobrze. Jest bardzo, bardzo, a nawet bardzo źle, ale nie jesteśmy najgorsi, o czym można by pomyśleć, kiedy usłyszymy informację, że polskie miasta wyprzedzają Pekin, jeżeli chodzi
o zanieczyszczenie powietrza. Po pierwsze zdarza się to okazjonalnie i głównie zimą, bo w lecie na przykład dopuszczalne poziomy zanieczyszczenia powietrza nie są tak notorycznie przekraczane. Po drugie zwykle do takiego artykułu dołącza się zdjęcia z najgorszych pekińskich dni, to znaczy zdjęcia, na których praktycznie nic nie widać ze względu na zanieczyszczenie powietrza poza garstką ludzi, którzy noszą na sobie maski. No, a prawda jest taka że, pomimo iż Pekin rzeczywiście do najczystszych miast nie należy, to nie znajduje się na liście, która uwzględnia największe miasta świata nawet w pierwszej dwudziestce, jeżeli uszeregujemy tę listę według zanieczyszczenia powietrza. Ba! Nie ma go nawet w pierwszej dziesiątce chińskich miast z najgorszym powietrzem.
Z chwilą, kiedy robiłem notatki do tego odcinka, gorzej było między innymi w indyjskim Delhi. Szacuje się, że jeżeli uwzględnimy całoroczną średnią, to jest tam dwa razy gorzej. Organizacje międzynarodowe przewidują, że połowa dzieci żyjących w tym mieście ma nieodwracalnie uszkodzone płuca, a zwykle za najbardziej zanieczyszczone miasto uchodzi Onitsha w Nigerii, ale tak jak mówię, w żadnym wypadku nie można tutaj wznosić toastów i cieszyć się z takiego stanu rzeczy, bo jeżeli spojrzymy na problem bardziej lokalnie, na przykład europejsko, to niestety sytuacja, tak jak mówiłem, jest uwłaczająca dla wizerunku naszego kraju i bardzo niebezpieczna dla nas. Jesteśmy bowiem czerwoną plamą na mapie Europy i gdyby nie pojedyncze wskazania ze stacji pomiarowych na Bałkanach zimą nieprzerwanie bilibyśmy rekordy, a trzeba wiedzieć, że zanieczyszczone powietrze jest bardziej niebezpieczne niż się wielu osobom wydaje. Trzeba wiedzieć, że według Światowej Organizacji Zdrowia nawet 80% mieszkańców miast oddycha niezdrowym powietrzem. Złej jakości powietrze stanowi poważne zagrożenie dla trzech miliardów ludzi na świecie. Oczywiście nie można tego zagrożenia wrzucać do jednego worka, bo to, czym grozi oddychanie zanieczyszczonym powietrzem zależy od tego, czym chemicznie są te zanieczyszczenia i jaka jest ich struktura fizyczna. Rzeczywiście fizyczna, bo tak jak mówię, planuję się skupić na cząsteczkach materii, na cząsteczkach ciał stałych zawieszonych w powietrzy, na tych particulate matter i w tym wypadku ich działanie na organizm ludzki bardzo będzie zależało od tego jaki jest ich rozmiar, bo sam akronim PM10 uwzględnia właśnie rozmiar tych cząsteczek. Frakcja ta zawiera wszystkie cząstki o rozmiarach mniejszych niż 10 mikrometrów, czyli milionowych części metra. PM2,5 oznacza, analogicznie, cząstki mniejsze niż 2,5 mikrometra. Dla porównania, ludzki włos ma średnicę około 100 mikrometrów. Tak jak mówiłem, oddziaływanie cząsteczek ciał stałych na ludzki organizm silnie zależy od ich rozmiaru.
Generalnie, im coś jest mniejsze, tym ma większe zdolności penetracyjne, tym może łatwiej wnikać do naszego organizmu, tym może, mówiąc kolokwialnie, w ciaśniejsze zakamarki się dostać, a w związku z tym może mieć poważniejsze konsekwencje zdrowotne. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem klasyfikuje oddychanie niezdrowym powietrzem, zanieczyszczenia powierza ciałami stałymi, jako czynnik bezwzględnie rakotwórczym to znaczy czynnik, którego rakotwórczość jest udowodniona wieloma badaniami klinicznymi i co do którego rakotwórczości raczej nie można mieć żadnych, ale to żadnych wątpliwości. Większe cząsteczki smogu działają głównie na błony śluzowe i układ oddechowy, powodują podrażnienie i są czynnikami wywołującymi stan zapalny. Do tego stopnia, że według niektórych badań konsekwencje oddychania powietrzem złej jakości są widoczne w morfologii krwi. Smog oddziałuje także na układ nerwowy aktywując układ współczulny, co skutkuje podwyższonym ciśnieniem krwi, nieregularną pracą serca oraz potencjalnie zmniejszonym wydzielaniem insuliny, co może prowadzić na przykład do cukrzycy. Mniejsze cząsteczki są, jak mówiłem, pod tym względem dużo bardziej niebezpieczne. Po pierwsze, dlatego że mogą docierać do samych pęcherzyków płucnych. Po drugie, jeżeli zostaną połknięte, to z przewodu pokarmowego mogą przenikać do krwi, gdzie bezpośrednio oddziałują na naczynia krwionośne podrażając śródbłonek, niszcząc śródbłonek, mogąc przyczyniać się do miażdżycy, udarów zatorów itd. w jednym z ciekawych badań naukowcy dali myszom oddychać przez pięć tygodni powietrzem zanieczyszczonym w dosyć znacznym stopniu cząstkami stałymi i po tych pięciu tygodniach zainfekowali je bakteriami, które mogą wywołać zapalenie płuc.
Porównywali następnie liczbę bakterii w przypadku tej grupy i w odniesieniu do grupy kontrolnej, która oddychała zdrowym powietrzem. Okazało się, że po 24 godzinach liczba bakterii w grupie oddychającej niezdrowym powietrzem była czterokrotnie wyższa niż w grupie kontrolnej, a po 48 godzinach aż trzydziesto pięciokrotnie wyższa. Dzieje się tak, dlatego że każde obce ciało w naszym organizmie to jest w pewien sposób niejako okop, taka ostoja dla bakterii, gdzie mogą się one bezpiecznie rozmnażać. To znaczy, jeżeli usadowią się na powierzchni ciała stałego, to nasz organizm, a więc nasz układ odpornościowy, ma do nich dostęp tylko z jednej strony. Może je atakować tylko z jednej strony i tak, jak z tego wynika, mogą się one dzięki temu łatwiej namnażać. Są bezpieczniejsze, kiedy w naszym organizmie znajdują się właśnie tego typu ciała stałe. Ale to nie wszystko. Każde 10 mikrogramów frakcji PM10 w metrze sześciennym powietrza powoduje, że umieralność u ludzi rośnie od 0,2-0,6%. Natomiast każde 10 mikrogramów frakcji PM2,5 na metr sześcienny powietrza w skali roku zwiększa ryzyko zapadnięcia na choroby układu oddechowego i krążenia o 6-13%. Około 3% wszystkich chorób układu krążenia i 5% wszystkich nowotworów płuc na świecie są przypisywane zanieczyszczeniu powietrza samymi tylko cząstkami stałymi. Według analiz Światowej Organizacji Zdrowia smog może prowadzić nawet do 3 milionów przedwczesnych zgonów rocznie, a ciągle pojawiają się nowe niepokojące badania jak na przykład to, które w mózgach pacjentów chorych na Alzheimera znalazło ślady świadczące o tym, że powietrze złej jakości może być jednym z czynników zwiększających ryzyko zapadnięcia na chorobę. Warto też wspomnieć o tym, że smog może zaburzać rozwój płodu zwłaszcza w trzecim trymestrze wpływając znacząco na wagę płodu, a to tylko namiastka statystyk. Wszystko to jest tym bardziej niepokojące, że tak naprawdę nie ma bezpiecznego poziomu zanieczyszczeń w powietrzu. To znaczy, analizy nie znalazły takiego stężenia zanieczyszczeń w powietrzu poniżej którego w ogóle nie ma negatywnych efektów zdrowotnych, co jest bardzo nietypowe. Większość czynników, które mogą nam zaszkodzić, mają takie stężenie, albo taką ilość, poniżej której negatywne efekty albo nie występują wcale, albo występują tak rzadko, że jest to bardzo trudne do namierzenia.
W przypadku zanieczyszczenia powietrza tak nie jest. Zawsze będzie obowiązywała zasada im mniej, tym lepiej, co jest dosyć ciekawe, bo nieintuicyjne w kontekście na przykład wyznaczonych norm. Te normy są wyznaczone arbitralnie. To znaczy, nawet jeżeli powietrze jest czystsze niż przewiduje norma, niż dopuszcza norma, to nie znaczy, że jest ono dla nas bezpieczne i zdrowe, bo lepiej by było, gdyby tych zanieczyszczeń znajdowało się w tym powietrzu jeszcze mniej. Zupełnie inną kwestią jest to, że jak można się domyślać, w Polsce te normy są notorycznie przekraczane. Na przykład według normy Światowej Organizacji Zdrowia jest limit dni w ciągu roku, na przestrzeni których średnia 24 godzinna, jeżeli chodzi o stężenie cząsteczek stałych w powietrzu, przekracza pewien dopuszczalny poziom i w tym roku, gdybyśmy mieli policzyć, kiedy ten limit został wykorzystany, a są to 3 dni w ciągu roku, to pierwszym dniem powyżej limitu byłby już 4 stycznia. Co nie oznacza, że ten problem pojawił się nagle, bo jeszcze dekadę temu było dużo gorzej, z tym że dopiero na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat dokładnie zrozumieliśmy, czym naprawdę grozi zanieczyszczenie powietrza. Prawdziwa jest zasada, która jest nazywana zasadą 80/20, zasada Pareta, która mówi, że 80% efektu, w tym wypadku mówię o poprawie jakości powietrza w Polsce, można uzyskać angażując 20% środków, czyli skupiając swoje wysiłki na 20% powiedzielibyśmy przyczyn. To znaczy między innymi, że na przykład 80% zużycia dywanu przypada na 20% jego powierzchni i jeżeli mamy intensyfikować nasze wysiłki na zmniejszenie zanieczyszczenia powietrza, to nie powinniśmy głośno mówić, a przynajmniej nie w pierwszej kolejności o tym, że trzeba wymienić wszystkie samochody, na samochody elektryczne, bo tak naprawdę komunikacja miejska ma znaczący wkład w smog, w słabą jakość powietrza tylko
w największych miastach Polski.
Dużo ważniejsza jest tak zwana niska emisja, bo tutaj wiele zależy od nas, a dokładniej od tych, którzy nie są podłączeni do miejskich sieci ciepłowniczych, od tych, którzy indywidualnie ogrzewają swoje domy, albo ogrzewają swoje domy z wykorzystaniem niewielkich osiedlowych kotłowni, no bo niska emisja, to jest emisja zanieczyszczeń do atmosfery z kominów, których wyloty znajdują się niżej niż 40 metrów nad powierzchnią gruntu, to znaczy, z których zanieczyszczenia tak naprawdę w dosyć wysokim stężeniu, dosyć wysokiej koncentracji w metrze sześciennym, są w stanie zatruć powietrze w bezpośrednim sąsiedztwie. Oczywiście, gdybyśmy mieli tutaj zarysować optymalne rozwiązanie, to uwzględniałoby ono albo podłączenie takich domów do miejskiej sieci ciepłowniczej, albo zamontowanie w nich jak najnowszych i jak najbardziej ekologicznych pieców, kotłów itd. oraz palenie w tych piecach, kotłach jak najbardziej ekologicznym opałem, czy to węglem, czy to ekogroszkiem, czy bardzo dobrze wysuszonym drewnem. Bądźmy szczerzy, nie zawsze można to zrobić i nie każdego na to stać, ale to, co każdy może zrobić, to takie korzystanie z tego, co ma, żeby było to jak najbardziej ekologiczne, to znaczy palenie w sposób jak najbardziej ekologiczny, bo niestety nasza Polska tradycja ogrzewania domów jest po pierwsze na wskroś nielogiczna, nieekonomiczna i to, co teraz odczuwamy, wybitnie nieekologiczne.
Mam tutaj na myśli to, że zdarza się, iż za kierownicą samochodów giną ludzie, jeżeli te samochody mają pięć gwiazdek w testach zderzeniowych, a znam perę osób, a przynajmniej z widzenia, które cale życie jeżdżą maluchem i nic im się nie stało. Oczywiście jest w tym sporo szczęścia, ale też i umiejętności kierowcy. Mój matematyk mówił, że kalkulator jest tak mądry, jak jego operator i analogicznie, można nawet w przestarzałym piecu palić węglem słabej jakości tak, żeby emisja zanieczyszczeń do atmosfery była jak najmniejsza. Najgorsze bowiem co można zrobić, co niestety zwykle się robi, to nieumiejętne palenie od dołu to znaczy takie, w którym żar przysypywany jest dużą warstwą węgla, bo co przecież często chodzić do kotłowni i dokładać, a w piecu przez to panują warunki sprzyjające powstaniu frakcji PM10. To znaczy dopływ powietrza jest utrudniony, jest tam mało tlenu w związku z tym pozostały materiał powoli się rozgrzewa. W tych warunkach ma miejsce piroliza, inaczej, dla węgla odgazowanie, albo koksowanie, czyli rozkład materiału bez dostępu powietrza z wyodrębnieniem produktów gazowych. Są to, jak sama nazwa wskazuje, korzystne warunki dla powstawania drobnego koksu, który niestety, jeżeli postąpimy tak, jak to teraz opisałem, może zostać wychwycony przez strumienie ciepłego powietrza i razem z tym ciepłym powietrzem opuścić piec przez komin.
Trzeba wiedzieć, że w normalnych warunkach zarówno większość tych produktów gazowych, jak i sam koks powinny ulec spaleniu, jednak ze względu na to, że ktoś nasypał do takiego pieca bardzo dużo węgla, to koks ma małą przestrzeń, w której panuje odpowiednia temperatura do jego spalenia. W zasadzie ta temperatura panuje tylko na dole pieca, natomiast korzystne warunki są stworzone ku temu, żeby koks unosił się razem z ciepłymi gazami w górę, w kierunku wylotu komina. Przez to opuszcza obszar, w którym mógłby ulec spaleniu. W ten sposób nie tylko zatruwamy środowisko, ale także ekonomicznie tracimy, bo paląc w ten sposób można stracić nawet 30% paliwa, 30% materiału, który powinien ulec spaleniu, powinien generować ciepło. Uniknięcie takie sytuacji jest bardzo, bardzo proste. Wystarczy dorzucać świeżego paliwa mniejszymi porcjami. Dzięki temu wydzielające się w niższych temperaturach gazy i cząsteczki stałe będą miały przynajmniej okazję zapalić się od temperatury żaru, która może osiągać 1000 stopni Celsjusza. Ale jest dużo lepsze rozwiązanie, mianowicie palenie od góry, czyli takie, w którym sypiemy do pieca tyle węgla, ile nam się tylko podoba i rozpalamy na górze, na powierzchni takiego ładunku. W wyniku tego te dolne warstwy stopniowo się rozgrzewają, a więc może w nich zachodzić to odgazowywanie, może zachodzić piroliza, a jeżeli powstaną jakieś gazy, które będą chciały się wydostać górą, albo w momencie, kiedy powstaje ten koks, który z tymi gazami może się niejako zabrać, to chcąc nie chcąc będą ona musiały przejść w okolicach żaru, czyli w okolicach miejsca, gdzie jest najcieplej, a więc maksymalizujemy szansę na to, że ulegną spaleniu. I tyle.
To nie jest takie bardzo trudnie, nie jest takie bardzo mozolne. Co więcej, jest też, jak już mówiłem, bardziej ekonomiczne, generuje mniejsze straty, a przede wszystkim, co jest teraz niezmiernie ważne, mniejsze zanieczyszczenie i nie tylko paląc węglem można zadbać o to, żeby robić to ekologicznie i bezpiecznie, bo na przykład, jeżeli palimy drewnem, to możemy postarać się, żeby to drewno było jak najbardziej suche i generalnie w Internecie jest cała masa wartościowych przepisów na to, jak zwiększyć ekonomię i ekologię ogrzewania domów. Wszelkie niezbędne linki zostawiam w opisie. Sprawdzicie tam między innymi, czy wasz piec nadaje się do tego, żeby palić w nim od góry. I po raz kolejny, nawet z naukowego punktu widzenia wynika, przynajmniej według mnie, że w niosek jest taki, iż wystarczy nie być dupkiem. To wcale nie wymaga wielkiego wysiłku, nawet jeżeli wasz sąsiad kopci zgodnie z polską tradycją, to nie znaczy, że wy musicie. Może nawet wy będziecie tą osobą, która go uświadomi, że można inaczej i dzięki temu nie tylko zaoszczędzi pieniądze, ale także zaoszczędzi trucia sobie, sąsiadom, swoim dzieciom, waszym dzieciom, waszym dziadkom, czyli osobom, które są najbardziej narażone na konsekwencje oddychania niezdrowym powietrzem.
Być może odsłonicie zatrucia niezdrowym powietrzem waszego ulubionego youtubera, ale ile bym nie mówił, to tak długo jak nie zrodzi się w was chęć pracy nad tym, poprawy tego, to to jest czcze gadanie. Dlatego, zanim zakończę powiem jeszcze tylko, że jeżeli chodzi o maski przeciw smogowe, to te dobrej jakości rzeczywiście są w stanie zatrzymać około 95% zanieczyszczeń pochodzących od cząstek stałych, natomiast, jeżeli ktoś chce się chronić za maseczką chirurgiczną, to zgodnie z większością danych, jest ona skuteczna przez 8 do 10 godzin i zatrzymuje nie więcej niż połowę zanieczyszczeń z frakcji PM10 i PM2,5, także szału nie ma, ale lepsze to niż nic. Może się ogarniemy, może uwierzymy w tę moc inicjatyw oddolnych, bo jeżeli mamy coś poprawić, jeżeli chodzi o jakość powietrza, to właśnie w kwestii niskiej emisji najmniejszym nakładem sił, a w zasadzie tylko chęcią możemy zdziałać najwięcej. Nie ma co liczyć na polityków. Trzymajcie się. Do zobaczenia, do usłyszenia!
Autor odcinka – Dawid Myśliwiec