1. Źródła zanieczyszczeń powietrza. Najważniejsze szkodliwe substancje spotykane w atmosferze – Artur Badyda
1.1. Wprowadzenie
1.2. Źródła emisji zanieczyszczeń
1.3. Zmiany stężeń zanieczyszczeń
2. Normy jakości powietrza – Dominik Kobus
2.1. Metody monitoringu i ocen zanieczyszczenia powietrza
2.2. Problemy jakości powietrza w Polsce
3. Wpływ zewnętrznych zanieczyszczeń powietrza na jego skład
3.4. Równanie bilansu zaniecz yszczeń w pomieszczeniu
3.5. Zmienność danych stosowanych w analizach
3.5.1. Intensywność wymiany powietrza
3.5.2. Osadzanie cząsteczek pyłu w pomieszczeniu
3.5.3. Reakcje chemiczne międz y zanieczyszczeniami w pomieszczeniach
3.6. Sposoby ograniczenia zagrożeń zdrowotnych związane z techniką wentylacyjną i ich szacowana skuteczność
3.6.1. Stan odniesienia
3.6.2. Optymalizacja intensywności wymiany powietrza
3.6.3. Kontrola źródeł zanieczyszczeń
3.6.4. Filtracja powietrza
3.7. Podsumowanie
4. Depozycje zanieczyszczeń, mechanizmy działania toksycznego i rola mechanizmów obronnych człowieka – Piotr Dąbrowiecki, Andrzej Chciałowski, Henryk Mazurek 57
4.1. Uwarunkowania anatomiczno fizjologiczne 58
4.2. Wpływ patologii układu oddechowego
4.3. Rola wielkości cząstek i mechanizmów oczyszczania
4.4. Czas i intensywność narażenia 62
4.5. Mechanizmy działania toksycznego 62
4.6. Wpływ na mechanizmy obronne płuc 64
5. Konsekwencje ekspozycji dla układu oddechowego u dzieci – Henryk Mazurek
5.1. Specyfika narażenia w wieku rozwojowym
5.1.1. Wpływ zak ażeń układu oddechowego na następstwa narażenia na zanieczyszczenia powietrza 70
5.2. Konsekwencje ekspozycji układu oddechowego dziecka
5.2.1. Smog zimowy (typu londyńskiego)
5.2.2. Smog fotochemiczny (typu Los Angeles)
5.3. Podsumowanie
6. Konsekwencje ekspozycji dla układu oddechowego u dorosłych
– Adam Antczak, Damian Tworek, Adam J. Białas
6.1. Wstęp
6.2. Górne drogi oddechowe
6.3. Dolne drogi oddechowe
6.3.1. Odpowiedź zapalna w zak resie dolnych dróg oddechowych wywoływana przez zanieczyszczenia powietrza 91
6.3.2. Wpływ na parametr y czynnościowe płuc 91
6.3.3. Przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP)
6.3.4. Astma
6.3.5. Choroby śródmiąższowe płuc
7. Konsekwencje ekspozycji na zanieczyszczenia powietrza dla układu krążenia – Ewa Konduracka
7.1. Mechanizmy oddziaływania zanieczyszczenia powietrza na układ krążenia
7.2. Wpływ k rótkotrwałej ekspozycji na zanieczyszczenia powietrza na umieralność
7.3. Wpływ wieloletniej ekspozycji na zanieczyszczenie powietrza na umieralność
7.4. Choroba wieńcowa
7.5. Niewydolność serca
7.6. Wpływ na zaburzenia rytmu i zatrzymanie krążenia
7.7. Wpływ na występowanie i przebieg nadciśnienia tętniczego
7.8. Wpływ na r yzyko udaru mózgu
8. Konsekwencje ekspozycji na zanieczyszczenia powietrza dla ośrodkowego układu nerwowego – Marek W. Kowalczyk 109
9. Wpływ zanieczyszczeń powietrza na rozwój raka płuca – Andrzej Chciałowski 115
9.1. Wstęp
9.2. Pył zawieszony a rak płuca 116
9.3. Miejscowe oddziałanie cząsteczek pyłu zawieszonego
9.4. Wpływ pyłu zawieszonego na regulację rozwoju nowotworu 118
9.5. Podsumowanie 120
10. Wpływ zanieczyszczenia powietrza na występowanie nowotworów złośliwych innych niż rak płuca – Ewa Konduracka
10.1. Rak piersi u kobiet
10.2. Rak prostaty
10.3. Złośliwe nowotwory układu krwiotwórczego
Guzy mózgu
11. Inne następstwa narażenia na smog – Henryk Mazurek
11.1. Wpływ zaniecz yszczeń powietrza na mechanizmy epigenetyczne
11.2. Następstwa narażenia w okresie prenatalnym (ciężarnych)
11.2.1. Odległe następstwa ekspozycji prenatalnej
138
139
11.3. Inne następstwa ekspozycji 140
11.3.1. Interakcje zanieczyszczeń i mikrobiomu dróg oddechowych 142
11.4. Podsumowanie 143
12. Konsekwencje społeczne i ekonomiczne zanieczyszczenia powietrza – Łukasz Adamkiewicz, Zbigniew Bochniarz, Dominika Mucha, Anna Gayer, Artur Badyda
147
12.1. Konsekwencje społeczne zanieczyszczenia powietrza 147
12.2. Ekonomiczne konsekwencje następstw zanieczyszczenia powietrza 149
12.2.1. Metodyk a obliczeń zewnętrznych kosztów zdrowotnych
12.3. Internalizacja zewnętrznych kosztów zdrowotnych
150
153
12.4. Podsumowanie i wniosk i 155
13. Możliwości ograniczenia emisji – Artur Badyda, Jakub Jędrak
13.1. Wprowadzenie
13.2. Emisja ze źródeł komunalno bytowych
13.2.1. Standardy emisyjne dla nowych urządzeń grzewczych
13.2.2. Wymagania jakościowe dla węgla
13.2.3. Uchwały antysmogowe
13.2.4. Spalanie odpadów
13.2.5. Kwestie socjalne i ekonomiczne, ceny nośników energii
13.3. Emisja ze źródeł komunikacyjnych
13.3.1. Poziom zmotoryzowania i wiek pojazdów
13.3.2. Jakość i stan techniczny pojazdów
13.3.3. Transport publiczny i działania wspierające
13.3.4. Strefy ograniczonej emisji komunikacyjnej
13.3.5. Pozostałe rozwiązania
14. Możliwości ograniczenia narażenia indywidualnego i jego następstw – Artur Badyda, Jakub Jędrak
14.1. Wprowadzenie
14.2. Unikanie przebywania na zewnątrz
14.3. Ograniczenie lub eliminacja narażenia na zanieczyszczenia ze źródeł wewnętrznych
14.3.1. Narażenie na dym tytoniowy
14.3.2. Oczyszczanie powietrza w pomieszczeniach
14.4. Zmniejszanie narażenia na zanieczyszczenia powietrza zewnętrznego
14.4.1. Unikanie aktywności fizycznej
14.4.2. Unikanie miejsc o dużym natężeniu ruchu
14.4.3. Maski przeciwpyłowe 187
14.5. Rola diety i suplementacji antyoksydantami w zmniejszaniu skutków narażenia na zanieczyszczenia powietrza 190
15. Zdrowotne efekty redukcji zanieczyszczeń – Henryk Mazurek
15.1. Niemc y
15.2. USA
15.3. Szwajcaria
15.4. Hongkong
15.5. Czy indywidualna redukcja emisji może mieć znaczenie? 198
• część dzieci spędza dużo czasu na zewnątrz, w tym niektóre wykazują większą aktywność fizyczną;
• ich drogi oddechowe znajdują się nisko nad poziomem gruntu – blisko źródeł emisji komunikacyjnych i unoszonych wtórnie zanieczyszczeń pyłowych;
• układ oddechowy nadal w trakcie rozwoju (do 3.–8. roku życia);
• niedojrzałe systemy detoksykacji;
• niedojrzałość układu immunologicznego, prowadząca do większej częstości/ ciężkości infekcji;
• dłuższy prognozowany czas przeżycia – możliwość wystąpienia niekorzystnych efektów nawet po wielu latach od ekspozycji.
5.1.1. Wpły W zaka żeń układu oddecho W ego na następst Wa nara żenia na zanieczyszczenia po W ietrza
I nfekcje dróg oddechowych są szczególnie częste w okresie wieku rozwojowego.
Badania niemieckie wskazują, że najmłodsze dzieci (bez niedoborów immunologicz nych czy innych chorób sprzyjających) mogą przechodzić nawet do 11 infekcji rocz nie. Dla następstw narażenia na zanieczyszczenia szczególnie istotne wydają się: • obniżenie sprawności klirensu śluzowo rzęskowego (osłabienie ruchu rzęsek, destrukcja nabłonka rzęskowego), prowadzące do przedłużenia czasu zalegania zanieczyszczeń w układzie oddechowym; • odsłonięcie błony podstawnej (wskutek wywoływanej przez niektóre infekcje destrukcji nabłonka), które ułatwia szybkie wnikanie zanieczyszczeń do głębo kich struktur tkankowych. Ponieważ pełne odzyskanie sprawności klirensu nastę puje dopiero po około 13 tygodniach od początku infekcji rozlegle uszkadzającej nabłonek urzęsiony, przez kilkanaście tygodni po infekcji układ oddechowy jest szczególnie zagrożony przez zanieczyszczenia powietrza; • utrata mechanizmów enzymatycznych nabłonka, która może zmniejszać sku teczność detoksykacji.
5.2. konsek W encje ekspozycji układu oddecho W ego dzieck a
Wiele prac potwierdza, że narażenie dzieci na zanieczyszczenia powietrza odpo wiada za wywoływanie objawów ze strony układu oddechowego (głównie kaszlu i hipersekrecji), sprzyja występowaniu infekcji (także u dzieci zdrowych) oraz zaostrzeń dolegliwości u dzieci z chorobami przewlekłymi, może też prowadzić do obniżonej czynności płuc. Nieco schematycznie wyróżnia się dwa rodzaje smogu, różniące się proporcjami składników, miejscem występowania i pochodzeniem: smog typu londyńskiego (określany też jako czarny lub zimowy) i smog typu Los Angeles (biały, fotochemiczny). O ile każdy z nich wywołuje wymienione powyżej nieswoiste następstwa zdrowotne, o tyle tylko ten ostatni jest wiązany przyczynowo ze wzrostem częstości występowania chorób alergicznych.
5.2.1. s mog zimo W y (t ypu londyńskiego)
Jest następstwem spalania paliw (głównie stałych) w celach grzewczych. Występuje przeważnie w krajach o klimacie umiarkowanym lub zimnym, w porze chłodnej – na półkuli północnej od mniej więcej października–listopada do stycznia–kwietnia. Typowymi jego składnikami są pyły, tlenek węgla oraz tlenki siarki (SOx, zwłaszcza SO2), choć te ostatnie obecnie rzadziej i w mniejszych stężeniach, ale obecne są także tlenki azotu (NOx) i związki organiczne (ale z reguły w mniejszych stężeniach niż w trakcie epizodów smogu typu Los Angeles). U narażonych wywołuje nieswo iste objawy i dolegliwości wymienione powyżej. Obserwowane na terenie Polski stężenia tlenku węgla w powietrzu na zewnątrz pomieszczeń nie stanowią istotnego zagrożenia dla zdrowia i nie zostały uwzględnione w omówieniu.
Następstwa ekspozycji dzieci na zanieczyszczenia pyłowe
Nawet u zdrowych dzieci ekspozycja na pyły nasila występowanie objawów ze strony układu oddechowego (kaszlu, świstów, a nawet duszności) i zwiększa czę stość zakażeń. Szacuje się, że na każde 10 µg/m3 wzrostu stężenia pyłów przypada zwiększenie chorobowości ze strony układu oddechowego o 1%.
Obserwacja grupy 146 397 mieszkańców stanu Utah (głównie małych dzieci) połą czona z wynikami monitoringu powietrza z lat 1999–2016 wykazała, że w tydzień po wzroście stężenia PM2,5 o 10 µg/m3 rosła zgłaszalność z powodu ostrych infekcji układu oddechowego, która narastała do trzech tygodni i utrzymywała się do 28 dni od wzrostu stężenia. W okresie 54 tygodniowej obserwacji zwiększenie zgłaszalno ści o 15% obserwowano wśród 112 467 dzieci w wieku poniżej dwóch lat, a u 76,5% z nich rozpoznano zapalenie oskrzelików. Wzrost zgłaszalności z powodu zakażeń wyniósł 32% dla dzieci między 2. a 18. rokiem życia (i o 19% wśród dorosłych). Rosła częstość rozpoznania grypy, zwłaszcza wśród dzieci starszych i dorosłych. Choć Horne i wsp. (2018) sugerują zwiększanie podatności na zakażenia przez ekspozycję na drobne pyły, interpretację utrudnia nakładanie się okresu zwiększonego naraże nia na składowe mieszaniny zanieczyszczeń powietrza (pora chłodna = okres ogrze wania) z okresem zwiększonego czasu przebywania w pomieszczeniach (ułatwione przenoszenie zakażeń) i typową dla wielu wirusów sezonowością zakażeń.
Wzrost częstości zakażeń dolnych dróg oddechowych jako konsekwencja narażenia na pyły może być bardziej uchwytny u osób szczególnie podatnych. Esposito i wsp. (2014) zaobserwowali, że wzrost stężenia PM10 o 10 µg/m3 zwiększał ryzyko zapale nia płuc o około 8% u dzieci ze świszczącym oddechem lub astmą w wywiadzie, choć pozostawał bez wpływu na dzieci zdrowe.
Analiza hospitalizacji z powodu chorób układu oddechowego (zarówno infekcyj nych, jak i alergicznych) odnotowanych w Busan (Korea) wykazała, że niekorzystny wpływ narażenia na pyły na liczbę hospitalizacji ulegał nasileniu w obecności niskiej wilgotności powietrza. W analizie obejmującej liczbę hospitalizacji z przyczyn odde
chowych w latach 2007–2010 wykazano ich wzrost w okresach zwiększonych stężeń zanieczyszczeń oraz wzrostu temperatury, podobnie jak zmniejszonej wilgotności względnej powietrza. Tak jak w cytowanej uprzednio pracy, większy wpływ niż PM10 wywierały pyły PM2,5, a największe następstwa odnotowano w skrajnych grupach wiekowych. W grupie dzieci do 15 lat ryzyko hospitalizacji z powodu zapalenia oskrzeli było 2,55 razy wyższe, a z powodu zaostrzenia astmy 7,69 razy wyższe w porównaniu z grupą w wieku 16–64 lata.
Zmiany wilgotności jako dodatkowy element zaostrzający efekt ekspozycji muszą być interpretowane z dużą ostrożnością oraz uwzględniać specyfikę innych składo wych narażenia i klimatu. Massumi i wsp. (2017) przeprowadzili analizę 5307 hospi talizacji z powodu zaostrzeń astmy (w tym związanej z występowaniem burz w okresie „epidemicznym”) w Ahwaz (Iran) – uważanym za jedno z najbardziej zanie czyszczonych miast świata. Co zrozumiałe, stężenia zanieczyszczeń pyłowych zmniejszały się w okresie burz. Obserwowany wzrost ryzyka związanego ze zmia nami stężeń zanieczyszczeń gazowych w okresie burz (NO, SO2) nie przekraczał 1,5% – w porównaniu z 41,8% dla wzrostu wilgotności i 13% dla zwiększonego parowania.
Ekspozycja dzieci na zanieczyszczenia pyłowe może wiązać się z obniżoną sprawno ścią płuc. U zdrowych narażenie wywołuje dyskretne, przejściowe i zwykle nieodczu walne zmiany w funkcjonowaniu układu oddechowego, związane z podrażnieniem i rozwojem stanu zapalnego. Można je wykazać dostatecznie czułymi metodami u dzieci żyjących na obszarach, gdzie następują okresy zwiększonych stężeń zanie czyszczeń. W grupie 100 tajwańskich dzieci w wieku szkolnym (średnia 10,6 lat), w tym 33 chorych na astmę, comiesięczne pomiary prowadzone przez Chen i wsp. (2011) wykazały, że wartości natężonej pojemności życiowej (forced vital capacity – FVC) obniżały się po upływie jednej doby po zwiększonym narażeniu na pył PM2,5.
Dzieci przewlekle narażone na drobne pyły cechuje wolniejsze zwiększanie wartości bezwzględnych wskaźników oddechowych w procesie wzrastania. Obserwowano u nich zmiany strukturalne prowadzące do deficytów czynności układu oddecho wego, których głównym wykładnikiem było niewielkie obniżenie natężonej objęto ści wydechowej pierwszosekundowej (forced expiratory volume in one second – FEV1).
Używając ilości węgla (sadzy) w makrofagach płucnych jako wskaźnika narażenia, wykazano związek narażenia z wielkością FEV1
Grupa międzynarodowych ekspertów (Gehring i wsp. 2013) przeanalizowała wyniki pomiarów spirometrycznych pięciu europejskich kohort urodzeniowych, obserwo wanych w Niemczech, Szwecji, Holandii i Wielkiej Brytanii. W grupie 5921 dzieci w wieku 6–8 lat zaobserwowano niewielkie obniżenie wskaźników czynnościowych u narażonych na niektóre zanieczyszczenia powietrza. Wzrost narażenia w miejscu zamieszkania (ale nie urodzenia) o 5 µg/m3 pyłu PM2,5 wiązał się z obniżeniem FEV1 o 1,77%.
W przypadku niektórych rodzajów zanieczyszczeń i niektórych krajów liczącymi się źródłami emisji są również rolnictwo czy sektor zagospodarowania odpadów.
Z wymienionych źródeł emisji do powietrza atmosferycznego trafia wiele substancji zanieczyszczających o zróżnicowanym potencjale wpływu na zdrowie lub środowi sko. Wśród najważniejszych, najpowszechniej występujących w powietrzu zanie czyszczeń, należy wymienić: tlenki azotu (NOx, a zwłaszcza tlenek i ditlenek azotu [NO i NO2]), tlenki siarki (SOx, a zwłaszcza ditlenek siarki [SO2]), tlenek węgla (CO), ozon troposferyczny (O3), związki organiczne (m.in. lotne związki organiczne [np. benzen], wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne [np. benzo(a)piren – BaP] czy polichlorowane dibenzo para dioksyny [np. 2,3,7,8 tetrachlorodibenzo p diok syna – TCDD]), jak również cząstki stałe klasyfikowane najczęściej jako PM10 i PM2,5 (frakcje pyłu zawieszonego o średnicy aerodynamicznej cząstek nieprzekraczającej odpowiednio 10 µm i 2,5 µm). Jakość powietrza, którym oddychamy, nie jest tylko uzależniona od skali emisji wynikającej z obecności wspomnianych źródeł. Ich presja na środowisko jest w pewnej mierze korygowana przez lokalne warunki klimatyczne, meteorologiczne czy topograficzne. Od tych uwarunkowań zależy rozprzestrzenia nie się zanieczyszczeń w powietrzu i ich przemiany chemiczne, co sprzyja zmianom stężeń. Niemniej emisja pozostaje dominującym czynnikiem, który warunkuje jakość powietrza i rejestrowane stężenia zanieczyszczeń, choć nie wolno pomijać aspektów związanych z procesami zachodzącymi w atmosferze, jak w szczególności: transport, dyfuzja turbulencyjna, sucha i mokra depozycja czy przemiany fizykochemiczne, przyczyniające się m.in. do powstawania zanieczyszczeń wtórnych (np. ozonu tro posferycznego). Zatem istotne znaczenie dla kształtowania jakości powietrza będzie miał także stopień rozproszenia źródeł emisji (punktowe, liniowe, powierzchniowe) czy właściwości związane z ukształtowaniem i pokryciem terenu. Przebieg zacho dzących procesów będzie uzależniony również od warunków meteorologicznych, w tym takich jak typ cyrkulacji atmosferycznej, stan równowagi atmosfery, prędkość i kierunek wiatru, temperatura powietrza i jej pionowy gradient, wysokość tzw. war stwy mieszania, wielkość i rodzaj opadów atmosferycznych, natężenie promienio wania słonecznego czy wilgotność powietrza.
Rokrocznie Inspekcja Ochrony Środowiska, przez 17 inspektoratów wojewódzkich, dokonuje oceny jakości powietrza w wyznaczonych strefach (wyznaczonych ze względu na ochronę zdrowia człowieka i ochronę roślin) – odrębnie dla każdego z zanieczyszczeń. Opiera się na obowiązujących obecnie przepisach (w szczególno ści: Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 24 sierpnia 2012 roku w sprawie poziomów niektórych substancji w powietrzu [Dz.U. 2012 poz. 1031], Dyrektywie Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/50/WE z dnia 21 maja 2008 roku w sprawie jakości powietrza i czystszego powietrza dla Europy [Dz.U. L 152 z dnia 11 czerwca 2008 roku, s. 1–44], zwanej dyrektywą CAFE, oraz Dyrektywie 2004/107/WE Parla mentu Europejskiego i Rady z dnia 15 grudnia 2004 roku w sprawie arsenu, kadmu, rtęci, niklu i wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w otaczającym powietrzu [Dz.U. L 23 z dnia 26 stycznia 2005 roku, s. 3–16]), w których określone
są m.in. kryteria i sposoby pomiaru substancji zanieczyszczających powietrze. Moni‑ toruje się łącznie 12 zanieczyszczeń podlegających ocenie:
• substancje gazowe
• ditlenek siarki (SO2),
• ditlenek azotu (NO2),
• tlenek węgla (CO),
• benzen (C6H6),
• ozon (O3),
• zanieczyszczenia pyłowe
• pył zawieszony PM10,
• pył zawieszony PM2,5,
• zanieczyszczenia oznaczane w pyle PM10
• metale ciężkie: – ołów (Pb), – kadm (Cd), – nikiel (N i), – arsen (As),
• benzo(a)piren (BaP) – jeden z wielopierścieniowych węglowodorów aroma tycznych, traktowany jako substancja wskaźnikowa dla zanieczyszczenia powietrza przez WWA.
Od 2010 roku Polska podzielona jest na 46 stref, w których dokonuje się oceny jako ści powietrza ze względu na ochronę zdrowia człowieka (ze względu na ochronę roślin jest to 16 stref), spośród nich zaś wyróżnia się odrębnie: aglomeracje miejskie (miasta o liczbie mieszkańców powyżej 250 tys.), miasta niebędące aglomeracjami, w których liczba mieszkańców przekracza 100 tys., oraz pozostałe obszary woje wództw niebędące częściami składowymi wymienionych obszarów miejskich.
Strefy, na terenie których stwierdza się występowanie obszarów z przekroczeniami dopuszczalnych stężeń jednego zanieczyszczenia lub większej liczby zanieczyszczeń powietrza, zalicza się do klasy C. Z kolei strefy, w których jakość powietrza spełnia standardy wyznaczone na podstawie wspomnianych wcześniej aktów prawnych, a więc gdzie nie występują przekroczenia wartości dopuszczalnych, zalicza się do klasy A (do 2014 roku, w przypadku niektórych rodzajów zanieczyszczeń możliwe było również zaliczenie strefy do klasy B, oznaczające, że przekroczone zostało stęże nie dopuszczalne, ale nie został przekroczony poziom wyznaczony przez dodatkowy margines tolerancji). Zaliczenie strefy do klasy C wskazuje na potrzebę podjęcia okre ślonych działań naprawczych, które w założeniu powinny prowadzić do zmniejsze nia stężeń zanieczyszczenia powodującego zaliczenie danej strefy do klasy C. Według danych Inspekcji Ochrony Środowiska z lat 2010–2016, o zaliczeniu niektó rych obszarów w Polsce do tzw. klasy C, decyduje sześć zanieczyszczeń: pył PM10 i związany z nim benzo(a)piren (BaP) oraz pył PM2,5, w mniejszym zaś stopniu NO2, O3 i As. W przypadku zanieczyszczeń pyłowych dopuszczalne stężenia są przekraczane regularnie w około 40 (dla PM10 ) i ponad 20 (dla PM2,5 ) strefach, a poziom docelowy
dla związanego z pyłem benzo(a)pirenu jest przekraczany w ponad 40 strefach (w niektórych latach nawet we wszystkich 46). Przekroczenia stężeń dopuszczalnych ditlenku azotu, ozonu i arsenu, w zależności od roku, dotyczyły od dwóch do ośmiu stref. Przykładowo w 2016 roku tylko w dwóch strefach (aglomeracja białostocka i miasto Olsztyn) nie stwierdzono przekroczeń wartości normatywnych żadnego z zanieczyszczeń i przypisano je do klasy A. Pozostałym 44 strefom wskutek przekro czenia stężenia dopuszczalnego przynajmniej jednego zanieczyszczenia przypisano klasę C.
Polskie społeczeństwo cechuje coraz większa świadomość w zakresie problemów jakości powietrza, źródeł emisji zanieczyszczeń, skutków, jakie generują one dla zdrowia człowieka, jak również metod ograniczania emisji. W tę tematykę wpisuje się również rosnąca potrzeba wiedzy o jakości powietrza, w szczególności w naj bliższej okolicy miejsca zamieszkania. Z owym zagadnieniem związany jest roz wój niskokosztowych urządzeń pomiarowych, które jednak w wielu przypadkach nie dostarczają rzetelnej wiedzy o jakości powietrza ze względu na zastosowanie niezweryfikowanych metod pomiarowych. Ponadto poszczególne składniki zanie czyszczeń bardzo rzadko występują pojedynczo, a zazwyczaj wspólnie z innymi substancjami (zwykle powstającymi w procesach spalania). Trudne jest więc jednoznaczne powiązanie konsekwencji narażenia z określonymi pojedynczymi związkami chemicznymi.
Z myślą o rosnącej świadomości zagrożenia stworzono indeksy jakości powietrza wyrażające informację o stężeniach mieszaniny zanieczyszczeń w postaci jednej liczby (będącej odzwierciedleniem określonych stężeń wybranych zanieczyszczeń powietrza), odpowiedniego koloru przypisanego konkretnym przedziałom stężeń zanieczyszczeń lub kombinacji obu tych metod. Indeksy Jakości Powietrza (Air Quality Indices – AQI) są prostymi wskaźnikami, swego rodzaju syntetycznymi mia rami, stosowanymi do prezentowania wyników oceny jakości powietrza. Wyznacza się je na podstawie wyników pomiarów lub prognoz stężeń wybranych zanie czyszczeń powietrza. Indeksy oparte są zwykle na danych uwzględniających stęże nia zanieczyszczeń, takich jak pył PM10 i pył PM2,5, ozon, ditlenek azotu, ditlenek siarki, benzen czy tlenek węgla. Obok wskaźników jakości powietrza do obliczania indeksów stosuje się niekiedy modele szacowania ryzyka zdrowotnego. Przykła dami zastosowań tego typu indeksów w warunkach polskich są np. Polski Indeks Jakości Powietrza (PIJP), będący oficjalnym produktem Inspekcji Ochrony Środowi ska, czy też Warszawski Indeks Powietrza, występujący w wersji ogólnej (służącej do informowania wszystkich zainteresowanych o bieżącej i prognozowanej jako ści powietrza), jak też zdrowotnej (służącej do informowania o ryzyku wystąpienia określonych skutków w wybranych grupach szczególnie wrażliwych na nega tywne oddziaływanie zanieczyszczeń powietrza). Dzięki zastosowaniu takich indeksów osoby zainteresowane informacją o jakości powietrza nie muszą same dokonywać interpretacji stężeń mieszaniny poszczególnych zanieczyszczeń i pró bować oceniać potencjalne skutki wynikające z narażenia na te zanieczyszczenia, tylko otrzymują tę informację w postaci syntetycznej miary, z którą związane są
pewne dodatkowe dane na temat zagrożeń, a zwykle również zalecenia co do podejmowania lub niepodejmowania określonych aktywności (np. uprawiania sportu w warunkach zewnętrznych czy korzystania z określonych rodzajów paliw i środków transportu).
1.2. Źródła emisji zanieczyszczeń
Poszczególne źródła emisji, o których była mowa na początku rozdziału, najczęściej klasyfikuje się jako sektory gospodarki narodowej. Dane o wielkościach emisji pocho dzących z poszczególnych sektorów są inwentaryzowane i raportowane zgodnie z wymogami konwencji genewskiej (Konwencja Narodów Zjednoczonych w spra wie transgranicznego transportu zanieczyszczeń powietrza na dalekie odległości z 13 listopada 1979 roku). Gromadzone są dane dotyczące wymienionych powyżej podstawowych zanieczyszczeń, jak też kilku innych substancji, w tym w szczególno ści dodatkowych wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych i metali, jak również trwałych związków organicznych (polichlorowane bifenyle [PCB], heksachlorobenzen [HCB] czy dioksyny i furany).
Według danych z inwentaryzacji z 2015 roku, sektor produkcji i dystrybucji energii jest głównym źródłem emisji tlenków siarki. Ma on ponad 58 procentowy udział w emisji wśród wszystkich państw Wspólnoty Europejskiej (UE 28) i przeszło 59 procentowy udział na terenie Polski. Energetyka zawodowa w Unii Europejskiej jest także liczącym się źródłem emisji tlenków azotu (niemal 20% całkowitej emisji), w Polsce zaś zaznacza się jej dominujący udział (ponad 32%), głównie ze względu na znaczący wkład energetyki węglowej w całkowity bilans produkcji energii. Udział sektora jest relatywnie wysoki w emisji pyłów (ponad 15% w przypadku PM10 i nie mal 13% w przypadku PM2,5, na tle odpowiednio nieco ponad 5% i niespełna 5% średniej unijnej). Jest to również liczące się źródło emisji niektórych metali ciężkich do powietrza, w tym w szczególności rtęci (prawie 39% w UE 28 i ponad 51% w Polsce) oraz niklu (ponad 36% w UE 28 i przeszło 27% w Polsce), a także chromu (20% w UE 28 i niemal 19% w Polsce).
Sektor przemysłu jest widocznym (choć przeważnie niedominującym) źródłem emisji większości zanieczyszczeń inwentaryzowanych zgodnie ze wspomnianą wyżej konwencją. Ma on w skali Unii Europejskiej ponad 51 procentowy udział w emisji niemetanowych lotnych związków organicznych (NMLZO). Odpowiada też za ponad 25% całkowitej emisji tlenków siarki, niemal 24% emisji tlenku węgla, 23% pyłów PM10 i 16% pyłów PM2,5. W Polsce udział przemysłu w emisjach tych substancji jest nieco mniejszy i wynosi 48% w przypadku NMLZO, niespełna 17% w przypadku tlenków siarki, 12% w przypadku tlenku węgla oraz 15% i 14% odpowiednio dla pyłów PM10 i PM2,5. Dominująca rola sektora przemysłu zaznacza się też przy emisjach niektórych metali, na co wpływa przede wszystkim zużycie energii w przemyśle. To kluczowe źródło emisji arsenu (niemal 63% w UE 28 i prawie 49% w Polsce), ołowiu (61% w UE 28 i 64% w Polsce), kadmu (55% w UE 28 i 67%
Autorzy
Mgr inż. Łukasz Adamkiewicz
Fundacja #13 Centrum Zmian Klimatu i Zrównoważonego Rozwoju; Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska
Prof. dr hab. n. med. Adam Antczak
Klinika Pulmonologii Ogólnej i Onkologicznej, Uniwersytet Medyczny w Łodzi
Dr hab. inż., prof. PW Artur Badyda
Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska
Dr n. med. Adam J. Białas
Klinika Pneumonologii i Alergologii, Uniwersytet Medyczny w Łodzi
Dr, prof. ALK zbigniew Bochniarz
Katedra Przedsiębiorczości i Etyki w Biznesie, Akademia Leona Koźmińskiego w Warszawie
Dr hab. n. med., prof. nadzw. WIM Andrzej Chciałowski
Klinika Chorób Infekcyjnych i Alergologii, Wojskowy Instytut Medyczny w Warszawie
Dr n. med. Piotr Dąbrowiecki
Klinika Chorób Infekcyjnych i Alergologii, Wojskowy Instytut Medyczny w Warszawie
Dr inż. Anna Gayer
Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska
Dr Jakub Jędrak
Instytut Chemii Fizycznej PAN; Polski Alarm Smogowy
Mgr Dominik Kobus inFAIR, www.infair.edu
Dr hab. n. med., prof. UJ Ewa Konduracka
Klinika Choroby Wieńcowej i Niewydolności Serca, Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego; Krakowski Szpital Specjalistyczny im. Jana Pawła II
Prof. dr hab. n. med. Marek W. Kowalczyk
Wydział Rehabilitacji, Akademia Wychowania Fizycznego Józefa Piłsudskiego w Warszawie
Dr hab. n. med., prof. nadzw. IGiChP Henryk Mazurek
Klinika Pneumonologii i Mukowiscydozy, Instytut Gruźlicy i Chorób Płuc Oddział Terenowy w Rabce Zdrój
Mgr inż. Dominika Mucha
Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska; Fundacja #13 Centrum Zmian Klimatu i Zrównoważonego Rozwoju
Dr inż. Jerzy Sowa
Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska
Dr n. med. Damian tworek
Klinika Pulmonologii Ogólnej i Onkologicznej, Uniwersytet Medyczny w Łodzi