Wpływ smogu na nasze zdrowie. Czyli, jak trują nas zanieczyszczenia powietrza, które sami generujemy

Smog jest poważnym zagrożeniem dla zdrowia człowieka. O tym czym tak naprawdę jest smog oraz jego skutkach dla życia rozmawiamy z profesorem Cezarym Pałczyńskim z Uniwersytetu Medycznego w Łodzi.

Maciej Gis, Moto.pl: Czy mógłby Pan przybliżyć naszym czytelnikom czym tak naprawdę jest smog i jak duży wpływ na on na życie człowieka?

Prof. Cezary Pałczyński: Termin “smog” stosowany jest w Polsce zamiennie z zanieczyszczeniami powietrza, a nie są to synonimy. Smog jest złożeniem angielskich słów “smoke” – dym i “fog” – mgła. Obecność fazy ciekłej, w tym przypadku cząsteczek wody, stanowiącej rozpuszczalnik dla wielu substancji w tym np. dwutlenku siarki, warunkuje dużą szkodliwość powstałego aerozolu.

Słynny smog londyński (smog kwaśny), który spowodował śmierć wielu tysięcy Brytyjczyków był aerozolem kwasów, głównie siarkawego, działającym bezpośrednio toksycznie na układ oddechowy, sprzyjając zaostrzeniom przewlekłych chorób układu oddechowego i krążenia oraz zapaleniom oskrzeli i płuc.

W polskich warunkach taki smog występuje w chłodnych porach roku, szczególnie w obrębie kotlin górskich, a warunkiem jego powstania jest zjawisko inwersji termicznej (wychłodzenie dolnych warstw atmosfery – ich temperatura musi być niższa od temperatury warstw wyższych).

W ten sposób powstaje komora gazowa – zanieczyszczenia powietrza zalegają przez dłuższy czas blisko powierzchni ziemi. W Polsce źródłem smogu kwaśnego są głównie piece spalające paliwa stałe używane do ogrzewania pojedynczych budynków i silniki spalinowe, szczególnie wysokoprężne pozbawione czynnych filtrów cząstek stałych.

Należy tu podkreślić, że spalanie biomasy jest także bardzo istotnym źródłem zanieczyszczeń powietrza i smogu, a szkodliwość emitowanych tu spalin w niczym nie ustępuje a nawet przewyższa szkodliwość spalin węgla. A zatem wykorzystanie tego typu odnawialnych źródeł energii (biomasa) nie jest w żadnym wypadku panaceum na uzyskanie zdrowego powietrza.

Wyróżniono także drugi rodzaj smogu - fotochemiczny (filadelfijski, typu Los Angeles, smog jasny, ozon troposferyczny). Jest on wynikiem znacznej emisji spalin z transportu drogowego w upalne i słoneczne dni (do jego powstania konieczne jest promieniowanie ultrafioletowe) przy towarzyszącym niewielkim ruchu powietrza. Tlenki azotu i węglowodory obecne w spalinach samochodowych w obecności promieni UV ulegają reakcjom fotochemicznym w wyniku których powstają ozon, azotan nadtlenku acetylu, aldehydy (w tym formaldehyd) i inne toksyczne związki chemiczne.

Jak duży wpływ może wywrzeć smog na nasze zdrowie?

Ogromny. W zależności od jego składu (który nie jest przecież stały), stężenia poszczególnych składników, nieprzewidzianych syntez atmosferycznych, długości czasu trwania ekspozycji – przecież może zaostrzyć przebieg chorób, na które cierpimy, zainicjować proces chorobowy a nawet zabić.

Pierwszy odnotowany tragiczny przypadek obrazujący zabójcze właściwości zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego miał miejsce w Belgii w dolinie Mozy w 1930 roku. Śmierć poniosło 60 osób już w kilka godzin po wystąpieniu objawów, a u kilkuset wystąpiły poważne dolegliwości ze strony układu oddechowego, które to objawy ustąpiły po rozproszeniu się smogu.

Ostrzegano wtedy, że tego typu zjawisko może się powtarzać i pociągnąć za sobą wiele istnień ludzkich. Prognozowano, że o ile takie zjawisko wystąpi w Londynie – zginie 3200 osób. I to ponure proroctwo spełniło się 20 lat później.

Czy zanieczyszczenie powietrza ma znaczący wpływ na zwiększoną zachorowalność ludzi?

Zanieczyszczenia powietrza (w tym oczywiście składniki klasycznego smogu) wywołują w układzie oddechowym tzw. stres oksydacyjny i nitrozacyjny bezpośrednio skutkujący nieswoistą reakcją zapalną. W ten sposób dochodzi do zwiększenia ryzyka infekcji i alergizacji.

Bardzo ważną frakcję zanieczyszczeń powietrza stanowią cząstki niegazowe w tym stałe. Cząstki niegazowe - PM (ang. Particulate Matter) są klasyfikowane ze względu na rozmiar. Wyróżnia się: PM10, których średnica aerodynamiczna wynosi 10 µm lub mniej; drobne PM2.5 (FPs, ang. Fine Particles) o średnicy aerodynamicznej 2,5 µm lub mniejszej; najdrobniejsze (ultradrobne) cząstki (UFPs, ang. Ultrafine Particles) o średnicy 100 nm (PM0.1) lub mniejszej. A zatem frakcja PM10 zawiera zarówno PM2.5, jak i PM0.1, a frakcja PM2.5 – PM0.1.

Wyniki wielu badań wskazują na korelację pomiędzy długoterminowym narażeniem na PM2.5 a umieralnością całkowitą, umieralnością związaną z chorobami układu krążenia i umieralnością związaną z rakiem płuca. Natomiast w stosunku do cząstek o większej średnicy związku takiego nie stwierdzono.

Zwiększona umieralność przekłada się także na skrócenie oczekiwanej długości życia. Tego typu ekspozycja w Polsce może skrócić życie o ponad rok.

Większe cząstki pyłu frakcji PM10 docierają do górnych dróg oddechowych i płuc. Ich inhalacja może wywołać podrażnienie błon śluzowych układu oddechowego i spojówek, kaszel i utrudnienie oddychania.

Ponadto ekspozycja na pył zwiększa ryzyko infekcji układu oddechowego oraz zaostrzenia objawów chorób alergicznych i przewlekłej obturacyjnej choroby płuc. Nasilenie objawów zależy od stężenia pyłu w powietrzu, czasu ekspozycji, dodatkowego narażenia na czynniki pochodzenia środowiskowego oraz podatności osobniczej.

PM2.5 absorbowane są w górnych i dolnych drogach oddechowych, a frakcja PM0.1 przenika do krwi, inicjując zapalenie i aktywując układ krzepnięcia, a także układ współczulny, czego skutkiem są m.in. zaostrzenie choroby wieńcowej, zawały i niebezpieczne dla życia zaburzenia rytmu serca, wzrost ciśnienia tętniczego, udary mózgu.

Szkodliwy wpływ cząstek drobnych na układ krążenia jest, obok działania rakotwórczego, najlepiej udokumentowany bogatym piśmiennictwie naukowym. Grupami szczególnego ryzyka są tu osoby starsze, osoby z przewlekłymi schorzeniami układu krążenia i układu oddechowego (przewlekłą obturacyjną chorobą płuc), osoby otyłe i osoby z cukrzycą. Pyły drobne mogą powodować kaszel i trudności z oddychaniem, duszność, bóle w klatce piersiowej także u osób zdrowych, szczególnie w czasie wysiłku fizycznego. Odgrywają także znaczącą rolę w patogenezie miażdżycy i nadciśnienia tętniczego oraz cukrzycy.

Szczególne znaczenie przypisywane jest cząsteczkom spalin emitowanych przez silniki wysokoprężne - Diesla (ang. Diesel-exhausted particles – DEP). Wywierają one działanie prozapalne, rakotwórcze, a ekspozycja na te cząstki jest m.in. czynnikiem ryzyka rozwoju astmy oskrzelowej i innych chorób alergicznych.

Zanieczyszczenia powietrza wywierają również negatywny wpływ na układ nerwowy człowieka, szczególnie dzieci i osób starszych, zarówno pośrednio przez upośledzenie czynności układów krążenia i oddechowego, jak i bezpośrednio. Narażenie prenatalne na WWA, tlenki azotu i PM może skutkować u dzieci m.in. obniżeniem ilorazu inteligencji, słabszym rozwojem psychomotorycznym, nadpobudliwością, trudnościami w koncentracji, a także odgrywać znaczącą rolę w patogenezie autyzmu. Istnieją poważne przesłanki wskazujące na negatywny wpływ zanieczyszczeń powietrza na funkcję układu nerwowego u młodzieży i osób starszych (np. upośledzenie inteligencji, pamięci i wystąpienie przedwczesnej demencji).

Stwierdzono także, że zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego zwiększają częstość występowania wewnątrzmacicznego obumarcia płodu i zmniejszenia wagi urodzeniowej, mogą także upośledzać płodność zarówno kobiet, jak i mężczyzn.

Należy jednak podkreślić, że szkodliwy wpływ zanieczyszczeń powietrza na układ krążenia, zapadalność na raka płuc i cięższy przebieg schorzeń układu oddechowego jest nie tylko najlepiej udokumentowany, ale także najsilniej wyrażony.

Określa się, że transport ma około 70 proc. udziału w powstawaniu smogu w Warszawie. Naprawdę trują nas silniki Diesla?

Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (International Agency for Research on Cancer - IARC) uznała zanieczyszczenia powietrza, w tym cząstki zawieszone (zarówno PM10 jak i PM2.5) i spaliny emitowane przez silniki Diesla za substancje o udowodnionym działaniu rakotwórczym.

Oszacowano, że zapadalność na raka płuca zwiększa się o 9% wraz ze wzrostem długookresowego narażenia populacji na PM2,5 o każde 10 µg/m3. Oznacza to, że w miejscowościach polskich, na obszarze których notuje się najwyższe stężenia pyłów w powietrzu, ryzyko wystąpienia raka płuca może wzrosnąć o 20-40%.

Należy zauważyć, że w sezonie grzewczym w Polsce pył zawieszony zawiera kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt razy więcej rakotwórczych związków z grupy wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (w tym benzo(a)pirenu, będącego substancją wskaźnikową), azaarenów czy związków z grupy dioksyn niż w państwach, gdzie przeprowadzono badania epidemiologiczne, stanowiące podstawę ww. szacunków.

IARC uznała zanieczyszczenia powietrza za odpowiedzialne także za zwiększone ryzyko zachorowania na raka pęcherza moczowego. Narażenie na składowe zanieczyszczenia powietrza (m.in. PM, WWA, spaliny silników Diesla, tlenki azotu) wiązane są także z wieloma innymi typami nowotworów u dorosłych i dzieci.

W nowoczesnych pojazdach często stosuje się filtry węglowe. Z kolei do użytku domowego coraz popularniejsze stają się oczyszczacze powietrza. Czy jest to dobry sposób na poprawę jakości powietrza?

Dostępna jest już coraz większa liczba rzetelnych danych dotyczących istotnego wpływu zastosowania oczyszczaczy powietrza (wyposażonych w filtry węglowe eliminujące zanieczyszczenia gazowe i wysokosprawne filtry HEPA zatrzymujące cząstki niegazowe) na jego jakość w pomieszczeniach mieszkalnych.

Użycie oczyszczaczy powietrza (oczywiście dostosowanych do kubatury pomieszczeń) wpływa nie tylko na złagodzenie przebiegu klinicznego schorzeń układu oddechowego takich jak alergiczny nieżyt nosa, astma czy przewlekła obturacyjna choroba płuc, ale także schorzeń układu krążenia.

Z dużym prawdopodobieństwem możemy już powiedzieć, że zastosowanie oczyszczaczy powietrza jest także istotnym czynnikiem profilaktyki takich schorzeń. U osób zdrowych zaobserwowano tutaj spadek poziomu biomarkerów stanu zapalnego i niektórych czynników krzepnięcia krwi.

Muszę tutaj nadmienić, że mówimy o „czystych” oczyszczaczach powietrza a nie urządzeniach wyposażonych w ozonizatory (ozon działa m.in. drażniąco na drogi oddechowe) czy też nawilżacze (wysoka wilgotność sprzyja rozwojowi grzybów pleśniowych i roztoczy kurzu domowego).

Producenci pojazdów chwalą się małą, średnią emisją dwutlenku węgla. Jednak składnik ten nie wpływa na zanieczyszczenie powietrza (smog). Jakie więc składniki w pierwszej kolejności powinny być podawane przez producentów pojazdów, by móc ocenić ich wpływ na smog?

Niski poziom emisji dwutlenku węgla jest głównie traktowany propagandowo jako czynnik walki ze zmianami klimatycznymi. Jakkolwiek dwutlenek węgla nie spełnia kryterium typowego zanieczyszczenia powietrza to jednak, o czym się zapomina, jest składnikiem klasycznego kwaśnego smogu typu londyńskiego.

W określonych warunkach (wysokiej wilgotności i obecności zanieczyszczeń atmosferycznych) może brać udział w syntezie kwasu węglowego w powietrzu. A zatem w przypadku inwersji termicznej i obecności fazy ciekłej – mgły, dwutlenek węgla obecny w wysokich stężeniach może być szkodliwy.

Jakie informacje dotyczące składników emisji spalin powinni podawać producenci – te które podają. Szczególnie tlenków azotu (NOX), węglowodorów i cząstek niegazowych – stałych. W tym ostatnim przypadku wskazanie charakterystyki emisji w odniesieniu do poszczególnych frakcji – szczególnie drobnych i ultradrobnych cząstek jest wyjątkowo ważne. Poziom emisji tlenku węgla jest już mniej istotny z punktu widzenia ekspozycji środowiskowej, niemniej akumulacja tego związku w zamkniętych przestrzeniach np. garażach czy parkingach podziemnych w przypadku niewystarczającej wentylacji może być niebezpieczna.

Jakie według Pana powinniśmy podjąć działania, aby ograniczyć wpływ transportu na zanieczyszczenie powietrza w miastach?

Należy tu działać wielotorowo. Z jednej strony minimalizować emisję zanieczyszczeń powietrza wprowadzając odpowiednie przepisy prawa (np. strefy czystego transportu, kary administracyjne takie jak rzeczywiście odczuwalne mandaty nakładane w przypadku odłączania filtrów cząstek stałych w pojazdach wyposażonych w silniki Diesla).

Należy dążyć do eliminacji pojazdów niespełniających obecnie obowiązujących norm emisji spalin i stworzyć istotny mechanizm finansowy premiujący zakup nowych pojazdów bardziej przyjaznych zdrowiu i środowisku. Trzeba tu wspomnieć o samochodach o napędzie hybrydowym, stanowiących istotny element transformacji energetycznej, a których upowszechnienie w znacznie zmniejsza skażenie chemiczne powietrza miejskiego. Następnym ważnym elementem jest zwiększenie udziału masowej niskoemisyjnej komunikacji miejskiej.

Bardzo istotnym w aspekcie ograniczenia ekspozycji na zanieczyszczenia powietrza jest przestrzeganie właściwego podejścia do zabudowy przestrzeni zurbanizowanej. Do lat 70. czy nawet 80. w procesie projektowania miast brano szczególnie pod uwagę, aby były one odpowiednio przewietrzane – dbano o zachowanie „klinów” wentylujących.

Było to podyktowane względami militarnymi – chodziło o usunięcie opadu radioaktywnego w razie wybuchu wojny nuklearnej. Po 1990 roku nie zwracano na to specjalnej uwagi.

Współczesne planowanie przestrzenne miast doprowadziło do utrudnienia wymiany powietrza w aglomeracjach. Wydaje się, że to osobny problem, ma on jednak ogromny wpływ na zwiększenie ekspozycji ludzkiego organizmu na działanie szkodliwych substancji uwalnianych do powietrza przez transport drogowy.

W tym kontekście należy jeszcze raz szczególnie podkreślić negatywna rolę cząstek stałych - DEP, emitowanych przez silniki wysokoprężne. Cząstki te należące w znacznym stopniu do frakcji PM0.1 (a zatem przedostają się do krwi, są też uznanym kancerogenem) są bardzo reaktywne, co oznacza, że mogą na swojej powierzchni związać inne substancje.

Cząstki te długotrwale zawieszone w zanieczyszczonym powietrzu miejskim wiążą na swojej powierzchni substancje chemiczne w tym metale ciężkie, metale przejściowe, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) i alifatyczne oraz ich pochodne. Im dłużej taka cząstka przebywa w zanieczyszczonym innymi substancjami środowisku tym staje się bardziej niebezpieczna dla zdrowia. Dlatego właściwe podejście urbanistyczne i przewietrzanie przestrzeni miejskiej jest tutaj tak bardzo ważne.

Bardzo istotna rolę odgrywa tu także przeciwdziałanie zjawisku tzw. Miejskiej Wyspy Ciepła. Różnica temperatur pomiędzy centrum miasta a przedmieściami w dużych aglomeracjach w Polsce sięga, a nawet przekracza 10°. Wpływa to nie tylko na komfort termiczny mieszkańców, ale także zdecydowanie sprzyja występowaniu zjawiska smogu filadelfijskiego.

Większy udział zielonej (rośliny) i błękitnej (zbiorniki wodne) infrastruktury – to najważniejsze działania prewencyjne w tym przypadku. Nie można tu pominąć także aktywności mających na celu ograniczenie emisji ciepła z transportu drogowego – tu również istotnym jest upowszechnienie pojazdów o napędzie hybrydowym (w przeważającej mierze korzystających z silników elektrycznych w miastach) i elektrycznym. Pojazdy takie emitują nieporównywalnie mniej ciepła od pojazdów spalinowych.

No i oczywiście podnoszenie poziomu świadomości społecznej w zakresie minimalizacji ekspozycji na zanieczyszczenia powietrza i skutków zdrowotnych takiego narażenia. Moim zdaniem negatywny wpływ w tym przypadku wywiera nieklarowny przekaz medialny łączący problematykę zmian klimatu i szkodliwości zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego – emisji dwutlenku węgla (który klasycznym zanieczyszczeniem powierza nie jest) i substancji toksycznych.

Połączenie tych zagadnień powoduje chaos w świadomości społecznej – chociażby w zakresie rozumienia pojęcia niskiej emisji (w odniesieniu do ochrony klimatu jest to niska produkcja dwutlenku węgla, a do skażenia powietrza atmosferycznego – emisja zanieczyszczeń do wysokości 40m ponad powierzchnią gruntu).

Skutkuje to m.in także pojawieniem się pozornie logicznych argumentów skierowanych przeciwko wprowadzaniu pojazdów o napędzie hybrydowym i “czystym” elektrycznym – typu “bo przecież wytworzenie i ładowanie akumulatorów również wymaga produkcji energii i wpływa na zanieczyszczenie środowiska w podobnym stopniu jak wieloletnia eksploatacja pojazdów spalinowych”.

Posługujący się taką argumentacją nie zdają sobie sprawy z faktu, że produkcja energii i akumulatorów nie jest związana ze skażeniem powietrza w miastach tj. na terenach zamieszkałych przez większość populacji. Emisja, głównie dwutlenku węgla występuje tu do górnych warstw atmosfery a jej szkodliwość dla zdrowia ludzkiego i środowiska naturalnego jest nieporównywalna do negatywnego wpływu niskiej emisji substancji szkodliwych z transportu drogowego szczególnie w aglomeracjach. Edukacja ma tutaj podstawowe znaczenie.

Czy powinniśmy sprawdzać przed aktywnościami (np. bieganiem) jaka jest jakość powietrza i dopiero wtedy decydować czy w ogóle wychodzić? Może udział w maratonach, które organizowane są w miastach jest złym pomysłem?

Jeżeli biegamy w mieście – musimy zawsze sprawdzić jakość powietrza. Udział w maratonie w mieście o zanieczyszczonym powietrzu to fatalny pomysł. Jestem także zdecydowanym przeciwnikiem propagowania poruszania się rowerami w miastach o niskiej jakości powietrza – przebywanie rowerzysty w bezpośredniej bliskości źródeł toksycznych spalin połączone z wysiłkiem fizycznym (wzrost wentylacji płuc) powoduje znaczący wzrost ekspozycji organizmu na zanieczyszczenia. Czyli – najpierw poprawa jakości powietrza a potem dopiero jogging czy rower.

Więcej o:
Komentarze (2)
Wpływ smogu na zdrowie człowieka
Zaloguj się lub komentuj jako gość
  • marian-1990

    Oceniono 2 razy 0

    u mnie w miescie coraz wiecej elektrykow jezdzi, ale zanim bedzie ich tyle, zeby nie bylo smogu, to zdaze 2 razy umrzec... wiec niestety pozostaje ratowac co sie da... zgadzam sie z profesorem, ze oczyszczacz daje dobre efekty widze to np. po swoim dziecku ktore juz nie budzi mnie w nocy swoim kaszlem nieustajacym... w mieszkaniu mam oczyszczacz warmteca ap168 wentsystem.com/ product-pol-7146-Oczyszczacz-powietrza-Warmtec-AP168W.html - stoi w pokoju gdzie pracuje przy biurku i nie halasuje, nawet zdrzemnac sie mozna czasem...

Aby ocenić zaloguj się lub zarejestrujX