Jak powstaje smog i z czego się składa?
Zanieczyszczenie powietrza, jakim jest smog, powstaje wskutek przedostawania się do atmosfery szkodliwych związków chemicznych, takich jak tlenki siarki i tlenek azotu oraz substancje stałe, czyli pyły zawieszone, a także kancerogenne wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA). Te ostatnie to organiczne związki chemiczne, których główne źródła stanowią węgiel oraz ropa naftowa i jej pochodne (asfalt, koks, benzyna). Uwalniają się również w dymie tytoniowym i podczas spalania drewna. Grupa ta zdominowana jest przez bezno(a)piren oraz naftalen. Długotrwała styczność z nimi, oprócz zmian nowotworowych, może prowadzić do osłabienia układu odpornościowego oraz niewydolności nerek i wątroby, nie mówiąc już o niekorzystnym wpływie na układ oddechowy. Niewątpliwie jednak najbardziej trującymi substancjami, obecnymi w smogu, są pyły zawieszone, które stanowią cząsteczki stałe, na tyle niewielkie, że mogą poprzez układ oddechowy przedostawać się do układu krążenia. Obecnie najwięcej udziału w smogu mają pyły PM 2,5 oraz PM 10.
By Bobak (Own work) [CC BY-SA 2.5], via Wikimedia Commons
Wymienione trucizny emitowane są do atmosfery i koncentrują w niej w różnym stężeniu, w zależności od zabudowy terenu, wilgotności powietrza i ukształtowania terenu. Tworzeniu się smogu sprzyjają na przykład położenie miasta w dolinie, duża wilgotność powietrza, zamglenie i brak wiatru. Największa koncentracja substancji toksycznych w powietrzu zachodzi oczywiście w zurbanizowanych ośrodkach miejskich i aglomeracjach. Wymienione wyżej substancje toksyczne przedostają się do powietrza głównie w wyniku indywidualnego ogrzewania gospodarstw domowych. Ogrzewanie domów za pomocą pieców spalających i przy użyciu koksu, węgla, ekogroszku, drewna, a nierzadko również odpadków i śmieci jest podstawową przyczyną emisji WWA oraz pyłów zawieszonych do atmosfery. Zanieczyszczenia pochodzące z ogrzewania domów (tak zwana „niska emisja”) stanowią największy udział procentowy (ponad 83%) stężenia PM 10 w powietrzu. Bardzo podobnie jest w przypadku wydzielania benzo(a)pirenu, który w największej ilości emitowany jest podczas indywidualnego ogrzewania budynków, a w dalszej kolejności przez pracę koksowni i transport drogowy.
Warstwa smogu nad Los Angeles. źródło NASA
Rodzaje smogu
Zjawisko smogu, ponieważ potęgowane jest przez niektóre warunki atmosferyczne, na przykład dużą wilgotność powietrza, nasila się lub słabnie w zależności od pory roku. Możemy mówić o smogu londyńskim, który występuje od listopada do stycznia i składa się głównie z tlenków: siarki, węgla i azotu wymieszanych z pyłami zawieszonymi i sadzą. Generalnie jednak, wysokie stężenie pyłów i węglowodorów aromatycznych utrzymuje się w powietrzu w ciągu całego sezonu grzewczego, aż do wiosny. W strefie klimatu umiarkowanego dodatkowo sprzyja temu zjawisku inwersja temperatur. W miesiącach letnich możemy mówić z kolei o smogu typu Los Angeles, zwanego także fotochemicznym. Jest on charakterystyczny dla stref zurbanizowanych klimatu subtropikalnego.Wpływ smogu na zdrowie organizmów
Smog wpływa niekorzystnie na funkcjonowanie wszystkich organizmów żywych. U człowieka nasila reakcje alergiczne, zwiększa ryzyko zachorowania na astmę i upośledza układ oddechowy. W wyniku przedostawania się pyłów zawieszonych w głąb organów, zagraża również układowi krążenia: przyczynia się do postępowania miażdżycy, zatruwa tętnice wieńcowe, powoduje destabilizację blaszek miażdżycowych, co w efekcie przybliża ryzyko zawału serca czy udaru mózgu.
Freeimages.com/Yarik Mishin
Po przekroczeniu dopuszczalnych norm stężenia poszczególnych toksyn w powietrzu, mówimy o poziomie alarmowym. Przykładowo, dopuszczalne dobowe stężenie PM 10 wynosi 50 μg/m3, natomiast średnioroczne 40 μg/m3. Poziom alarmowy w przypadku tego pierwszego liczy się od stężenia 300 μg/m3.
Freeimages.com/Vivek Chugh
Bibliografia
- Grażyna Łabno; “Ekologia. Słownik encyklopedyczny”; Wydawnictwo Europa, Warszawa 2006;
- Zdzisława Otałęga (red. nacz.); “Encyklopedia biologiczna T. X”; Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 2000;
- Joanna Kośmider, Barbara Mazur-Chrzanowska, Bartosz Wyszyński; “Odory”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2002;
- promil
