Monitoring powietrza

Płuca dorosłego człowieka wykonują przeciętnie 18 oddechów na minutę, trzyletniego dziecka do 30 oddechów. Dzięki oddychaniu organizm ludzki dostarcza do swoich komórek tlen, który jest niezbędnym składnikiem wykorzystywanym do procesów energetycznych na poziomie komórkowym. Wraz z tlenem do płuc dostaje się wszystko, co w danej chwili unosi się w powietrzu i może być wciągnięte przez siłę naszych płuc. Na szczęście organizm ludzki potrafi zapobiegać dostawaniu się do płuc części zanieczyszczeń takich jak kurz i większe pyły. Niestety zanieczyszczenia gazowe, rozpylone w powietrzu, bez problemu przedostają się do naszych dróg oddechowych.

Szczególnie mieszkańcy dużych miast narażeni są na zanieczyszczenie powietrza. Głównymi źródłami emisji zanieczyszczeń do atmosfery jest wzmożony transport, przede wszystkim drogowy (spalanie paliw płynnych), przemysł (procesy technologiczne w zakładach wytwórczych) i energetyka cieplna (spalanie paliw stałych szczególnie węgla i koksu). Zanieczyszczenie powietrza ma charakter okresowy i nasila się w miesiącach zimowych (sezon grzewczy). Odczuwają to szczególnie mieszkańcy dzielnic z przewagą domków jednorodzinnych, w których dominuje ogrzewanie własnym co. Cześć z nich po prostu spala w swoich piecach przydomowych śmieci (plastykowe butelki, zużyte opakowania i inne), chcąc zaoszczędzić w ten sposób na wywozie odpadów i zakupie węgla lub innych paliw do ogrzania domu. Często ludzie Ci nie są świadomi jak duże stwarzają zagrożenie dla siebie, swoich rodzin i innych mieszkańców.

Negatywne oddziaływanie podstawowych związków chemicznych emitowanych w największych ilościach do powietrza można przedstawić następująco:

Dwutlenek siarki (SO2) i produkty jego utleniania

Powstają głównie w procesie spalania. Ma działanie toksyczne, atakuje najczęściej drogi oddechowe i struny głosowe. Po wniknięciu do ściany dróg oddechowych przenika do krwi i dalej do całego organizmu. Kumuluje się w ściankach tchawicy i oskrzelach oraz w wątrobie, śledzionie, mózgu i węzłach chłonnych. Duże stężenie SO2 może prowadzić również do zmian w rogówce oka. Szczególną szkodliwość na zdrowie człowieka przypisuje się jednoczesnemu skażeniu powietrza SO2 i siarczanami, jak też mieszaniną SO2, cząstek stałych i innych substancji powstających przy spalaniu kopalin. Związki te mogą być transportowane z powietrzem na odległość tysięcy kilometrów i następnie wymywane z atmosfery opadami tworząc kwaśne deszcze. Kwaśne deszcze powodują duże zmiany w środowisku, głównie przez zakwaszanie zbiorników wodnych, przyspieszając korozję niszcząc florę.

Tlenki azotu (NOx) 

Główne rodzaje występujących w atmosferze tlenków to tlenek azotu (NO) i dwutlenek azotu (NO2). Tlenek azotu ma działanie toksyczne. Obniża odporność organizmu na infekcje bakteryjne, działa drażniąco na oczy i drogi oddechowe, jest przyczyną zaburzeń w oddychaniu, powoduje choroby alergiczne (m.in. astmę). Tlenki azotu są prekursorami powstających w glebie związków rakotwórczych i mutagennych. Pod wpływem promieniowania nadfioletowego reagują z węglowodorami tworząc tzw. smog fotochemiczny (tzw. letni). Biorą one również udział w tworzeniu kwaśnych deszczów.

Pyły

Pyły po przedostaniu się do organizmu pozostają w nim przez pewien czas, powodując podrażnienia naskórka i śluzówki. Przeważnie są to cząstki stałe o wymiarach mniejszych niż 300 µm, jednak najniebezpieczniejsze są te najdrobniejsze o wielkości cząstki poniżej 10 µm (pył PM10 – pył o średnicy aerodynamicznej ziaren do 10 µm; jest jednym ze stałych punktów monitoringu powietrza). Pyły wprowadzane są do powietrza w wyniku bezpośredniej emisji, której podstawowym źródłem są procesy spalania paliw w elektrowniach, elektrociepłowniach, lokalnych systemach grzewczych z transportu samochodowego i procesów przemysłowych. Pyły przedostają się również do powietrza podczas procesów zachodzących podczas przenoszenia gazów w atmosferze, a także pylenia z podłoża.

Pyły mogą powodować zapalenie górnych dróg oddechowych, pylicę płuc, choroby nowotworowe, alergiczne i astmę.

Kadm

Kadm w formie pyłu, pary i dymu znajdujący się w atmosferze należy do najbardziej toksycznych metali. Wchłaniany przez błony śluzowe dróg oddechowych, może powodować zatrucia ostre lub przewlekłe. Kumulując się w organizmie działa rakotwórczo i mutagennie.

Ołów

Ołów powoduje długotrwałe zanieczyszczenie środowiska, do którego dostaje się między innymi ze spalinami samochodowymi. Z powietrza w wyniku depozycji odkłada się w glebie, z której z kolei może przenikać do roślin. Do organizmu dostaje się poprzez przenikanie przez śluzówkę dróg oddechowych i przewodu pokarmowego. Szczególnie negatywnie oddziałuje na układ krwiotwórczy, nerwowy, sercowo-naczyniowy, oddechowy, nerki, a także na rozrodczość.

Ozon

Ozon (O3) w naturalny sposób powstaje na wysokości 30-50 km. Poniżej 25 km ozon już nie powstaje, jak również nie ulega rozpadowi. Powoli osiadając tworzy maksymalną koncentrację w stratosferze na wysokości ok. 23 km gdzie znajduje się prawie 90% ozonu. Do dolnych, gęstych warstw atmosfery (troposfera, ok. 10% ozonu) ozon przenika w niewielkich ilościach, gdzie szybko ulega rozpadowi. W stratosferze ozon stanowi swoistą „tarczę ochronną” chroniącą biosferę Ziemi przed promieniowaniem słonecznym. W troposferze jest niepożądany, gdyż należy do gazów cieplarnianych. Ozon troposferyczny jest zanieczyszczeniem wtórym. Powstaje w wyniku reakcji fotochemicznych zachodzących w powietrzu zanieczyszczonym tlenkami azotu, węglowodorami i tlenkiem węgla (są to głównie reakcje transformacji tlenowych związków azotu) pochodzących ze źródeł antropogenicznych, głównie transportu drogowego. Formowaniu ozonu sprzyja wysoka temperatura, duże nasłonecznienie i duża wilgotność powietrza. Przy wyższych stężeniach ozon powoduje podrażnienia oczu, głównie zapalenie spojówek, zmiany w parametrach widzenia, zmiany czynności płuc (szczególnie u dzieci), zwiększoną częstotliwość ataków astmy oraz wzrost zachorowalności na raka skóry. Ozon jest związkiem bakteriobójczym.

Oprócz wymienionych substancji w powietrzu może występować także szereg innych zanieczyszczeń emitowanych w procesach produkcji oraz ze spalania paliw i odpadów.

W prawie wspólnotowym, kompleksową regulację prawną w dziedzinie ochrony powietrza stanowi dyrektywa ramowa w sprawie oceny i zarządzania jakością powietrza w otoczeniu – 96/62/EC, oraz dyrektywa 96/61/EWG z dnia 24 września 1996 w sprawie zintegrowanego zapobiegania i kontroli zanieczyszczeń (IPPC).

W Polskim prawie tematyce ochrony powietrza poświęcony jest Dział II Prawa Ochrony Środowiska (Dz.U.2001.62.627 z dnia 20 czerwca 2001 r) a także:

  • Rozp. Ministra Środowiska z 6 czerwca 2002 w sprawie oceny poziomów substancji w powietrzu (Dz.U.0187.798)
  • Rozp. Ministra Środowiska z 6 czerwca 2002, w sprawie dopuszczalnych poziomów niektórych substancji powietrzu, alarmowych poziomów niektórych substancji w powietrzu oraz marginesów tolerancji dla dopuszczalnych poziomów niektórych substancji (Dz.U.0287.798)
  • Rozp. Ministra Środowiska z 26 listopada 2002, w sprawie zakresu i sposobu przekazywania informacji dotyczących zanieczyszczenia powietrza (Dz.U.02.204.1727).

Przepisy te określają sposób i zakres badania jakości powietrza, substancje wymagające monitorowania, metody pomiarów oraz minimalną liczbę stacji w zależności od dotychczasowego poziomu stężeń i liczby mieszkańców w strefie a także kryteria oceny jakości powietrza.

Na terenie gmin wchodzących w skład Komunalnego Związku Gmin „Dolina Redy i Chylonki” monitoring powietrza prowadzony jest przez trzy instytucje:

  • Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Gdańsku (WIOŚ)
  • Wojewódzką Stację Sanitarno Epidemiologiczną (WSSE)
  • Agencję Regionalnego Monitoringu Atmosfery Aglomeracji Gdańskiej (Fundacja ARMAAG)

Zakres pomiarów obejmuje stężenia:

  • tzw. zanieczyszczeń energetycznych: dwutlenek azotu, dwutlenek siarki, pyłu zawieszonego, tlenku węgla
  • substancji specyficznych: ozon, benzen
  • ołowiu w pyle zawieszonym.

Stacje badawcze jakości powietrza ze wszystkich trzech instytucji tworzą sieć monitoringu krajowego koordynowanego przez Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Gdańsku. WIOŚ w corocznych raportach jest ustawowo obowiązany do przedstawia wyników badań monitoringu. Raporty stanu środowiska województwa pomorskiego, w którym znajdują się również wyniki z badań jakości powietrza, można publikowane są na stronach internetowych Inspektoratu.

Uogólniając je można powiedzieć, że stan powietrza w gminach Związku, jak również w całym Województwie, jest dobry. Niewielki niepokój może powodować jedynie podwyższony, a miejscami przekraczający normy, poziom pyłu zawieszonego PM 10 szczególnie w okolicach portu gdyńskiego. Według WIOŚ brak możliwości jednoznacznego określenia źródeł emisji czy występowania zjawisk emisji wtórnej oraz brak korelacji miedzy emisją i imisją sprawia problem z interpretacją wyników.

Fundacja ARMAAG prowadzącą regionalny monitoring powietrza w aglomeracji Trójmiasta oraz w Tczewie, został założona w 1993 roku. Założycielami Fundacji były cztery Gminy, w tym dwie wchodzące w skład Komunalnego Związku Gmin – Gdynia i Sopot, oraz spółka Nederpol. Posiada ona 10 stacji pomiarowych na terenie swojego działania w tym 3 położone na terenie Gdyni (AM9-Gdynia Redłowi, AM10-Gdynia Port, AM4-Gdynia Pogórze) i jedna w Sopocie (AM6-ul. Bitwy pod Płowcami).

Zgodnie z raportem Fundacji z roku 2004 wyniki pomiarów stężeni zanieczyszczeń tlenków i dwutlenków siarki i azotu, oraz tlenków węgla na stacjach w Gdyni i Sopocie, są ogólnie dobre i nie przekraczają ustawowych norm. Ich poziom w powietrzu podwyższa się w różnym stopniu w sezonie grzewczym.

Stężenia średniorocznych wartości SO, SOx, NO i NOx w roku 2004 porównując do lat ubiegłych nieznacznie spadło.

Podobnie jak w Raporcie Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska również w Raporcie ARMAAGu za rok 2004 zanotowano przekroczenia norm wartości stężeń pyłu PM 10 szczególnie, tak jak i w poprzednich wartościach, w sezonie grzewczym. Na szczęście biorąc pod uwagę wartości stężeni średniorocznych przekroczenia te nie są duże.

Według Agencji stan jakości powietrza w Gdyni i Sopocie przestawia się następująco:
Miasto dwutlenek siarki dwutlenek azotu pył PM 10
GDYNIA b. dobry dobry dostateczny
SOPOT b. dobry b. dobry dostateczny

W dwóch kolejnych zrzeszonych w Komunalnym Związku Gmin „Dolina Redy i Chylonki” miastach, Wejherowo i Rumia, w których prowadzony jest monitoring powietrza zakres badań obejmuje: dwutlenek siarki, dwutlenek azotu i pył zawieszony. Badania przeprowadzane są przez Wojewódzką Stację Sanitarno Epidemiologiczną.

Stężenie SO2 w Wejherowie nie przekracza 40% normy, a w Rumi 20%. Wartości NO2 w Wejherowie wynosiły 60% normy, a w Rumi 40% i poniżej. Również wartość pyłu PM 10 nie przekroczył norm, w Wejherowie wyniósł 60%, a w Rumi 40% normy. (zgodnie z Raportem o stanie środowiska województwa pomorskiego w 2003 roku Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska)

Literatura:

  • Raportem o stanie środowiska województwa pomorskiego w 2003 roku, WIOŚ
  • Raport 2001, ARMAAG
  • Raport 2004, ARMAAG
  • www.armaag.gda.pl
  • www.gdansk.wios.gov.pl/~web/