Jakość powietrza – daleko do ideału – Sozosfera

Zanieczyszczenia atmosferyczne stanowią poważne zagrożenie nie tylko dla ludzi, ale również dla środowiska. Skutki złej jakości powietrza wpływają bowiem negatywnie na zdrowie (ludzi?), wywołując szereg chorób, a także upośledzają wzrost roślinności w ekosystemach i przyczyniają się do utraty różnorodności biologicznej. Pomimo znacznej poprawy, jakość powietrza w Europie wciąż daleka jest od poziomów, które nie stwarzałyby ryzyka dla ludzi i środowiska.

W listopadzie br. ukazał się kolejny raport Europejskiej Agencji Środowiska pt. „Jakość powietrza w Europie – 2014”. Zawiera on przegląd i analizę jakości powietrza w Europie od 2003 do 2012 r. Ocenia też tendencje zmian w tym zakresie oraz dokonuje przeglądu polityk i środków w celu poprawy jakości powietrza i zminimalizowania wpływu zanieczyszczeń na zdrowie ludzi i ekosystemy. Analizą objęto 38 krajów.

Źródła emisji zanieczyszczeń

Wśród zanieczyszczeń, które najbardziej szkodzą ludziom i środowisku, znajdują się pyły zawieszone (PM). Pochodzą one ze źródeł naturalnych i antropogenicznych. Do tych pierwszych zaliczyć można naturalny zawieszony kurz oraz pyły i popioły wulkaniczne. Z kolei źródła antropogeniczne to m.in. spalanie paliw w produkcji energii cieplnej czy transport (spalanie paliwa w pojazdach, zużywanie się opon i hamulców). W miastach istotnymi lokalnymi źródłami wprowadzania pyłów do powietrza jest spalanie biomasy lub paliw kopalnych w domowych paleniskach.

Jak wykazały badania, w latach 2003-2012 emisja pyłów PM10 i PM2,5 spadła odpowiednio o 14% i 16%. Choć w ogólnym rozrachunku udało się nieco zredukować pyły, to jednak od 2003 r. wzrosła ilość pyłów emitowanych z gospodarstw domowych – PM10 o 13% i PM2,5 o 11%. Aby temu przeciwdziałać, w niektórych krajach, np. w Szwecji, wprowadzono szereg rządowych zachęt do ogrzewania gospodarstw domowych drewnem lub innymi rodzajami biomasy. Tego typu opał jest promowany jako odnawialne paliwo, które może pomóc w łagodzeniu skutków zmian klimatycznych i przyczynić się do poprawy bezpieczeństwa energetycznego. Dzięki takim zachętom w Szwecji wzrosło wykorzystanie biomasy do celów grzewczych z zaledwie kilku procent w 1980 r. do niemal 50% w 2010 r. Częściowy wpływ na tę sytuację miało wprowadzenie w 2001 r. podatku od emisji dwutlenku węgla.

Drugim co do wielkości źródłem emisji PM10 i PM2,5 jest przemysł, a następnym – transport.

Co zanieczyszcza powietrze?

W przeciwieństwie do podstawowych zanieczyszczeń powietrza, ozon (O₃) nie jest bezpośrednio emitowany do atmosfery. Na szczęście, antropogeniczne emisje zanieczyszczeń powietrza, odpowiedzialne za powstawanie szkodliwego ozonu w warstwie przyziemnej, spadły. Wpływ na to miała redukcja emisji tlenku węgla (CO) o 32%, lotnych związków organicznych (LZO) – o 28%, tlenków azotu (NO_x) – o 30% i metanu (CH₄) – o 15%. Przy okazji jednak warto dodać, że emisja NOx w 2012 r. nadal przekraczała (o 4%) wymogi dyrektywy NEC, które powinny być osiągnięte do 2010 r. Za emisje NOx odpowiedzialne są głównie sektory transportu i energetyki. W tym pierwszym udało się osiągnąć najwyższe redukcje: CO o 61%, LZO o 63%, a NOx o 34%. W energetyce natomiast odnotowano najwyższy spadek emisji NOX – o 29%.

Z kolei sektor chemiczny jest największym źródłem emisji LZO i był odpowiedzialny za 44% całkowitej ich emisji w UE w 2012 r. Tu od 2003 r. udało się ograniczyć emisję o 18%. Drugi, największy emitent LZO to gospodarstwa domowe, uzyskujące ciepło ze spalania paliw kopalnych (17% emisji). Zmniejszyły one swoje emisje o 9%. Sektor transportu, który kiedyś był drugim co do wielkości emitentem, odnotował największy spadek, o 63%, w okresie 2003-2012.

Poważnym zanieczyszczeniem powietrza jest benzo(a)piren (BaP). Głównymi źródłami tego zanieczyszczenia w Europie są ogrzewanie domów (w szczególności drewnem i węglem), spalanie odpadów, produkcja koksu i stali oraz transport. Mniejszy wpływ mają także pożary i zużywanie się gumy z opon. Między 2003 a 2012 r. emisja BaP wzrosła o 21%. Zanieczyszczenia z gospodarstw domowych są odpowiedzialne aż za 85% całkowitej emisji BaP w 2012 r. Tylko od 2011 do 2012 r. nastąpił wzrost tych emisji w UE o 2,4%. Kraje, które mają na to największy wpływ, to Polska (24%), Rumunia (21%) i Niemcy (18%).

W powietrzu, którym oddychamy, znajduje się również dwutlenek siarki (SO₂). Przedostaje się on do atmosfery, gdy spalane jest paliwo zawierające siarkę. Choć emisja SO_X znacznie spadła od 2003 r. (o 54%), to nadal kluczowy wpływ na zawartość tych związków w powietrzu ma transport oraz spalanie biopaliw i paliw kopalnych zawierających siarkę. Natomiast największym naturalnym źródłem SO₂ w atmosferze są wulkany.

Mówiąc o zanieczyszczeniu powietrza, nie można pominąć metanu. Dotychczas to transport drogowy stanowił główne źródło emisji tego związku, ale wprowadzenie katalizatorów znacznie zmniejszyło jego obecność w powietrzu (o 61%).

Z kolei najwyższe poziomy CO znajdują się w obszarach miejskich, zazwyczaj w godzinach szczytu, w miejscach ruchu. Mimo to aktualnie znów największym emitentem są gospodarstwa domowe. Spalanie paliw kopalnych stanowiło w 2012 r. aż 44% całkowitej emisji CO, które wzrosły od 2003 r. o 9%.

Zanieczyszczenie powietrza a ekosystem

Jak wcześniej wspomniano, zanieczyszczenie powietrza szkodzi nie tylko ludziom, ale także środowisku. Ocenia się, że w 2010 r. 71% obszarów Natura 2000 było narażonych na eutrofizację. Wskazuje się, że obok dopływu biogenów do ekosystemów, wpływ na taki stan rzeczy może mieć m.in. ozon, który pogarsza wzrost roślinności (w tym upraw), przez co ogranicza pobieranie składników pokarmowych z gleb przez systemy korzeniowe. Natomiast depozycja siarki i związków azotu skutkuje zakwaszaniem gleb i wód słodkich. Eutrofizacja odnosi się do nadmiaru pewnych składników w glebie lub wodzie. Poprzez te nadwyżki niektóre gatunki gwałtownie się rozwijają, działając na szkodę wielu innych gatunków, które od dawna są częścią ekosystemu, ale żyły w środowisku, mając zdecydowanie niższe wymagania pokarmowe. To zagraża różnorodności biologicznej.

Dwie główne przyczyny eutrofizacji to nadmiar azotu i fosforanów w ekosystemach. Ten pierwszy wpływa na eutrofizację w wodach słodkich i morzach. Często prowadzi ona do zakwitów glonów. Szybki ich wzrost powoduje powstawanie gęstych „łat” przy powierzchni wody, nie dopuszczając do jej głębszych warstw światła.

Z kolei emisje azotu i siarki do atmosfery tworzą kwasy azotowy i siarkowy. Związki te opadają na ziemię, sprzyjając gromadzeniu się w glebie jonów wodorowych, a co za tym idzie – zmniejszając jej poziom pH. Zakwaszenie może prowadzić do zwiększonego wchłaniania metali toksycznych przez rośliny, zwiększając tym samym ryzyko ich absorpcji przez inne organizmy – kolejne ogniwa łańcucha pokarmowego. A zatem metale toksyczne mogą mieć poważny wpływ na ekosystemy.

Istotne zagrożenie dla środowiska niesie za sobą również ozon. Osadzający się na powierzchni ziemi O₃ jest pochłaniany przez rośliny. Absorpcja ta szkodzi komórkom roślinnym, pogarszając ich zdolność do wzrostu. U niektórych wrażliwych roślin O₃ może również powodować wypalanie liści, zahamowanie rozmnażania i rozwoju. Nic zatem dziwnego, że wysokie stężenie ozonu nierzadko prowadzi do zmniejszenia plonów, zaprzestania wzrostu lasów, a w konsekwencji do utraty różnorodności biologicznej.

Badania wykazały iż stężenia metali ciężkich w atmosferze nie są wysokie. To jednak nie oznacza, że nie mają wpływu na ekosystem. Nadal bowiem gromadzą się w glebach lub są absorbowane przez organizmy. Metale ciężkie nie rozkładają się w środowisku, a jeśli znajdą się w organizmach roślinnych czy zwierzęcych, nie podlegają procesom metabolicznym, czyli nie są z nich wydalane. Długotrwałe narażenie na nawet niewielkie ilości metali ciężkich oznacza zatem, że organizmy są zatrute przez długi czas.

Dobre praktyki

W raporcie przedstawiono również podejście niektórych krajów do zagadnień związanych z ochroną powietrza. Jak podkreślono w opracowaniu, istnieje wiele przykładów działań w przemyśle, transporcie, rolnictwie, energetyce czy gospodarce odpadami, które zostały wdrożone, aby rozwiązać problemy zanieczyszczenia powietrza. W przemyśle np. postawiono na „czyste” technologie, które zmniejszają wielkość emisji. Sektor transportu natomiast ma priorytety rozwoju komunikacji publicznej i sieci dróg rowerowych, promuje także pojazdy niskoemisyjne czy wprowadza w miastach limity prędkości. W rolnictwie podjęte działania opierają się na poprawie przechowywania obornika (w zamkniętych zbiornikach) i zmierzaniu w kierunku fermentacji beztlenowej. Widać też częstsze zastosowanie nawozów naturalnych. Ponadto zwiększono wykorzystanie paliw niskoemisyjnych i odnawialnych źródeł energii. Stawia się też na wytwarzanie energii cieplnej i elektrycznej w kogeneracji oraz na energetykę rozproszoną. Działania ograniczające emisje szkodliwych substancji do atmosfery wiążą się także z poprawą efektywności energetycznej budynków, m.in. poprzez termomodernizację. Jeśli chodzi o gospodarkę odpadami komunalnymi i rolniczymi, to wprowadzono strategie redukcji odpadów, recykling i ponowne ich wykorzystanie, stosowanie ulepszonych metod biologicznych, takich jak przetwarzanie beztlenowe, aby nie dopuścić do emisji biogazu do atmosfery. Natomiast przy termicznym przekształcaniu odpadów istotne jest zastosowanie technologii spalania o ścisłej kontroli emisji.

Minimalizacja zanieczyszczenia powietrza i jego skutków wymaga działania na szczeblach międzynarodowym, krajowym, regionalnym i lokalnym. Zarówno krajowe, jak i regionalne władze mają tu do odegrania bardzo ważną rolę, mogą bowiem przyjąć dodatkowe środki na rzecz ochrony ludności i środowiska. Przykładowo, niektóre państwa (Austria, Dania, Niemcy, Norwegia i Szwecja) wydały krajowe normy emisji dla instalacji w gospodarstwach domowych.

Na podstawie raportu pt. „Jakość powietrza w Europie – 2014” opracowała Katarzyna Terek