Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE. Skrót od angielskich słów:
ENVIRONMENTAL SCIENCE PUBLISHED FOR EVERYBODY ROUND THE EARTH
ENCYKLOPEDIA ESPERE - menu główne (rozwiń)
Dział: Klimat Miasta. Poziom podstawowy.
dział KLIMAT MIASTA: PODSTAWY - menu (rozwiń)

Negatywne skutki zanieczyszczenia powietrza

Zanieczyszczenie powietrza ma zarówno charakter lokalny, jak i globalny. Szkodliwe substancje, emitowane do atmosfery wraz z wiatrem przekraczają granice państw. Konieczna jest więc współpraca międzynarodowa, aby temu przeciwdziałać.

Globalne negatywne skutki zanieczyszczenia powietrza to np. zwiększony efekt cieplarniany czy dziura ozonowa. Smog i kwaśne deszcze to najbardziej znane skutki o zasięgu lokalnym, a dotyczą one głównie ludzi żyjących w miastach. Zanieczyszczenie powietrza jest zagrożeniem dla naszego zdrowia, i może także powodować straty ekonomiczne.

1. Zanieczyszczenie powietrza w mieście.
Indywidualne systemy grzewcze znacząco powiększają zanieczyszczenie powietrza w mieście.
Źródło: www.freefoto.com

Przyjrzyjmy się zanieczyszczeniu powietrza w mieście. Z powodu emisji z różnych źródeł, następujące substancje można znaleźć w miejskim powietrzu: tlenki siarki i azotu, węglowodory (głównie z rafinerii i spalin samochodowych), a także tlenek węgla, metale ciężkie (ze spalin samochodowych, przemysłu, hut) i związki organiczne (głównie z przemysłu chemicznego), a także pył i sadzę. Jednak udział poszczególnych substancji w całkowitym zanieczyszczeniu powietrza nie jest wszędzie taki sam. W krajach rozwiniętych siarka nie jest już tak ważnym zanieczyszczeniem jak to było dawniej. Stężenie zanieczyszczenia w powietrzu (które jest skutkiem imisji zanieczyszczeń) decyduje o jakości powietrza.

Smog

W wielu miastach świata zanieczyszczenie powietrza przekracza czasami wszelkie ustalone normy i konieczne jest ogłaszanie tzw. alarmu smogowego. Słowo smog oznacza połączenie dymu i mgły (ang. "smoke" i "fog"). Po raz pierwszy użył go w roku 1911 lekarz Harold Des Voeux. Wyróżniamy dwa rodzaje smogu:

- smog typu londyńskiego, spowodowany głównie zanieczyszczeniem powietrza wskutek spalania węgla i emisji dwutlenku siarki (SO2) i pyłów. Takie zanieczyszczenie w połączeniu z mgłą powoduje powstawanie kropelek kwasu siarkowego (H2SO4) zawieszonych w powietrzu. Gdy w 1952 r. w Londynie w czasie trwania smogu stężenie dwutlenku siarki przekroczyło 3,5 mg/m3 powietrza (czyli 3500 µg na 1 m3) to doprowadziło to do masowych zgonów. (Uwaga: 1 mg to 0,001 g; inną jednostką jest 1µg który jesy równy 0,000001 g. Zatem 1 g = 1000 mg albo 1000000 µg). Smog londyński obserwowano po raz pierwszy w połowie XIX wieku, a dziś występuje raczej rzadko. Przykładowo: w roku 2001 średnie roczne stężenie SO2 osiągnęło 3 µg/m3  w Barcelonie (Hiszpania), 4 µg/m3  w Monachium (Niemcy), 7 µg/m3 w Londynie (Wielkka Brytania - dane w roku 1999) i 13 µg/m3 w Warszawie (Polska). Jednakże zdarza się, że w niektórych dniach stężenie SO2 mosiąga znacznie wyższe wartości. Największe wartości średnie godzinne w roku 2001 wynosiły 211 µg/m3 w Warszawie, 106 µg/m3 w Londynie (dane dla roku 1999), 70 µg/m3 w Barcelonie i 17 µg/m3 w Monachium.

2. Liczba zgonów w Londynie w grudniu 1952 roku, będąca wynikiem wysokiej koncentracji dwutlenku siarki
Kliknij, aby zobaczyć powiększony obraz (38 K)
Źródło: Manchester Metropolitan University

- smog typu Los Angeles (smog fotochemiczny), który występuje w słoneczne dni, przy dużym ruchu ulicznym. Tlenki azotu ze spalin samochodowych oraz węglowodory (z różnych źródeł antropogenicznych i biogenicznych) wchodzą w reakcje chemiczne w obecności światła słonecznego i tworzą szkodliwą mieszankę aerozoli i gazów. Smog fotochemiczny zawiera ozon (czyli ozon troposferyczny), formaldehyd, ketony i PAN (azotan nadtlenku acetylu). Ozon może osiągnąć stężenie nawet 12 ppm w stratosferze podczas gdy przy powierzchni ziemi zwykle nie przekracza ono 0,04 ppm. Wszystkie wymienione substancje podrażniają oczy i system oddechowy człowieka oraz uszkadzają rośliny. Ten typ smogu jest obecnie dość częsty w dużych miastach latem. Niejako zastąpił on smog typu londyńskiego po roku 1960, a w Europie Zachodniej po roku 1980.

3. Co to jest smog i kiedy się tworzy?
Kliknij, aby zobaczyć powiększony obraz (87 K)
autorzy: Anita Bokwa, Michael Seesing

4. Średnie roczne stężenie pyłu zawieszonego o średnicy ziaren poniżej 10 μm w 2013 roku.
Źródło danych: www.eea.europa.eu

Miasto

Kraków Polska

Rzym Włochy

Budapeszt Węgry

Sewilla Hiszpania

Londyn Wielka Brytania

Stężenie [µg/m³]

112,7

52

50

46

30,8

Tab.1.  Średnie roczne stężenie pyłu zawieszonego o średnicy ziaren poniżej 10 µm w 2013 roku dla poszczególnych krajów.
Źródło danych: www.eea.europa.eu

Pył i sadza

Inną uciążliwością w miastach jest kurz i sadza. Przykładowo w 2013 roku średnie roczne stężenie pyłu o średnicy ziaren poniżej 10 μm wyniosło w Krakowie 112,7 μg/m³, Rzymie 52 μg/m³, Budapeszcie 50 μg/m³, Sewilli 46 μg/m³ oraz Londynie 30,8 μg/m³. Dla porównania: w Krakowie w latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych XX w. średnie roczne stężenie przekraczało 100 µg/m3, a w zimie nawet 200 µg/m3, z powodu emisji z huty stali i elektrociepłowni. W ostatnim dziesięcioleciu XX w. produkcja stali spadła a ponadto znacznie zmodernizowano funkcjonowanie tych zakładów, co spowodowało znaczną poprawę jakości powietrza.

Stężenia dopuszczalne

Dla każdego zanieczyszczenia zostały ustalone dopuszczalne stężenia w powietrzu, które nie powinny być przekraczane. W przeciwnym wypadku zanieczyszczenie powietrza może być szkodliwe i niebezpieczne dla naszego zdrowia a nawet życia. Stężenia dopuszczalne i alarmowe dla krajów Unii Europejskiej zostały ustalone w dyrektywie 96/62/EC z dnia 27 września 1996 r. Szczegółowe przepisy zawierają trzy dalsze dyrektywy: 1. 1999/30/EC a dnia 22 kwietnia 1999 r., 2. 2000/69/EC z dnia 16 listopada 2000 i 3. 2002/3/EC z dnia 12 lutego 2002 r. Przepisy te obowiązują także w Polsce na mocy rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 6 czerwca 2002 r.

5. Flaga zjednoczonej Europy.
Zanieczyszczenia powietrza są problemem międzynarodowym, dlatego też przepisy prawne dotyczące emisji i imisji są ustalane przez Radę Unii Europejskiej dla wszystkich krajów czlonkowskich.
Źródło: www.freefoto.com

6. Stężenia dopuszczalne dla NO2, SO2, Pb i PM10 (średnie roczne stężenia) w krajach Unii Europejskiej
Autor: Pawel Jezioro

Dla dwutlenku azotu (NO2), dwutlenku siarki (SO2), ołowiu (Pb) i pyłu zawieszonego o średnicy do 10 µm (PM10), stężenia dopuszczalne zostały ustalone jako średnie roczne stężenia. Oznacza to, że w niektórych dniach stężenie może być nawet znacznie wyższe niż wartość dopuszczalna, zaś w innych dniach niższe, ale średnia roczna wartość jest brana pod uwagę przy ocenie jakości powietrza. Dopuszczalne stężenia dla SO2 i Pb są znacznie niższe niż dla NO2 czy PM10, ponieważ te substancje są bardzo szkodliwe dla zdrowia ludzi nawet w małych dawkach.

Dla ozonu (O3) i tlenku węgla (CO), dopuszczalne wartości są określone jako średnie stężenia 8-godzinne. Te gazy są bardzo toksyczne dla ludzi nawet w małych dawkach i w krótkich okresach oddziaływania. Jak widać wartości dopuszcalne dla ozonu są znacznie niższe niż dla CO. Ozon w przygruntowej warstwie powietrza, tworzący się zwykle w czasie trwania smogu fotochemicznego, jest dla nas szkodliwy, natomiast ozon w stratosferze chroni życie na Ziemi przed szkodliwym promieniowaniem UV.

7. Stężenia dopuszczalne dla O3 i CO (średnie stężenia 8-godzinne) w krajach Unii Europejskiej
Autor: Pawel Jezioro

8. Wartości alarmowe dla NO2, SO2 i O3 (średnie stężenia 1-godzinne) w krajach Unii Europejskiej
Autor: Pawel Jezioro

Wartości alarmowe

Dla  NO2, SO2 and O3, oprócz stężeń dopuszczalnych, określono także wartości alarmowe. Są to średnie 1-godzinne stężenia. Jeśli te wartości zostają przekroczone to władze lokalne mają obowiązek poinformować o tym opinię publiczną, a ponadto podjąć środki zaradcze, które zmniejszyłyby stężenie zanieczyszczeń w powietrzu, np. ograniczyć ruch samochodowy w mieście, nakazać czasowe ograniczenie produkcji przemysłowej itp.

Zajrzyj na inne strony Encyklopedii ESPERE:

Stężenie i stosunek zmieszania:
Stratosfera - podstawy - część 1 - skład

Więcej informacji w części dotyczącej przyczyn zanieczyszczenia powietrza oraz w części o obszarach zagrożonych!

Efekt cieplarniany i dziura ozonowa:
Troposfera - podstawy - część 2 - Efekt cieplarniany i promieniowanie
Stratosfera - Podstawy - część 2 - dziura ozonowa i CFC
Kwaśne deszcze:
Klimat miasta - podstawy - część 3
Zagrożenia  zdrowia i mienia wskutek zanieczyszczenia powietrza:
Klimat miasta - więcej - część 2 - Bioklimat
Klimat miasta - więcej - część 1 - Oddziaływanie
Stężenie ozonu troposferycznego:
Troposfera - podstawy - część 3 - smog ozonowy
Ozon w stratosferze:
Stratosfera - podstawy - część 2 - powstawanie ozonu

O tej stronie:
Autorzy: Pawel Jezioro, Anita Bokwa - Uniwersytet Jagielloński - Kraków
Współpraca: Grzegorz Wawrejko
1. Recenzent: Prof. Barbara Obrebska-Starkel - Uniwersytet Jagielloński - Kraków - 2003-06-20
2. Recenzent: Dr Marek Nowosad - Uniwersytet Marii Curie-Sklodowskiej - Lublin - 2003-06-16
Konsultacja dydaktyczna: Michael Seesing - University of Duisburg - Duisburg / Niemcy
ostatnia zmiana: 2005-03-14

Ostatnia modyfikacja: czwartek, 13 czerwiec 2019, 16:38