Zanieczyszczenie powietrza oraz jego wpływ na zdrowie człowieka
5 grudnia 1952 roku Londyn spowiła gęsta mgła. Nie byłoby w tym nic nadzwyczajnego, gdyby nie to, że tym razem niewinne z pozoru zjawisko, początkowo bagatelizowane przez mieszkańców Londynu, okazało się bezwzględnym zabójcą.
Początek grudnia 1952 roku w stolicy Wielkiej Brytanii przyniósł znaczne ochłodzenie. Mieszkańcy miasta zużywali znacznie więcej węgla do ogrzewania mieszkań, niż zazwyczaj o tej porze roku. Niskiej temperaturze towarzyszył wyż baryczny, który sprowadził nietypową dla tego obszaru cyrkulację powietrza zwaną antycyklonem. Na domiar złego, inwersja temperatury sprawiła, że zimne, nieruchome powietrze zostało uwięzione pod cieplejszą warstwą, co utrudniało rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń. Sytuację pogorszyła też słaba jakość spalanego przez mieszkańców węgla oraz jego zanieczyszczenie związkami siarki.
Niebawem, poziom zanieczyszczenia powietrza osiągnął stan krytyczny – mgła zamieniła się w toksyczny smog będący mieszaniną emitowanych do atmosfery gazów i pyłów z kominów mieszkań oraz fabryk a także spalin samochodowych. Przez następne pięć dni Londyn stał się zabójczą pułapką zarówno dla ludzi, jak i zwierząt.
Początkowo, przyzwyczajeni do mgieł Londyńczycy bagatelizowali problem, mimo że nietypowa mgła ograniczała widoczność do poniżej metra, pyły zawieszone w powietrzu utrudniały oddychanie a w mieście masowo zaczęły padać zwierzęta. Wkrótce jednak szpitale zaczęły masowo zapełniać się pacjentami z objawami niewydolności oddechowej. Władze odwołały wszelkiego rodzaju uroczystości na wolnym powietrzu a także przedstawienia teatralne i kinowe. Sparaliżowana została komunikacja miejska, kolej stanęła a loty zostały odwołane. Londyńczycy stali się więźniami własnych domów.
Wielki Smog Londyński, bo tak został ochrzczony, zebrał przerażające i tragiczne żniwo. Między 5 a 9 grudnia 1952 roku wskutek wysokiego stężenia pyłu zawieszonego i dwutlenku siarki w powietrzu odnotowano 4 tysiące zgonów wywołanych komplikacjami niewydolności oddechowej oraz hipoksją (niedobór tlenu w tkankach w stosunku do jego zapotrzebowania przez organizm, prowadzący do niedotlenienia organizmu), powstałymi w wyniku wdychania zabójczego smogu. Większość z ofiar stanowiły dzieci, mieszkańcy w podeszłym wieku oraz osoby cierpiące na przewlekłe choroby płuc i serca. W kolejnych tygodniach na ostrą niewydolność oddechową zmarło kolejne 8 tysięcy ludzi. Łączną liczbę ofiar Wielkiego Smogu szacuje się na blisko 12 tysięcy, nie licząc mieszkańców, którzy zginęli w wypadkach komunikacyjnych z powodu ograniczonej widoczności.
Wydarzenia tamtego feralnego grudnia w latach 50. były zaledwie groźną anomalią. Niestety, pierwsze dekady XXI wieku upływają pod znakiem postępujących zmian klimatycznych, gwałtownych i nietypowych zjawisk pogodowych a zanieczyszczenie powietrza, potocznie zwane „smogiem” stało się nieodzownym towarzyszem naszego życia. I choć na krótką metę nie jest on tak zabójczy, jak Wielki Smog Londyński, w dłuższej perspektywie przyczynia się do zwiększenia zachorowalności oraz liczby zgonów.
Zanieczyszczenia powietrza klasyfikujemy obecnie jako główne przyczyny globalnych zagrożeń środowiska. Międzynarodowa Organizacja Pracy definiuje je jako wszelkiego rodzaju skażenie powietrza przez substancje, które są szkodliwe lub niebezpieczne dla zdrowia i życia, bez względu jaką postać przybierają. Przyczyniają się do wielu chorób, zwiększają umieralność a także działają niekorzystnie na środowisko, zakłócając procesy fotosyntezy oraz wnikając do wody i gleby. Smog jest tylko jedną z postaci zanieczyszczeń powietrza, które mają niekorzystny, częstokroć śmiercionośny wpływ na organizm ludzki, postacią najbardziej bezpośrednią.
Zanieczyszczenia powietrza stały się zatem głównym zagrożeniem środowiskowym dla zdrowia i najczęstszą przyczyną przedwczesnych zgonów. Na przestrzeni XX wieku średnia oczekiwana długość życia człowieka rosła skokowo dzięki postępującemu rozwojowi medycyny i techniki. XXI wiek rozpoczynamy od nienotowanego dotąd spadku tej średniej. Czy zwiększona umieralność może być ceną, jaką płacimy za zdobycze techniki? Wydaje się, że skażenie powietrza i środowiska naturalnego jest obecnie zarówno jednym z najgroźniejszych wrogów człowieka, jak i jednym z największym wyzwań, przed którym stoimy.
Poznaj swojego wroga
Biorąc pod uwagę wprowadzony przez MOP podział, możemy rozróżnić dwa główne rodzaje zanieczyszczeń – te widoczne gołym okiem, bezpośrednio wpływające na nasze zdrowie i jakość życia, oraz te znacznie bardziej niebezpieczne, bo niewidoczne, przenikające do ludzkiego organizmu innymi drogami. Co gorsza, badania wskazujące na wpływ, jaki zanieczyszczenia te mają na ludzki organizm prowadzone są zaledwie od dwóch dekad, zatem wiedza na ich temat jest w powijakach. Niemal codziennie docierają do nas kolejne doniesienia naukowe, a wyłaniający się z nich obraz trudno nazwać optymistycznym.
Czym jest smog? Słowo „smog” pochodzi z języka angielskiego i jest połączeniem słów „smoke”, czyli „dym” i „fog”, czyli „mgła”. Słowo to oznacza zanieczyszczenie powietrza powstające w skutek działalności człowieka przy niekorzystnych warunkach atmosferycznych. Termin ten powstał w połowie XX wieku, w Anglii, po analizie tragicznych wydarzeń grudnia 1952 roku. W Polsce funkcjonuje od lat 80. XX wieku. Jest to najlepiej zbadana i udokumentowana forma zanieczyszczenia środowiska.
Głównymi składnikami smogu są m.in. pył zawieszony (PM), ozon (O3), dwutlenek azotu (NO2), dwutlenek siarki (SO2) oraz amoniak (NH3). Procesy spalania przyczyniają się także do uwalniania wielu innych zanieczyszczeń, takich jak benzen (C6H6), tlenek węgla (CO) czy metale ciężkie. Niektóre z tych zanieczyszczeń mają krótkoterminowe, negatywne skutki na zdrowie człowieka. Inne, jak metale ciężkie akumulują się w środowisku, przenikając do gleby, a następnie do łańcucha pokarmowego, w efekcie często trafiając na nasz stół.
Niektóre zanieczyszczenia, np. benzen, mogą niszczyć ludzki materiał genetyczny oraz, w przypadku długotrwałej ekspozycji, powodować nowotwory. Warto pamiętać, że benzen stosowany jest jako dodatek do benzyny. Szacuje się, że w Europie około 80% benzenu uwalnianego do atmosfery pochodzi ze spalania paliwa wykorzystywanego przez pojazdy.
Innym znanym kancerogennym zanieczyszczeniem jest benzo(a)piren (B(a)P). Związek ten uwalniany jest w procesie spalania drewna lub węgla w piecach domowych. Jego kolejnym źródłem są spaliny samochodowe, przede wszystkim z silników wysokoprężnych. Benzo(a)piren można zazwyczaj znaleźć w pyle zawieszonym.
Warto pamiętać, że smog nie jest zjawiskiem typowym jedynie dla dużych aglomeracji i okręgów przemysłowych, lecz także mniejszych miast. Ze względu na skład i rejon występowania wyróżniamy dwa rodzaje smogu: smog „zimowy” oraz „letni”. Powstają one w różnych warunkach atmosferycznych, ale mają podobne, zdecydowanie negatywne oddziaływanie na nasze zdrowie i życie.
Wg definicji Głównego Inspektoratu ochrony środowiska smog „zimowy”, kwaśny, zwany inaczej aerozolowym to występowanie w powietrzu przede wszystkim wysokich stężeń pyłu zawieszonego o różnej średnicy cząsteczek. Głównymi składnikami smogu zimowego są pył PM10 (frakcja pyłu o średnicy do 10 mikrometrów), pył PM2,5 (o średnicy poniżej 2,5 mikrometra), tlenki siarki, tlenki węgla oraz wspomniany już benzo(a)piren. Ten typ smogu występuje głównie w umiarkowanej strefie klimatycznej a zawarte w nim pyły zawieszone niszcząco wpływają na układ krążenia oraz układ oddechowy człowieka.
Natomiast smog „letni”, inaczej smog fotochemiczny, występuje najczęściej w tropikalnej i subtropikalnej strefie klimatycznej. Składa się on głównie ze związków pochodzących ze spalin samochodowych oraz emisji przemysłowych, takich jak tlenki węgla i tlenki azotu.
Szacuje się, że z powodu zanieczyszczenia powietrza na całym świecie umiera rocznie 4,2 miliona osób. Kolejne 3,8 miliona pada ofiarą zanieczyszczenia powietrza wewnątrz pomieszczeń, co spowodowane jest przez niesprawne piece, brak skutecznej wentylacji oraz złej jakości paliwo. Wg Światowej Organizacji Zdrowia aż 91% populacji naszego globu żyje na terenach, gdzie zła jakość powietrza bezpośrednio zagraża ludzkiemu zdrowiu i życiu. Według szacunkowych danych z najnowszego raportu Europejskiej Agencji Środowiska skażenie powietrza tylko jednym ze składników smogu – pyłem drobnocząsteczkowym PM2,5 i tym, co ten pył zawiera, było w 2016 roku przyczyną przedwczesnego zgonu około 412 000 mieszkańców czterdziestu jeden europejskich krajów, w tym 374 000 obywateli Unii Europejskiej. Wśród nich było około 43 000 Polaków.
Globalne koszty i skutki dla jednostki
Światowa Organizacja Zdrowia ocenia, że globalny wpływ zanieczyszczenia powietrza stanowi przyczynę:
29% wszystkich zgonów i chorób związanych z rakiem płuc,
17% wszystkich zgonów i chorób spowodowanych ostrym zakażeniem dolnych dróg oddechowych,
24% zgonów z powodu udaru mózgu,
25% zgonów i chorób spowodowanych chorobą niedokrwienną serca,
43% wszystkich zgonów i chorób spowodowanych przewlekłą obturacyjną chorobą płuc.
Smog i zanieczyszczenia przenikające do środowiska mają istotny wpływ na nasze codzienne funkcjonowanie, mogą powodować groźne choroby a nawet przyczynić się do przedwczesnej śmierci. Szczególnie narażonymi grupami są dzieci, osoby starsze, ludzie cierpiący na przewlekłe choroby układu oddechowego i układu krążenia oraz osoby o obniżonej odporności.
Związki zawarte w pyłach zawieszonych mogą powodować bóle głowy i niepokój, pogorszyć funkcjonowanie ośrodkowego układu nerwowego, powodować podrażnienie oczu, nosa, gardła oraz problemy z oddychaniem (szczególnie u osób z astmą). Zanieczyszczenia przyczyniają się też do częstszych infekcji górnych i dolnych dróg oddechowych, obniżają pojemność płuc i pogarszają stan pacjentów z POChP, bywają też przyczyną raka płuc. U pacjentów narażonych na długotrwałą ekspozycję występują choroby układu krążenia. Co więcej wdychanie pyłów zawieszonych może zaburzyć pracę wątroby i śledziony oraz pogorszyć funkcje układu rozrodczego.
Przytoczone powyżej statystyki wydają się bezwzględne. Nie ma człowieka na naszej planecie, który na pewnym etapie swojego życia nie padłby ofiarą zanieczyszczenia powietrza. Dlatego też warto pamiętać, że smog to nasz wspólny problem i zagrożenie, którego nie możemy bagatelizować.
tekst: Dominika Jaśkiewicz
Bibliografia:
1. Ambient air pollution: Health impacts, WHO ,https://who.int/airpollution/ambient/health-impacts/en/>
2. Air quality in Europe 2019, European Environment Agency, 16.10.2019 <https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2019/>