Bóle w klatce piersiowej, trudności z oddychaniem, częsty kaszel i częste infekcje - to tylko niektóre skutki wdychania zanieczyszczonego powietrza.
Szacuje się, że rocznie z powodu zanieczyszczenia powietrza umiera na całym świecie 4,2 miliona osób. Kolejne ok. 3,8 miliona umiera z powodu zanieczyszczenia powietrza wewnątrz pomieszczeń, spowodowanych przez niesprawne piece i złej jakości paliwo oraz brak skutecznej wentylacji.
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) szacuje, że aż 91% populacji naszego globu żyje na terenach, gdzie zła jakość powietrza zagraża życiu i zdrowiu. W wielu polskich miejscowościach zagrożeniem dla zdrowia i życia jest smog - szczególna, okresowo występująca forma zanieczyszczenia powietrza.
Według WHO na całym świecie zanieczyszczenie 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.
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 ok. 412.000 mieszkańców czterdziestu jeden europejskich krajów, w tym 374 000 obywateli Unii Europejskiej. Wśród nich było około 43.000 Polaków. Walka z zanieczyszczeniem powietrza stała się więc jednym z ważniejszych wyzwań. WHO umieściła je wraz z zmianami klimatu na pierwszym miejscu listy Ten threats to global health in 2019 (Dziesięć zagrożeń dla zdrowia na świecie w roku 2019).
Do zanieczyszczeń powietrza o najlepiej udokumentowanym (według WHO) i najdokładniej zbadanym szkodliwym wpływie na zdrowie ludzi należą m.in. pył zawieszony (PM), ozon (O3), dwutlenek azotu (NO2) i dwutlenek siarki (SO2). Są to główne składniki smogu, którego pierwszą definicję sformułowano już kilkadziesiąt lat temu. Termin smog pojawił się w połowie XX wieku w Anglii, kiedy to stwierdzono, iż duże zadymienie powietrza i utrzymująca się bezwietrzna, zamglona jesienno-zimowa aura miała tragiczny wpływ na zdrowie mieszkańców Londynu. W Polsce określenie smog funkcjonuje w słownikach od lat 80. ubiegłego wieku.
Smog to wyraz pochodzący z języka angielskiego, będący złożeniem słów smoke - "dym" i fog - "mgła", oznaczający zanieczyszczenie powietrza powstające na skutek działalności człowieka przy niekorzystnych warunkach atmosferycznych.
Obecnie rozróżnia się dwie postaci smogu - smog zimowy oraz letni, które powstają w różnych warunkach atmosferycznych, ale podobnie oddziałują na zdrowie.
Definicja sformułowana przez Główny Inspektorat Ochrony Środowiska mówi, iż smog aerozolowy, nazywany także „zimowym” jest zjawiskiem występowania w powietrzu przede wszystkim wysokich stężeń pyłu zawieszonego o różnej średnicy cząsteczek. Pojawienie się tego rodzaju smogu ma związek z dużą emisją pyłu z jego pierwotnych źródeł do powietrza i z powstaniem pyłu wtórnego na skutek reakcji chemicznych zachodzących w określonych warunkach pogodowych: przy braku wiatru, silnej inwersji termicznej i średniej temperaturze poniżej 5 °C (dodatkowym czynnikiem sprzyjającym może też być zamglenie). Główne składniki smogu zimowego to pył PM10 - frakcja pyłu o średnicy cząsteczek do 10 mikrometrów - będący zawiesiną cząstek stałych i ciekłych w powietrzu - oraz pył PM2,5 (o średnicy poniżej 2,5 mikrometra) i związki chemiczne zawarte w cząstkach pyłów.
Smog „letni”, fotochemiczny pojawia się zwykle od czerwca do września, podczas dni gorących, bezwietrznych, często też wilgotnych. W powstawaniu smogu letniego największy udział mają ozon (cząsteczka tlenu złożona z trzech atomów, będąca silnym utleniaczem) i zanieczyszczenia komunikacyjne pyłem zawieszonym (który powstaje także w wyniku ścierania się opon i hamulców), tlenkami azotu, tlenkiem węgla i lotnymi związkami organicznymi.
W Polsce, podobnie jak w wielu innych krajach świata, obowiązują normy zanieczyszczenia powietrza, których przekroczenie zmusza do podjęcia określonych działań - m.in. ogłaszania ostrzeżeń przed smogiem i alarmów dla osób przebywających na danym terenie. Stan powietrza jest stale monitorowany.
Normy zanieczyszczeń powietrza obowiązujące w Polsce można znaleźć np. na stronie internetowej Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska, pod adresem: https://powietrze.gios.gov.pl/pjp/content/annual_assessment_air_acceptable_level#
I tak na przykład wg raportów GIOŚ, w okresach sprzyjających powstawaniu smogu stężenia dobowe PM10 wyższe od 50 µg/m³, które wg norm może być przekroczone przez co najwyżej 35 dni w roku, notuje się na zdecydowanej większości stacji pomiarowych w Polsce.
Według danych Krajowego Ośrodka Bilansowania i Zarządzania Emisjami (KOBIZE) główne źródła zanieczyszczenia pyłem PM2,5 w Polsce to procentowo:
• 46,5% - procesy spalania poza przemysłem (głównie w gospodarstwach domowych),
• 4,1% - procesy spalania w sektorze produkcji i transformacji energii,
• 21,1% - procesy spalania w przemyśle,
• 10,2% - transport drogowy,
• 7,8% - inne pojazdy i urządzenia,
• 4,8% - procesy produkcyjne,
• 3% - zagospodarowywanie odpadów,
• 2,1% -rolnictwo.
Wpływ zanieczyszczenia powietrza na zdrowie
Badania wpływu zanieczyszczenia powietrza na ludzkie zdrowie prowadzi się od dziesięcioleci. Niestety, każdy rok przynosi nowe dowody na szkodliwość życia w skażonym środowisku. Najmniejsze cząsteczki zanieczyszczeń przenikają bowiem do całego organizmu, mają wpływ na człowieka już na etapie tworzenia się komórek rozrodczych, przez życie płodowe, dzieciństwo, wiek dojrzały po późną starość. Spektrum chorób, których rozwój może być skutkiem oddychania zanieczyszczonym powietrzem, jest bardzo szerokie.
Krótkotrwałe narażenie na zanieczyszczenie powietrza
Najszybszą i najłagodniejszą reakcją na wysokie stężenie pyłu zawieszonego może być:
• podrażnienie oczu, nosa, gardła i reakcje takie jak katar, kaszel, zapalenie zatok,
• zaostrzenie występujących już chorób dróg oddechowych takich jak astma oskrzelowa, przewlekła obturacyjna choroba płuc; stan zapalny dróg oddechowych,
• zaostrzenie chorób układu sercowo-naczyniowego, zaburzenie rytmu serca, wystąpienie ostrej niewydolności serca, udaru mózgu.
Wysokie stężenie ozonu w powietrzu wywołuje z kolei reakcję zapalną oczu, senność, bóle głowy, uczucie zmęczenia, spadek ciśnienia tętniczego krwi. W celu obrony przed ozonem płuca przyjmują mniej tlenu, co może powodować nasilenie chorób układu krążenia.
Zanieczyszczenie powierza a rozwój człowieka
Zanieczyszczenie powietrza ma wpływ już na nienarodzone dzieci, najdrobniejsze cząsteczki pyłu, o średnicy 0,1 mikrometra, mogą bowiem przenikać przez barierę łożyskowo-naczyniową. Dobrze udokumentowane skutki negatywnego wpływu na zdrowie przyszłej matki i jej dziecka to większe ryzyko przedwczesnego porodu, niższa masa urodzeniowa noworodka i jego gorszy rozwój fizyczny. Nowe dowody sugerują również, że zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego może wpływać na rozwój neurologiczny najmłodszych, a także na późniejszy rozwój u nich cukrzycy i innych chorób. Ten szkodliwy wpływ na człowieka zaczyna się zresztą już wcześniej, mikrodrobiny pyłu mogą bowiem uszkodzić nawet materiał genetyczny zawarty w plemnikach. Badania zapoczątkowane kilkanaście lat temu w Krakowie przez zespół naukowców z Katedry Epidemiologii i Medycyny Zapobiegawczej Collegium Medicum UJ pod kierunkiem prof. Wiesława Jędrychowskiego oraz Fundację Zdrowie i Środowisko potwierdziły wpływ zanieczyszczeń środowiskowych nie tylko na przebieg ciąży i rozwój płodu, ale też - w kolejnych latach życia dzieci - na upośledzenie sprawności ich układu oddechowego, rozwój alergii i astmy, gorszy rozwój zdolności poznawczych. Włoskie i chińskie badania wykazywały związek pomiędzy narażeniem ciężarnej kobiety na smog a wzrostem ryzyka rozwoju wrodzonej wady serca oraz wystąpienia wad cewy nerwowej u dziecka. W kwietniu 2019 roku prestiżowe, międzynarodowe czasopismo „The Lancet” w swojej edycji „The Lancet - Planetary Health” poinformowało, iż zanieczyszczenie powietrza, szczególnie dwutlenkiem azotu, może być każdego roku odpowiedzialne za około 4 mln nowych przypadków astmy u dzieci na całym świecie.
Wpływ jakości powietrza na układ oddechowy
Zanieczyszczenie powietrza najszybciej i najsilniej oddziałuje na układ oddechowy, jest jednym z głównych czynników zaostrzeń chorób obturacyjnych. Dowodów dostarcza każdy dzień, kiedy normy skażenia powietrza są mocno przekraczane - w Krakowie czy na Śląsku, gdzie w zimie jest to codziennością, zapełniają się przychodnie i szpitale. Długotrwała ekspozycja na czynniki drażniące osłabia mechanizmy obronne układu oddechowego, w zwykłych warunkach zdolnego do wychwytywania i usuwania z organizmu szkodliwych cząstek. Pył o średnicy powyżej 10 mikrometrów pozostaje w drogach oddechowych, przenika przez płuca do układu krwionośnego i dalej. Każde zanieczyszczenie uszkadza tkanki, od błony śluzowej dróg oddechowych po pęcherzyki płucne, osłabia również układ immunologiczny. Długotrwałe narażenie na czynniki drażniące wywołuje przewlekły stan zapalny, następnie nieodwracalne zmiany w układzie oddechowym. W skrajnych sytuacjach stałe narażenie na zanieczyszczenie powietrza prowadzi do rozwoju raka płuc. WHO określa liczbę chorych na astmę na ponad 235 mln osób. Umiera ok. 400 tys. chorych rocznie. Na POChP choruje ponad 210 mln osób na świecie. W Polsce liczbę chorych na astmę lub POChP szacuje się łącznie na ponad 6 mln osób, lecz wiele przypadków pozostaje niezdiagnozowanych.
Zanieczyszczenie powietrza a układ sercowo-naczyniowy
Dla układu sercowo-naczyniowego zagrożeniem jest zarówno długotrwałe, jak i krótkotrwałe narażenie na wysokie zanieczyszczenie powietrza i trudno w tym przypadku mówić o „bezpiecznych” poziomach, ponieważ negatywny wpływ na układ krążenia obserwuje się nawet przy wskazaniach niższych niż dopuszczalne normy zanieczyszczeń, przyjęte w krajach Unii Europejskiej. Zawsze rośnie ryzyko tak zwanych zdarzeń wieńcowych. Reakcja organizmu zależy oczywiście od ogólnego stanu zdrowia, czyli generalnie bardziej zagrożeni są ludzi starsi i już cierpiący na choroby układu krążenia. Istnieją jednak liczne dowody, że składniki smogu uszkadzają układ krążenia także u młodych i zdrowych osób, co wykazali m.in. naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego. Blaszki miażdżycowe, które mogą zamknąć przepływ krwi przez naczynia, często tworzą się już u kilkuletnich dzieci i nie bez znaczenia jest jakość powietrza, w jakim one żyją. Z kolei wg danych opublikowanych przez American Heart Association (AHA), zanieczyszczenia powietrza powiązane z ruchem ulicznym obniżają stężenie „dobrego” cholesterolu we krwi, chroniącego nas przed pojawieniem się w naczyniach blaszek miażdżycowych. Mechanizm ten może być właśnie jednym z istotnych elementów łączących narażenie na smog ze wzrostem ryzyka zachorowań na choroby układu sercowo-naczyniowego. Liczne badania (również w Polsce) udowodniły także bezpośredni wpływ występowania smogu na wyraźny wzrost liczby przypadków ostrych incydentów sercowo-naczyniowych oraz udarów mózgu, a także na śmiertelność z powodu zawału serca czy udaru.
Wpływ zanieczyszczenia powietrza na rozwój chorób nowotworowych
W skład smogu letniego i zimowego wchodzi wiele związków chemicznych o udowodnionym działaniu rakotwórczym. Dlatego też raka płuca wykrywa się nie tylko u nałogowych i biernych palaczy tytoniu czy u osób pracujących w warunkach szkodliwych dla układu oddechowego. WHO alarmuje, iż za ok. 15% przypadków nowotworów płuc odpowiada zanieczyszczenie powietrza. Dowodem mogą być np. zachorowania dzieci w najbardziej zanieczyszczonych miastach Chin. Niestety, w niektórych miastach Polski skażenie powietrza rakotwórczym benzo(a)pirenem – jednym ze składników smogu – może mieć taki sam wpływ na zdrowie jak wypalanie od kilkuset do nawet kilku tysięcy papierosów rocznie. Ponieważ palenie papierosów sprzyja także rozwojowi raka pęcherza, można zakładać, iż podobne skutki ma oddychanie zanieczyszczonym powietrzem. Co więcej, naukowcy sugerują również wpływ tlenków azotu (istotnego składnika smogu letniego) na rozwój raka mózgu i szyjki macicy. Przypuszcza się także, iż narażenie kobiety ciężarnej na oddychanie zanieczyszczonym powietrzem zwiększa ryzyko wystąpienia już we wczesnym okresie życia jej dziecka białaczki limfoblastycznej lub nowotworu gałki ocznej.
Zanieczyszczenia powietrza groźne dla osób starszych
Osoby starsze, podobnie jak małe dzieci, najgorzej radzą sobie ze skutkami zanieczyszczenia powietrza, ponieważ ich organizmy są generalnie mniej sprawne. Ponadto w podeszłym wieku większość osób obciążona jest już schorzeniami układu sercowo-naczyniowego i układu oddechowego. Jeśli żyją w smogu, częściej niż u osób młodszych dochodzi u nich do zaostrzenia schorzeń przewlekłych. Za łagodniejsze konsekwencje częstego narażenia na smog można uznać m.in. spadki nastroju i depresję. Prowadzone są badania nad związkiem oddychania zanieczyszczonym powietrzem z występowaniem choroby Alzheimera.
