Co naprawdę powoduje powstawanie smogu w naszych miastach?

Smog to poważny problem, który dotyka większości polskich miast szczególnie w okresie jesienno-zimowym. Główne przyczyny powstawania smogu to spalanie niskiej jakości paliw w gospodarstwach domowych, emisje z transportu drogowego oraz oddziaływanie przemysłu. Skala problemu wzrasta znacznie w chłodniejszych miesiącach, kiedy rośnie zapotrzebowanie na ogrzewanie. W poniższym artykule przedstawiamy najważniejsze fakty dotyczące źródeł, składu i mechanizmu powstawania smogu w naszych miastach, bazując na rzetelnych badaniach i aktualnych danych.

Czym jest smog i jakie są jego rodzaje?

Smog to mieszanka zanieczyszczeń powietrza, powstała poprzez zmiany chemiczne, fizyczne lub biologiczne w atmosferze. Skumulowane składniki to przede wszystkim pyły zawieszone (w tym wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, jak benzo(a)piren), metale ciężkie oraz gazy – tlenki azotu, dwutlenek siarki, tlenek węgla i ozon [1]. Termin pochodzi od połączenia angielskich słów „smoke” (dym) i „fog” (mgła), pierwotnie opisując mgłę połączoną z dymem z procesów spalania [1].

Wyróżnia się dwa podstawowe typy smogu: londyński (kwaśny) i Los Angeles (fotochemiczny). Smog londyński przeważa w Polsce i pojawia się głównie jesienią-zimą. Zawiera duże ilości dwutlenku siarki, tlenków azotu, sadzy i pyłów [2]. Smog fotochemiczny powstaje latem w wyniku reakcji tlenków węgla, azotu i węglowodorów z promieniowaniem słonecznym, prowadząc do powstawania ozonu i toksycznych związków [2].

Główne źródła powstawania smogu w polskich miastach

Pierwszym i najważniejszym źródłem powstawania smogu w miastach są systemy ogrzewania mieszkań. Największą rolę odgrywają tutaj tzw. „kopciuchy”, czyli stare piece na paliwo stałe spalające węgiel niskiej jakości lub wręcz odpady [3]. Piece te emituje ogromne ilości pyłów zawieszonych, w tym groźnych dla zdrowia PM10 i PM2,5, a także benzo(a)piren – związek wysoce rakotwórczy [2].

Drugim kluczowym źródłem są emisje spalin samochodowych. Transport miejski odpowiada szczególnie za tlenki azotu oraz pyły, które znacząco pogarszają jakość powietrza [3]. Na trzecim miejscu znajduje się przemysł, jednak jego udział w emisji smogu jest obecnie mniejszy w porównaniu ze źródłami komunalnymi i transportem [3].

W praktyce, w Polsce za zdecydowaną większość zanieczyszczeń odpowiadają lokalne systemy grzewcze oraz transport drogowy. Emisje przemysłowe mają charakter punktowy, często są monitorowane i filtrowane, jednak wciąż dokładają się do ogólnego problemu [3].

Mechanizmy tworzenia się smogu i uwarunkowania atmosferyczne

Powstawanie smogu to proces, w którym kluczową rolę odgrywają czynniki meteorologiczne i ukształtowanie terenu [3]. Emisje szkodliwych substancji z ogrzewania, transportu i przemysłu trafiają do powietrza, gdzie ulegają różnym reakcjom chemicznym. Jeśli pogoda sprzyja (np. występują mgły, brak wiatru), szkodliwe związki nie rozpraszają się, lecz gromadzą w ograniczonej objętości powietrza.

Szczególnie groźna jest inwersja temperaturowa zimą, czyli sytuacja, w której warstwa cieplejszego powietrza znajduje się powyżej warstwy chłodniejszej. Zjawisko to uniemożliwia pionową cyrkulację powietrza, co w praktyce oznacza zatrzymanie zanieczyszczeń blisko powierzchni ziemi [3]. Współwystępowanie mgły, braku wiatru oraz niekorzystnego ukształtowania terenu (np. niecki miejskie) potęguje intensywność smogu.

Składniki smogu i ich wpływ na jakość powietrza

Najważniejsze składniki smogu to pyły zawieszone PM10 i PM2,5, które z łatwością przedostają się do ludzkich dróg oddechowych [2]. Pyły te transportują na swoim powierzchni substancje toksyczne (benzo(a)piren, metale ciężkie) i mogą wywoływać ciężkie choroby układu oddechowego oraz krążenia [1][2].

Oprócz pyłów główną rolę odgrywają także tlenki azotu, dwutlenek siarki, tlenek węgla i ozon troposferyczny [1][2]. W polskich miastach szczególnie groźna jest obecność benzo(a)pirenu, którego stężenia regularnie przekraczają bezpieczne normy [2].

Smog ma charakter sezonowy. Największe stężenia zanieczyszczeń notuje się w okresie od września do kwietnia, ponieważ wtedy rośnie zapotrzebowanie na ogrzewanie i uruchamiane są domowe instalacje grzewcze [2].

Podsumowanie – co najbardziej przyczynia się do powstawania smogu?

Analizując dostępne dane, można jednoznacznie stwierdzić, że dominujące źródła smogu w polskich miastach to systemy ogrzewania mieszkań piece na paliwo stałe i transport drogowy [3]. Powstawanie smogu związane jest bezpośrednio z emisjami pyłów PM10 i PM2,5, tlenkami azotu, dwutlenkiem siarki, tlenkiem węgla oraz związkami rakotwórczymi, takimi jak benzo(a)piren [2].

Pogoda, sezon grzewczy, inwersje temperatur i specyficzne ukształtowanie terenu mogą dodatkowo potęgować problem smogu, ograniczając rozpraszanie zanieczyszczeń i intensyfikując jego szkodliwość [3]. Zmniejszenie skali problemu wymaga wieloetapowych działań obejmujących wymianę starych źródeł grzewczych, ograniczenie emisji z transportu oraz wdrażanie rozwiązań poprawiających jakość powietrza.

Źródła:

1. https://pl.wikipedia.org/wiki/Smog
2. https://www.rockwool.com/pl/inspiracje-baza-wiedzy/baza-wiedzy/termomodernizacja/co-to-jest-smog-i-jak-powstaje/
3. https://www.instalacjebudowlane.pl/10574-33-68-smog–jak-dziala-na-nasz-organizm-i-jak-sie-chronic.html