Czym różnią się symbole PM2.5 i PM10 w pomiarach jakości powietrza?

PM2.5 oraz PM10 to dwa kluczowe symbole stosowane w pomiarach jakości powietrza, odzwierciedlające różnice w wielkości cząstek pyłu zawieszonego i ich wpływie na zdrowie oraz środowisko. Różnica pomiędzy tymi oznaczeniami polega przede wszystkim na wielkości cząstek: PM2.5 obejmuje cząstki o średnicy do 2,5 mikrometra, zaś PM10 do 10 mikrometrów, przy czym PM2.5 stanowi podzbiór PM10^[2][3].

Definicje i klasyfikacja pyłów PM

Pył zawieszony (PM) to mieszanina cząstek stałych i ciekłych unoszących się w powietrzu. Wyróżnia się dwie najważniejsze frakcje ze względu na ich wielkość:

• PM10 – cząstki o średnicy ≤ 10 mikrometrów
• PM2.5 – cząstki o średnicy ≤ 2,5 mikrometra (jako część PM10)

PM10 to pył grubszy, składający się zarówno z cząstek większych, jak i drobniejszych takich jak PM2.5^[2][3]. Zróżnicowanie wielkości cząstek przekłada się na różnice w źródłach powstawania, właściwościach fizykochemicznych i skutkach zdrowotnych^[3][4].

Znaczenie i wpływ PM2.5 oraz PM10 na organizm

PM2.5 wykazuje znacznie większą zdolność do przenikania w głąb układu oddechowego, docierając aż do pęcherzyków płucnych i przedostając się do krwiobiegu. Drobny pył PM2.5 wiąże się ze zwiększonym ryzykiem występowania chorób takich jak astma, zaburzenia rytmu serca, miażdżyca, problemy neurologiczne oraz negatywny wpływ na rozwój płodu^[3]. Z kolei PM10 powoduje głównie podrażnienia górnych dróg oddechowych i przyczynia się do rozwoju infekcji czy alergii^[3].

Wyniki badań epidemiologicznych jednoznacznie wskazują, że stężenia PM2.5 mają ściślejszą korelację z zagrożeniami zdrowotnymi, co sprawia że jego wartość dominuje w ocenie jakości powietrza (AQI)^[1]. Skład jakościowy tych frakcji również się różni – PM2.5 zawiera więcej sadzy, metali ciężkich i związków organicznych niż PM10.

Metody pomiaru i normy jakości powietrza

Pomiar PM10 i PM2.5 wykonywany jest przede wszystkim metodą grawimetryczną, polegającą na zbieraniu pyłu na filtrach i ważeniu uzyskanej masy^[2]. Metoda ta stanowi podstawę do określania masowego stężenia pyłów w powietrzu i jest standardem w państwach Unii Europejskiej. Obowiązujące przepisy, takie jak dyrektywa 2008/50/WE i norma PN-EN 12341:2014, ściśle regulują dokładność, częstotliwość oraz lokalizację stanowisk pomiarowych^[2].

Współczesne tendencje wyraźnie wskazują na wzrost znaczenia dokładności pomiarów PM2.5, z uwagi na fakt silniejszego wpływu tej frakcji na zdrowie ludzi oraz środowisko^[4].

Znaczenie wskaźników AQI i porównanie wartości PM2.5 oraz PM10

Indeks jakości powietrza AQI silniej uwzględnia poziom PM2.5 niż PM10. Jest to konsekwencją epidemiologicznych badań potwierdzających silniejszy związek drobnego pyłu z poważnymi skutkami zdrowotnymi^[1]. Stosowane progi szkodliwości również się różnią – AQI dla PM2.5 na poziomie 50 odpowiada stężeniu 15,5 µg/m³, natomiast dla PM10 analogiczny wskaźnik 50 oznacza aż 55 µg/m³^[1].

Analiza mierników wykazuje, że PM2.5, pomimo niższej masy, częściej determinuje wysoki AQI, ponieważ normy dla tej frakcji są bardziej restrykcyjne. Odzwierciedleniem tego są dane z pomiarów, w których mimo wyższych stężeń PM10, to PM2.5 odpowiada za wyższe wartości wskaźników jakości powietrza^[1][4].

Charakterystyka źródeł i komponentów PM2.5 i PM10

Cząstki PM10 powstają głównie w wyniku ścierania powierzchni dróg, zanieczyszczeń budowlanych i pylenia z gruntu. Natomiast PM2.5 pochodzi przede wszystkim z emisji powstających podczas spalania paliw, działania silników, a także z wtórnych reakcji chemicznych zachodzących w atmosferze^[4]. Struktura składu PM2.5 obejmuje większy udział związków organicznych, metali ciężkich i sadzy, natomiast PM10 zawiera także pyły mineralne i większe cząstki organiczne.

Relacja stężeń PM2.5 do PM10 pozwala specjalistom na określenie źródeł zanieczyszczeń i rozpoznanie dominujących procesów atmosferycznych. Rosnąca świadomość wpływu tych pyłów na zdrowie ogółu populacji oraz rozwój chorób przewlekłych, w tym także zaburzeń rozwojowych płodu, napędza rozwój nowoczesnych, precyzyjnych metod monitoringu jakości powietrza^[3][4].

Podsumowanie: Kluczowe różnice pomiędzy PM2.5 i PM10

Różnice pomiędzy PM2.5 a PM10 opierają się na wielkości cząstek, oddziaływaniu na organizm, znaczeniu w ocenie jakości powietrza oraz źródłach pochodzenia^[2][3]. PM2.5 to drobniejsza frakcja pyłu o średnicy nieprzekraczającej 2,5 µm, bardziej niebezpieczna dla zdrowia z uwagi na możliwość przenikania do krwiobiegu i wywoływania poważniejszych skutków chorobowych. PM10 obejmuje zarówno frakcję PM2.5, jak i większe cząstki, oddziałując głównie na górny układ oddechowy.

W praktyce codziennej interpretacji jakości powietrza to właśnie stężenie PM2.5 przeważa w ogólnej ocenie zagrożenia zdrowotnego, czemu sprzyja coraz bardziej restrykcyjne podejście legislacyjne i naukowe do tej frakcji pyłu zawieszonego^[1][2][3][4].

Źródła:

1. https://aqicn.org/faq/2013-02-02/why-is-pm25-often-higher-than-pm10/pl/
2. https://powietrze.gios.gov.pl/pjp/content/show/1000919
3. https://syngeos.pl/pyl-zawieszony-czyli-pm-czym-jest-pm10-a-czym-pm2-5/
4. https://mappingair.meteo.uni.wroc.pl/2020/05/stosunek-stezen-pylu-pm2-5-i-pm10/