Skąd bierze się smog i jak powstaje to zjawisko?

Smog to zjawisko będące wynikiem zanieczyszczenia powietrza oraz szczególnych warunków atmosferycznych, prowadzące do powstawania gęstej, szkodliwej mgły nad terenami miejskimi [1][2][4]. Pochodzenie tego terminu wywodzi się z połączenia angielskich słów „smoke” (dym) i „fog” (mgła), a sam wyraz został użyty po raz pierwszy w Wielkiej Brytanii na początku XX wieku [1][2][3].

Definicja smogu i jego pochodzenie

Smog to nienaturalne zjawisko atmosferyczne, w którym zachodzi jednoczesne występowanie wysokiego poziomu zanieczyszczeń i sprzyjających im warunków atmosferycznych takich jak wilgoć i brak wiatru [1][7]. Zanieczyszczenia, głównie emitowane przez człowieka, mieszają się z mgłą, skutkując powstaniem toksycznej chmury [1][2][4]. Fundamentem dla powstawania smogu są zatem zarówno działania ludzkie, jak i konkretne zjawiska pogodowe uniemożliwiające rozpraszanie zanieczyszczeń [1].

Wyrażenie „smog” powstało poprzez połączenie słów „smoke” oraz „fog”, podkreślając dymny i mglisty charakter tej formy zanieczyszczenia powietrza [1][2]. Termin ten był po raz pierwszy użyty w Wielkiej Brytanii około 1905 roku [3].

Główne przyczyny i źródła powstawania smogu

Zasadniczą przyczyną powstawania smogu jest działalność człowieka — przede wszystkim spalanie paliw stałych w domowych piecach, emisja przemysłowa oraz rosnące zanieczyszczenia pochodzące z transportu [1][2]. Wśród głównych źródeł emisji zanieczyszczeń dominują fabryki, pojazdy mechaniczne oraz instalacje grzewcze oparte na węglu, drewnie lub innych paliwach stałych [2].

Nie bez znaczenia są także czynniki naturalne takie jak wysoka wilgotność powietrza oraz bezwietrzna pogoda, które sprzyjają akumulacji i zaleganiu szkodliwych substancji przy powierzchni gruntu [1].

Proces powstawania smogu

Smog powstaje w wyniku złożonych procesów chemicznych i fizycznych. Zanieczyszczenia — głównie pyły i spaliny — mieszają się z powietrzem, a ich związki chemiczne zaczynają reagować ze światłem słonecznym, co prowadzi do powstawania nowych, bardziej niebezpiecznych substancji [2][4][6].

W sytuacji inwersji temperatury, gdy przy powierzchni ziemi utrzymuje się zimniejsze powietrze, a nad nim cieplejsza warstwa nie pozwala na cyrkulację, zanieczyszczenia pozostają blisko powierzchni gruntu [1][3]. W warunkach bezwietrznych takie zawirowania powietrza nie mają miejsca, zanieczyszczenia gromadzą się i prowadzą do pogorszenia jakości powietrza [1][3].

Skład i charakterystyka smogu

Smog jest mieszaniną licznych szkodliwych substancji. Do jego najważniejszych komponentów należą pyły zawieszone (PM) zawierające cząstki kurzu, sadzy, popiołu, metale ciężkie oraz związki organiczne takie jak wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne [1][3]. Często obecne są także gazy: tlenki azotu, dwutlenek siarki, ozon i tlenek węgla [3].

Gęstość smogu i jego skład zmieniają się w zależności od źródeł zanieczyszczeń oraz warunków pogodowych. Szczególną rolę odgrywają pyły zawieszone, które są zdolne do przenikania do układu oddechowego człowieka [1].

Rodzaje smogu i okresy ich występowania

Wyróżnia się dwa podstawowe typy smogu, których geneza i skład zależą od warunków klimatycznych i źródeł zanieczyszczeń [2][3]:

• Smog londyński — powstaje w wyniku niepełnego spalania paliw do ogrzewania, zawiera dwutlenek siarki, tlenki azotu, tlenki węgla, sadzę oraz drobne pyły. Najintensywniej występuje od listopada do stycznia, czasem do marca, w strefie umiarkowanej [2][3].
• Smog typu Los Angeles — pojawia się w miesiącach letnich na skutek reakcji zanieczyszczeń ze światłem słonecznym, typowy dla regionów subtropikalnych [2].

Mechanizmy atmosferyczne sprzyjające powstawaniu smogu

Do najważniejszych czynników meteorologicznych sprzyjających powstawaniu smogu należą: wysoka wilgotność powietrza, inwersja temperatury oraz długotrwale bezwietrzna pogoda [1][3][7]. Brak cyrkulacji powietrza prowadzi do tego, że szkodliwe związki nie zostają rozwiane i przez wiele godzin lub dni utrzymują się przy powierzchni ziemi.

Nagromadzenie się gęstego, toksycznego powietrza jest zjawiskiem charakterystycznym przede wszystkim dla gęsto zaludnionych obszarów miejskich [4], gdzie kumulują się wszystkie wymienione czynniki wpływające na intensyfikację problemu.

Podsumowanie: Skąd bierze się smog i jak powstaje?

Smog pojawia się w wyniku emisji dużej ilości zanieczyszczeń do atmosfery, szczególnie w okresach bezwietrznej pogody, przy wysokiej wilgotności oraz obecności inwersji temperatury, co uniemożliwia naturalną wymianę powietrza [1][2][3]. Powstały z połączenia dymu i mgły, jest efektem działalności człowieka i określonych warunków atmosferycznych. Jego główne źródła to transport, przemysł, domowe paleniska oraz procesy spalania paliw [2][4], a składnikami smogu są pyły oraz toksyczne gazy zagrażające zdrowiu człowieka.

Zjawisko to najlepiej obserwować w miastach, gdzie natężenie ruchu, gęstość zabudowy i emisji znacznie przekracza możliwości naturalnych procesów oczyszczania powietrza [4].

Źródła:

1. https://krakowskialarmsmogowy.pl/01-czym_jest_smog/
2. https://airly.org/pl/smog-definicja-skutki-i-przyczyny/
3. https://pl.wikipedia.org/wiki/Smog
4. https://www.teraz-srodowisko.pl/slownik-ochrona-srodowiska/definicja/smog.html
5. https://www.rockwool.com/pl/inspiracje-baza-wiedzy/baza-wiedzy/termomodernizacja/co-to-jest-smog-i-jak-powstaje/
6. https://air-essence.store/smog-co-to-jest-i-jaki-ma-wplyw-na-zdrowie-czlowieka/
7. https://www.gov.pl/web/psse-swinoujscie/uwaga-smog