Czym polski smog różni się od smogu londyńskiego czy kalifornijskiego?

Polski smog – ze względu na warunki pogodowe, w których powstaje, ale i ze względu na swój skład – to co innego, niż znany z literatury smog londyński – mówi w rozmowie z PAP prof. Grzegorz Wielgosiński z PŁ. W jego ocenie pojęcie „smog polski” powinno funkcjonować jako określenie odrębnego typu smogu.

W literaturze naukowej tradycyjnie wyróżnia się dwa typy smogu, które różnią się od siebie składem i tym, w jakich warunkach powstają. Są to smog londyński oraz smog typu Los Angeles (inaczej – smog kalifornijski).

Zajmujący się inżynierią ochrony powietrza dr hab. Grzegorz Wielgosiński, profesor z Wydziału Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska Politechniki Łódzkiej uważa jednak, że smog, z którym najczęściej mamy do czynienia w Polsce, nie pasuje do żadnego z tych określeń. W jego ocenie jest to smog innego typu, dlatego w swoich publikacjach naukowych (https://doi.org/10.3390/atmos11030277) badacz proponuje osobny termin: „smog polski”.

Smog, z którym zmagamy się w Polsce w ostatnich tygodniach, nie jest na pewno smogiem kalifornijskim (smogiem fotochemicznym) – który jest charakterystyczny dla ciepłych miesięcy i temperatur powyżej 30 stopni C. W skład takiego kalifornijskiego smogu wchodzą tlenki azotu, węglowodory, a zwłaszcza ozon, a źródłem są przede wszystkim samochody.

Według prof. Wielgosińskiego od smogu, który wdychamy w Polsce zimą, różni się też zazwyczaj smog londyński. „O smogu londyńskim mówimy przy pogodzie niżowej, temperaturze na lekkim plusie, w warunkach bezwietrznych lub przy słabym wietrze, w warunkach inwersji temperatury” – wymienia naukowiec. Jak tłumaczy, zanieczyszczenia kumulują się wówczas przy ziemi i nie rozpraszają w atmosferze. „W Londynie słynny smog w 1952 roku wywołany był spalaniem niskiej jakości węgla w kominkach i piecach domowych. Jego podstawowymi składnikami były tlenek węgla, dwutlenek siarki oraz pył. Skład ten jest charakterystyczny dla spalania węgla w kominkach” – mówi.

Natomiast w Polsce w warunkach tzw. smogu zimowego nie obserwujemy podwyższonych stężeń dwutlenku siarki. Zamiast tego mamy wysokie stężenie pyłów, zwłaszcza PM10 i PM2,5, a także benzopirenu. „Źródłem zanieczyszczeń w polskich miastach jest przede wszystkim spalanie węgla i paliw stałych w piecach węglowych” – mówi prof. Wielgosiński.

Dlaczego w smogu polskim nie ma tyle dwutlenku siarki, co w smogu londyńskim? „Węgle, którymi opala się w Polsce, zawierają zwykle więcej związków azotowych, niż węgle angielskie. Związki azotowe są też obecne w drewnie, którym często opala się polskie domy. To powoduje dodatkową emisję amoniaku, który wiąże dwutlenek siarki, tworząc wtórny aerozol nieorganiczny – pył. Dlatego w okresie zimowym nie mamy przekroczeń dwutlenku siarki, mamy za to bardzo wysokie stężenia pyłów” – opisuje badacz z PŁ.

Zwraca też uwagę, że w Polsce smog zauważalny staje się w innych warunkach atmosferycznych niż w Wielkiej Brytanii. Z największym smogiem mamy do czynienia w Polsce zwłaszcza wtedy, gdy mroźny wyż rosyjski podsyła nam zimne powietrze, ale i zapewnia słoneczną pogodę. „Wtedy jest po pierwsze bardzo zimno, więc wszyscy grzeją domy na potęgę i rośnie emisja z pieców domowych. A z drugiej strony mamy zjawisko inwersji – Słońce ogrzewa atmosferę, a powierzchnia Ziemi, często pokryta śniegiem jest mocno wychłodzona. W nocy następuje wypromieniowanie ciepła i znaczne spadki temperatur przy gruncie. A to są właśnie warunki inwersyjne sprzyjające rozwojowi smogu” – mówi prof. Wielgosiński.

„Smog polski jest więc smogiem pyłowym, który powstaje zimą przy mroźnej pogodzie wyżowej” – podsumowuje naukowiec. W jego opinii ten smog polski może być obserwowany nie tylko w naszym kraju, ale i na niektórych obszarach Turcji.

Czy związki zawarte w polskim smogu kumulują się w środowisku? „Pył składający się na polski smog w ok. 50-60 proc. składa się z siarczanu amonu i azotanu amonu, powstających w wyniku reakcji dwutlenku siarki oraz tlenków azotu z emitowanym podczas spalania amoniakiem. Obydwa związki są rozpuszczalne w wodzie, mogą być wypłukiwane z pyłu i wpływać na zanieczyszczenie wód. Ale nie są to najbardziej toksyczne związki w smogu” – mówi prof. Wielgosiński.

Dodaje, że duży udział w pyle stanowi też krzemionka (dwutlenek krzemu), obecny również w pyle z gleby i w piasku. Ten związek ma wpływ na organizm i jest bardzo trwały. „Najgorsze dla organizmów są jednak zawarte w smogu wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. Takie związki zaliczane są do trwałych zanieczyszczeń organicznych, które się bardzo długo rozkładają w środowisku” – mówi naukowiec. I informuje, że w skali naszego kraju emisje tych węglowodorów aromatycznych to ponad 150 ton rocznie.

Do tych związków należy benzopiren – substancja o udowodnionej bardzo wysokiej kancerogenności. Emitowany z pieców domowych benzopiren skaża glebę i przedostaje się do upraw. W smogu zawarte są i inne wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, które również mogą być czynnikiem zwiększającym ryzyko wystąpienia nowotworów.

Zapytany o to, jak na jakość powietrza wpływa palenie drewnem w kominkach, badacz odpowiada: „bezwzględnie lepsze jest ogrzewanie domu za pośrednictwem elektrociepłowni, niż opalanie drewnem”. W jego opinii „kominek jest jednym z najgorszych urządzeń do spalania. Tam natlenienie strefy spalania jest marne. Kominek będzie źródłem sporej emisji tlenku węgla i produktów niepełnego spalania. To wynika z jego konstrukcji” – mówi.

Zaznacza, że drewno spalane w takich warunkach jak węgiel, wprawdzie nie daje emisji dwutlenku siarki, ale za to – jeżeli chodzi o emisję tlenków azotu – może być porównywalna albo i większa. Przede wszystkim jednak kominki, w których pali się drewnem, są źródłem emisji związków organicznych, których obecność nigdzie nie jest ewidencjonowana czy analizowana. „A przy spalaniu drewna może być też większa emisja wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych niż w przypadku spalania węgla. A również powstawać może więcej dioksyn” – mówi.

Jeśli jednak już ktoś pali drewnem – to powinien dbać o to, by było ono dobrze wysuszone. „Mokre drewno jest złym paliwem ze względu na obecność wody, która ułatwia przebieg pewnych niekorzystnych reakcji chemicznych. Suche drewno może i daje niskie emisje zanieczyszczeń, ale nie jest to aż taka rewelacja, żeby móc mówić, że jak palę drewnem, to nie zanieczyszczam powietrza. To nieprawda” – podkreśla naukowiec. (PAP)

Autorka: Ludwika Tomala