Jakie skutki niesie smog? Konsekwencje dla zdrowia i środowiska

Skutek smogu zależy od czasu ekspozycji: po kilku godzinach to pieczenie oczu, kaszel i ból głowy, które mijają razem z czystszym powietrzem. Wieloletnie oddychanie pyłem i gazami działa po cichu, bo zwiększa ryzyko zawału serca, udaru mózgu i raka płuca. Pojedynczy smogowy spacer niewiele zmienia. Chorobę buduje ekspozycja powtarzana sezon po sezonie.

Skutki smogu dla zdrowia

Skutki smogu dzielą się na doraźne, które ustępują po kilku dniach czystszego powietrza, i przewlekłe, narastające przez lata ekspozycji. Smog jako mieszanina pyłów i gazów najpierw podrażnia błony śluzowe: piecze spojówki, drapie w gardle, wywołuje kaszel i ból głowy. U osób z astmą oskrzelową albo POChP może w ciągu kilku godzin zaostrzyć objawy choroby.

Ekspozycja wieloletnia działa inaczej: zwiększa ryzyko chorób rozwijających się latami bez objawów. Poza płucami dotyczy serca i naczyń – długie narażenie wiąże się z częstszym zawałem serca i udarem mózgu. Najmocniejsze dowody dotyczą właśnie tych skutków oraz ogólnej umieralności. Wśród chorób przewlekłych jest też rak płuca. W 2013 r. IARC zaliczyła zanieczyszczenie powietrza zewnętrznego i pył zawieszony do grupy 1, czyli czynników o udowodnionym działaniu rakotwórczym.

Słabiej udokumentowane są skutki dla układu nerwowego, przebiegu ciąży i płodności. Powiązania z niską masą urodzeniową dziecka czy depresją wciąż się bada, dlatego mówi się o nich jako o możliwym zwiększonym ryzyku. Czy pojedynczy smogowy spacer jest groźny? Daje głównie przejściowe podrażnienie, a ryzyko choroby buduje ekspozycja powtarzana sezon po sezonie.

Smog kwaśny i fotochemiczny – z czego się składa i jak wnika do organizmu?

W Polsce występują dwa typy smogu, rozdzielone porami roku. Smog kwaśny, zwany londyńskim, powstaje w sezonie grzewczym z pyłu, sadzy, dwutlenku siarki i benzo(a)pirenu. Smog fotochemiczny pojawia się latem, gdy w silnym słońcu dwutlenek azotu i lotne związki organiczne reagują, tworząc ozon troposferyczny. Skład decyduje też o drodze, którą zanieczyszczenia z obu rodzajów smogu docierają do organizmu.

Dla pyłu tę drogę wyznacza średnica cząstki:

• PM10 – grubsze cząstki tej frakcji, od 2,5 do 10 µm, zatrzymują się głównie w nosie, gardle, tchawicy i oskrzelach, gdzie wywołują podrażnienie i kaszel.
• PM2,5 – cząstki do 2,5 µm docierają do pęcherzyków płucnych, a najdrobniejsze z nich przenikają dalej do krwi.

Gazy i związki niesione na pyle szkodzą na dwa sposoby. Ozon i dwutlenek azotu są silnymi utleniaczami. Benzo(a)piren – wielopierścieniowy węglowodór aromatyczny – uszkadza DNA komórek, do których trafi. Skutkiem działania utleniaczy jest stres oksydacyjny, czyli przewaga reaktywnych form tlenu nad obroną komórek, oraz podtrzymywany przez niego stan zapalny.

Zapalenie nie zostaje w płucach: mediatory zapalne i najdrobniejsze cząstki krążą z krwią po całym ciele. Docierają do ścian naczyń, gdzie sprzyjają miażdżycy, i do mózgu.

Ile zgonów w Polsce przypisuje się smogowi i skąd tak różne szacunki?

W 2023 r. szacunki EEA dla Polski przypisały długotrwałej ekspozycji na drobne cząstki 25 268 zgonów. Ich 95-procentowy przedział ufności sięga od 19 302 do 28 170. Europejska Agencja Środowiska ocenia, że tych zgonów można było uniknąć, gdyby dotrzymano wartości wytycznych WHO. Rząd wielkości do zapamiętania to zatem około 25 tysięcy przedwczesnych zgonów w 2023 r.

Taki szacunek nie jest sumą policzonych przypadków. Zgon przypisywany zanieczyszczeniu to wynik modelu, który łączy zmierzone stężenia, liczbę ludności i zależność umieralności od stężenia, ustaloną w badaniach kohortowych. Model liczy zgony, które nastąpiły wcześniej niż przy czystszym powietrzu, ale nie wskazuje konkretnych osób. W akcie zgonu smog nie figuruje jako przyczyna – widać go dopiero w statystyce całej populacji.

Której liczbie wierzyć, skoro szacunki bywają blisko dwa razy wyższe? Każdej, która ujawnia swoją metodę, bo szacunki różnią się w czterech punktach:

• Rodzaj zanieczyszczenia – szacunek dla samych drobnych cząstek wychodzi niżej niż taki, który dolicza dwutlenek azotu i ozon.
• Rok danych – dane za lata wyższych stężeń i wcześniejsze wersje metodyki dają wyższe wartości.
• Źródło emisji – liczba przypisana wyłącznie niskiej emisji obejmuje tylko część zanieczyszczenia i jest mniejsza od całkowitej.
• Próg i populacja – EEA liczy zgony wyłącznie powyżej stężenia 5 µg/m³ i wśród mieszkańców w wieku 30 lat i więcej, więc opracowanie z innym progiem albo inną grupą wieku daje inny wynik.

Sama liczba zgonów nie mówi jednak, o ile skrócono życie. Tę stronę mierzą lata życia utracone, czyli suma lat, które zmarli przeżyliby przy czystszym powietrzu, i wynikające z niej skrócenie oczekiwanej długości życia. Zgon w wieku 55 lat waży w tej mierze więcej niż zgon w wieku 90 lat. Dlatego regiony i lata porównuje się rzetelniej w latach życia niż w samych zgonach.

Skutki smogu dla środowiska

Te same tlenki siarki i azotu, które drażnią drogi oddechowe, wracają na ziemię jako kwaśne deszcze. W atmosferze utleniają się i z parą wodną tworzą kwas siarkowy oraz azotowy. Opad o pH niższym niż około 5,6 uznaje się za kwaśny. W glebie taki opad wymywa wapń i magnez, uwalniając glin toksyczny dla korzeni. Zakwaszenie gleby osłabia drzewa. Zakwaszone jeziora i strumienie tracą ryby i płazy, najwrażliwsze na spadek pH.

Kwas niszczy także budynki. Kwas siarkowy reaguje z węglanem wapnia w wapieniu, marmurze i piaskowcu o spoiwie wapiennym, zamieniając go w gips, który puchnie i łuszczy się razem z detalem. Sadza osiadająca na tej warstwie tworzy czarne naloty znane z elewacji starych kamienic i zabytków.

Rośliny dostają drugą dawkę bezpośrednio przez liście. Ozon troposferyczny wnika przez aparaty szparkowe. Pył osiada na liściach i zatyka szparki. Oba zjawiska hamują fotosyntezę. Uszkodzenie widać jako chlorozę, czyli żółknięcie liści z niedoboru chlorofilu, oraz jako słabsze plony. Według analizy EEA o ozonie przyziemnym straty plonów spowodowane ozonem przyziemnym oszacowano w 2023 r. w UE-27 na ponad 17 milionów ton pszenicy.

Ozon przy ziemi bywa mylony z warstwą ozonową, bo to ta sama cząsteczka, choć w dwóch różnych rolach. Ochronną funkcję pełni wyłącznie ozon stratosferyczny, który na wysokości około 15–35 km pochłania promieniowanie UV-B.

Żródła smogu, który szkodzi najbardziej

Najgroźniejszy smog w Polsce pochodzi z niskiej emisji, czyli spalin z domowych pieców i kotłów na paliwa stałe, wypuszczanych z kominów na wysokości kilku metrów. W krajowym bilansie emisji KOBiZE widać, z jakich sektorów pochodzą składniki najgroźniejsze dla zdrowia:

• Drobny pył – 84% krajowej emisji pochodzi z sektora 1A4 Inne sektory, związanego głównie ze spalaniem węgla i biomasy w gospodarstwach domowych.
• WWA, w tym benzo(a)piren – blisko 93% emisji daje ta sama kategoria, w większości przez spalanie paliw w domach.
• Tlenki azotu – 35% krajowej emisji przypada na transport (sektor 1A3).

Zimą do źródła dochodzi pogoda. Zwykle powietrze ochładza się z wysokością i unosi zanieczyszczenia, lecz przy inwersji temperatury cieplejsza warstwa zalega nad chłodną i działa jak pokrywa. Bez wiatru spaliny z niskich kominów zostają tam, gdzie oddychamy, i kumulują się, dopóki trwa inwersja.

Skala skutków zależy od wysokości źródła: komin przemysłowy rozprasza spaliny wysoko, a domowy oddaje je wprost na ulicę. Szczególnie dużo dymu oddaje tak nisko piec kopciuch, czyli stary kocioł zasypowy, w którym paliwo spala się niecałkowicie.

Ochrona w dni smogowe

Ograniczanie dawki zaczyna się od sprawdzenia indeksu jakości powietrza, który GIOŚ wyznacza co godzinę w sześciu kategoriach, od „bardzo dobrego” do „bardzo złego”. Przy kategorii „dostateczny” warto skrócić albo przesunąć aktywność wymagającą długiego lub intensywnego wysiłku. Przy złej jakości powietrza zalecenia zdrowotne GIOŚ wyróżniają osoby chore, starsze, kobiety w ciąży i małe dzieci. Tym grupom każą unikać przebywania na wolnym powietrzu. Pozostali ograniczają wtedy aktywność fizyczną na zewnątrz do minimum.

Odczyt z najbliższej stacji to dopiero punkt wyjścia. Mapa smogu pozwala porównać kilka stacji w okolicy i wybrać godzinę z najniższym stężeniem. Zimą najgorzej bywa zwykle wieczorem.

Pozostałe decyzje działają tylko pod warunkiem, który łatwo przeoczyć:

• Trening – przenieś go na godzinę z indeksem „dobry” lub „bardzo dobry” albo do hali, bo przy wysiłku wdychasz kilkukrotnie więcej powietrza.
• Wietrzenie – otwieraj okna krótko i szeroko w godzinach lepszego odczytu; w smogowy wieczór wpuszczasz zanieczyszczenia do środka.
• Oczyszczacz powietrza – działa przy zamkniętych oknach, z filtrem HEPA klasy H13 i wydajnością dobraną do kubatury pokoju; czujnik PM2,5 pokaże, czy stężenie spada.
• Maska z filtrem – klasa FFP2 lub FFP3 według normy EN 149 zatrzymuje drobny pył wyłącznie przy szczelnym przyleganiu; zarost i luz przy nosie niweczą ochronę.
• Skóra – zmywaj wieczorem osiadły pył i stosuj filtr przeciwsłoneczny, bo promieniowanie UV nasila stres oksydacyjny wywołany zanieczyszczeniami.

Osobom z chorobami serca i płuc oraz kobietom w ciąży maska może utrudniać oddychanie, dlatego jej używanie warto omówić z lekarzem. Dla małych dzieci zwykle brakuje rozmiarów, które dałoby się szczelnie dopasować. Kroki od treningu po maskę zmniejszają wdychaną dawkę zanieczyszczeń. Ryzyka choroby nie usuwają.