ZIELONE WROTA

Zanieczyszczenie powietrza w Polsce

Biorąc pod uwagę strukturę krajowych źródeł emisji substancji gazowych i pyłowych do atmosfery, podczas opracowywania zbiorczych ocen jakości powietrza w Polsce stosuje się z reguły podział zanieczyszczeń na następujące grupy:


 

  • zanieczyszczenia podstawowe: dwutlenek siarki, dwutlenek azotu i pył, powstające głównie podczas spalania paliw w procesach wytwarzania energii i powszechnie występujące na obszarze całego kraju;
  • zanieczyszczenia specyficzne, pochodzące z różnych procesów technologicznych wykorzystywanych w zakładach przemysłowych;
  • zanieczyszczenia emitowane ze źródeł mobilnych, głównie z pojazdów samochodowych;
  • zanieczyszczenia wtórne, powstające często w znacznej odległości od źródeł emisji w efekcie reakcji i przemian zachodzących w zanieczyszczonej atmosferze, np. związki utleniające (utleniacze fotochemiczne), takie jak ozon, czy też prowadzące do zakwaszenia środowiska, takie jak siarczany i azotany.


Zanieczyszczenia podstawowe

 

Źródłem emisji zanieczyszczeń podstawowych są przede wszystkim emitory elektrowni zawodowych i przemysłowych (tzw. emisja wysoka), ale także sektor komunalno-bytowy: lokalne kotłownie, zakłady usługowe oraz gospodarstwa indywidualne (tzw. emisja niska).

 

Zanieczyszczenia emitowane z wysokich kominów przenoszone są na duże odległości i rozpraszane na znacznych obszarach, powodując podwyższenie ogólnego poziomu tła w skali całego kraju. Mają one natomiast stosunkowo ograniczony wpływ na jakość powietrza w miastach, gdzie większą rolę odgrywają małe, ale liczne obiekty zlokalizowane częstokroć w zamieszkałych rejonach miast, w bezpośrednim sąsiedztwie zwartej zabudowy mieszkaniowej. Źródła te emitują również specyficzne substancje podczas niepełnego spalania paliw w przestarzałych typach kotłów lub w paleniskach indywidualnych, stanowiąc w niektórych miastach poważny problem.

 

Z badań prowadzonych w Polsce wynika, że stężenia głównych zanieczyszczeń powietrza: dwutlenku siarki, dwutlenku azotu i pyłu, w większości rejonów objętych pomiarami, rejestrowane w okresie ostatnich 3-4 lat, są stosunkowo niskie.

 

Niezależnie od korzystnej sytuacji na przeważającym obszarze kraju, w niektórych rejonach występowały jednak przekroczenia obowiązujących w Polsce norm.

Najwięcej przekroczeń wartości dopuszczalnej zanotowano dla stężeń pyłu "zawieszonego".

Przekraczające wartości dopuszczalne, wysokie stężenia dwutlenku siarki i pyłu zawieszonego rejestrowane są najczęściej w uprzemysłowionych rejonach Polski południowej, szczególnie w miastach aglomeracji śląskiej. Widać tu jednak znaczącą poprawę w stosunku do końca lat osiemdziesiątych, kiedy to wartości normatywne stężeń podstawowych zanieczyszczeń powietrza były przekraczane częściej i w znacznie większym stopniu.


Przekroczenia dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń podstawowych na ogół dotyczą miast. Poza miastami ich stężenia są na ogół niskie, a przekroczenia obowiązujących norm zdarzają się bardzo rzadko (z wyjątkiem terenów Górnego Śląska oraz "czarnego trójkąta", obejmującego po stronie polskiej woj. jeleniogórskie i wałbrzyskie, gdzie na jego części, ze względu na Karkonoski Park Narodowy oraz uzdrowiska, obowiązują ostrzejsze normy dla "obszarów specjalnie chronionych").


Przeciętnie w skali kraju stężenia dwutlenku siarki w miastach i poza nimi różniły się w latach 90-tych o ponad 30% - na korzyść obszarów pozamiejskich. Natomiast stężenia dwutlenku azotu mierzone w miastach (uśrednione w skali kraju) były ponad 2-krotnie wyższe od pozamiejskich, co wskazuje na decydujący wpływ źródeł mobilnych na ogólny poziom rejestrowanych stężeń tego zanieczyszczenia.

 

Przekroczenia wartości dopuszczalnych stężeń, głównie dwutlenku siarki i pyłu, rejestrowane są również na terenach uzdrowisk - szczególnie w położonych w kotlinach miejscowościach podgórskich, gdzie znaczna częstość występowania cisz oraz częste inwersje temperatury w tych rejonach sprzyjają kumulacji zanieczyszczeń i wzrostowi ich stężeń w powietrzu. Ponadto w wielu miastach uzdrowiskowych większość budynków ogrzewana jest nadal przez indywidualne systemy grzewcze, zasilane węglem, o niskiej sprawności wykorzystania paliwa. Należy jednocześnie pamiętać, że wartości dopuszczalnych stężeń obowiązujące na terenie uzdrowisk zaliczanych do tzw. "obszarów specjalnie chronionych" są znacznie bardziej rygorystyczne niż na pozostałych obszarach.


Stężenia podstawowych zanieczyszczeń powietrza charakteryzuje wyraźna zmienność w ciągu roku. W okresie zimowym, zwłaszcza w najchłodniejszych miesiącach roku, następuje znaczny wzrost stężeń dwutlenku siarki i pyłu. Uśrednione w skali kraju stężenia dwutlenku siarki w sezonie zimnym (od października do marca) bywają nawet ponad 5 razy, a stężenia pyłu ponad 3 razy wyższe niż w sezonie ciepłym (od kwietnia do września). Szczególnie duże różnice obserwuje się w latach z surowymi zimami. Tak duże wzrosty stężeń zanieczyszczeń w sezonach grzewczych, zwłaszcza w rejonach zabudowy mieszkaniowej, wskazują na silny wpływ tzw. niskiej emisji z sektora komunalno-bytowego.

 

Stężenia dwutlenku azotu oraz pyłu oznaczanego wagowo wykazują mniejsze różnice sezonowe. W sezonie zimnym ich stężenia w miastach są przeciętnie o 40-70% wyższe niż w sezonie ciepłym. W tym przypadku wzrost emisji tlenków azotu powstających podczas spalania paliw do celów grzewczych jest prawdopodobnie niwelowany przez spadek emisji ze źródeł mobilnych (spadek natężenia ruchu samochodów w sezonie zimowym).

 

W sezonie grzewczym, w niektórych rejonach Polski południowej, najczęściej w kotlinach górskich oraz w miastach Górnego Śląska i w Krakowie, można zaobserwować występowanie tzw. epizodów podwyższonych stężeń o charakterze smogowym. Są to kilkudniowe okresy, w czasie których następuje istotny wzrost stężeń głównych zanieczyszczeń powietrza (najczęściej SO2 i pyłu), powodowany zwykle nałożeniem się zwiększonej emisji zanieczyszczeń ze źródeł lokalnych i niekorzystnych warunków ich dyspersji w atmosferze.

Podejmowane w ostatnich latach działania na rzecz ograniczenia emisji zanieczyszczeń z procesów spalania paliw przyczyniają się do systematycznego zmniejszania ilości wprowadzanych do atmosfery tlenków siarki i pyłu. W następstwie redukcji emisji tlenków siarki do atmosfery, mającej miejsce zarówno w Polsce, jak i w Europie od 1990 roku, jak wynika z danych EMEP daje się również zaobserwować systematyczne zmniejszanie się ilości siarki osiadającej w ciągu roku na terenie Polski.


Poziomy stężeń dwutlenku siarki w miastach polskich o dużym stopniu uciepłownienia nie różnią się w istotny sposób od rejestrowanych w wielu innych miastach Europy, zarówno zachodniej, jak i centralnej. Pod względem zanieczyszczenia powietrza dwutlenkiem azotu sytuacja w Polsce wygląda nieco korzystniej niż w wielu innych krajach, szczególnie w porównaniu z wielkimi miastami Europy Południowej.

 

Stężenia dwutlenku siarki na poziomie tła regionalnego, z dala od obszarów zamieszkałych, są w Polsce wyższe niż w większości krajów europejskich, a zbliżone do występujących w Czechach, na Słowacji i w części b. NRD.
Według ocen dokonywanych w ramach Programu EMEP, najwyższe wartości stężeń tła regionalnego oraz najwyższe wielkości depozycji (osiadanie substancji zakwaszających - związków siarki i azotu utlenionego przedostających się z atmosfery do podłoża) występują od wielu lat w "czarnym trójkącie" - obszarze przygranicznym trzech państw u zbiegu granic Niemiec, Czech i Polski. Powodowane jest to przede wszystkim znaczną koncentracją obiektów przemysłu wydobywczego, energetycznego i ciężkiego na obszarze "czarnego trójkąta" i w jego sąsiedztwie oraz niekorzystnym układem lokalnych warunków topograficznych i meteorologicznych. Wieloletnie szkodliwe oddziaływanie zanieczyszczeń, przenoszonych z licznych źródeł w okręgach przemysłowych Niemiec, Czech i Polski, doprowadziło m.in. do trwałych szkód w lasach sudeckich (szczególnie w Górach Izerskich i w Karkonoszach). W ostatnich latach, wskutek działań podejmowanych wspólnie przez rządy wymienionych krajów, sytuacja w tym rejonie ulega systematycznej poprawie.


Zanieczyszczenia emitowane ze źródeł mobilnych


Przemianom społeczno-gospodarczym zachodzącym w ostatnich latach w Polsce towarzyszy równie dynamiczny wzrost liczby pojazdów poruszających się po drogach naszego kraju.

 

Tak szybkiemu rozwojowi motoryzacji nie towarzyszy równie szybka rozbudowa sieci dróg oraz skuteczne i wyprzedzające działania usprawniające organizację ruchu. Stały wzrost natężenia ruchu pojazdów, szczególnie widoczny w dużych aglomeracjach miejskich, powoduje w tej sytuacji coraz częstsze tworzenie się korków ulicznych i w efekcie wzrost emisji zanieczyszczeń komunikacyjnych (głównie tlenku węgla, tlenków azotu, węglowodorów, związków ołowiu oraz sadzy).


Podwyższone stężenia zanieczyszczeń powietrza (np. tlenków azotu) rejestruje się zwłaszcza przy przelotowych szlakach komunikacyjnych, a szczególnie w miejscach, gdzie lokalne warunki zabudowy ulic uniemożliwiają szybkie rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń, np. w rejonach o wysokiej zwartej zabudowie tworzącej "kaniony" uliczne.

 

Szacuje się, że w dużych aglomeracjach miejskich Europy żyje 70-80% jej mieszkańców. Ze względu na wielkość i charakter emisji z pojazdów, warunki lokalne utrudniające szybkie przewietrzanie ulic oraz stale zwiększającą się liczbę samochodów, odsetek ludzi narażonych na szkodliwe oddziaływanie toksycznych składników spalin samochodowych jest ciągle bardzo duży.


Utrzymujący się na świecie od wielu lat, wysoki popyt na ofertę przemysłu motoryzacyjnego powoduje, że zanieczyszczenie powietrza w miastach powodowane przez źródła mobilne stało się jednym z głównych i nierozwiązanych jak dotąd problemów. W coraz większym stopniu dotyczy to również Polski, mimo iż rejestrowane stężenia typowych zanieczyszczeń komunikacyjnych takich jak tlenek węgla są w naszych miastach ciągle niższe niż w dużych aglomeracjach europejskich.


Należy podkreślić, że zanieczyszczenia emitowane przez pojazdy nie tylko bezpośrednio pogarszają jakość powietrza w rejonach z intensywnym ruchem drogowym, ale także biorą udział w reakcjach fotochemicznych zachodzących w atmosferze, wpływając na wzrost stężeń ozonu w warstwie troposferycznej.

 

Skutkiem tego stopniowo rośnie udział nowych samochodów w ogólnej ilości zarejestrowanych pojazdów, co w konsekwencji powoduje między innymi zmianę struktury zużywanych benzyn na korzyść benzyn bezołowiowych.

 

Osiągnięcie znaczącej poprawy w dziedzinie ograniczania negatywnych skutków motoryzacji nie będzie jednak możliwe bez podjęcia kompleksowych rozwiązań, obejmujących nie tylko zaostrzenie wymagań technicznych wobec środków transportu i zaostrzenie norm jakościowych dla paliw samochodowych, ale również działania inwestycyjne, organizacyjne i prawno-ekonomiczne, w tym usprawnienie organizacji ruchu i stymulowania rozwoju komunikacji zbiorowej.

 

Konieczna jest szybka realizacja programu budowy obwodnic na ważniejszych trasach tranzytowych (szczególnie w pobliżu dużych skupisk ludzkich), co powinno spowodować ograniczenie ruchu samochodów ciężarowych w miastach, poprawiając płynność ruchu lokalnego, a jednocześnie redukując emisję i nadmierne zużycie paliw przez pojazdy zatrzymywane przez "korki uliczne".

 

Wydaje się również niezbędna rozbudowa i zwiększenie przepustowości sieci publicznych dróg krajowych (rozbudowa tras szybkiego ruchu) oraz nadanie odpowiedniej dynamiki programowi budowy autostrad.

 

W samych miastach należy niezwłocznie przystąpić do wdrażania nowoczesnych zasad i metod organizacji ruchu pojazdów, gdyż zwłaszcza w większych aglomeracjach staje się to warunkiem ich prawidłowego funkcjonowania. Konieczne jest ponadto tworzenie preferencji dla rozwoju w miastach systemów lokalnego transportu publicznego (np. linii tramwajowych, metro) oraz dróg rowerowych, a w przypadku przewozów towarów i ludzi na większe odległości opracowanie i wdrożenie systemu bodźców prawno-ekonomicznych zachęcających do korzystania z środków transportu bardziej przyjaznych środowisku. Istnieje również potrzeba odwrócenia relacji cenowych dla benzyn ołowiowej i bezołowiowej, na korzyść tej ostatniej.

 

Utleniacze fotochemiczne - ozon


Utleniacze fotochemiczne to grupa zanieczyszczeń powstających w wyniku reakcji chemicznych zachodzących pod wpływem promieniowania słonecznego w powietrzu zanieczyszczonym tlenkami azotu i węglowodorami. Głównym składnikiem tej grupy jest ozon.


Podwyższone stężenia ozonu mogą u osób wrażliwych powodować podrażnienie górnych dróg oddechowych i oczu, kaszel i ból głowy. Zwiększa się też prawdopodobieństwo występowania ataków astmy. Możliwe są uszkodzenia części zielonych roślin.

 

Stężenia ozonu w czystym powietrzu, w przyziemnej warstwie atmosfery, dochodzą chwilowo do 120 mg/m3, natomiast w obecności tlenków azotu i węglowodorów (tzw. prekursorów ozonu) mogą być znacznie większe. Formowaniu ozonu w dolnej atmosferze sprzyja wysoka temperatura powietrza oraz duże natężenie promieniowania słonecznego.

 

Wysoka koncentracja fotoutleniaczy w atmosferze określana jest terminem smogu letniego. W Europie najwyższe stężenia średnie godzinne ozonu - do 520 mg/m3 - notowane były na Wyspach Brytyjskich, a w Ameryce Północnej - w Kalifornii, gdzie przekraczały poziom 660 mg/m3 (smog Los Angeles).

 

Stężenia ozonu zmieniają się cyklicznie w okresie doby, tygodnia i roku. Na ich poziom największy wpływ mają warunki meteorologiczne (zwłaszcza natężenie promieniowania słonecznego i temperatura powietrza) oraz zmiany natężenia emisji i stężeń tlenków azotu i węglowodorów, zależne przede wszystkim od intensywności ruchu pojazdów.

 

Jeszcze w latach 90-tych stężenia ozonu w Polsce były ciągle niższe niż w wielu krajach UE, gdzie wg raportu Europejskiej Agencji Środowiska na trzech stacjach zanotowano przekroczenia wartości 360 mg/m3, a na blisko połowie stacji przekraczane było stężenie 180 mg/m3 (stężenia 1-godzinne).


Analiza wyników pomiarów z ostatnich kilku lat wykonywanych na stacji zlokalizowanej w śródmieściu Warszawy pozwala jednak na stwierdzenie, że w rejonie stacji istnieje stała tendencja rosnąca średnich rocznych stężeń ozonu (tendencję taką stwierdzono też w innych krajach europejskich).

 

Dotychczasowe wyniki badań upoważniają do stwierdzenia, iż powietrze w Polsce zanieczyszczone jest prekursorami ozonu w wystarczającym stopniu, by przy sprzyjających warunkach meteorologicznych występowały na dużych obszarach kraju wysokie stężenia ozonu, przekraczające stężenia dopuszczalne obowiązujące w Polsce i tzw. progi ochrony zdrowia i roślin określone prawem UE

 

W celu przeciwdziałania trendowi wzrostu stężeń zanieczyszczeń fotochemicznych konieczne jest ograniczenie emisji tlenków azotu i węglowodorów. Ze względu na zjawisko przenoszenia zanieczyszczeń nawet na duże odległości i skomplikowany cykl przemian zanieczyszczeń w atmosferze, na stan zanieczyszczenia powietrza ozonem w danym punkcie wpływ ma emisja prekursorów ozonu nie tylko w bezpośrednim otoczeniu tego punktu, ale i w województwie, kraju, a nawet całej Europie. Konieczna jest zatem spójna krajowa polityka ograniczania emisji prekursorów ozonu oraz międzynarodowa współpraca i koordynacja działań prowadzących do poprawy sytuacji.