Czystość powietrza ma istotny wpływ na nasze zdrowie i samopoczucie. Warto poznać źródła obecnych w nim zanieczyszczeń, aby w miarę możliwości ograniczać swój kontakt z czynnikami chorobotwórczymi. W tym artykule wyjaśniamy, co oraz w jak znacznym stopniu wpływa na stopień zanieczyszczenia powietrza.
Naturalne przyczyny zanieczyszczenia powietrza
Źródła zanieczyszczeń obecnych w powietrzu można podzielić na naturalne oraz antropogeniczne, czyli związane z działalnością człowieka. Do tych pierwszych zaliczamy:
- wybuchy wulkanów – generują popioły i gazy takie jak dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, siarkowodór,
- pożary lasów, stepów i sawann – są źródłem tlenku i dwutlenku węgla oraz pyłu,
- bagna – w oparach bagiennych obecne są metan, dwutlenek węgla, amoniak i siarkowodór,
- erozja gleb i skał – wytwarza pyły,
- burze piaskowe – powodują zanieczyszczanie powietrza pyłem,
- gejzery – generują siarkowodór oraz metale ciężkie, w tym arsen,
- wyładowania atmosferyczne – powstają z nich tlenki azotu,
- rośliny – wytwarzają pyłki,
- grzyby – źródło zarodników,
- bakterie i inne mikroorganizmy – generują metan.
Antropogeniczne zanieczyszczenia powietrza
O ile naturalne źródła zanieczyszczeń istniały na świecie od zawsze, to źródła antropogeniczne dołączyły do nich z czasem i stopniowo ich znaczenie rosło. Obecnie to właśnie działalność człowieka jest główną przyczyną złej jakości powietrza, a do emisji zanieczyszczeń przyczyniamy się na kilka sposobów.
Ogrzewanie budynków
Ogrzewanie budynków mieszkalnych to jedno z najstarszych antropogenicznych źródeł zanieczyszczeń powietrza. Odpowiada za powstawanie m.in.:
- Pyłów zawieszonych – we Francji udział domowych pieców i kotłów grzewczych w emisji pyłu PM2,5 oszacowany został na 43%. W Polsce to 78%,
- Węglowodorów – w tym beznoapirenu.
- Dwutlenku siarki – tradycyjny kocioł z ręcznym podajnikiem paliwa stałego o nominalnej mocy cieplnej j ≤ 0,5 MW wytwarza 550 g/GJ (gram na gigadżule energii chemicznej zawartej w paliwie)
- Gazów cieplarnianych – wliczają się do nich m.in. para wodna, dwutlenek węgla, metan.
- Tlenków azotu.
Na ilość generowanych zanieczyszczeń istotny wpływ ma sposób ogrzewania budynku, czego potwierdzeniem jest poniższy wykres:
To właśnie ogrzewanie budynków stanowi główną przyczynę złej jakości powietrza w Polsce oraz podstawowe źródło smogu londyńskiego.
Zobacz także:
Smog londyński. Skład, powstawanie, skutki
Przyczyny smogu w Polsce – kto zanieczyszcza nasze powietrze
Działalność przemysłowa
Przemysł także jest ważnym źródłem zanieczyszczeń obecnych w powietrzu. Generuje przede wszystkim:
- Pyły zawieszone – we Francji udział przemysłu w emisji pyłu PM2,5 w 2017 r. wynosił 17%.
- Tlenki azotu – w 2020 r. w Kanadzie udział przemysłu w emisji tlenków azotu oszacowano na 43%.
- Węglowodory – w Polsce 11% benzoapirenu pochodzi właśnie z przemysłu.
- Metale ciężkie – m.in. kadm (Cd), ołów (Pb) i rtęć (Hg).
- Gazy cieplarniane – według danych Komisji Europejskiej przemysł energetyczny odpowiadał za emisję 28,2% gazów cieplarnianych,
- Tlenki siarki.
Główną rolę w emisji wspomnianych zanieczyszczeń odgrywają przemysł energetyczny, ciężki oraz chemiczny.
Przemysł energetyczny, czyli produkcja energii
Produkcja energii to gałąź przemysłu, jednak podczas omawiania tematu zanieczyszczeń powietrza często traktuje się ją jako ich odrębne źródło. W Kanadzie 31% tlenku azotu pochodzi właśnie z tej branży. Natomiast według danych Komisji Europejskiej przemysł energetyczny odpowiadał za emisję 28,2% gazów cieplarnianych.
Przemysł ciężki
Tu jako przykład można wskazać gazy cieplarniane, których 7% w Europie pochodzi właśnie z przemysłu ciężkiego.
Przemysł chemiczny
Ta gałąź przemysłu odpowiada m.in. za 2% emisji amoniaku w Kanadzie.
Transport
Źródłem zanieczyszczeń jest zarówno transport lądowy (w tym także kolejowy), jak i powietrzny oraz wodny.
- Tlenki azotu – dla przykładu w 2010 r. w Kanadzie transport odpowiadał za emisję 55% tlenków azotu. W aglomeracji warszawskiej w 2021 r. było to aż 75%. Warto zauważyć, iż w przypadku samochodów ilość generowanych tlenków azotu uzależniona jest od wieku pojazdu (w kolejnych latach zaostrzane były normy odnośnie dopuszczalnej ilości wytwarzanych zanieczyszczeń) oraz rodzaju silnika. Według raportu TRUE Initiative „Ocena rzeczywistej emisyjności pojazdów w Warszawie” samochody benzynowe, które stanowiły 64,06% pojazdów na drogach wygenerowały 41,49% azotu, natomiast diesle, których na drogach było 35,94% aż 58,51%.
- Dwutlenek siarki – według danych z Polski z 2020 r. transport odpowiadał za emisję tylko 0,15% SO2, ale w USA w 2002 r. jego udział oszacowano na 5%.
- Węglowodory – według danych z 2020 r. w Polsce 0,62% węglowodorów pochodzi z transportu.
- Pyły zawieszone – w Polsce udział transportu w emisji PM2,5 i PM10 szacowany jest odpowiednio na z danych 4,32% i 4,51%, natomiast we Francji w 2015% dla pyłu PM2,5 wartość wynosiła 15%.
- Amoniak – w Kanadzie udział transportu wynosi 5%.
- Gazy cieplarniane – łączny udział transportu w emisji gazów cieplarnianych to 28,5%. Głównym źródłem jest transport drogowy, ale lotniczy i wodny także ma tutaj istotne znaczenie. W 2010 r. w Kanadzie 75% emitowanego CO2 pochodziło właśnie z transportu. Poniższa grafika przedstawia, jak wyglądała sytuacja pod tym względem w UE w 2019 r.
Niektóre zanieczyszczenia generowane przez pojazdy silnikowe pod wpływem promieniowania UV mogą ulec reakcjom skutkujących powstaniem smogu fotochemicznego, którego głównym składnikiem jest ozon.
Zobacz także: Smog fotochemiczny. Skład, powstawanie, skutki
Działalność rolnicza
Gospodarstwa rolne emitują:
- Amoniak – szacunkowo w UE branża rolnicza odpowiada za 92% jego emisji, a kluczową rolę odgrywają takie działania jak gospodarka odchodami zwierzęcymi oraz stosowanie nawozów azotowych. W przypadku odchodów zwierzęcych powstawanie amoniaku związane jest z procesem rozkładu substancji białkowych, natomiast do emisji amoniaku z nawozów dochodzi w trakcie rozkładania tych preparatów pod wpływem wilgoci.
- Tlenki azotu – w UE z hektara ziemi trafia rocznie do atmosfery średnio 15 kg tlenku azotu, natomiast w rekordowej pod tym względem Holandii aż 50 kg, co odpowiada za 46% ogólnej ilości tlenków azotu emitowanych w tym kraju. W Polsce branża rolnicza wytwarza 8,7 % tych tlenków.
- Niemetanowe lotne związki organiczne (NMLZO) – w Polsce 14% NMZLO pochodzi właśnie z rolnictwa. Głównym ich źródłem są nawozy naturalne.
- Pyły zawieszone – w Polsce z rolnictwa pochodzi 2,4 % pyłów PM2,5, lecz badania z USA wskazują, iż w tym kraju rolnictwo stanowi główną przyczyną emisji drobnego pyłu.
- Gazy cieplarniane, w tym metan – w 2018 r. w Polsce udział rolnictwa w źródłach metanu wynosił 29,9%.
Pozostałe przyczyny zanieczyszczeń powietrza
Do pogorszenia jakości powietrza przyczyniają się też:
- wyroby tytoniowe – nikotyna, formaldehyd, benzopiren, tlenek azotu, arsen i kadm to tylko kilka z 250 szkodliwych składników dymu,
- produkty chemiczne, w tym środki czystości, preparaty wykorzystywane podczas wykańczania wnętrz i remontów oraz kosmetyki – w ich składzie obecne są m.in. lotne związki organiczne,
- spalanie odpadów.
Źródła
- Źródła zanieczyszczeń powietrza, https://www.niebieskiatmoludek.pl/strefa-wiedzy/zrodla-zanieczyszczen-powietrza/
- Emisje zanieczyszczeń z rolnictwa, https://www.gov.pl/web/rolnictwo/emisje-zanieczyszczen-z-rolnictwa
- David Ehl. Noga z gazu w Holandii, dw.com/pl/noga-z-gazu-w-holandii/a-52796491
- Emisje gazów cieplarnianych (GHG) z rolnictwa, https://www.gov.pl/web/rolnictwo/emisje-gazow-cieplarnianych-ghg-z-rolnictwa
- A Major Source of Air Pollution: Farms, https://www.earth.columbia.edu/articles/view/3281
- Strefa Czystego Transportu, https://sctwarszawa.pl/zanieczyszczenie-powietrza/
- Emisje z samolotów i statków: fakty i liczby (infografika), https://www.europarl.europa.eu/news/pl/headlines/society/20191129STO67756/emisje-z-samolotow-i-statkow-fakty-i-liczby-infografika
- Common air contaminants, https://www.canada.ca/en/environment-climate-change/services/air-pollution/pollutants/common-contaminants.html
- Krajowy bilans emisji SO2, NOx, CO, NH3, NMLZO, pyłów, metali ciężkich i TZO za lata 1990-2020, oprac. Instytut Ochrony Środowiska – Państwowy Instytut Badawczy, https://www.kobize.pl/uploads/materialy/materialy_do_pobrania/krajowa_inwentaryzacja_emisji/Bilans_emisji_za_2020.pdf
- France emits 164,000 tons of PM2.5, https://us.r-pur.com/blogs/air/france-pm25-europe-air-pollution
- How are emissions of greenhouse gases by the EU evolving?, https://ec.europa.eu/eurostat/cache/digpub/energy/2019/bloc-4a.html
- About Sulfur Dioxide Emissions, https://acidrainproject08.weebly.com/about-sulfur-dioxide.html
- Wspomaganie oczyszczania powietrza w przemyśle ciężkim, https://cordis.europa.eu/article/id/429950-helping-heavy-industry-clear-the-air/pl
- Wskaźniki emisji zanieczyszczeń ze spalania paliw dla źródeł o nominalnej mocy cieplnej do 5 MW, zastosowane do automatycznego wyliczenia emisji w raporcie do Krajowej bazy za 2020 r., opr. Zespół Zarządzania Krajową Bazą KOBiZE, https://krajowabaza.kobize.pl/docs/MATERIAL_wskazniki_male_kotly_2020.pdf
FAQ, czyli najczęstsze pytania o przyczyny zanieczyszczeń powietrza
Przyczyny zanieczyszczeń powietrza są naturalne oraz związane z działalnością człowieka. Do pierwszych zaliczamy np. pożary lasów i burze piaskowe, do drugich m.in. przemysł i ogrzewanie budynków.
Nie da się jednoznacznie wskazać głównej przyczyny zanieczyszczeń. Zależy to od rodzaju zanieczyszczeń oraz od miejsca. Dla przykładu głównym źródłem pyłów zawieszonych w Polsce jest ogrzewanie budynków, a w USA większe znaczenie ma rolnictwo.
