Warunki pogodowe i skład określają rodzaj smogu

Smog polski jest smogiem pyłowym, który powstaje zimą przy mroźnej pogodzie wyżowej

- 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 prof. Grzegorz Wielgosiński z Politechniki Łódzkiej. 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 st. 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 r. 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 t 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.