ČIST VAZDUH ZA SVE – Lekcija o glavnim zagađivačima vazduha

*Stručni konsultant u pripremi teksta: Aleksandar Jovović, profesor na Mašinskom fakultetu Univerziteta u Beogradu

Prethodna zima ostaće zapamćena po velikom i do sada nezabeleženom zagađenju vazduha u skoro čitavom regionu Zapadnog Balkana. Informacije koje su stizale od zvaničnih institucija bile su u suprotnosti sa merenjima i podacima koje su građani dobijali putem onlajn aplikacija što je sve dodatno zabrinulo i kreiralo nepoverenje u rad i izveštavanje zvaničnih institucija.

Koje čestice zagađuju vazduh, ko ih emituje i kako zagađen vazduh utiče na zdravlje ljudi, pitanja su na koja građani nisu dobili odgovore. Odgovori zvaničnika koji su glavne krivce videli u vremenskim prilikama ili samim građanima zbog individualnih ložišta ili intenzivnom saobraćaju, ne mogu se odbaciti kao netačni, ali daleko su od kompletnih.

Danas se po prvi put obeležava Međunarodni dan čistog vazduha za plavo nebo, pod sloganom Čist vazduh za sve

Svet danas po prvi put obeležava Međunarodni dan čistog vazduha za plavo nebo, pod sloganom Čist vazduh za sve. Na današnji dan, koji su ustanovile Ujedinjene nacije, Balkan Green Energy News započinje seriju tekstova sa ciljem da demistifikuje temu zagađenja vazduha i pruži korisne i relevantne informacije i znanja o temi sa rastućim značajem.

Zabrinutost za zdravlje glavni je motiv građana da se informišu

Zabrinutost za zdravlje glavni je motiv građana da se informišu. Do skoro u potpunosti nezainteresovani za ovu temu, građani danas žele da znaju koje zagađivače emituju termoelektrane na ugalj, šta u vazduh ispuštaju automobili, a koliko su po zdravlje štetne supsendovane čestice PM10 i PM2,5.

Sa tim znanjem lakše se može zaključiti ko govori istinu o štetnosti zagađenog vazduha, šta u stvari piše u aplikacijama o kvalitetu vazduha, ali i da li su najavljene mere za smanjenje zagađenja dobre ili su na nivou kozmetičke korekcije, a ne otklanjanja suštinskog problema.

Pet hiljada smrtnih slučajeva godišnje

Neke činjenice su dobro poznate. Studija Programa Ujedinjenih nacija za životnu sredinu (UNEP) o kvalitetu vazduha u 19 gradova regiona navodi da je ukupan broj prevremenih smrtnih slučajeva, koji se direktno mogu pripisati zagađenju vazduha skoro 5.000 godišnje. Smrt usled zagađenja vazduha se definiše kao smrt koja je nastupila ranije (nebitno da li su u pitanju meseci ili godine) nego što bi bilo očekivano da nema zagađenja vazduha.

Suspendovane čestice PM2.5 i PM10 prodiru u pluća i ulaze u krvotok

U regionu su dnevni nivoi suspendovanih čestica PM2.5 i PM10 – koje prodiru u pluća i ulaze u krvotok, uzrokujući kardiovaskularna, cerebrovaskularna i respiratorna oštećenja – višestruko viši od propisanih, koji su opet nekoliko puta viši od onih koje je preporučila SZO.

I te povišene dnevne koncentracije ponavljaju se između 120 i 180 dana godišnje, dok je na primer u EU, limit 35 dana, pokazala je studija UNEP-a.

Glavni zagađivači vazduha

• Primarne i sekundarne suspendovane čestice (Particulate matter – PM)
• Sumpor dioksid (Sulphur dioxid – SO2)
• Azotni oksidi (Nitrogen oxides – NOx)
• Amonijak (Ammonia – NH3)
• Lako isparljiva organska jedinjenja (Volatile organic compaund – VOC)
• Metan (Methane – CH4)
• Ozon (Ozone – O3).

Osnovna podela je na primarne – emituju se direktno u atmosferu iz izvora zagađenja, na primer, dimnjaka ili auspuha, i sekundarne – formiraju se u atmosferi kroz reakcije primarnih zagađivača. U primarne spadaju primarne suspendovane čestice, sumpor dioksid, azotni oksidi, amonijak, lako isparljiva organska jedinjenja i metan. U sekundarne se ubrajaju sekundarne suspendovane čestice i ozon.

U toku 2011. godine suspendovane čestice PM2.5 i ozon izazvali su najveći broj prevremenih smrtnih ishoda u EU, a u regionu za to su, takođe, odgovorne PM2.5 i ozon, ali i sumporni i azotni oksidi.

Primarne i sekundarne suspendovane čestice

Suspendovane čestice nastaju u prirodnim procesima i u ljudskim aktivnostima, a vazduh zagađuju tako što prave mešavinu čvrstih i tečnih organskih i neorganskih čestica od prašine, dima, čađi, pepela, polena, čestica tla, u kojoj ima veoma štetnih sulfata, nitrata, ugljovodonika, teških metala (živa, kadmijum, olovo, arsen), amonijaka.

Suspendovane čestice se u regionu nazivaju i praškaste materije

Suspendovane čestice, koje se u regionu nazivaju i praškaste materije, variraju u dimenzijama, sastavu i poreklu. Klasifikovane su po svojim aerodinamičkim svojstvima jer ona utiču na njihovo kretanje u vazduhu, na prodiranje u respiratorni sistem i povezana su sa hemijskim sastavom i izvorima čestica.

Njihova štetnost zavisi od dimenzija, ali i po tome šta su po sastavu ili šta nose adsorbovano na sebi

Njihova štetnost zavisi od dimenzija, ali i od toga kakav im je sastav ili šta nose adsorbovano na sebi. Što su čestice sitnije imaju veću razvijenu površinu pora za adsorpciju i time skupljaju razne zagađujuće komponente, a ako zakače teške metale onda su vrlo problematični.

Najčešće se u analizama i monitoringu kvaliteta vazduha koriste dve kategorije. Čestice PM10 – prečnika 10 i manje mikrometra, i čestice PM2.5 – prečnika 2,5 mikrometra i manje. Čestice raznih dimenzija ljudi mogu da udahnu, ali one iznad 10 mikrona ne ostaju u plućima i krvotoku, već ih organizam kroz kašljanje, kijanje ili na drugi način izbaci. Da biste shvatili koliko su male možete ih uporediti sa dlakom kose koja ima prečnik od 70 mikrometara.

Većina stručnjaka PM10, a posebno PM2.5 čestice smatra najopasnijim zagađivačima vazduha za zdravlje ljudi

Većina stručnjaka PM10, a posebno PM2.5 čestice smatra najopasnijim zagađivačima vazduha za zdravlje ljudi. Mogu da prodru duboko u plućne prolaze i uđu u krvotok i tako izazovu kardiovaskularna, cerebrovaskularna i respiratorna oštećenja. Štetne su, takođe, i za životnu sredinu i poljoprivrednu proizvodnju.

Suspendovane čestice mogu se podeliti i na grube i fine, a zajednički izvor im je sagorevanje fosilnih goriva u termoelektranama, vozilima, industrijskim postrojenjima, domaćinstvima.

Grube suspendovane čestice, u koje spadaju čestice veće od 2,5 mikrometra, pa i PM10 čestice, nastaju usled mehaničkog razbijanja većih čestica i to je na primer prašina od stena i iz drugih prirodnih procesa, ali i sa puteva, iz aktivnosti u poljoprivredi i rudarstvu kao i sa gradilišta.

Fine čestice ili PM2.5 nastaju od gasova i najvećim delom ih čine tzv. sekundarne suspendovane čestice

Fine čestice ili PM2.5 nastaju od gasova i najvećim delom ih čine tzv. sekundarne suspendovane čestice koje nastaju kroz atmosferske reakcije sumpornih i azotnih oksida, amonijaka i lako isparljivih organskih jedinjenja (volatile organic compounds – VOC). U tim reakcijama se formiraju nove čestice ili se ovi oksidi, amonijac i VOC kondenzuju na već postojećim česticama.

Sumporni i azotni oksidi i lako isparljiva organska jedinjenja u vazduh dospevaju sagorevanjem fosilnih goriva u velikim ložištima (industrija, toplane, termoelektrane), u vozilima, domaćinstvima (kućna ložišta).

Tako kombinacijom amonijaka i sumpor dioksida nastaje amonijum sulfat, a kombinacijom amonijaka i azotnih oksida amonijum nitrat.

Koliko je sagorevanje uglja, nafte i naftnih derivata štetno pokazuje podatak da ono u isto vreme može da proizvede grube suspednovane čestice, kao što je pepeo, fine suspendovane čestice, koje nastaju kondenzacijom isparenja, i sekundarne čestice od sumpornih i azotnih oksida.

Sumpor dioksid (SO2)

Sumpor-dioksid je bezbojan gas, kiselog ukusa i vrlo karakterističnog i oštrog mirisa. Nastaje kao posledica sagorevanja fosilnih goriva bogatih sadržajem sumpora, kao što su prirodni gas, mrki ugalj, lignit, mazut, kameni ugalj.

Prilikom sagorevanja uglja u termoelektranama skoro sav sumpor se emituje kao sumpor dioksid

Oko 95% odsto sumpora koji se nalazi u ovim gorivima završi u sumpor dioksidu, a ostatak predstavljaju sumpor trioksid i čestice sulfata. Prilikom sagorevanja uglja u termoelektranama skoro sav sumpor se emituje kao sumpor dioksid.

Sumpor dioksid kod ljudi izaziva slabost, kašalj, bronhitis, zatim slabi funkcije pluća i pogoršava respiratorne i kardiovaskularne bolesti.

Sumpor dioksid reaguje sa vodenom parom i nastaje sumporna kiselina, koja se smatra glavnim uzrokom kiselih kiša

Sumpor dioksid reaguje sa vodenom parom i nastaje sumporna kiselina, koja se smatra glavnim uzrokom kiselih kiša. Sastavni je deo i smoga, a može dospeti i u sneg i maglu. Sumporna kiselina negativno utiče na biljke, ali i cele ekosisteme.

Sumporni oksidi su, takođe, jedan od glavnih razloga za pojavu finih suspendovanih čestica PM2.5 i smoga.

Azotni oksidi (NOx)

Grupa od šest gasova, od kojih se azot dioksid (NO2) najčešće sreće u vazduhu. Azot dioksid nastaje tako što azot oksid, produkt sagorevanja ugljovodonika, pre svega nafte i gasa, reaguje sa kiseonikom u vazduhu. Najveći emiteri su motori sa unutrašnjim sagorevanjem u vozilima, brodovima, građevinskim mašinama, zatim elektrane, i industrija – čeličane cementare, rafinerije nafte, staklare.

Azotni oksidi su odgovorni za pojavu finih suspendovanih čestica PM2.5, kao i „lošeg“ ozona

Azotni oksidi imaju izraženo iritativno delovanje na sluzokožu disajnih puteva zbog čega izazivaju bolesti disajnih puteva, ali i rak, i to ne samo pluća.

Jedan su od uzroka kiselih kiša, koje ugrožavaju zdravlje ljudi, uništavaju šume i oštećuju zgrade.

Azotni oksidi su odgovorni za pojavu finih suspendovanih čestica PM2.5, kao i troposferskog „lošeg“ ozona, pa samim tim i smoga.

Amonijak (HN3)

Amonijak je otrovni bezbojni gas sa oštrim mirisom. Glavni izvor je poljoprivreda gde nastaje razlaganjem stajskog đubriva i korišćenjem veštačkih đubriva.

Kada dospe u vazduh vrlo brzo se sjedinjuje sa azotnim i sumpornim oksidima i stvara amonijum nitrate i amonijum sulfate koji predstavljaju deo finih suspendovanih čestica PM2.5.

Amonijak izaziva iritaciju očiju i respiratornog sistema.

Lako isparljiva organska jedinjenja (VOC)

Lako isparljiva organska jedinjenja su gasovi i pare koji nastaju kao emisije iz proizvoda i procesa. Najpoznatija ovakva jedinjenja su benzen, toluen, etilbenzen i ksilen. Ova jedinjenja sadrže ugljenik i mogu se brzo pretvoriti u pare ili gasove.

Sastavni su deo velikog broja proizvoda ili predmeta iz savremenog života

Sastavni su deo velikog broja proizvoda ili predmeta iz savremenog života: rastvarača, lepkova, proizvoda za hemijsko čišćenje, boja, lakova, osveživača vazduha, pesticida, podova, tepiha, kozmetike, dezodoransa… Ali, nastaju i prilikom sagorevanja naftnih derivata u vozilima, loženja drveta, vađenja i prerade nafte i gasa.

Kao i sumporni i azotni oksidi i amonijak, i ova jedinjenja odgovorna su za nastajanje finih suspendovanih čestica PM2.5.

Kod ljudi izazivaju iritaciju gornjih disajnih puteva, zatim teško disanje i nesvesticu, a mogu da oštete centralni nervni sistem i druge organe. Neka od ovih jedinjenja uzrok su pojave raka.

Metan (CH4)

Metan je zagađivač vazduha i gas sa efektom staklene bašte. Nizom hemijskih reakcija metan, uz azotne okside stvara štetni ozon. Najvažniji izvori metana su energetski sektor, deponije i poljoprivreda (uglavnom stoka).

Ozon (O3)

Ozon, uz sekundarne suspendovane čestice, spada u sekundarne zagađivače vazduha.

Ozon se pojavljuje u višim i nižim slojevima atmosfere, pa se u zavisnosti od toga naziva dobri i loši ozon. U višim slojevima ozon je posledica prirodnih pojava i štiti planetu od štetnog ultraljubičastog zračenja Sunca. Poznato je da su se u ovom ozonskom omotaču pojavile „rupe“ koje su posledica štetnih emisija iz ljudskih aktivnosti. Ali, sprovođenjem Montrealskog protokola i zabranom mnogih supstanci počele su da se smanjuju.

Nastaje usled reakcija azotnih oksida, lako isparljivih organskih jedinjenja, metana, koji su u vazduh dospeli usled sagorevanja fosilnih goriva

Ozon koji se pojavljuje bliže površini zemlje, i još se naziva troposferski ozon, je nastao usled reakcija azotnih oksida, lako isparljivih organskih jedinjenja (VOC), metana, koji su u vazduh dospeli usled sagorevanja fosilnih goriva, na sunčevoj svetlosti. Obično su koncentracije ozona povećane kada su dani sunčani, a zahvaljujući vetru mogu biti prenete i na veće udaljenosti.

Ozon je glavni sastojak smoga.

Udisanje izaziva kašalj, bol u grudima, upalu disajnih puteva, smanjenje funkcije pluća, oštećenje plućnog tkiva i pogoršanje bronhitisa, emfizema i astme.

Ugljen-dioksid

U javnosti se možda najviše govori o emisijama CO2 ili ugljen dioksida, ali ovaj gas ne zagađuje vazduh.

Naime, povećana emisija gasova sa efektom staklene bašte, među kojima je i CO2, dovodi do globalnog zagrevanja. Osim azota i kiseonika, ovi gasovi, u koje se ubrajaju vodena para, ugljen-dioksid, metan, azotni oksidi, ozon i drugi gasovi, uobičajeno su prisutni u atmosferi, i obezbeđuju da temperatura površine planete bude viša za približno 30 °C nego što bi inače bila, čime se omogućava život na Zemlji.

Međutim, od početka industrijske revolucije do danas, uočeno je značajno povećanje njihove koncentracije, kao posledica ljudskog delovanja. Posebno je porasla emisija CO2 usled sagorevanja fosilnih goriva i nestajanja šuma, ali i emisije metana usled razvoja poljoprivrede.