Dišemo od trenutka rođenja pa sve do smrti. To je neophodna i stalna potreba i za nas i za cjelokupan život na Zemlji. Loša kvaliteta zraka utječe na sve nas: narušava nam zdravlje, kao i zdravlje okoliša, što uzrokuje gospodarske gubitke. No, od čega se sastoji zrak koji udišemo i odakle dolaze različite onečišćujuće tvari u zraku?
Mogu se samo čuditi kako se veličanstvenost okoliša smanjuje zbog onečišćenja, i to prvenstveno onečišćenja zraka.
Stephen Mynhardt, Irska (ImaginAIR)
Atmosfera je plinovita masa koja okružuje naš planet, a čine je slojevi različite gustoće plinova. Najtanji i najniži sloj zove se troposfera. Ovdje žive biljke i životinje, a ovdje nastaju i promjene vremena. Ona se proteže do 7 kilometara u visinu na polovima i 17 kilometara u visinu na ekvatoru.
Poput ostalih dijelova atmosfere, troposfera je dinamična. Ovisno o visini, zrak ima različitu gustoću i različiti kemijski sastav. Zrak stalno putuje oko planeta, prelazeći preko oceana, kao i preko velikih predjela kopna. Vjetrovi mogu nositi sićušne organizme, uključujući bakterije, viruse, sjemenke i invazivne vrste na nova odredišta.
Ono što zovemo zrakom sastoji se od …
Suhi zrak sastavljen je od 78% dušika, 21% kisika i 1% argona. U zraku se nalazi i vodena para koja čini između 0,1% i 4% troposfere. Topliji zrak obično sadrži više vodene pare od hladnijeg zraka.
Zrak sadrži i vrlo malu količinu ostalih plinova, znanih kao plinovi u tragovima, uključujući ugljični dioksid i metan. Koncentracije tih manjih količina plinova u atmosferi obično se mjere u dijelu na milijun (ppm). Na primjer, koncentracije ugljikova dioksida, jednog od najvažnijih i najčešćih plinova u tragovima u atmosferi, u 2011. su godini procijenjene na oko 391 ppm ili 0,0391% (EAO-ov pokazatelj koncentracija u atmosferi).
Nadalje, postoje na tisuće drugih plinova i čestica (uključujući čađu i metale) koje u atmosferu ispuštaju i ljudski i prirodni izvori.
Sastav zraka u troposferi stalno se mijenja. Neke od tvari u zraku vrlo su reaktivne; drugim riječima, imaju sklonije su miješati se s drugim tvarima da bi stvorile nove. Kad neke od ovih tvari reagiraju s drugima, mogu tvoriti „sekundarne“ onečišćujuće tvari koje su štetne za naše zdravlje i okoliš. Toplina – uključujući i Sunčevu – obično je katalizator koji olakšava ili uzrokuje kemijske reakcije.
Što zovemo onečišćenjem zraka
Ne smatraju se sve tvari u zraku onečišćujućim tvarima. Općenito govoreći, onečišćenje zraka definira se kao postojanje određenih onečišćujućih tvari u atmosferi u razinama koje štetno utječu na ljudsko zdravlje, okoliš i naše kulturno nasljeđe (zgrade, spomenike i materijale). U okvirima zakonodavstva, govori se samo o onečišćenju koje uzrokuje čovjek, iako onečišćenje u drugim kontekstima može imati širu definiciju.
Onečišćujuće tvari zraka ne luče samo ljudski izvori. Mnogi prirodni fenomeni, uključujući vulkanske erupcije, šumske požare i pješčane oluje otpuštaju onečišćujuće tvari zraka u atmosferu. Čestice prašine mogu putovati prilično daleko, ovisno o vjetru i oblacima. Neovisno o tome je li ih proizveo čovjek ili su nastale prirodnim putem, jednom kad su u atmosferi, ove čestice mogu sudjelovati u kemijskim reakcijama te doprinijeti onečišćenju zraka. Vedro nebo i jasna vidljivost nisu nužno znaci čistog zraka.
Unatoč velikim naprecima posljednjih desetljeća, onečišćenje zraka u Europi nastavlja štetiti našem zdravlju i okolišu. Onečišćenje izazvano lebdećim česticama i onečišćenje prouzrokovano ozonom predstavljaju posebno ozbiljne opasnosti za zdravlje građana Europe te utječu na kvalitetu života i smanjuju očekivano trajanje života. No, različite onečišćujuće tvari proizlaze iz različitih izvora i imaju različit utjecaj. Glavne onečišćujuće tvari vrijedi pobliže proučiti.
Kad zrakom lebde sićušne čestice
Lebdeće su čestice (PM) onečišćujuća tvar koja najviše šteti zdravlju Europljana. Lebdeće čestice možete zamisliti kao čestice koje su toliko lagane da mogu lebdjeti zrakom. Neke su od čestica toliko sićušne (od tridesetine do petine promjera ljudske vlasi) da se mogu uvući duboko u naša pluća, ali i ući u krvotok, kao i kisik.
Neke se od čestica otpuštaju izravno u atmosferu. Druge nastaju kao rezultat kemijskih reakcija, uključujući prekursorske plinove, pogotovo sumporov dioksid, dušične okside, amonijak i hlapljive organske spojeve.
Ove čestice mogu se sastojati od raznih kemijskih elemenata, a njihov utjecaj na naše zdravlje i okoliš ovisi o njihovu sastavu. Neki teški metali, poput arsena, kadmija, žive i nikla, također se mogu naći u lebdećim česticama.
Nedavno istraživanje koje je provela Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) pokazuje da onečišćenje sitnim česticama (PM2,5, odnosno količina lebdećih čestica ne premašuje promjer od 2,5 mikrona) može biti veća opasnost za zdravlje nego što se to u prošlosti smatralo. Prema „Izvješću o zdravstvenim aspektima onečišćenja zraka“ Svjetske zdravstvene organizacije, dugotrajna izloženost finim česticama može uzrokovati aterosklerozu, neželjene ishode trudnoće i bolesti dišnih putova kod djece. Istraživanje upućuje i na moguću vezu između neurološkog razvoja, kognitivne funkcije i dijabetesa te naglašava uzročno-posljedičnu vezu između PM2,5 i kardiovaskularnih, odnosno smrti uzrokovanih bolestima dišnih putova.
Na primjer, crni ugljen, jedan od čestih sastojaka čađe koji se uglavnom nalazi u sitnim česticama (manjima od 2,5 mikrona u promjeru), nastaje nepotpunim sagorijevanjem goriva – i fosilnih goriva i drva. U urbaniziranim područjima crni ugljen emitiraju vozila na cesti, posebice dizelski motori. Osim utjecaja na zdravlje, crni ugljik u lebdećim česticama doprinosi klimatskim promjenama upijajući toplinu sunca i zagrijavajući atmosferu.
Ozon: kad se spoje tri atoma kisika
Ozon je poseban i visokoreaktivan oblik kisika koji se sastoji od tri atoma kisika. U stratosferi – jednom od gornjih slojeva atmosfere – ozon nas štiti od opasnog ultraljubičastog Sunčeva zračenja. No, u najnižem sloju atmosfere – troposferi – ozon je zapravo važna onečišćujuća tvar koja loše utječe na javno zdravlje i na prirodu.
Prizemni ozon nastaje zamršenim kemijskim reakcijama između prekursorskih plinova, poput dušičnih oksida i hlapljivih organskih spojeva koji ne sadrže metan. U njegovu nastanku ulogu imaju i metan te ugljični monoksid.
Ozon je snažan i agresivan. Visoka razina ozona nagriza materijale, zgrade i tkivo živućih organizama. Smanjuje sposobnost biljaka da obavljaju fotosintezu te ometa unos ugljičnog dioksida. Usto, narušava razmnožavanje i rast biljaka, što rezultira lošijim prinosima usjeva i smanjenom rastu šuma. U ljudskom tijelu izaziva upale u plućima i bronhijama.
U trenutku izlaganja ozonu, naša tijela pokušavaju spriječiti njegov ulazak u pluća. Ovaj refleks smanjuje količinu kisika koji udišemo. Ako udišemo manje kisika, naša srca teže rade. Stoga, za ljude koji pate od bolesti krvožilnog sustava ili bolesti dišnog sustava, poput astme, izloženost visokoj razini ozona može biti štetna ili čak pogubna.
Što se još nalazi u mješavini?
Ozon i lebdeće čestice nisu jedine tvari koje onečišćuju zrak u Europi. Našim je vozilima, kamionima, energetskim postrojenjima i ostalim industrijskim pogonima potrebna energija. Gotovo sva vozila i pogoni koriste neki oblik goriva koji sagorijevaju ne bi li proizveli energiju.
Izgaranje goriva obično mijenja oblik mnogih tvari, uključujući dušik – najčešći plin u našoj atmosferi. Kad dušik reagira s kisikom, u zraku nastaju dušikovi oksidi (uključujući i dušikov dioksid NO2). Kad dušik reagira s atomima vodika, nastaje amonijak (NH3), još jedan onečišćivač zraka sa snažnim negativnim učinkom na ljudsko zdravlje i prirodu.
Štoviše, u procesima izgaranja ispušta se mnoštvo drugih onečišćivača zraka, od sumporova dioksida i benzena do ugljikova monoksida i teških metala. Neke od tih onečišćujućih tvari imaju kratkoročne posljedice na ljudsko zdravlje. Druge se, uključujući neke teške metale i postojane organske onečišćivače, skupljaju u prirodi. Oni tako ulaze u naš prehrambeni lanac i na kraju dospijevaju na naše tanjure.
Dugotrajna izloženost ostalim onečišćujućim tvarima, poput benzena, može oštetiti genetski materijal i uzrokovati rak. S obzirom na to da se benzen koristi kao dodatak gorivu, 80% benzena koji se u Europi emitira u atmosferu potječe od izgaranja goriva u vozilima.
Još jedan poznati onečišćivač koji uzrokuje rak, benzopiren (BaP), primarno nastaje izgaranjem drva ili ugljena u pećima domaćinstava. Ispušni plinovi automobila, posebice iz vozila na dizelski pogon, još su jedan izvor BaP-a. Osim što uzrokuje rak, BaP može iritirati oči, nos, grlo i bronhije. BaP se najčešće nalazi u sitnim česticama.
Mjerenje utjecaja na ljudsko zdravlje
Iako onečišćenje zraka utječe na sve, ne utječe na sve u jednakoj mjeri i na jednak način. Zbog veće gustoće stanovnika, onečišćenju zraka izloženiji su ljudi koji žive u urbaniziranim područjima. Neke su skupine ranjivije od drugih, poput ljudi koji pate od bolesti krvožilnog i dišnog sustava, ljudi s osjetljivim dišnim putovima, alergijama dišnog trakta, starijih i djece.
„Onečišćenje zraka utječe na sve ljude u razvijenim i zemljama u razvoju“, tvrdi Marie-Eve Héroux iz Regionalnog ureda Svjetske zdravstvene organizacije za Europu. „Čak i u Europi, velik je udio stanovništva još uvijek izložen razinama koje prekoračuju naše preporuke o smjernicama za kvalitetu zraka“.
Nije lako procijeniti prave razmjere štetnosti na zdravlje i okoliš koju uzrokuje onečišćenje zraka. Ipak, mnoga su istraživanja temeljena na različitim sektorima ili izvorima onečišćenja.
Prema projektu Aphekom, u čijem je osnivanju sudjelovala i Europska komisija, onečišćenje zraka u Europi smanjuje očekivano trajanje života u Europi za otprilike 8,6 mjeseci po osobi.
Neki gospodarski modeli mogu poslužiti pri procjeni troškova onečišćenja zraka. Ovi modeli obično sadrže zdravstvene troškove nastale zbog onečišćenja zraka (pad produktivnosti, dodatni medicinski troškovi itd.), kao i troškove koji nastaju zbog smanjenja uroda te oštećenja pojedinih materijala. Ipak, ti modeli ne uključuju sve troškove koje onečišćenje zraka ima na stanovništvo.
No, čak i uz ograničenja koja imaju, procjene troškova upućuju na razmjere štete. Gotovo 10.000 industrijskih postrojenja diljem Europe izvještava o količinama različitih onečišćujućih tvari koje emitiraju u atmosferu na Europskom registru ispuštanja i prijenosa onečišćujućih tvari (E-PRTR). Prema ovim javno dostupnim podacima, EAO je procijenio da je onečišćenje zraka za koje je odgovorno 10.000 najvećih postrojenja – onečišćivača Europljane u 2009. godini stajalo između 102 i 169 milijardi eura. Štoviše, za polovicu cjelokupne štete bilo je odgovorno samo 191 postrojenje.
Provode se i istraživanja koja procjenjuju moguću korist koju bi se moglo ostvariti poboljšanjem kvalitete zraka. Na primjer, studija Aphekom predviđa da bi smanjenje godišnjih prosječnih razina PM2,5 na razinu preporučenu u smjernicama Svjetske zdravstvene organizacije rezultiralo produljenjem životnog vijeka. Ostvarenje ovog cilja rezultiralo bi, prema očekivanjima, produljenjem trajanja života od prosječno 22 mjeseca po osobi u Bukureštu, 19 mjeseci u Budimpešti pa do 2 mjeseca u Malagi te manje od polovice mjeseca u Dublinu.
Utjecaj dušika na prirodu
Onečišćenje zraka ne utječe samo na zdravlje ljudi. Različite tvari koje onečišćuju zrak različito utječu na brojne ekosustave. Posebnu prijetnju predstavlja višak dušika.
Dušik je jedna od glavnih hranjivih tvari u prirodi koja je biljkama potrebna za zdrav rast i preživljavanje. Otapa se u vodi, nakon čega ga biljke svojim korijenjem crpe iz zemlje. Biljke iskorištavaju velike količine dušika i iscrpljuju postojeće količine u tlu pa poljoprivrednici i vrtlari obično koriste gnojivo da bi tlo obogatili hranjivim tvarima (uključujući dušik) i tako povećali proizvodnju.
Sličan učinak ima i dušik nošen zrakom. Nakon odlaganja u vodu ili tlo, višak dušika koristi određenim vrstama u ekosustavu koje obitavaju na području na kojem nema dovoljno dušika, poput takozvanih „osjetljivih ekosustava“, s jedinstvenom florom i faunom. Višak dušika u ovim ekosustavima može u potpunosti izmijeniti ravnotežu među vrstama i dovesti do opadanja bioraznolikosti tog područja. U slatkovodnim i priobalnim ekosustavima taj fenomen može pridonijeti cvjetanju algi.
Odgovor ekosustava na taloženje dušika naziva se eutrofikacija. U zadnja dva desetljeća neznatno je opala površina osjetljivih ekosustava pogođenih eutrofikacijom unutar EU-a. Eutrofikacija danas prijeti gotovo polovici svih područja koja se definiraju kao osjetljivi ekosustavi.
I spojevi dušika doprinose povećanju kiselosti slatkih voda ili šumskog tla, pogađajući tako vrste koje ovise o tim ekosustavima. Kao što je slučaj i s eutrofikacijom, novonastali uvjeti života pogoduju jednim vrstama nauštrb drugih.
EU je uspio smanjiti područje osjetljivih ekosustava koje pogađa povećanje kiselosti, uvelike zahvaljujući velikom smanjenju emisija sumpornog dioksida. S problemima koje uzrokuje povećanje kiselosti suočava se svega nekoliko zemalja EU-a, posebno Nizozemska i Njemačka.
“Zaštićeno područje planina Jizerske gore na sjeveru Republike Češke nalazi se u regiji koja je u prošlosti bila poznata kao ‘Crni trokut’ zbog teškog onečišćenja zraka.” Leona Matoušková, Češka
Onečišćenje bez granica
Iako neka područja i države mogu iskusiti utjecaj onečišćenja zraka na javno zdravlje i na okolinu više od ostalih, ono je globalni problem.
Onečišćujuće tvari svijetom raznosi vjetar. Dio tvari koje onečišćuju zrak i njihovi prekursori na koje nailazimo u Europi ispuštaju se u Aziji i Sjevernoj Americi. Slično tome, dio onečišćujućih tvari koje se u zrak otpuštaju u Europi prenosi se na druga područja i kontinente.
Isto se događa i na nižim razinama Na kvalitetu zraka u urbaniziranim područjima utječe kvaliteta zraka u okolnim ruralnim područjima i obrnuto.
„Čitavo vrijeme dišemo i izloženi smo onečišćenju zraka – u zatvorenim ili otvorenim prostorima“, kaže Erik Lebret iz nizozemskog Nacionalnog instituta za javno zdravstvo i okoliš. „Kamo god krenemo, udišemo zrak koji je onečišćen raznim onečišćujućim tvarima, do razina na kojima to može imati štetan utjecaj na zdravlje. Nažalost, ne postoji mjesto gdje možemo udisati samo čist zrak.“
Preuzeto: https://www.eea.europa.eu/hr/signals/signals-2013/clanci/svaki-nas-udisaj
Dodatne informacije
- Tehničko izvješće EAO-a 15/2011 Otkrivanje troškova onečišćenja zraka iz industrijskih postrojenja u Europi
- Svjetska zdravstvena organizacija — Onečišćenje zraka i utjecaj na zdravlje i studija Aphekom