Nauka dla klimatu. Cztery żywioły - POWIETRZE. Podcast naukowy ADAMED SmartUP

Podcast naukowy ADAMED SmartUP

Podcast naukowy ADAMED SmartUP

Powietrze – mieszanina gazów i aerozoli składająca się na atmosferę ziemską. Jak wiadomo, bez powietrza życie na Ziemi nie byłoby możliwe.

Dr Tedros Adhanom Ghebreyesus – dyrektor WHO, 30 października 2018 roku, Genewa, pierwsza globalna konferencja WHO na temat zanieczyszczeń powietrza i zdrowia:

„Jesteśmy tutaj, ponieważ zanieczyszczenie powietrza jest jednym z największych zagrożeń dla zdrowia ludzkości i musimy coś z tym zrobić, pilnie. Proszę pozwolić, że przypomnę kilka liczb. Zanieczyszczenie powietrza zabija 7 milionów osób każdego roku. Na całym świecie 9 z 10 osób oddycha powietrzem zanieczyszczonym emisjami, będącymi pochodnymi ruchu samochodowego, przemysłu, rolnictwa i spalania odpadów. Około 3 miliardów osób używa wysoce dymiących, emitujących substancje smoliste pieców i pali w swoich domach, aby gotować lub ogrzewać się. Nasze ostatnie estymacje wskazują, że nawet 1/3 zgonów z powodu zawałów serca, udarów, nowotworów płuc i przewlekłych chorób dróg oddechowych wywołana jest zanieczyszczeniem powietrza".

O tym, jak jest źle, słyszymy dużo. Spośród 10 najbardziej zanieczyszczonych miast w Europie 7 jest w Polsce. Ale jednocześnie mamy mnóstwo niezwykłych osób, które walczą o czyste powietrze i walczą tak, jak my w ADAMED SmartUP lubimy najbardziej. Ich bronią jest nauka.

Nie ma wątpliwości, że smog szkodzi zdrowiu. Choć do niedawna uważano, że smog wpływa niekorzystnie głównie na drogi oddechowe, dziś wiadomo, że toksyczne cząsteczki przedostające się z powietrza do organizmu mogą spowodować stany zapalne i uszkodzenia we wszystkich niemal tkankach i narządach. Dotyczy to także, a może przede wszystkim, dzieci. Dlatego dzisiaj rozmawiam z Panem dr. hab. inż. Arturem Jerzym Badydą, kierownikiem zakładu informatyki i badań jakości środowiska w Politechnice Warszawskiej, współautorem badania przeprowadzonego przez Warszawski Uniwersytet Medyczny, Politechnikę Warszawską i firmę ARC.

Panie Doktorze, co to jest smog?

Dr hab. inż. Artur Jerzy Badyda: Smog jest to pewne zjawisko – i to trzeba podkreślić. Zjawisko, które jest związane ze współistnieniem dwóch grup czynników. Pierwszą z tych grup czynników, można powiedzieć… Jedna i druga jest kluczowa, ale pierwszą z tych grup czynników są czynniki związane z meteorologią, to znaczy z pewną sytuacją, która w taki czy inny sposób powoduje brak możliwości albo utrudnione możliwości w mieszaniu się mas powietrza. Co jest kluczowe dla tej drugiej grupy czynników, związanej z zanieczyszczeniem powietrza. W okresie, kiedy występuje szczególnie tak zwana wyżowa pogoda, kiedy dochodzi do sytuacji – zwłaszcza w okresie zimowym – tak zwanej inwersji termicznej, a więc sytuacji, w której wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem gruntu zaczyna nam rosnąć, a nie spadać, jak to ma miejsce normalnie, temperatura powietrza. Zanika nam tak zwane zjawisko konwekcji, a więc zjawisko polegające na tym, że masy powietrza cieplejsze ku dołu unoszą się do góry. W przypadku inwersji termicznej taka możliwość zostaje zablokowana. Dodatkowo, jeśli występuje pogoda bezwietrzna albo prawie bezwietrzna, w zasadzie można powiedzieć, że masy przestają mieć możliwość ruchu, przestają się przemieszczać. W związku z tym, jeśli równocześnie występuje ta druga grupa czynników, czyli zanieczyszczenie powietrza, emisja zanieczyszczeń powietrza, wówczas w tych masach powietrza zaczynają gromadzić się zanieczyszczenia. Te stężenia zanieczyszczeń zaczynają rosnąć ze względu na to, że te masy powietrza się nie przemieszczają i w efekcie w pewnym momencie dochodzi do takiej sytuacji, że te stężenia są wyjątkowo wysokie, i wówczas zaczynamy mówić o zjawisku smogu. Czyli o wysokich stężeniach zanieczyszczeń w masie powietrza. Niegdyś definiowano ten smog jako właśnie zanieczyszczenia powietrza, grupę zanieczyszczeń, mieszaninę zanieczyszczeń powietrza składającą się przede wszystkim, jeśli mówimy o smogu tak zwanym zimowym, czyli z pyłów, tlenku węgla, dwutlenku siarki i innych substancji w nieco mniejszych stężeniach. Dzisiaj w zasadzie, ponieważ z dwutlenkiem siarki mamy do czynienia raczej w niewielkim stopniu, problem wysokich stężeń dwutlenku siarki w Polsce został w dużej części rozwiązany. W związku z tym ta typowa dotychczasowa definicja smogu, który poza tym, że nazywał się zimowy, to czasem mówiono o nim właśnie siarkowy albo ewentualnie czarny, to dzisiaj ta definicja nie jest do końca spełniona. W związku z tym o zjawisku smogu mówimy w sytuacji, kiedy mamy wysokie stężenia pyłu zawieszonego, pyłów PM10, PM2,5, czyli drobnych cząstek, które są w stanie wnikać do układu oddechowego człowieka, bardzo często również tlenku węgla przy właśnie sprzyjających warunkach atmosferycznych powodujących, że masy powietrza się nie przemieszczają, gdzie występuje brak opadów, które mogłyby wybywać te zanieczyszczenia i powodować zmniejszenie ich stężeń w powietrzu – wówczas mówimy o zjawisku smogu. Mam nadzieję, że może ta przydługa trochę historia na temat smogu, ale może rozjaśni, czym to zjawisko jest. Dodam tylko jeszcze, że bardzo często w przestrzeni publicznej spotykamy się z wymiennym stosowaniem terminu „smog” i „zanieczyszczenie powietrza”. Więc chciałbym tutaj uczulić, że to nie są tożsame terminy. Tak że zanieczyszczenie powietrza to jest jedno, a smog jest pewnym zjawiskiem, w którym te zanieczyszczenia powietrza biorą udział, ale nie jest to synonim zanieczyszczeń powietrza.

Jest Pan współautorem niezwykle ciekawych badań o wpływie smogu na zdrowie dzieci. Co Państwo badali? W jaki sposób i jakie są tego wyniki?

Dr hab. inż. Artur Jerzy Badyda: Przyglądaliśmy się, w jaki sposób zanieczyszczenie powietrza może wzmagać takie symptomy jak problemy alergiczne, w tym: katar sienny, podrażnianie błon śluzowych nosa, gardła czy wywoływanie stanu zapalnego spojówek. To było badanie, można powiedzieć, kliniczne, natomiast nie było żadnych badań medycznych, żadnych procedur medycznych realizowanych na pacjentach. Badanie miało charakter ankietowy – ankiety, która była skierowana do rodziców dzieci w wieku lat od 3 do 12 z bardzo wielu różnych części Polski. W sumie prawie 1,5 tysiąca respondentów wzięło udział w badaniu, w związku z czym to już jest wystarczająco duża grupa, żeby można było wysnuwać jakieś daleko idące wnioski. Na wyniki tych badań nakładaliśmy właśnie informacje o zanieczyszczeniu powietrza i tutaj przede wszystkim skupiliśmy się na pyle zawieszonym, o którym wspomniałem wcześniej, tzn. na pyle PM10 i PM2,5. Czyli drobnych i bardzo drobnych cząstkach pyłu, które są w stanie wnikać do układu oddechowego. Te większe cząstki zwykle w dużej części pozostają w górnych partiach układu oddechowego, natomiast te mniejsze cząstki są w stanie bez problemu migrować do dolnych partii układu oddechowego. Najdrobniejsze bez problemu przenikają przez pęcherzyki płucne do układu krążenia. Tutaj dodam jeszcze, że nie patrzyliśmy, nie przyglądaliśmy się tak zwanym ultradrobnym cząstkom, ponieważ niestety te nie są monitorowane w systemie państwowego monitoringu środowiska. Ale warto też zwrócić uwagę na to, że te ultradrobne cząstki, czyli cząstki o średnicach poniżej jednego mikrometra, a w szczególności jeszcze mniejsza ich frakcja, czyli cząstki o średnicach poniżej stu nanometrów, mogą bez problemu przenikać barierę krew – mózg, a zatem przenikać również do naczyń mózgowych. Co jest szczególnie niebezpieczne dla dzieci, zwłaszcza będących w fazie rozwoju, ponieważ wraz z tymi zanieczyszczeniami pyłowymi mogą do naczyń mózgowych trafiać np. metale ciężkie, które są silnie związane z tymi ultradrobnymi cząstkami pyłu, a w efekcie powodować problemy w rozwoju tego centralnego układu nerwowego u dzieci.

To bardzo cieka...