Smrtonosni mikroskopski delci v zraku: zakaj so delci PM tako škodljivi?

V kurilnem obdobju leta se moramo sprijazniti s tem, da dihamo nekoliko bolj onesnažen zrak. Najbolj problematični so sicer mikroskopski, a prav zaradi tega še bolj nevarni delci, opozarjajo strokovnjaki. Strokovnjaki onesnaženemu zraku pripisujejo kar devet milijonov prezgodnjih smrti letno po vsem svetu. 

Zgrozimo se ob fotografijah hudo onesnaženega zraka v kitajskem Pekingu, čeprav je v letošnji zimi kakovost zraka tam vseeno nekoliko boljša kot lani, ali indijskem New Delhiju, pa tudi nekoliko bližje - med mesta z bolj onesnaženim zrakom v Evropi se uvršča Pariz, a žal, kot opozarjajo na Agenciji za okolje (Arso), tudi Slovenija nima najčistejšega zraka. Pred desetletji je bil pri nas največji problem žveplov dioksid, zdaj pa so največji izziv čezmerne ravni delcev PM10 in ozona, ki je sicer bolj prisoten v vročem delu leta. Slovenija se glede delcev po podatkih Arsa uvršča med države Evropske unije z bolj onesnaženim zrakom in je v vrhu po izpustih delcev na prebivalca in tudi na enoto površine.

Kot so na Arsu ocenili v poročilu o kakovosti zraka za leto 2016, so visoki specifični izpusti delcev predvsem posledica močno razširjenje uporabe lesa v zastarelih kurilnih napravah v gospodinjstvih - male kurilne naprave imajo v Sloveniji kar dvotretjinski delež v skupnih izpustih delcev. Na povišane ravni delcev v zraku vplivajo tudi neugodne vremenske razmere v slabo prevetrenih kotlinah in dolinah celinskega dela države, kjer so pogosti izraziti temperaturni obrati. Pa pojasnilih strokovnjakov pri Arsu v takšnih primerih lahko že manjša gostota izpustov povzroči čezmerno onesnaženost zraka. Slednja je pri nas predvsem posledica lokalnih izpustov. 

Kaj so delci PM10 in PM2,5 in zakaj so tako nevarni?

Izraz PM izhaja iz angleške kratice za besedno zvezo particulate matter: PM2,5 so manjši, fini delci, ki imajo premer manjši od 2,5 mikrometra (μm), PM10 pa so delci, ki vključujejo tako omenjene fine delce, hkrati pa tudi grobe delce s premerom med 2,5 in 10 mikrometrov.

Delce lahko, kot pojasnjujejo na Arsu, razdelimo na primarne in sekundarne. Primarne delce sproščajo v ozračje viri izpustov neposredno, sekundarni pa nastajajo v ozračju z oksidacijo in pretvorbo primarnih plinastih izpustov. Najbolj pomembni plini, ki prispevajo k tvorbi delcev, so, kot naštevajo na Arsu, SO2, NOx, NH3 in hlapne organske spojine. Pri reakcijah med omenjenimi spojinami nastajajo spojine, ki vsebujejo sulfat, nitrat in amonij.

Delci so seveda lahko naravnega ali antropogenega izvora. Med naravne vire štejemo vnos morske soli, naravne resuspenzije tal, saharskega in cvetnega prahu (slednji je spomladi in poleti krivec za marsikatero alergijo). Antropogeni viri pa obsegajo izpuste, povezane z izgorevanjem goriv v termoenergetskih objektih in industriji, ogrevanjem stanovanjskih in drugih stavb in prometom. ''V naseljih predstavljajo pomemben vir delcev predvsem izpusti iz prometa in individualnih kurišč ter resuspenzija s cestišč. Značilnost teh virov so nizke višine izpustov, ki so navadno nižje od 20 m, zato ti viri občutno prispevajo k ravnem onesnaženosti zunanjega zraka pri tleh,'' so navedli na Arsu.

Analiza virov PM10, kot navajajo na Nacionalnem inštitutu za javno zdravje (NIJZ), kaže, da je v Sloveniji glavni izvor onesnaženja z delci večinoma cestni promet, še posebej v urbanih središčih (Ljubljanska kotlina), v slabo prevetrenih kotlinah pa tudi izpusti iz kurilnih naprav ter industrijskih virov (Zasavka in Celjska kotlina). Daleč najpomembnejši vir delcev PM2,5 so mala kurišča, ki prispevajo kar 74 odstotkov k skupnim izpustom primarnih delcev manjših od 2,5 µm, sledi cestni promet z devetimi odstotki. Delce v cestnem prometu sproščajo predvsem dizelski motorji, nastajajo pa tudi pri obrabi cest, pnevmatik in zavor, so še navedli na Arsu.

Na NIJZ dodajajo, da so zdravju nevarne predvsem zmesi delcev, kot so: kovine oziroma elementi (železo, baker, svinec, kadmij, nikelj, arzen, živo srebro), saj ti poškodujejo dedni material oziroma povzročijo vnetje, in organska topila – poškodujejo dedni material, so rakotvorna, predvsem policiklični aromatski ogljikovodiki (PAH).

Zakaj so delci PM tako škodljivi?

Prav PM delci, ki so le eni izmed onesnaževal zraka, imajo najbolj negativen vpliv na zdravje. Celo ravni pod sedanjimi zakonodajnimi mejnimi vrednostmi predstavljajo zdravstveno tveganje, so navedli na Arsu in dodali, da poročila Svetovne zdravstvene organizacije pravzaprav kažejo na to, da ne obstaja meja, pod kateri ni pričakovati vpliva na zdravje.

Delci, večji od 10 μm, se zadržijo v zgornjih dihalnih poteh (nos in obnosne votline), manjši delci pa dosežejo tudi spodnje dihalne poti, delci, manjši od 2,5 μm, pa prodrejo celo v pljučne mešičke. Od tam lahko vstopajo v krvni obtok, s krvjo v različna tkiva in organe po telesu, kjer lahko povzročijo vnetje. Ultra fini delci (0,1 μm) lahko v nosno žrelnem prostoru vstopijo prek vohalnega živca v možgane, so nevarnosti delcev opisali na NIJZ.

Nadalje na NIJZ pojasnjujejo, da v dihalih delci sprožijo oksidativni stres in vnetje, večjo odzivnost dihal, kašelj in oteženo dihanje. ''Povzročijo poslabšanje obstoječih akutnih in kroničnih bolezni dihal (npr. kronične obstruktivne pljučne bolezni (KOPB) ali astme). Pri dolgotrajni izpostavljenosti kronična vnetna reakcija povzroči trajne okvare pljučnega parenhima oziroma zmanjšanje pljučne funkcije. Izpostavljenost povečanim koncentracijam delcev dokazano povzroča pojav pljučnega raka, Mednarodna agencija za raziskave raka (IARC) uvršča delce z aerodinamskim premerom do 10 µm (PM10) v 1. skupino, to je med dokazano rakotvorne snovi za ljudi. Pri otrocih dolgotrajna izpostavljenost veča verjetnost za nastanek astme in ostalih alergijskih bolezni, vnetij ušes in grla, ter povzroča upad pljučnih funkcij,'' so zapisali v poročilu o vplivih delcev na zdravje ljudi.

Še večji učinek, kot navajajo v poročilu na NIJZ, imajo delci na bolezni srca in ožilja. ''Mediatorji vnetnega/oksidativnega stresa, ki se prične v pljučih, se razširijo v sistemski krvni obtok. Posledice v krvi so med drugim večja viskoznost, nastanek krvnih strdkov, zvišan krvni tlak, kar lahko vodi v nastanek možganske kapi. Zaradi stimulacije avtonomnega živčevja v pljučih se poveča delovanje simpatičnega živčevja. Delci povzročajo motnje srčnega ritma in povečajo tveganje za nastanek srčnega infarkta. Dolgotrajna izpostavljenost delcem povzroča in pospešuje tudi razvoj arterioskleroze.''

Najnovejše raziskave kažejo tudi, da lahko izpostavljenost delcem PM povežemo tudi z nastankom nekaterih bolezni živčevja (Parkinsonova in Alzheimerjeva bolezen) in presnovnih bolezni (sladkorna bolezen tipa 2).

Ekonomski vidik

Poleg negativnega vpliva na zdravje vpliva onesnaženost z delci tudi na podnebje in ekosisteme. Delci v ozračju zmanjšajo vidnost, povzročajo škodo na objektih, vplivajo na padavinski režim in spreminjajo odbojnost zemeljske površine za svetlobo, so navedli na Arsu v poročilu o kakovosti zraka za lansko leto. Poleg tega vpliva na gozdove in na kakovost in količino pridelkov v kmetijstvu.

Onesnaženost zraka ima tudi visok ekonomski davek, in sicer v naraščajočih stroških medicinske oskrbe in zmanjšanju produktivnosti zaradi bolezni. Skupni eksterni stroški, ki so posledica vplivov na zdravje, so v razponu od 330 do 940 milijard evrov, so zapisali na Arsu. Od tega neposredna gospodarska škoda vključuje 15 milijard evrov zaradi izgubljenih delovnih dni, zdravstvene stroške v višini štirih milijard evrov, izgubo pridelka v višini treh milijard in škodo na objektih, ki znaša eno milijardo evrov.

Kaj lahko naredimo za boljši zrak?

Za boljši zrak smo odgovorni vsi, država in tudi vsak posameznik, ki sam lahko pripomore k manjšemu onesnaženju z odgovornim ravnanjem, kot je uporaba javnega prometa, dobra izolacija stavb, vzdrževane in dobro delujoče peči z dobrim izgorevanjem ... Prav tako je kurjenje onesnaženega, lakiranega, barvanega odpadnega lesa, smeti, tekstila ali plastike zelo škodljivo. S tem namreč povzročamo sproščanje strupenih snovi skozi dimnik, ki jih neposredno vdihavamo vsi, mi sami in naši otroci, opozarjajo na NIJZ.