Trdni delci so glavna sestavina smoga in eno najnevarnejših onesnaževal v zraku. Preberite naš članek in izvedeli boste, kako nastanejo trdni delci, iz česa so sestavljeni, kdaj je njihova raven nevarna in kakšne učinke ima lahko dihanje z njimi onesnaženega zraka.
Vsebina:
Kaj so trdni delci?
2. Vrste trdnih delcev
3. Trdni delci – standardi
4. Viri trdnih delcev na Poljskem
Nizke emisije
Industrija
Cestni promet
5 Trdni delci in zdravje ljudi
6 Kateri filter ščiti pred delci?
Kaj so trdni delci?
Trdni delci ali PM (kratica za Particulate Matter) so drobni delci ali kapljice tekočine, ki se prenašajo po zraku. Njegov izvor je lahko naraven (delci naravnega izvora so npr. vulkanski pepel ali mineralni prah) ali umeten (tak prah nastane pri zgorevanju goriv in pretvorbi drugih onesnaževal v zraku).
Sestava trdnih delcev
Delci so mešanica organskih in anorganskih snovi. Pogosto vključujejo:
– policiklični aromatski ogljikovodiki (PAO) – skupina, ki vključuje več kot 200 policikličnih aromatskih ogljikovodikov, od katerih ima velik del dokazano rakotvorne in strupene učinke (najpogostejši in najnevarnejši PAO je benzopiren),
– težke kovine, vključno z arzenom, kadmijem, nikljem in svincem,
– furani,
– žveplo,
– azbest.
Natančna sestava trdnih delcev je odvisna od pogojev, v katerih so nastali.
Vrste trdnih delcev
Trdne delce delimo na tako imenovane frakcije. Merilo za delitev je velikost delcev, ki sestavljajo prah, zato razlikujemo med:
– Prah PM10 – sestavljen iz delcev s premerom do 10 μm,
– PM2,5 – delci s premerom do 2,5 μm,
– PM1 – sestavljajo ga delci s premerom do 1 μm.
Simbol μm pomeni mikrometer ali milijoninko metra. Spodnja slika vam bo pomagala razumeti, kako mikroskopska je velikost trdnih delcev.
Če povzamemo, so trdni delci sestavljeni iz delcev, katerih premer je nekajkrat ali celo desetkrat manjši od premera človeškega lasa, zato zlahka prodrejo v dihalne poti skupaj z vdihanim kisikom. Drobnejše frakcije prahu vstopijo v krvni obtok in od tam dosežejo vse notranje organe.
Trdni delci – standardi
Standardi za delce PM2,5 in PM10, ki jih je SZO določila za leto 2021, so prikazani v preglednici.
24-urna povprečna koncentracija Koncentracija čez dan
PM2.5 15 µg/m³ 5 µg/m³
Prah PM10 45 µg/m³ 15 µg/m³
Povečala dovoljena povprečna letna koncentracija:
– za PM10 – do 40 µg/m³,
– za PM2,5 do 20 µg/m³.
Za delce PM1,0 do zdaj ni bila uvedena nobena uredba.
Dnevna povprečna vrednost PM10, ki jo je določila SZO, je lahko presežena največ 35 dni na leto. Kako je to povezano s stanjem zraka v naši državi?
Zgodi se, da je ta meja presežena že februarja, in primeri, ko je koncentracija trdnih delcev več kot petkrat višja od dovoljenih standardov, niso redki. Slabo kakovost zraka že več let potrjujejo lestvice najbolj onesnaženih mest v Evropi, ki jih je sestavila Svetovna zdravstvena organizacija (WHO) in ki upoštevajo koncentracijo delcev PM10 in PM2,5.
Viri trdnih delcev
Informacije o virih trdnih delcev so med drugim na voljo v poročilu, ki ga je pripravil Inštitut za varstvo okolja – Nacionalni raziskovalni inštitut. Po objavljenih podatkih so emisije prahu PM10 odgovorne za:
– Zgorevalni procesi v sektorju proizvodnje in pretvorbe energije
– Zgorevalni procesi v industriji
– Proizvodni procesi
– Pridobivanje in proizvodnja fosilnih goriv
– Cestni promet
– Druga vozila in oprema
– Ravnanje z odpadki
– Kmetijstvo
Nizke emisije
Izgorevalni procesi zunaj industrije so v glavnem nizkoemisijski, tj. emisije onesnaževal na višini do 40 m, predvsem iz gospodinjskih štedilnikov in lokalnih kotlovnic.
Nizke emisije vključujejo stavbe, ki uporabljajo različne vire toplote, vendar to ne pomeni, da vsak način ogrevanja proizvede enako količino trdnih delcev. Kako ljudje ogrevajo svoje domove? Po vrstnem redu od najmanjših do največjih emisij:
1. električno ogrevanje
2. okoljski viri
3. MSCS
4. kotel na kurilno olje
5. peč na drva
6. plinski kotel
7. kotel na les ali drugo biomaso 8.
8. kotel na premog
Iz zgornjih podatkov je razvidno, da prevladujejo stavbe s štedilniki in kotli na premog, za katere so značilne zelo visoke emisije delcev. Vendar to ne pomeni, da je za onesnaženost zraka odgovoren samo premog, saj imajo pomembno vlogo tudi naslednji dejavniki:
– starost in tehnično stanje štedilnikov in kotlov (petina jih je starih 20 let ali več),
– uporaba poceni premoga zelo slabe kakovosti,
– nezmožnost pravilnega izgorevanja (nasprotni tok namesto soobtoka),
– pomanjkanje dobre toplotne izolacije stavb, zaradi česar morajo porabiti več goriva,
– metanje odpadkov v kuhalnik.
Industrija
Industrija je na drugem mestu med viri trdnih delcev. Zrak onesnažujejo predvsem petrokemične tovarne in topilnice kovin, velik problem pa predstavlja tudi oblačilna industrija.
Cestni promet
Cestni promet prav tako prispeva k emisijam trdnih delcev. Opozoriti je treba, da vsako vozilo na cesti nima enakega vpliva na čistočo zraka.
Dizelski avtomobili, izdelani pred letom 2010, proizvajajo največ trdnih delcev.
Vendar to ne pomeni, da drugi avtomobili ne prispevajo k onesnaževanju zraka. Zato številna mesta v prizadevanjih za izboljšanje kakovosti zraka organizirajo kampanje za spodbujanje pogostejše uporabe javnega prevoza.
Trdni delci in zdravje ljudi
Drobni delci trdnih delcev zlahka vstopijo v zgornje dihalne poti in bronhije ter v telo vnesejo vse strupe, ki jih vsebujejo. Prvi učinki njihove prisotnosti so kašelj, zadihanost, vnetje grla ter povečanje simptomov astme in alergijskih bolezni, kot so seneni nahod, konjunktivitis in ekcem. Vendar so lahko posledice dolgotrajnega dihanja zraka, onesnaženega z delci, veliko hujše.
Učinki na dihalni sistem
Nekateri trdni delci se kopičijo v dihalnih poteh, toksini, ki jih vsebujejo, pa poškodujejo celične membrane in povzročajo vnetja. Imunski sistem se ne more vedno učinkovito braniti in odstraniti vsega prahu iz telesa. Njihova prisotnost v dihalnih poteh je dejavnik tveganja za številna stanja kronične obstruktivne pljučne bolezni, kar so dokazale študije, izvedene v ZDA.
Kardiovaskularno delo
Raziskovalci z Univerze v Washingtonu v Seattlu so ugotovili, da povečanje koncentracije delcev PM10 za 10 µg/m³ povzroči 24-odstotno povečanje pogostosti srčno-žilnih zapletov. Druge študije so pokazale, da se umrljivost zaradi srčnega popuščanja poveča za 18 %. Po drugi strani pa analize, opravljene v okviru projekta ESCAPE, kažejo, da povečanje koncentracij PM2,5 že za 5 µg/m³ pomeni 19-odstotno povečanje tveganja za možgansko kap.
V nasprotju z videzom trdni delci resno vplivajo na srce in ožilje ne le pri starejših ljudeh. Študije so pokazale, da se visoke koncentracije trdnih delcev v zraku odražajo v slabši funkciji ožilja tudi pri mladih ljudeh.
Rak
Delci imajo tudi dokazano rakotvoren učinek. Največje tveganje je za raka dihal, tj. pljuč in grla.
Živčni sistem
Raziskovalci iz Kalifornije so na podlagi študije, v kateri je sodelovalo 3 647 žensk iz 48 ameriških zveznih držav, dokazali, da je tveganje za razvoj Alzheimerjeve bolezni in demence pri ljudeh, ki živijo na območjih, kjer koncentracije delcev PM2,5 presegajo sprejemljive standarde, kar za 92 % večje. Nasprotno pa so raziskave, opravljene v okviru projekta APGAR, pokazale, da PAH, ki jih prenašajo trdni delci, prispevajo k zapoznelemu kognitivnemu razvoju otrok.
Skupine, ki so najbolj dovzetne za škodljive učinke trdnih delcev
Za ljudi, ki so še posebej izpostavljeni škodljivim učinkom trdnih delcev, se štejejo:
– starejši – v starosti se poveča tveganje za srčni infarkt in možgansko kap, imunski sistem pa ni tako učinkovit kot pri mlajših ljudeh,
– otroci – dihajo pogosteje kot odrasli in pogosto dihajo skozi usta, njihove zaščitne pregrade, kot so sluznice in epiteliji, pa še niso popolnoma oblikovane,
– osebe z boleznimi srca in ožilja ter dihal in alergijami – zaradi možnosti poslabšanja njihovih simptomov,
– fizično aktivni ljudje – med telesnim naporom se poveča potreba po kisiku, zaradi česar vdihavajo še večje količine prahu,
– nosečnice – izpostavljenost smogu lahko povzroči prezgodnji porod, poškodbe ploda, nizko porodno težo in dovzetnost za pljučnico v otroštvu.
Kateri filter ščiti pred delci?
Delce trdnih delcev najbolje zadrži filter HEPA. Tehnologija HEPA jih lahko odstrani z več kot 99-odstotno natančnostjo, zato jo uporablja večina čistilnikov zraka na današnjem trgu. Poleg trdnih delcev HEPA odstranjuje tudi druga onesnaževala, kot so cvetni prah, spore plesni, pršice in benzopiren. Ne smemo pozabiti, da je vsak filter HEPA učinkovit proti delcem PM1o, PM2,5 in PM1, ne glede na njegov razred. Če želite izvedeti več o tej tehnologiji, si oglejte članek Filtri HEPA v čistilnikih zraka. Razvrstitev: H14, H13, H12, E11 in E10.
Kadar so standardi za trdne delce znatno preseženi (kakovost zraka lahko spremljate prek številnih spletnih mest in aplikacij, pa tudi z domačimi merilniki smoga in senzorji onesnaženosti na prostem), vam priporočamo, da omejite zadrževanje na prostem. Če to ni mogoče, je najbolje, da si priskrbite dobro smog masko s filtrom HEPA ali N99.
Seveda bi bilo smiselno sprejeti tudi takšne ukrepe, ki bi pripomogli k izboljšanju kakovosti zraka.