SMOG-ZAGROŻENIA

Pod pojęciem smogu należy rozumieć nienaturalne zjawisko atmosferyczne polegające na współdziałaniu zanieczyszczeń atmosferycznych spowodowanych działalnością człowieka oraz niekorzystnych zjawisk atmosferycznych naturalnych, takich jak wielka wilgotność powietrza – mgła i brak wiatru. Utrudnia oddychanie organizmom żywym, a Ziemi wydalanie ciepła. Jest to, zatem przede wszystkim zanieczyszczone powietrze zawierające duże stężenie pyłów i toksycznych gazów, których źródłem jest przede wszystkim rozwój przemysłu i motoryzacji.

Smog - to zanieczyszczone powietrze zawierające duże stężenia pyłów i toksycznych gazów, których źródłem jest głównie motoryzacja i przemysł. Z fizycznego punktu widzenia smog jest mieszaniną dymu i mgły. Tu warto przypomnieć, że dym, to cząstki ciała stałego rozproszone w gazie a mgła to rozproszone w gazie kropelki cieczy. Z chemicznego punktu widzenia dym zawarty w smogu to cząstki sadzy rozproszone w powietrzu, a mgła to zwykła mgła atmosferyczna, czyli rozproszone w powietrzu kropelki wody. Taka mieszanka chłonie jak gąbka wszystkie gazy wypuszczane do atmosfery przez fabryki chemiczne, piece i silniki spalinowe. Każda wprowadzona do smogu drobina chemiczna ma, bowiem, w czym wybierać: może rozpuścić się w kropelce mgły, może osiąść na powierzchni pyłków sadzy lub, pozostać w powietrzu. W konsekwencji smog zawiera oba tlenki węgla, (CO i CO2), dwa tlenki siarki (SO2 i SO3), dwa tlenki azotu (NO i NO2) i węglowodory z niedopalonych paliw.

Powstawaniu smogu sprzyja położenie zagrożonych nim obszarów w obniżeniach. Rozróżnia się smog fotochemiczny i smog kwaśny.• Smog fotochemiczny typu Los Angeles , zwany też utleniającym, tworzy się w czasie silnego

nasłonecznienia w wyniku fotochemicznych przemian występujących w dużym stężeniu tlenków azotu, węglowodorów, zwłaszcza nienasyconych (alkeny) i innych składników spalin (głównie samochodowych). Może wystąpić od lipca do października przy temperaturze 24-35 stopni Celsjusza, powoduje ograniczenie widoczności do 0,8-1,6 km (powietrze ma brązowawe zabarwienie). Dla wytworzenia się tego typu smogu konieczne jest silne nasłonecznienie powietrza, natomiast ani dym, ani mgła nie mają większego znaczenia. Smog ten jest mieszaniną utleniającą o wysokim stężeniu utleniaczy. Jego składniki (promieniowanie węglowodory i tlenki azotu) są produktami spalania pochodzącymi głównie z silników samochodowych, które w znacznej mierze podwyższają poziom ich stężeń. Podczas formowania się smogu fotochemicznego zasadniczym zmianom ulega zachowanie się tlenków azotu w powietrzu. Składnikami tego typu smogu są także: ozon, tlenek węgla (czad), tlenki azotu, aldehydy, węglowodory aromatyczne.

• Smog kwaśny typu londyńskiego , zwany też mgłą przemysłową, powstaje w wilgotnym powietrzu silnie zanieczyszczonym tzw. gazami kwaśnymi, głównie dwutlenkiem siarki (SO2) i dwutlenkiem węgla (CO2), oraz pyłem węglowym. Może występować przede wszystkim w zimie przy temperaturze – 3 - +5˚ C, powoduje ograniczenie widoczności nawet do kilkudziesięciu metrów. Smog, ze względu na dużą koncentrację agresywnych czynników chemicznych, stanowi zagrożenie dla zdrowia ludzi i zwierząt, wywołuje choroby roślin i powoduje niszczenie materiałów, powoduje astmę, łzawienie, zaburzenie pracy układu krążenia, podrażnienie skóry. Smog wywiera również destrukcyjny wpływ na środowisko naturalne.

Smog kwaśny obserwowano już w 1, połowie XX w., m.in.: 1930 w dolinie Mozy (Belgia), 1948 w Donorze (USA), oraz 1948, na przeł. 1952 i 1953, 1956 w Londynie, gdzie 1952/53 w ciągu 7 dni wskutek smogu (przyczyna bezpośrednia lub pośrednia) zmarło 4000 osób, 1956 - 1000 osób, nieco później wystąpił smog fotochemiczny w Los Angeles, Atenach i in. miastach. W Polsce smog kwaśny występuje w Krakowie i niektórych miastach Górnego Śląska.Jeśli nad warstwą zimnego powietrza zalegnie masa ciepłego powietrza, wtedy zimne, cięższe powietrze nie może przedostać się do góry. Takie zjawisko w meteorologii określa się jako "inwersję temperatury", a to sygnalizuje, że z powodu warunków pogodowych możliwe jest utworzenie się smogu, jeśli jednocześnie w pobliżu powierzchni gleby będą pozostawały przez dłuższy czas szkodliwe substancje zanieczyszczające powietrze.

Rysunek 1 Średnioroczne wartości zanieczyszczenia powietrza w porównaniu z normą (jasna linia)

Przepisy prawne dotyczące smogu: W 1965 roku w miejscowości Nordheim (Westfalia), została powołana pierwsza służba smogowa. Jej celem było ostrzeganie mieszkańców. Określono, że ostrzeżenia posiadają 3 stopnie:

Pierwszy stopień - zaleca się rezygnację z użytkowania samochodu, a także ograniczenie stosowania pieców w celach grzewczych;

Drugi stopień – następstwem tego stopnia jest okresowe zatrzymanie, samochodów i pojazdów użyteczności publicznej, w pewnej strefie ruchu. Zakłady przemysłowe mają obowiązek używania tylko paliwa, które zawiera niewiele siarki.

Trzeci stopień – jest to moment, który może zapowiadać zbliżająca się katastrofę. Zaleca się w takim wypadku całkowity zakaz ruchu, a także znaczne ograniczeni, a nawet zatrzymanie działalność zakładów przemysłowych.Smogowe stacje pomiarowe:

Rozporządzenia dotyczące zjawiska smogu, określają metody badania i pomiaru zanieczyszczeń zalegających na powierzchni. Wypełnianie tych zadań jest obowiązkiem stacji pomiarowych. W sytuacji, kiedy zawartość zanieczyszczeń w atmosferze jest bardzo wysoka i przekracza odpowiednie normy oraz w tym samym momencie występuje zjawisko inwersji pogody, wtedy zostaje ogłoszony alarm smogowy.

Alarm pierwszego stopnia, dotyczy miejsc gdzie zawartość dwutlenku siarki w atmosferze jest większa niż 600mg/m^3. Wcześniej obowiązujące przepisy określały tę wartość na 800 mg/m^3.W miejscowości Nordheim na terenie Westfalii, dość ostre przepisy sprawiły ogłoszenie trzeciego stopnia alarmu smogowego. Było to w dniu 18 stycznia 1985 roku. Zdarzyło się pierwszy raz na terenie zachodniej Rury. Nastąpiło zatrzymanie ruchu samochodowego na godzinę. Zakłady przemysłowe musiały ograniczyć produkcje albo doprowadzić do zatrzymania.

W ostatnim czasie bardzo często można usłyszeć o wystąpieniu zjawiska, jakim jest smog. W szczególności na terenie Zagłębia Ruhry oraz większych miast, jak Berlin czy Hamburg. Zanieczyszczenia wprowadzane do atmosfery poprzez bardzo wysokie kominy budują iluzoryczną nadzieje. Jednak wystarczy zmiana pogody na terenach zagrożonych i substancje szkodliwe spływają blisko powierzchni ziemi i stanowią zagrożenie dla naszego zdrowia.W praktyce, powinniśmy budować przy pomocy nieskomplikowanych środków, stacje smogowo-pomiarowe.

Podczas badań nad smogiem Londyńskim zostały określone zależności pomiędzy ilością dwutlenku siarki w atmosferze i ilością zgonów. W 1952 r, podczas smogu w Londynie, kiedy stężenie dwutlenku siarki osiągnęło wartość ekstremalną i dodatkowo przy dużej ilości pyłu w powietrzu, ogromna liczba osób była chora. W tym czasie umarło 4 tysiące osób, co przekracza średnią statystykę. Najwięcej zgonów zanotowano wśród niemowląt oraz osób w podeszłym wieku, które chorowały na astmę oraz bronchit.

Ograniczenie emisji zanieczyszczeń ze źródeł antropogenicznych uzyskuje się w wyniku:1) wzbogacania paliw (np. odsiarczanie węgli energ.);2) zmiany stosowanych surowców (np. spalania paliw o wyższej jakości w okresie niekorzystnych warunków meteorol., co zapobiega tworzeniu się smogu);3) zmiany procesów technol. i ich hermetyzacji; 4) oczyszczania gazów odlotowych (m.in. odpylania i odsiarczania spalin); 5) utylizacji odpadów przem. i komunalnych;6) wykorzystania niekonwencjonalnych źródeł energii (np. energii słonecznej, energii wiatru).

Aby ograniczyć powstawanie smogu należy:1. zmniejszyć emisję zanieczyszczeń przemysłowych do najniższego poziomu technologicznego

możliwego do osiągnięcia.2. ograniczyć maksymalnie zrzuty odpadów i ścieków do ekosystemów3. wprowadzić szeroki program edukacyjny zwłaszcza w średnich szkołach technicznych i rolniczych w

zakresie chemizacji rolnictwa i ochrony gleb4. wprowadzić technologie bezodpadowe, na ile takie mogą istnieć5. zmodernizować lub zlikwidować zakłady przemysłowe, w dużym stopniu zanieczyszczające

powietrze6. założyć filtry na kominy7. zastosować ogrzewanie gazowe i elektryczne8. wykorzystywać odnawialne źródła energii9. ograniczyć straty energii w przemyśle i sektorze mieszkaniowym10. zastosować katalizatory w samochodach

Reasumując powinniśmy zdawać sobie sprawę z zagrożeń naszej cywilizacji i zrobić wszystko by powyższe zjawisko nie powiększało się. Uwaga ta dotyczy każdego z nas, ponieważ to właśnie my żyjemy na tym świcie i jesteśmy za niego odpowiedzialni. Jednak najważniejszym faktem jest to, że jeżeli doprowadzimy do całkowitego zniszczenia środowiska, doprowadzimy również do zniszczenia życia na Ziemi a tym samym do wyginięcia gatunku ludzkiego.

ILUSTRACJE PRZEDSTAWIAJĄCE WYSTĘPOWANIE SMOGU W POSZCZEGÓLNYCH MIASTACH ŚWIATA:

Rysunek 2 Los Angeles Rysunek 3 Los Angeles

O skali zanieczyszczenia powietrza nad Polską świadczą pomiary dokonywane przez francuską Organizację Monitoringu Jakości Powietrza (AASQA). Według nich mamy wyjątkowo wysokie stężenie pyłu zawieszonego na poziomie 100 mikrogramów/m3. Dla porównania norma ustanowiona przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) waha się od 0 do 20 mikrogramów/m3 i tylko wtedy powietrze jest na tyle czyste, aby można było nim oddychać swobodnie, bez wszelkich zagrożeń.

Rysunek 4 Zanieczyszczenie powietrza w Polsce smogiem - stan na 29 kwietnia 2009

LITERATURA:

1, Umiński T : Ekologia środowiska, przyroda, WSiP, Warszawa 19962, Świat Wiedzy, 1997/ nr 45 Planeta Ziemia3, Tumulewicz I. : Wielka Encyklopedia Swiata, Wyd. Kurpisz sc. Poznań 19974, Głowiak B., Kempa E., Winnicki T., Podstawy ochrony środowiska, PWN, Warszawa, 1985.5, „Kompendium wiedzy o ekologii”, Jan Strzałko i Teresa Mossor-Pietraszewska, Wydawnictwo Naukowe PWN, Poznań 1999.

Strony internetowe:

1, http://www.publikacje.hdwao.pl/zanieczyszczenia_powietrza.php2, http://www.who.int/en/