Ostatnimi laty coraz więcej słyszymy, że nasz smog z ogrzewania chałup morduje tysiące ludzi. Zwykły człowiek na kanapie przed telewizorem puka się w czoło. Tyle lat palił jak pali i pies z kulawą nogą nie miał pretensji. Sam nie czuje się mordowany, smogu żadnego nie widzi (najbliższy ponoć jest w Chinach) a w rodzinie jeśli już umierali, to ze starości. To musi być kolejna szopka nakręcana przez jakieś lobby, które chce się dorobić kosztem zwykłych ludzi.

Skąd w Polsce wziął się zarówno sam smog jak i wzmożone mówienie o nim? Czy i jak smog morduje oraz skąd brane są tak dramatyczne liczby jego ofiar? Dlaczego w listopadzie bywa gorzej niż w najmroźniejsze dni stycznia skoro winne ma być głównie ogrzewanie domów? To pytania, jakie mogą się nasuwać śledzącym medialną narrację w tym temacie. Końcówka wakacji to dobry czas, by te sprawy wyjaśnić.

Jak sąsiad kopci to jeszcze nie jest smog

Jeśli wynieśliśmy ze szkoły jakiekolwiek pojęcie o smogu, to wdrukowano nam, że smog to problem wielkich miast i ośrodków przemysłowych. Nikt normalny nie kojarzył smogu ze spokojnym osiedlem domków jednorodzinnych pod (dajmy na to) Łodzią. Tymczasem im więcej media mówią o smogu, tym częściej zestawiają ten termin z obrazkiem kopcącego domowego komina, utrwalając u odbiorców błędne wrażenie jakoby smog znaczył wyłącznie "gęsty dym z komina sąsiada", przez co rzadszy czarny dym z rury wydechowej Passata 1.8 TDi umyka uwadze.

Definicja smogu jest dość luźna, ale zawsze będzie to stan powietrza na danym obszarze a nie gęstość wyziewów z jednego czy kilku źródeł. Przeważnie mówi się o smogu jako o mieszance mgły i dymów/spalin o takim natężeniu, że czuć to i widać wyraźnie. Obecnie istnieją normy dobowe stężeń zanieczyszczeń uznawane obecnie za dopuszczalne i względnie mało szkodliwe, i gdy zostają one przekroczone, można nazwać sytuację smogiem, choć widzialne i odczuwalne gołym okiem są dopiero przekroczenia kilkukrotne.

• Bezchmurny słoneczny dzień nie gwarantuje czystego powietrza – bywa, że przy takiej pogodzie np. zapylenie przekracza normy dwukrotnie, ale wcale tego nie widać.
• Z drugiej strony nie każda mgła musi być smogiem – pomiary jakości powietrza odróżniają parę wodną w powietrzu od pyłów.

Definicja smogu (dym + mgła) zakłada milcząco, że ma w nim swój udział pogoda (wszak nie ma mgły gdy jest wietrznie). Koniecznym warunkiem powstania smogu jest stan pogody, który umożliwia nadzwyczajną kumulację zanieczyszczeń w powietrzu. Przy bezruchu powietrza dany obszar będzie się kisił w sosie własnych wyziewów z wszelkich źródeł, zarówno aut, kominów domowych jak i przemysłowych.

Jest ciepło, jest smog, a winią piece

Istnieje zjawisko pogodowe nawet gorsze niż brak wiatru. Prawdziwą zimową zmorą, zwłaszcza dla miejscowości leżących w zagłębieniach terenu, jest inwersja temperatur. Dochodzi do niej gdy przyziemna warstwa powietrza w niecce błyskawicznie się wychładza, co uniemożliwia ruch i wymianę powietrza. Dolina zostaje zamknięta pod czapą cieplejszego powietrza niczym pod szklanym kloszem. Wtedy normalnie niegroźna emisja zanieczyszczeń powoduje, że na terenie dotkniętym inwersją powstaje swoista komora gazowa.

Dlatego najgorszy smog wcale nie musi wystąpić wtedy, gdy emisja jest największa! Świetny przykład smogu spowodowanego inwersją mieliśmy w Krakowie na początku listopada 2015 roku. Stan powietrza przez kilka dni był gorszy niż w środku srogiej zimy, mimo że temperatury były wiosenne (średnia dobowa ok. +7st.C). Urzędnicy tłumaczyli się wtedy, że to przez brak wiatru i znicze na cmentarzach. Rację mieli w ćwierci, bo nie sam brak wiatru był przyczyną. Zmarnowano piękną okazję do pokazania społeczeństwu, jak działa inwersja.

W rejonach podatnych na inwersję temperatur bardzo łatwo o fatalny stan powietrza. Nie umniejsza to jednak wkładu kiepskiego spalania węgla i drewna w pogorszenie sytuacji. W takich miejscach potrzebna jest daleko idąca eliminacja źródeł zanieczyszczeń. W USA w takich przypadkach dąży się nie tylko do eliminacji ogrzewania drewnem, ale też wyprowadza się przemysł i elektrociepłownie poza kotliny.

Co wisi w powietrzu i dlaczego jest niedobre

Wiadomo, że intensywne palenie papierosów znakomicie podnosi szanse na raka płuc a pracownicy narażeni przez długie lata na wdychanie drobnych pyłów nawet z pozoru niegroźnych substancji mogą dorobić się pylicy płuc. Zanieczyszczenia w powietrzu również szkodzą, choć dużo mniej spektakularnie, gdyż stężenia trucizn są o wiele niższe niż np. w dymie papierosowym.

Główne szkodliwe substancje w powietrzu (i te, o których najwięcej słychać) to:

• pyły - czyli mikroskopijne cząstki stałe, mogą być pochodzenia naturalnego (kurz z ulic, piasek nawet znad Sahary, lecz naprawdę sporadycznie), ale u nas w większości pyły powstają przy spalaniu paliw (drobinki sadzy i lotnego popiołu). Ze względu na rozmiar drobin wyróżnia się frakcje PM10 (do 10μm średnicy) i PM2.5 (do 2,5μm średnicy) - im drobniejsze, tym groźniejsze, bo układ oddechowy ich nie zatrzymuje. Nawet jeśli substancja nie jest trująca, to drobny pył w płucach działa drażniąco i może zapoczątkować lub wzmóc rozmaite choroby.
• benzo-a-piren - to substancja smolista używana jako wskaźnik obecności w powietrzu niedopalonych składników paliw węglowodorowych jak węgiel, produkty z ropy naftowej czy drewno
• tlenki azotu - powstają przy spalaniu dowolnych paliw w bardzo wysokich temperaturach; dziś głównymi ich producentami są silniki spalinowe aut
• ozon - powstaje w atmosferze na skutek wzajemnej reakcji tego, co już w niej fruwa (głównie tlenków azotu), wspomaganej przez silne nasłonecznienie

Za pył i substancje smoliste odpowiada głównie kiepsko prowadzone spalanie: czy to w ogrzewaniu domów, czy w starych i wyeksploatowanych silnikach spalinowych (szczególnie diesla), czy w niektórych rodzajach przemysłu (np. wyziewy z koksowni). Da się zauważyć, że stężenia tych substancji gwałtownie rosną w sezonie grzewczym a spadają latem (nie licząc okolic koksowni w Zdzieszowicach, choć nawet tam od maja przekroczenia PM10 były raptem trzy razy).
Natomiast tlenki azotu i ozon to problem miesięcy letnich w dużych miastach, bowiem te substancje generowane są tam głównie przez silniki spalinowe lub ze spalin powstają.

Choć alarmy smogowe starają się dramatycznie sprzedawać skutki lotnych zanieczyszczeń, aby poruszyć odbiorców, to nawet najbrudniejsze dostępne w Polsce powietrze raczej nie spowoduje u nikogo raka-instant. Przeważnie skutki pojawiają się pomału, po latach i nie są spektakularne, stąd można nawet nie podejrzewać, że ta astma na starość to efekt oddychania przez pół wieku pyłem i sadzą.

Efekty stałego oddychania brudnym powietrzem zacząć się mogą od niewinnego kaszlu czy kataru ciągnącego się całą jesień i zimę. Badania ze Śląska pokazują, że efekty wdychania gęstszego koktajlu trucizn objawiają się dopiero po kilku dniach. Badania w Krakowie wykazały wpływ złej jakości powietrza na masę urodzeniową noworodków. Zanieczyszczone powietrze pogarsza stan chorych na choroby płuc i układu krążenia a u tych bardziej zdrowych obciąża cały organizm przez pogorszoną wydolność płuc i potrzebę intensywniejszego oczyszczania dróg oddechowych. Najbardziej cierpią na tym najsłabsi – dzieci i osoby starsze. U tych ostatnich kiepskie powietrze może zaostrzać przebieg chorób, które w efekcie doprowadzą do śmierci wcześniej, niż by to miało miejsce, gdyby chory oddychał czystszym powietrzem.

Czy naprawdę jesteśmy najgorsi w Europie

Często teraz powtarzane jest, że mamy najgorsze powietrze w Europie i że większość najbardziej zanieczyszczonych miast europejskich to miasta polskie - w dodatku nie te na Śląsku między hutą a kopalnią, ale nawet miasta o statusie uzdrowisk (!). Jak to tak? Owszem, wiadomo było od zawsze, że na Śląsku można siekierę za okno wywiesić, ale żeby gorzej było w malutkich mieścinach wśród gór, bez przemysłu? Czy ktoś postanowił niesłusznie podkopać markę polskich uzdrowisk?

Powiedzmy sobie jedno: dane z pomiarów stanu powietrza należy uznać za wiarygodne. Nie zbiera ich żaden Greenpeace, ale jednostki państwowe. Jakość powietrza badana jest na okrągło przez automatyczne stacje pomiarowe rozlokowane w całym kraju. Zajmuje się tym Główny Inspektorat Ochrony Środowiska wraz z wojewódzkimi oddziałami (WIOŚ). Bieżące jak i historyczne dane dostępne są na portalu powietrze.gios.gov.pl. Na podstawie tych danych powstają potem takie zestawienia jak ten niechlubny ranking najbardziej zanieczyszczonych miast Europy.

Więc: tak, mamy najgorsze powietrze w Unii Europejskiej pod względem średniorocznego zapylenia i zawartości benzo-a-pirenu, czyli głównych zimowych zanieczyszczeń, których źródłami są kiepsko spalane paliwa.

Słynny artykuł z pierwszej strony Wyborczej z poniższą mapką stoi w zgodzie z danymi pomiarowymi zbieranymi przez GIOŚ. Jest w nim tylko jedna subtelna manipulacja: na mapce pokazano stężenia B(a)P, gdy akurat dla tej substancji Polska na całym obszarze wypada źle i najbardziej się wyróżnia na tle Europy Zachodniej - gdyby wziąć mapy dla PM10 lub PM2.5 to czerwono-bordowa byłaby tylko południowa część kraju. Mało to jednak pocieszające.

A to taka sama mapa za ten sam rok z raportu Europejskiej Agencji Środowiska. Mapka Wyborczej bazowała podobnież na danych z tej właśnie instytucji (być może bardziej dokładnych), a te z kolei pochodzą z krajowych pomiarów. Sytuacja jest mniej więcej podobna, tylko że zamiast bordowej plamy na niemal całym obszarze kraju mamy kilkadziesiąt bordowych punktów w miejscach, gdzie działają stacje pomiarowe.

Tutaj powinno się nasuwać pytanie: na jakiej podstawie Wyborcza pokolorowała cały kraj na bordowo, gdy na większości obszaru Polski nie ma stacji pomiarowych? Podobnież w rankingu najbardziej zanieczyszczonych miast znajdą się takie, w których nie ma stałych pomiarów. Skąd wiadomo, jaka tam panuje sytuacja?

Wiadomo to na podstawie modeli rozprzestrzeniania zanieczyszczeń. Sieć stałych stacji pomiarowych jest wystarczająco gęsta, aby na podstawie ich pomiarów wyliczać z użyteczną dokładnością stan powietrza na obszarach, gdzie stacji nie ma. Na podobnych zasadach prognozuje się pogodę.

Tak więc redaktorzy Wyborczej dotarli do danych modelowanych z większą dokładnością albo też ich mapka jest wyrysowana pi razy oko ręcznie na podstawie danych z punktów pomiarowych. Czytelnik zauważył, że identyczna mapa dostępna jest na stronie EEA. W każdym razie niewiele to zmienia w fakcie, że sytuację na tle Europy rzeczywiście mamy kiepską. A właśnie ten rodzaj zanieczyszczenia – benzo-a-piren, czyli wskaźnikowa substancja smolista – potwierdza, że na ten stan pracuje w dużej mierze fatalnie prowadzone spalanie.

Jak wypadamy na tle świata

Palmę "pierwszeństwa" w kiepskim powietrzu mamy tylko na terenie Europy. Na świecie jesteśmy gdzieś w pół drogi między Europą Zachodnią (najczyściej) a Chinami czy Indiami (katastrofa). Co nie znaczy, że powinno nas to pocieszać, ale takie jest nasze faktyczne położenie.

Poniższy wykres zamieścił swego czasu pan Witold Śmiałek, doradca prezydenta Krakowa ds. smogowych, na Twitterze. Alarmy smogowe zawrzały, bo odebrały to jako próbę usprawiedliwienia się, że przecież w Krakowie nie jest aż tak źle jak w Pekinie.

Poziomy zapylenia, jakie w Krakowie są wydarzeniem sezonu, w Pekinie zdarzają się nagminnie. Widać tu dokładnie pierwsze dni listopada 2015, gdy miał miejsce najgorszy bodaj incydent smogowy ostatniej zimy w Krakowie. Dla Pekinu taka sytuacja to okolice przeciętnych stężeń.

Kiedy i po co odkryto w Polsce smog

Temat smogu wypłynął do mainstreamu stosunkowo niedawno, bo w 2013 roku. Czy to znaczy, że wcześniej było lepiej? Bynajmniej.

Znów grafika od pana Śmiałka, którą alarmy smogowe zrozumiały jako próbę podreperowania wizerunku: że przecież dużo gorzej już było, czyli teraz nie ma tragedii. Zanieczyszczenia też są przemyślnie dobrane. Za dwutlenek siarki w latach 70. odpowiadał zapewne głównie przemysł, który obecnie filtruje skutecznie tę substancję ze spalin. Wyższy jego poziom w styczniu niż w czerwcu 2015/2016 pokazuje już udział spalania węgla w domach.

Skoro kiedyś było źle, to czemu nikt nie robił awantury wcześniej, lecz akurat teraz? Prostej odpowiedzi dostarczył swego czasu dyr. Sobolewski (IChPW): bo się bogacimy – coraz więcej z nas może myśleć o czymś więcej niż tylko niezamarznięciu w zimie, więc chce żyć w zdrowym otoczeniu, a nie w syfie, w dodatku produkowanym przez sąsiadów, a nie ich samych (swój trudniej dostrzec). Problem wcale nie był mniejszy dopóki nie zaczęto go wałkować publicznie. Rozrosła się jedynie grupa tych, którzy sami na kopceniu nie muszą polegać. Gdyby jeszcze 10 lat temu ktoś poruszył ten temat, pewnie nie znalazłby dość poparcia w społeczeństwie i umarłoby to śmiercią naturalną.

Czy domowe piece to główni winowajcy

Wiele wskazuje na to, że udział domowego kopcenia w zanieczyszczeniu powietrza w sezonie grzewczym jest generalnie bardzo znaczący. Owszem, inwersja niekiedy robi swoje, ale nawet gdy porówna się stan spoza sezonu grzewczego z najlepszymi dniami w tym sezonie, to nawet gdy nie ma katastrofy, są przekroczenia norm. Pewności można nie mieć co do dokładnych liczb, bo źródeł jest niewiele. Jeśli liczby się pojawiają, najpewniej pochodzą z lokalnych programów ochrony powietrza, które opracowują w porywach dwie firmy w całym kraju a o metodologii badań wiadomo tyle co nic.

Na istotny wkład domowego kopcenia w fatalny stan powietrza wskazuje nie tylko sezonowość przekroczeń norm w ciągu roku prawie wyłącznie w sezonie grzewczym. Na niektórych stacjach pomiarowych dokładnie widać moment, gdy ludzie wracają do domów i rozpalają w piecach i kotłach. Podobnie na podstawie zanieczyszczeń charakterystycznych dla transportu (tlenki azotu) widać poranny i popołudniowy szczyt komunikacyjny.

Pytanie: skąd taki nagły najazd na domowe kotłownie? Przecież kiedyś ludzie palili i było dobrze a teraz nagle komuś przeszkadza? Czemu się nie wezmą za kopcące koksownie i huty amelinum?

Po pierwsze to właśnie teraz zaczęło to ludziom przeszkadzać. Przekroczona została masa krytyczna przy której pojedyncze narzekania zza własnej firanki wylały się masowo do debaty publicznej. Nie znaczy to, że wcześniej było szczególnie lepiej.

Po drugie przez ostatnie 20-30 lat ogromnie wiele się zmieniło w kwestii tego, kto i ile truje:

• Emisja przemysłowa spadła. Część zakładów padła, reszta musiała się dostosować do wyśrubowanych norm emisji, które stale są dokręcane. Zresztą nie w każdej gminie stoi kombinat. A już na pewno nie w uzdrowiskach, które mają spore problemy z jakością powietrza zimą.
• Emisja domowa wzrosła. Paradoksalnie ogrzewanie u schyłku komuny było w wielu miejscach bardziej cywilizowane niż obecnie. Rozbudowywano wtedy sieć gazową a w powszechnym użyciu był tani koks. W wolnej Polsce podrożał gaz i koks, więc na rusztach tanich kotłów zaczął lądować węgiel i drewno a potem, gdy w 2004 roku zniknęły jakiekolwiek normy jakości węgla, wszystko co jest tanie i się pali.

Jak oni liczą te ofiary smogu

Na pewno obiło ci się o uszy, że polskie powietrze morduje kilka tysięcy ludzi rocznie. Pukasz się wtedy w czoło, bo jak niby powietrze ma ludzi zabijać? Nikt na ulicy nie pada trupem w pół kroku, bo udusił się smogiem. Oni to jakoś liczą czy wzięli liczbę z sufitu, byle dobrze wyglądała?

I znowu: nie jest to wymysł jakichś zielonych organizacji. Takie szacunki od kilkudziesięciu lat podają znane i poważne organizacje typu WHO (Światowa Organizacja Zdrowia). No właśnie: szacunki. Nie są to dokładne i pewne liczby zgonów, ale też nie pochodzą z sufitu.

Po incydencie smogowym z początku listopada 2015 policzono dokładnie, ilu chorych wylądowało przezeń w szpitalach. Skąd wiadomo, że hospitalizacja to wina smogu? Najprościej wziąć średnią liczbę hospitalizacji z powodu danej choroby i zestawić to z poziomem zanieczyszczenia powietrza. Wychodzi korelacja: gorsze powietrze – więcej hospitalizacji.

Skąd wiadomo, że ktoś umarł z powodu smogu? Wystarczy zestawić średnią długość życia ludzi cierpiących na dane "okołosmogowe" choroby w różnych częściach kraju czy różnych państwach oraz poziomy zanieczyszczenia powietrza tamże. Znaczenie będzie miała też bezpośrednia przyczyna śmierci oraz stan powietrza w dniach około daty zgonu. Oczywiście po drodze od danych do wniosków będzie mnóstwo statystycznej magii, ale w efekcie można dowiedzieć się nawet ile zgonów będzie spowodowanych wzrostem stężenia danego zanieczyszczenia w powietrzu o jedną "kreskę" na skali. Takie raporty przygotowuje WHO: rocznie w skali świata wylicza 3,7 mln zgonów przez złej jakości powietrze na zewnątrz + 4,3 mln zgonów przez brudne powietrze w domach...

Nie widzę ani nie czuję żadnego smogu. Co ze mną nie tak?

Alarmy smogowe panikują, niektórzy chodzą w maskach przeciwpyłowych po mieście, a ty nie widzisz żadnego smogu, czujesz się normalnie i nic ci nie dolega nawet jak za oknem siwo.

Spokojnie, wszystko z tobą w porządku. Normalny zdrowy człowiek może nie zauważać ani nie odczuwać zanieczyszczenia powietrza w żaden sposób póki nie przybierze ono poziomów sezonowych rekordów.

Dopiero kilkukrotne przekroczenia norm zapylenia są obserwowalne w postaci wyraźnie mniejszej przejrzystości powietrza na dłuższych dystansach. Natomiast reakcje organizmu na kiepski stan powietrza zaobserwują u siebie głównie ci, którzy mają już jakieś problemy związane z układem oddechowym.

Znajdą się i tacy, co panikują, że nie mogą oddychać jak tylko licznik na smartfonie wskaże 51μg/m³ pyłu PM10 i więcej. Cóż poradzić, taka moda.

Za oknem siwo a według stacji pomiarowych jest dobrze

Może być też tak, że za oknem unosi się siwa zupa dymu a według stacji pomiarowych powietrze jest OK. Częściej niż w awarii samej stacji ma to źródło w filozofii pomiarów. Normy zanieczyszczeń w powietrzu są w najlepszym razie średniodobowe. Znaczy to, że w ciągu doby np. poziom pyłów PM10 może przez kilka godzin skoczyć do 200μg/m³, po czym przez resztę doby spadnie do ok. 40μg/m³ i norma średniodobowa na poziomie 50μg/m³ zostanie dotrzymana.

Kwadrans rzetelnej wiedzy o smogu

Autor kanału YT "Uwaga! Naukowy bełkot" z właściwym sobie rzetelnym naukowym podejściem bierze się za temat smogu i tłumaczy sprawy podstawowe, na które w mediach niekiedy nie wystarcza czasu lub są zbyt mało sensacyjne, by o nich wspominać.

---

Zdjęcie tytułowe: mprl.pl