Czym jest pył zawieszony?
Pył zawieszony w powietrzu (PM) nie jest pojedynczym zanieczyszczeniem, ale raczej mieszaniną wielu gatunków chemicznych. Jest to złożona mieszanina ciał stałych i aerozoli składająca się z małych kropli cieczy, suchych fragmentów stałych i stałych rdzeni z płynnymi powłokami. Cząstki różnią się znacznie pod względem wielkości, kształtu i składu chemicznego i mogą zawierać jony nieorganiczne, związki metaliczne, węgiel pierwiastkowy, związki organiczne i związki pochodzące ze skorupy ziemskiej. Dla celów regulacji jakości powietrza cząstki definiuje się na podstawie ich średnicy. Te o średnicy 10 mikronów lub mniejszej (PM10) są wdychane do płuc i mogą wywoływać negatywne skutki zdrowotne. Drobny pył zawieszony definiuje się jako cząstki o średnicy 2,5 mikrona lub mniejszej (PM2,5). Dlatego, PM2.5 obejmuje część PM10.
Jaka jest różnica między PM10 i PM2.5?
PM10 i PM2.5 często pochodzą z różnych źródeł emisji, a także mają różne składy chemiczne. Emisje pochodzące ze spalania benzyny, ropy, oleju napędowego lub drewna wytwarzają większość zanieczyszczeń PM2.5 znajdujących się w powietrzu na zewnątrz, jak również znaczną część PM10. PM10 obejmuje również pył z placów budowy, wysypisk śmieci i rolnictwa, pożary i wypalanie zarośli/odpadów, źródła przemysłowe, pył unoszony przez wiatr z otwartych terenów, pyłki i fragmenty bakterii.
PM może być albo bezpośrednio emitowany ze źródeł (cząstki pierwotne), albo powstawać w atmosferze w wyniku reakcji chemicznych gazów (cząstki wtórne), takich jak dwutlenek siarki (SO2), tlenki azotu (NOX) i niektóre związki organiczne. Te związki organiczne mogą być emitowane zarówno ze źródeł naturalnych, takich jak drzewa i roślinność, jak również ze źródeł stworzonych przez człowieka (antropogenicznych), takich jak procesy przemysłowe i spaliny pojazdów silnikowych. Względne rozmiary cząstek PM10 i PM2.5 są porównywane na rysunku poniżej.
Dlaczego CARB martwi się o PM10 i PM2.5?
CARB martwi się cząstkami przenoszonymi przez powietrze z powodu ich wpływu na zdrowie Kalifornijczyków i środowisko. Zarówno PM2.5 i PM10 mogą być wdychane, z niektórych odkłada się w drogach oddechowych, choć lokalizacje osadzania cząstek w płucach zależy od wielkości cząstek. Bardziej prawdopodobne jest, że PM2.5 przemieszcza się i osadza na powierzchni głębszych części płuc, podczas gdy PM10 osadza się na powierzchni większych dróg oddechowych w górnej części płuc. Cząstki osadzające się na powierzchni płuc mogą powodować uszkodzenie tkanki i zapalenie płuc.
Jakiego rodzaju szkodliwe skutki może powodować pył zawieszony?
Liczba szkodliwych skutków zdrowotnych została powiązana z narażeniem na PM2.5 i PM10. W przypadku PM2.5, krótkoterminowe ekspozycje (do 24 godzin trwania) były związane z przedwczesną śmiertelnością, zwiększoną liczbą przyjęć do szpitala z przyczyn sercowych lub płucnych, ostrym i przewlekłym zapaleniem oskrzeli, atakami astmy, wizytami na pogotowiu, objawami oddechowymi i dniami ograniczonej aktywności. Te niekorzystne skutki zdrowotne odnotowano przede wszystkim u niemowląt, dzieci i starszych dorosłych z istniejącymi wcześniej chorobami serca lub płuc. Ponadto, spośród wszystkich powszechnie występujących zanieczyszczeń powietrza, PM2.5 jest związany z największą proporcją niekorzystnych skutków zdrowotnych związanych z zanieczyszczeniem powietrza, zarówno w Stanach Zjednoczonych, jak i na całym świecie, w oparciu o projekt Światowej Organizacji Zdrowia dotyczący globalnego obciążenia chorobami (Global Burden of Disease Project).
Krótkoterminowe ekspozycje na PM10 były związane przede wszystkim z pogorszeniem chorób układu oddechowego, w tym astmy i przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP), co prowadzi do hospitalizacji i wizyt na oddziale ratunkowym.
Długoterminowe (miesiące do lat) narażenie na PM2.5 było związane z przedwczesną śmiercią, szczególnie u osób, które mają przewlekłe choroby serca lub płuc, i zmniejszony wzrost funkcji płuc u dzieci. Skutki długotrwałego narażenia na PM10 są mniej jasne, chociaż kilka badań sugeruje związek między długotrwałym narażeniem na PM10 a śmiertelnością z powodu chorób układu oddechowego. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) opublikowała w 2015 r. przegląd, z którego wynika, że pył zawieszony w zanieczyszczeniach powietrza na zewnątrz powoduje raka płuc.
Diesel PM: Specjalna klasa cząstek stałych. Materiał stały w spalinach z silników wysokoprężnych jest znany jako cząstki stałe z silników wysokoprężnych (DPM). Ponad 90% DPM ma średnicę mniejszą niż 1 µm (około 1/70 średnicy ludzkiego włosa), a zatem jest podzbiorem PM2.5. Więcej informacji
Kto jest najbardziej narażony na ryzyko związane z ekspozycją na cząstki stałe?
Badania wskazują na starszych dorosłych z przewlekłą chorobą serca lub płuc, dzieci i astmatyków jako grupy, które są najbardziej narażone na negatywne skutki zdrowotne związane z ekspozycją na PM10 i PM2.5. Ponadto, dzieci i niemowlęta są podatne na szkody związane z wdychaniem zanieczyszczeń takich jak PM, ponieważ wdychają więcej powietrza na funt masy ciała niż dorośli – oddychają szybciej, spędzają więcej czasu na świeżym powietrzu i mają mniejsze rozmiary ciała. Ponadto, niedojrzały układ odpornościowy dzieci może spowodować, że są one bardziej podatne na PM niż zdrowych dorosłych.
Badania z CARB-initiated Children’s Health Study wykazały, że dzieci żyjące w społecznościach o wysokim poziomie PM2.5 miały wolniejszy wzrost płuc i miały mniejsze płuca w wieku 18 lat w porównaniu z dziećmi, które mieszkały w społecznościach o niskim poziomie PM2.
CARB wykorzystała metodologię oceny ryzyka U.S. EPA do przeprowadzenia oceny przedwczesnej umieralności związanej z narażeniem na PM2.5 (California Air Resources Board 2010). Aktualizacja tej analizy z wykorzystaniem danych o jakości powietrza atmosferycznego z lat 2014-2016 wskazała, że narażenie na PM2,5 przyczynia się do 5 400 (zakres niepewności 4 200 – 6 700) przedwczesnych zgonów z przyczyn sercowo-płucnych rocznie w Kalifornii. Ponadto, PM2.5 przyczynia się do około 2,800 hospitalizacji z powodu chorób układu krążenia i układu oddechowego (zakres niepewności 350 – 5,100), oraz około 6,700 wizyt na pogotowiu z powodu astmy (zakres niepewności 4,200 – 9,300) każdego roku w Kalifornii.
Jak pył zawieszony wpływa na środowisko?
W wielu badaniach naukowych wykazano, że pył zawieszony ogranicza widoczność, a także negatywnie wpływa na klimat, ekosystemy i materiały. PM, głównie PM2.5, wpływa na widoczność poprzez zmianę sposobu, w jaki światło jest absorbowane i rozpraszane w atmosferze. W odniesieniu do zmian klimatycznych, niektóre składniki mieszaniny otaczającego PM sprzyjają ociepleniu klimatu (np. czarny węgiel), podczas gdy inne mają wpływ chłodzący (np. azotany i siarczany), a zatem otaczający PM ma właściwości zarówno ocieplające, jak i chłodzące klimat. PM może negatywnie wpływać na ekosystemy, w tym na rośliny, glebę i wodę, poprzez osadzanie się PM i jego późniejsze pobieranie przez rośliny lub osadzanie się w wodzie, gdzie może wpływać na jakość i przejrzystość wody. Związki metaliczne i organiczne w PM mają największy potencjał do zmiany wzrostu i plonów roślin. Osadzanie się PM na powierzchniach prowadzi do zabrudzenia materiałów.
Czy Pył Cząsteczkowy stanowi problem w pomieszczeniach?
Niektóre z pyłów znajdujących się w pomieszczeniach pochodzą z zewnątrz, szczególnie PM2.5. Cząstki te dostają się do pomieszczeń wewnętrznych przez drzwi, okna i „nieszczelności” w konstrukcjach budowlanych. Cząstki mogą również pochodzić ze źródeł wewnętrznych. Cząstki pochodzenia wewnętrznego zawierają składniki pochodzące ze źródeł biologicznych, z których wiele jest znanymi alergenami, takimi jak pyłki, zarodniki pleśni, roztocza i karaluchy. Czynności wykonywane w pomieszczeniach również generują cząstki, w tym palenie tytoniu, gotowanie i spalanie drewna, świec lub kadzideł. Cząstki mogą również powstawać w pomieszczeniach w wyniku złożonych reakcji zanieczyszczeń gazowych emitowanych z takich źródeł jak domowe środki czystości i odświeżacze powietrza.
Jakie są normy jakości powietrza atmosferycznego dla cząstek stałych?
Normy jakości powietrza atmosferycznego określają maksymalną ilość zanieczyszczeń, które mogą być obecne w powietrzu zewnętrznym bez szkody dla zdrowia ludzkiego. W 2002 roku, po obszernym przeglądzie literatury naukowej, Zarząd przyjął nową średnią roczną normę dla PM2.5 ppm, i zachował istniejące roczne i 24-godzinne średnie normy dla PM10. Krajowa średnia roczna norma PM2.5 została ostatnio zmieniona w 2012 r. po wyczerpującym przeglądzie nowej literatury wskazującej na dowody na zwiększone ryzyko przedwczesnej umieralności przy niższych stężeniach PM2.5 niż obowiązująca norma. W wyniku przeglądu z 2012 r. utrzymano obowiązujące średnie 24-godzinne normy PM2.5 i PM10.
| PM2.5 | PM10 | |||
| Annual Average | 24-Średnia godzinowa | Średnia roczna | 24-Hour Average | |
| National Ambient Air Quality Standard | 12 µg/m3 | 35 µg/m3 | Nie | 150 µg/m3 |
| Kalifornia Ambient Air Quality Standard | 12 µg/m3 | Nie | 20 µg/m3 | 50 µg/m3 |