Samochodami poruszamy się na co dzień i od święta. Jeździmy nimi do pracy, do sklepu, do domu czy w odwiedziny u znajomych czy rodziny. Wynaleziony ponad sto lat temu automobil jest dzisiaj najpowszechniejszym środkiem transportu w miastach i poza nimi, ale przyczynia się także do wzrostu szkodliwych substancji w powietrzu.
Samochody to bez wątpienia wynalazek, który na stałe wpisał się w naszą codzienność i umożliwił nam indywidualne podróże. Myślę, że Carl Benz i Gottlieb Deimler nie zdawali sobie sprawy jak bardzo ich wynalazki zmienią oblicze ludzkości. Myślę, że nie byli również świadomi wpływu jaki te wynalazki będą miały na środowisko naturalne i nasze zdrowie. Zanieczyszczenie powietrza szkodliwymi substancjami jest problemem polskich miast i miasteczek, które zaczęły zauważać ten problem kilka lat temu.
Wpływ cząstek stałych na zdrowie
Każdy samochód z silnikiem spalinowym emituje różnego rodzaju cząsteczki stałe, które mają szkodliwy wpływ na zdrowie człowieka oraz na środowisko. To czy dane cząsteczki przedostaną się do naszego układu oddechowego uzależnione jest od ich wielkości. Naturalne filtry, które usytuowane są w górnym odcinku układu oddechowego (nos, jama ustna, gardło, krtań) zatrzymują cząsteczki większe niż 30 µm. Cząsteczki nie większe niż 20 µm są zbyt małe, żeby zostać zatrzymane przez górną cześć układu oddechowego i zatrzymywane są dopiero w jego środkowej części tj. w tchawicy, oskrzelach i oskrzelikach. Do części naszego układu oddechowego, w której zachodzi wymiana gazowa (pęcherzyki płucne) przedostają się cząstki, które są mniejsze niż 7µm. Problem polega na tym, że kumulują się one i zalegają w płucach na długi czas powodując zmiany chorobowe. Cząstki mniejsze niż 2,5 µm przedostają się z kolei do najdalszych części płuc, gdzie również są kumulowane, a z czasem przedostają się do krwi. Choroby jakie powodują cząstki stałe to między innymi: astma czy chroniczny bronchit
Co jest w spalinach z silników?
Stosowane obecnie silniki spalinowe wydzielają przede wszystkim niewielkie cząstki stałe składające się z sadzy. Oprócz tego emitują szczególnie niebezpieczne dla zdrowia człowieka ciężkie związki organiczne takie jak: benzo-a-piren, benzo-a-antracen, benzo-b-fluoranten. Nie można także zapomnieć o równie niebezpiecznych metalach ciężkich i tlenkach azotu.
Tutaj można przytoczyć pewną ciekawostkę ze świata zwierząt związaną z emisją spalin w aglomeracjach. Okazuje się bowiem, że natura w pewien sposób przystosowała się do warunków jakie panują w miastach. Widać to na przykładzie gołębi, które przebywając w aglomeracjach zaczęły stopniowo zmieniać kolor piór na ciemniejsze. Dzięki temu łatwiej jest im oczyścić pióra z metali ciężkich, których cząsteczki mocniej „przyczepiają się” do piór jaśniejszego koloru.
Zanieczyszczenie nie tylko z rur wydechowych
Okazuje się, że samochody zanieczyszczają powietrze nie tylko przez emisję szkodliwych substancji powstających w wyniku spalania paliw kopalnych. Nie mniejszym źródłem zanieczyszczeń są także pyły i substancje, które osadzają się na nawierzchni dróg, żeby później zostać podniesione przez przejeżdżające pojazdy. Zdzisław Chłopek i Katarzyna Suchocka z Przemysłowego Instytutu Motoryzacji zwracają uwagę w swojej pracy „Zagrożenia zdrowia ludzi i ich środowiska przez cząstki stałe w okolicach tras komunikacyjnych” na pyły pochodzące z układu hamulcowego.
„Znaczącym źródłem emisji pyłów są pary trące w układzie hamulcowym. Ocenia się, że z układu hamulcowego samochodu osobowego w ciągu 1 roku może być emitowany pył o masie dochodzącej do 0,5 g. Dodatkowo cząstki stałe pochodzące z układu hamulcowego zaliczają się do pyłów bardzo drobnych, w przeważającej części o wymiarach zastępczych rzędu pojedynczych mikrometrów i mniejszych od 1 µm” – czytamy w ich pracy.
Badania zanieczyszczeń
Pierwszym miastem w Polsce, które podeszło do problemu spalin samochodowych w sposób badawczy był Kraków. Miasto, które za sprawą problemów ze smogiem stało się w pewnym momencie memem, jednocześnie stało się pionierem w walce z zanieczyszczeniem powietrza. W 2019 roku władze Krakowa zdecydowały się dokładnie sprawdzić ile spalin wydzielają samochody poruszające się po mieście królów polskich. Badanie zostało przeprowadzone na zlecenie Zarządu Transportu Publicznego przy współpracy Krakowskiego Alarmu Smogowego. Badanie spalin z rur wydechowych zostało przeprowadzone za pomocą metody remote sensing. Wykorzystano w tym urządzenia pomiarowe wyposażone w laser, który jest w stanie precyzyjnie przeanalizować spaliny z konkretnego pojazdu bez konieczności jego zatrzymywania. Wbudowana kamera pozwala z kolei na zapisanie numeru rejestracyjnego badanego samochodu. Następnie wyniki zostały zestawione z danymi systemu ewidencji pojazdów CEPiK. Dzięki temu wiadomo jaką normę powinien spełniać dany samochód.
Ponad 100 tys. zbadanych samochodów w Krakowie
Krakowskie badania trwały 3 tygodnie i w tym czasie zostało przeanalizowanych dokładnie 103 840 samochodów. 93 proc. z nich udało odnaleźć się z bazie CEPiK. 45 proc. z nich stanowiły samochody z silnikiem Diesla. Z tej puli tylko 31 proc. spełnia wymogi emisji spalin Euro 6. Normę Euro 5 spełnia 18 proc., Euro 4 – 26 proc., Euro 3 – 6 proc. Pozostałe 6 proc., to wymogi niższych norm.
Normy Euro zostały wprowadzone przez Unię Europejską w 1993 roku. W kolejnych latach zostały wprowadzane następne normy, które miały na celu ograniczenie emisji spalin w tym – w największym stopniu – tlenków azotu. Związek ten jest szczególnie groźny dla zdrowia człowieka i dzisiaj ograniczenie jego emisji stanowi jedno z największych wyzwań przemysłu motoryzacyjnego.
Obecnie obowiązująca norma – Euro 6 ogranicza ich emisję do 80 mg/km. Najnowsza modyfikacja wspomnianej normy – Euro 6d – temp (która w zasadzie jest tymczasowa) wprowadza obowiązek sprzedaży samochodów ze średnią emisją dwutlenku węgla na poziomie 95g/km.
Z wyników krakowskich badań wynika, że największy problem jest z samochodami z silnikiem Diesla. Aż 70 proc. z przebadanych samochodów z silnikiem Diesla nie spełnia normy euro 6. Oznacza to, że mieszkaniec Krakowa narażony jest na wdychanie tej szkodliwej dla zdrowia substancji jaką są tlenki azotu oraz dwutlenek węgla.
Badania w Warszawie
Rok później na wykonanie badania tożsamego z tym przeprowadzonym w Krakowie zdecydowała się Warszawa. W stolicy przebadano w taki sam sposób 150 tys. samochodów. Tamtejsze badanie pozwoliło ocenić emisję tlenków azotu oraz co ciekawe – wpływ normy euro 6d na ich ograniczenie. Warszawskie badanie brało także pod uwagę emisję równie groźnego amoniaku.
Tlenki azotu
Oprócz wspomnianych wcześniej cząstek stałych, motoryzacja powoduje także wzrost stężenia tlenku i dwutlenku azotu. Związki te choć w odpowiednich stężeniach mogą i pełnią pozytywną rolę dla naszych organizmów, to w efekcie spalania są niebezpieczne dla organizmu człowieka. Przede wszystkim powodują podrażnienia górnych dróg oddechowych. Nadmienić trzeba, że osoby narażone na wysokie stężenie tych związków nie odczują pierwszych objawów podrażnień. Pierwsze objawy podrażnień występują przy emisji 113 mg/m3 do 188 mg/m3. Innymi objawami jest ucisk w klatce piersiowej, dławienie, przewlekły kaszel. Wszystkie te efekty spowodowane są faktem, że wysokie stężenie tlenku azotu obniża ciśnienie krwi. Tlenki azotu są szczególnie niebezpieczne dla osób cierpiących na choroby układu oddechowego takich jak na przykład astma.
Problem z tlenkami azotu polega również na tym, że nie chronią przed nimi żadne maski – tak ma się to w przypadku pyłów pm10 i 2,5 (przynajmniej w jakimś stopniu). Stąd właśnie biorą się działania Unii Europejskiej, która wprowadza kolejne normy ograniczające emisję również tych związków.
Inne badania
W wydanym z końcem 2020 roku raporcie NIK także zwraca uwagę na problem spalin samochodowych w polskich miastach. Urzędnicy również przeprowadzili badania w Krakowie, tym razem na 60 tys. samochodach. Wyniki tych badań były równie druzgocące jak te przeprowadzone przez Zarząd Transportu Miejskiego i Krakowski Alarm Smogowy. Spośród wszystkich przebadanych samochodów 57 proc. nie spełniało norm dla tlenków azotu, 48 proc. dla dwutlenku węgla, 45 proc. dla węglowodorów i 40 proc. dla pyłów. NIK w swoim raporcie zwraca uwagę, że choć w naszym kraju podjęto liczne działania mające na celu ograniczenie zanieczyszczenia powietrza przez przemysł, to wciąż brak jest działań mających na celu zmniejszenie emisji spalin pochodzących z branży transportowej.
