Oras, kuriuo kvėpuojame

Atmosfera yra mūsų planetą supanti dujų masė. Ji susideda iš įvairaus tankio dujų sluoksnių. Ploniausias ir žemiausiai esantis (supantis Žemės paviršių) sluoksnis yra troposfera. Joje auga augalai, gyvena gyvūnai ir susidaro mūsų oro sąlygos. Žemės ašigaliuose jis yra apie 7 km, o ties pusiauju – 17 km aukščio.

Kaip ir kiti atmosferos sluoksniai, troposfera yra dinamiška. Priklausomai nuo aukščio, skiriasi oro tankis ir jo cheminė sudėtis. Kirsdamas vandenynus ir didžiulius žemės plotus, oras nuolat juda aplink Žemės rutulį. Vėjai po pasaulį platina mažus organizmus, kaip antai bakterijas, virusus, sėklas ir invazinius organizmus.

Tai, ką vadiname oru, susideda iš...

Sausas oras susideda iš 78 proc. azoto, 21 proc. deguonies ir 1 proc. argono. Ore yra ir vandens garų, kurie sudaro 0,1–4 proc. troposferos. Šiltesniame ore paprastai yra daugiau vandens garų nei šaltesniame.

Ore taip pat yra kitų dujų priemaišų, pavyzdžiui, anglies dioksido ir metano. Šių mažųjų dujų koncentracijos atmosferoje paprastai matuojamos milijonosiomis dalimis (ppm). Pavyzdžiui, 2011 m. anglies dioksido – vienos žinomiausių ir gausiausių dujų priemaišų – koncentracija buvo apytikriai 391 ppm arba 0,0391 proc. (EAA dujų koncentracijos atmosferoje rodikliai).

Be to, iš gamtinių ir žmogaus sukurtų šaltinių į atmosferą patenka tūkstančiai kitų dujų ir kietųjų dalelių (įskaitant suodžius ir metalus).

Troposferos oro sudėtis visą laiką kinta. Kai kurios ore esančios medžiagos yra labai reaktyvios: kitaip tariant, joms labiau būdinga sąveikauti su kitomis medžiagomis ir sudaryti naujas. Kai kurios šių medžiagų reaguodamos su kitomis gali suformuoti mūsų sveikatai ir aplinkai žalingus antrinius teršalus. Šiluma – įskaitant saulės skleidžiamą – paprastai yra katalizatorius, palengvinantis arba paskatinantis chemines reakcijas ir procesus.

(c) Stephen Mynhardt, ImaginAIR/EEA

Kas yra oro tarša?

Ne visos ore esančios medžiagos laikomos teršalais. Paprastai oro tarša apibrėžiama kaip tam tikra žmogaus sveikatą, aplinką ir kultūrinį paveldą (pastatus, paminklus ir medžiagas) neigiamai veikianti teršalų koncentracija atmosferoje. Teisės aktuose reglamentuojama tik iš žmogaus sukurtų šaltinių kylanti tarša, tačiau kituose kontekstuose tarša gali būti apibrėžiama kur kas plačiau.

Ne visa oro tarša kyla iš žmogaus sukurtų šaltinių. Daugelis gamtinių reiškinių, įskaitant ugnikalnių išsiveržimus, miškų gaisrus ir smėlio audras, išskiria teršalus į atmosferą. Dulkių dalelės gali pasklisti gana plačiai, priklausomai nuo vėjų ir debesų. Pasiekusios atmosferą šios medžiagos (nepriklausomai nuo to, ar jos gamtinės kilmės ar žmogaus susidariusios iš žmogaus veiklos) gali dalyvauti cheminėse reakcijose ir prisidėti prie oro taršos. Skaidrus dangus ir geras matomumas nebūtinai yra švaraus oro požymiai.

Nors pastaraisiais dešimtmečiais įvyko reikšmingų pokyčių, Europos oro tarša nepaliauja žaloti mūsų sveikatą ir aplinką. Užterštumas kietosiomis dalelėmis ir ozonu kelia ypač didelį pavojų Europos piliečių sveikatai, veikia jų gyvenimo kokybę ir mažina gyvenimo trukmę. Tačiau teršalų šaltiniai ir poveikiai skiriasi. Pagrindinius teršalus verta aptarti išsamiau.

Kai ore sklando smulkiosios dalelės

Kietosios dalelės (KD) yra labiausiai Europos žmonių sveikatai kenkiantis oro teršalas. Jos yra tokios lengvos, kad gali sklisti oru. Kai kurios šių dalelių yra tokios mažos (nuo vienos trisdešimtosios iki vienos penktosios žmogaus plauko storio), kad ne tik giliai įsiskverbia į plaučius, bet, panašiai kaip deguonis, patenka ir į kraujotaką.

Kai kurios dalelės išmetamos tiesiai į atmosferą. Kitos atsiranda kaip cheminių reakcijų, kuriose dalyvauja pirminės dujos – sieros dioksidas, azoto oksidai, amoniakas ir lakieji organiniai junginiai, – rezultatas.

Kietosios dalelės gali būti sudarytos iš įvairių cheminių komponentų, ir jų poveikis mūsų sveikatai ir aplinkai priklauso nuo jų sudėties. Jose tai pat galima rasti kai kurių sunkiųjų metalų, pavyzdžiui, arseno, kadmio, gyvsidabrio ir nikelio.

Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) neseniai atliktas tyrimas rodo, kad užterštumas smulkiosiomis dalelėmis (KD2,5, t. y. kietosiomis dalelėmis, kurių skersmuo ne didesnis kaip 2,5 mikrono) sveikatos požiūriu yra problemiškesnis nei manyta. Kaip rašoma PSO „Oro taršos sveikatos aspektų duomenų apžvalgoje“ (angl. Review of evidence on health aspects of air pollution), ilgalaikis smulkiųjų dalelių poveikis gali sukelti aterosklerozę, apsigimimus ir vaikų kvėpavimo organų ligas. Tyrimas taip pat iškėlė prielaidą, kad šis poveikis gali būti susijęs su smegenų vystymusi, kognityvinėmis funkcijomis ir diabetu, ir suteikė daugiau duomenų apie KD2,5 ir mirčių nuo širdies‑kraujagyslių bei kvėpavimo sistemos ligų priežastinį ryšį.

Priklausomai nuo cheminės sudėties, dalelės taip pat gali veikti pasaulio klimatą šildydamos ar šaldydamos planetą. Pavyzdžiui, vienas iš įprastinių suodžių komponentų – anglies monoksidas, dažniausiai randamas smulkiųjų dalelių pavidalu (mažesnio kaip 2,5 mikrono skersmens), – susidaro nevisiškai sudegus kurui: ir iškastiniam, ir medienos. Miesto zonose pagrindinis anglies monoksido šaltinis yra kelių transportas, ypač automobilių dyzeliniai varikliai. Be poveikio sveikatai kietosios anglies monoksido dalelės prisideda prie klimato kaitos, kadangi jos sugeria saulės energiją ir šildo atmosferą.

(c) Andrzej Bochenski, ImaginAIR/EEA

Ozonas – triatomis deguonis

Ozonas yra ypatingos ir labai reaktyvios formos deguonis, kurio molekulės susideda iš trijų atomų. Stratosferoje – viename iš viršutinių atmosferos sluoksnių – ozonas mus saugo nuo pavojingos Saulės ultravioletinės spinduliuotės. Tačiau apatiniame atmosferos sluoksnyje – troposferoje – ozonas yra svarbus teršalas, veikiantis gamtą ir visuomenės sveikatą.

Pažemio ozonas susiformuoja vykstant sudėtingoms cheminėms reakcijoms, kuriose dalyvauja pirminės dujos, kaip antai azoto oksidai ir lakieji organiniai junginiai be metano. Jo formavimuisi taip pat turi reikšmės metanas ir anglies monoksidas.

Ozonas yra stiprus ir agresyvus. Didelė ozono koncentracija ėsdina medžiagas, pastatus ir gyvuosius audinius. Ozonas slopina augalų fotosintezę ir neleidžia jiems sugerti anglies dioksido. Jis taip pat blogina augalų reprodukciją ir augimą, o tai lemia pasėlių derlingumo mažėjimą ir lėtesnį miškų augimą. Žmogaus organizme jis sukelia plaučių ir bronchų uždegimą.

Ozono veikiamas mūsų organizmas stengiasi užkirsti kelią jo patekimui į plaučius. Šis refleksas sumažina įkvepiamo deguonies kiekį. Įkvepiant mažiau deguonies, sunkiau dirba širdis. Taigi žmonėms, kurie serga širdies ir kraujagyslių ar kvėpavimo sistemos ligomis, pavyzdžiui, astma, didelė ozono dozė gali sustiprinti simptomus ar būti net mirties priežastis.

Ko dar yra oro mišinyje?

Ozonas ir kietosios dalelės nėra vieninteliai teršalai, keliantys rūpesčių Europai. Energijos reikia automobiliams, sunkvežimiams, elektrinėms ir kitoms pramonės įmonėms. Beveik visos transporto priemonės ir gamyklos degina kurą energijai išgauti.

Deginant kurą pasikeičia daugelio medžiagų forma, įskaitant azotą – dujas, kurių mūsų atmosferoje daugiausiai. Azotui reaguojant su deguonimi, susidaro azoto oksidai (įskaitant azoto dioksidą NO2). Azotui reaguojant su vandenilio atomais, susidaro amoniakas (NH3) – kitas teršalas, žalingas žmogaus sveikatai ir gamtai.

Vykstant deginimo procesams į aplinkos orą išsiskiria daug kitų teršalų – nuo sieros dioksido ir benzeno iki anglies monoksido ir sunkiųjų metalų. Kai kurie šių teršalų pasižymi trumpalaikiu poveikiu žmogaus sveikatai. Kiti, įskaitant kai kuriuos sunkiuosius metalus ir patvariuosius organinius teršalus, kaupiasi aplinkoje. Todėl jie gali patekti į maisto grandinę ir galų gale atsidurti mūsų lėkštėse.

Kiti teršalai, pavyzdžiui, benzenas, gali pažeisti ląstelių genetinę medžiagą, o esant ilgalaikiam poveikiui – sukelti vėžį. Kadangi benzenas naudojamas kaip benzino priedas, apie 80 proc. į atmosferą išmetamo benzeno Europoje atsiranda deginant automobilių naudojamus degalus.

Kitas žinomas vėžį sukeliantis teršalas – benzo(a)pirenas (BaP), kurio daugiausiai susidaro deginant medienos kurą ir anglis gyvenamųjų namų krosnyse. Automobilių, ypač varomų dyzeliniais varikliais, išmetamosios dujos taip pat yra BaP šaltinis. BaP ne tik sukelia vėžį, bet ir dirgina akis, nosį, gerklę ir bronchus. BaP dažniausiai aptinkamas smulkiųjų dalelių pavidalu.

Poveikio žmogaus sveikatai vertinimas

Oro tarša veikia kiekvieną žmogų, bet šis poveikis ne visiems toks pat stiprus ir pasireiškia nevienodai. Daugelis žmonių oro taršos poveikį patiria miesto zonose, kadangi jose gyventojų tankumas didesnis. Kai kurios grupės yra labiau pažeidžiamos, kaip antai širdies ir kraujagyslių ar kvėpavimo sistemos ligomis sergantys ir jautrius kvėpavimo takus ar kvėpavimo takų alergiją turintys asmenys, pagyvenę žmonės ir vaikai.

„Oro tarša vienodai veikia visas išsivysčiusias ir besivystančias šalis, – sako Marie‑Eve Héroux, dirbanti Pasaulio sveikatos organizacijos Europos regiono biure. – Net Europoje vis dar daug žmonių patiria mūsų rekomenduojamas aplinkos oro kokybės normas viršijančios taršos poveikį“.

Nustatyti, kokią žalą mūsų sveikatai ir aplinkai daro oro tarša, nėra labai lengva. Tačiau atlikta daug įvairių sektorių ir taršos šaltinių tyrimų.

Vykdant Europos Komisijos kartu finansuojamą projektą „Aphekom“, nustatyta, kad dėl oro taršos Europoje vieno asmens gyvenimo trukmė sumažėja maždaug 8,6 mėnesio.

Oro taršos išlaidoms apskaičiuoti galima pasitelkti kelis ekonominius modelius. Paprastai į jas įskaičiuojamos sveikatos priežiūros paslaugų išlaidos, kurių priežastis – užterštas oras (našumo nuostoliai, papildomos medicininės išlaidos ir t. t.), taip pat išlaidos dėl sumažėjusio pasėlių derlingumas ir tam tikroms medžiagoms padarytos žalos. Tačiau šie modeliai neapima visų visuomenės išlaidų, patiriamų dėl oro taršos.

Tačiau šios išlaidos, nors ir nėra visiškai tikslios, rodo žalos mastą. Beveik 10 tūkst. Europos pramonės įmonių teikia informaciją apie į atmosferą išmetamų teršalų kiekį Europos išleidžiamų ir perduodamų teršalų registrui (E-PRTR). Remdamasi šiais viešai skelbiamais duomenimis, EAA apskaičiavo, kad 10 tūkst. didžiausių teršiančių įmonių Europoje sukelta oro tarša Europos piliečiams 2009 m. kainavo vidutiniškai 102–169 milijardus eurų. Svarbu tai, kad už pusę visų išlaidų dėl padarytos žalos atsakinga tik 191 įmonė.

Taip pat atlikta tyrimų, skirtų išsiaiškinti, kokią naudą duotų aplinkos oro kokybės gerinimas. Pavyzdžiui, tyrimas „Aphekom“ padėjo išsiaiškinti, kad sumažinus vidutines metines KD2,5 koncentracijas iki Pasaulio sveikatos organizacijos rekomenduojamų dydžių, žmonių gyvenimo trukmė pailgėtų. Manoma, kad pasiekus vien šį tikslą, vieno asmens gyvenimo trukmė pailgėtų vidutiniškai nuo 22 mėnesių Bukarešte ir 19 mėnesių Budapešte iki 2 mėnesių Malagoje ir mažiau nei pusės mėnesio Dubline.

Azoto poveikis gamtai

Oro tarša veikia ne tik žmogaus sveikatą. Įvairūs oro teršalai įvairiai veikia daug ekosistemų. Tačiau ypač didelį pavojų kelia azoto perteklius.

Azotas yra viena pagrindinių aplinkoje randamų maistingųjų medžiagų, kurių reikia augalams augti ir išlikti sveikiems. Ištirpusį vandenyje augalai jį absorbuoja per šaknis. Kadangi augalai sugeria daug azoto ir išeikvoja jo atsargas dirvožemyje, ūkininkai ir sodininkai paprastai tręšia dirvą trąšomis, įskaitant azotą, kad dirvožemis taptų derlingesnis.

Ore esantis azotas veikia panašiai. Vandens telkiniuose ar dirvoje nusėdęs papildomas azotas gali palankiai veikti tam tikras rūšis ekosistemose, kuriose trūksta maistingųjų medžiagų, pavyzdžiui, vadinamosiose jautriose ekosistemose su unikalia flora ir fauna. Perteklinis maistingųjų medžiagų kiekis šiose ekosistemose gali visiškai pakeisti rūšių įvairovės pusiausvyrą, todėl jų poveikio zonose gali sumažėti biologinė įvairovė. Gėlo vandens telkinių ir pakrančių ekosistemose azotas gali paskatinti dumblių žydėjimą.

Ekosistemų reakcija į susikaupusį azoto perteklių yra vadinamoji eutrofikacija. Per pastaruosius du dešimtmečius eutrofikacijos paveiktų jautrių ES ekosistemų plotas sumažėjo vos truputį. Šiandien manoma, kad beveik pusei viso jautrioms ekosistemoms priskiriamo ploto gresia eutrofikacija.

Azoto junginiai taip pat prisideda prie gėlo vandens telkinių ir miško dirvos rūgštėjimo bei daro poveikį nuo šių ekosistemų priklausomoms rūšims. Panašiai kaip veikiant eutrofikacijai, naujos gyvenimo sąlygos gali būti palankios vienoms rūšims, tačiau padaryti žalos kitoms.

ES pavyko gerokai sumažinti rūgštėjimo paveiktų jautrių ekosistemų plotus, daugiausiai dėl žymiai sumažėjusio išmetamo sieros dioksido kiekio. Su rūgštėjimo problemomis susiduria tik keli ES probleminiai regionai, ypač Nyderlanduose ir Vokietijoje.

(c) Leona Matoušková, ImaginAIR/EEA

„Jizeros kalnų saugoma kraštovaizdžio teritorija yra Čekijos Respublikos šiaurinėje dalyje ir priklauso regionui, kuris praeityje buvo liūdnai pagarsėjęs dėl didelės oro taršos ir buvo vadinamas „juoduoju trikampiu““.
Leona Matoušková, Čekijos Respublika

Tarša be sienų

Nors kai kurie regionai ir šalys gali stipriau nei kitos justi visuomenės sveikatai ir aplinkai daromą taršos įtaką, oro tarša yra pasaulinė problema.

Planetos vėjai lemia užteršto oro judėjimą aplink pasaulį. Dalis Europoje sutinkamų oro teršalų ir jų pirmtakų čia atkeliauja iš Azijos ir Šiaurės Amerikos. Panašiai ir dalis Europoje į orą išmestų teršalų nukeliauja į kitus regionus bei žemynus.

Žvelgiant mažesniu mastu, padėtis ta pati. Miesto zonų oro kokybę iš esmės veikia aplinkinių kaimo zonų oro kokybė ir atvirkščiai.

„Kvėpuojame nuolatos, todėl visuomet – būdami kambaryje ar lauke – patiriame užteršto oro poveikį, – sako Erikas Lebretas, Nacionalinio visuomenės sveikatos ir aplinkos instituto (RIVM) Nyderlanduose darbuotojas. – Kur bebūtume, kvėpuojame oru, užterštu daugybe teršalų, kurių koncentracija tokia, kad kartais gali būti kenksminga sveikatai. Deja, tokios vietos, kurioje galėtume kvėpuoti tik tyru oru, nėra.“

Daugiau informacijos

• EAA techninė ataskaita 15/2011 - Europos pramonės įrenginių oro taršos išlaidų analizė
• Pasaulio sveikatos organizacija. Oro tarša ir jos poveikis sveikatai ir tyrimas „Aphekom“