Co to jest PM2.5?
Pył zawieszony lub PM odnosi się do cząstek znajdujących się w powietrzu, w tym kurzu, sadzy, brudu, dymu i kropelek cieczy.
Cząsteczki PM2,5 mają średnicę 2,5 mikrona lub mniejszą. Cząsteczki PM2,5 są tak małe, że można je zobaczyć tylko za pomocą mikroskopu elektronowego.
Spośród wszystkich zanieczyszczeń powietrza, zanieczyszczenie PM2,5 stanowi największe zagrożenie dla zdrowia (1). Ze względu na swój niewielki rozmiar, PM2.5 może pozostawać zawieszony w powietrzu przez wiele dni lub tygodni, przemieszczając się przez miasta, regiony, a nawet kontynenty i może być wchłaniany głęboko do krwiobiegu podczas wdychania.
Na całym świecie i w AQI⁺ IQAir, PM2.5 i ozon wyróżniają się jako najczęstsze podstawowe zanieczyszczenia powietrza. Dlatego monitorowanie tych dwóch zanieczyszczeń jest szczególnie ważne dla zdrowia ludzkiego.
Dlaczego PM2.5 jest często głównym zanieczyszczeniem?
PM2,5 jest najczęściej występującym zanieczyszczeniem pierwotnym w raportach dotyczących jakości powietrza, ponieważ jest wyjątkowo mały, trwały i powszechny. Pochodzi z prawie wszystkich głównych źródeł zanieczyszczeń - pojazdów, emisji przemysłowych, pożarów, spalania w rolnictwie i działalności gospodarstw domowych, co czyni go uniwersalnym wskaźnikiem złej jakości powietrza.
Jego mikroskopijny rozmiar pozwala pyłowi PM2,5 przenikać przez budynki i docierać głęboko do płuc i krwiobiegu, stwarzając zarówno bezpośrednie, jak i długoterminowe zagrożenie dla zdrowia. W rezultacie często pojawia się jako "główne zanieczyszczenie" w raportach AQI, ponieważ jest bardziej prawdopodobne, że przekroczy progi bezpieczeństwa i wpłynie na duże populacje.
Ponieważ PM2,5 ma tak kluczowe znaczenie dla sposobu zgłaszania i rozumienia jakości powietrza, pomocne jest zrozumienie indeksów jakości powietrza, które informują o tych poziomach zanieczyszczenia.
Co to jest AQI?
Indeks jakości powietrza (AQI) służy do szybkiego informowania o poziomach jakości powietrza, z kategoriami od "dobrej" do "niebezpiecznej". Tradycyjne obliczenia AQI w USA opierają się na średnich 24-godzinnych dla zanieczyszczeń takich jak PM2,5. AQI⁺ firmy IQAir zapewnia użytkownikom cogodzinne aktualizacje jakości powietrza. Ponieważ poziomy PM2,5 mogą się szybko zmieniać w ciągu dnia, aktualizacje godzinowe oferują dokładniejszy obraz narażenia w czasie rzeczywistym.
Jakie są źródła zanieczyszczeń PM2.5?
Pył zawieszony może być emitowany bezpośrednio ze źródeł sztucznych lub naturalnych, przy czym źródła sztuczne generalnie powodują większą ilość PM2,5 (2).
Niektóre z najczęstszych sztucznych źródeł zanieczyszczeń PM2,5 to (3) (4) (5)
:- Spalanie w silnikach
- Spalanie w elektrowniach
- Procesy przemysłowe
- Piece, kominki i spalanie drewna w domach
- Dym z fajerwerków
- Palenie tytoniu
Naturalne źródła PM2,5 mogą obejmować
:- Pył
- Sadza
- Brud
- Sól nawiewana przez wiatr
- Zarodniki roślin
- Pyłki
- Dym z pożarów
Dominujące źródła jakości powietrza PM2,5 mogą się różnić w zależności od pory roku, pogody, klimatu, poziomu urbanizacji, kraju i regionu.
W badaniu przeprowadzonym w 1994 r. w Atmospheric Environment przeanalizowano źródła PM2,5 w Stanach Zjednoczonych, ustalając, że spalanie biomasy w największym stopniu przyczynia się do zanieczyszczenia PM2,5 na północnym zachodzie, podczas gdy spalanie pozostałości oleju było dominującym źródłem na północnym wschodzie i w głównych miastach portowych (6).
Źródła zanieczyszczeń mogą obejmować emisje z krajów sąsiednich. Badanie udziału źródeł w Kanadzie z 2019 r. opublikowane w Environmental Science and Technology wykazało, że 33% zanieczyszczeń PM2.5 w środkowej Kanadzie pochodzi z USA (7).
To samo badanie wykazało, że spalanie w budynkach mieszkalnych było głównym źródłem PM2,5 w środkowej Kanadzie, podczas gdy pożary były odpowiedzialnymi źródłami zanieczyszczenia PM2,5 w północnej, atlantyckiej i zachodniej Kanadzie.
Jakie są składniki chemiczne PM2.5?
PM2.5 mogą być tworzone przez inne zanieczyszczenia reagujące chemicznie w atmosferze.
Reakcje chemiczne między gazami mogą być źródłem zanieczyszczeń PM2.5, w tym reakcje między (8)
:- dwutlenkiem siarki
- Tlenkami azotu
- amoniakiem
- czarnym węglem
- Pył mineralny
- Woda
- Lotne związki organiczne
Jak zanieczyszczenie PM2,5 wpływa na nasze zdrowie?
Mikroskopijny rozmiar PM 2,5 zwiększa jego potencjał do osadzania się głęboko w drogach oddechowych. Przy wielkości 2,5 mikrona PM2,5 może dostać się do układu krążenia, a nawet do mózgu (9).
Krótkoterminowe objawy narażenia na wysokie poziomy pyłu zawieszonego obejmują podrażnienie gardła i dróg oddechowych, kaszel i trudności w oddychaniu (10).
Poważniejsze, długoterminowe powikłania mogą obejmować
- Choroby serca i płuc
- Zapalenie oskrzeli
- Rozedmę płuc
- Zawały serca bez skutku śmiertelnego
- Nieregularne bicie serca
- Astma i bardziej intensywne zaostrzenia
- Zmniejszona czynność płuc
- Przedwczesna śmierć
Osoby z chorobami serca lub płuc, dzieci i osoby starsze są najbardziej narażone na wpływ zanieczyszczenia cząstkami stałymi.
Liczne badania potwierdziły wiele poważnych komplikacji zdrowotnych spowodowanych narażeniem na zanieczyszczenia PM2.5.
Na przykład, badanie z 2011 roku opublikowane w The American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine śledziło 1,2 miliona Amerykanów od 1982 do 2008 roku (11). Każdy wzrost stężenia PM2,5 o 10 mikrogramów na metr sześcienny wiązał się z 15-27% wzrostem śmiertelności z powodu raka płuc.
Zanieczyszczenie PM2,5 zostało powiązane ze zwiększonym ryzykiem astmy u małych dzieci w Danii, zgodnie z badaniem z 2020 r. opublikowanym w British Medical Journal(12). Wszystkie dzieci urodzone w latach 1997-2014 były obserwowane pod kątem wystąpienia astmy i uporczywego świszczącego oddechu w wieku od 1 do 15 lat. Badanie wykazało, że dzieci narażone na wyższe poziomy PM2,5 były bardziej narażone na astmę i uporczywy świszczący oddech niż dzieci, które nie były narażone.
Czy istnieje różnica między PM2.5 i PM10?
PM10 i PM2,5 to zanieczyszczenia o różnych rozmiarach. Cząsteczki PM2.5 są drobne, a PM10 większe i grubsze. Cząsteczki PM10 mają wielkość od 2,5 do 10 mikrogramów.
Nasze ciała mogą łatwiej bronić się przed PM10 poprzez kichanie lub kaszel. Te mechanizmy obronne nie działają w przypadku mniejszych cząstek (13).
PM10 mogą osadzać się w płucach, gdzie są związane z niekorzystnym wpływem na zdrowie, takim jak uszkodzenie tkanki płucnej i astma. Jednak prawdopodobieństwo przedostania się PM10 do krwiobiegu jest mniejsze niż w przypadku PM2,5 ze względu na jego rozmiar (14).
Jakie są skutki środowiskowe jakości powietrza PM2,5?
PM2,5 powoduje szkody środowiskowe na kilka sposobów, takich jak (15)
:- Uszkodzenia materiałów i budynków
- Odkładanie się kwasów
- Zwiększony poziom ozonu
Zanieczyszczenia PM2.5 mogą przemieszczać się na duże odległości przez silne wiatry, nawet do setek tysięcy kilometrów od ich źródła (16). PM2.5 mogą być przenoszone do wód przybrzeżnych i dorzeczy, gdzie zmieniają równowagę składników odżywczych. Zanieczyszczenia cząsteczkowe, osiadając na uprawach i lasach, mogą uszkadzać roślinność.
Co można zrobić z zanieczyszczeniem PM2.5?
Osoby zaniepokojone obecnością pyłu PM2,5 w swoim otoczeniu mogą popierać przepisy dotyczące czystego powietrza i stref niskoemisyjnych.
Zmniejszenie zanieczyszczenia powietrza PM2,5 i PM10 jest priorytetem dla większości krajów. Indie dołączyły do Koalicji Narodów Zjednoczonych na rzecz Klimatu i Czystego Powietrza w 2019 r., mając na celu zmniejszenie krajowego zanieczyszczenia pyłem zawieszonym o 20 do 30 procent do 2024 r. W 2019 r. Indie uruchomiły Krajowy Program Czystego Powietrza Programme, aby osiągnąć te cele (17).
Ludzie mogą przyczynić się do ograniczenia emisji pyłu zawieszonego we własnym życiu. Działania, które można podjąć, obejmują (18)
:- rzadziej jeździć samochodem
- Spowolnienie rozwoju pleśni poprzez kontrolowanie wilgotności
- Używanie mopa, wilgotnej ściereczki i odkurzacza HEPA do czyszczenia.
- Nigdy nie palić w pomieszczeniach
- Rzadsze palenie świec i kadzideł
- Poprawa wydajności energii elektrycznej i paliwa
- Ogranicz spalanie drewna lub śmieci
- Nie używaj zewnętrznych kotłów na drewno
- Pojazd nigdy nie powinien pracować na biegu jałowym w garażach lub w pobliżu drzwi i okien.
- Generatory i grille nigdy nie powinny być uruchamiane w pomieszczeniach lub w garażach.
- Uruchom oczyszczacz powietrza w pomieszczeniu, aby oczyścić powietrze i usunąć PM2.5.
- Zainstaluj oczyszczacz powietrza w całym domu, aby wyeliminować PM2.5 z domu.
- W szkołach i budynkach komercyjnych można zainstalować wysokowydajne filtry powietrza do urządzeń HVAC.
- Monitorowanie jakości powietrza wewnątrz i na zewnątrz budynków
Czy PM2,5 może wpływać na jakość powietrza w pomieszczeniach?
Zewnętrzne źródła zanieczyszczeń PM2.5 mogą wpływać na środowisko wewnętrzne, przedostając się przez nieszczelne okna i drzwi, a także przestrzenie w ogólnie "nieszczelnych" budynkach (19).
Szczelny dom nie chroni przed wewnętrznymi źródłami PM2,5, takimi jak (20)
:- Gotowanie na drewnie
- Świece
- Palniki kadzidełek
- Kominki
- Piece
- Palenie tytoniu
Nawet domowe środki czyszczące i odświeżacze powietrza mogą wytwarzać zanieczyszczenia gazowe w wyniku reakcji chemicznych, powodując zanieczyszczenie PM2,5 w pomieszczeniach.
Jakie inne zanieczyszczenia powietrza zagrażają jakości powietrza?
Istnieje wiele form zanieczyszczeń oprócz PM10 i PM2.5. Powszechne zanieczyszczenia na całym świecie obejmują
:- Amoniak
- Azbest
- Benzen
- Czarny węgiel
- Dwutlenek węgla
- Tlenek węgla
- Ołów
- Dwutlenek azotu
- Ozon
- Dwutlenek siarki
- Lotne związki organiczne (LZO)
W Stanach Zjednoczonych regulowanych jest sześć kryteriów zanieczyszczenia powietrza (21)
:- Tlenek węgla
- Ołów
- Tlenki azotu
- Ozon w warstwie przyziemnej
- Pył zawieszony (w tym PM10 i PM2.5)
- Dwutlenki siarki
Kryteria zostały określone w ustawie o czystym powietrzu, a amerykańska Agencja Ochrony Środowiska określa standardy dla tych kryteriów. Wymienione zanieczyszczenia zostały wybrane częściowo dlatego, że są powszechnie spotykane w całych Stanach Zjednoczonych
:
- Podstawowe: Normy koncentrujące się na zdrowiu i bezpieczeństwie ludzi
- Drugorzędne: Normy koncentrujące się na pośrednich szkodach dla środowiska i dobrostanu ludzi.
Chociaż przepisy pomogły utrzymać zanieczyszczenie powietrza w ryzach i poprawić jakość życia, nadal istnieją znaczące zanieczyszczenia, które szkodzą zdrowiu ludzkości i dobrobytowi finansowemu.
