Praćenje nivoa aerozagađenja na dnevnom nivou je od posebne važnosti zbog velike koncentracije toksičnih materija koje se akumuliraju u atmosferi kao posedica ekspanzije urbane industrije. Jedan od osnovnih parametara koji daju kompletnu sliku o stepenu zagađenja je merenje koncentracije PM čestica (Particulate Matter, doslovno ,,čestice materije”; prim. prev.).
Najčešće se meri koncentracija PM2.5 i PM10 čestica, zajedno sa koncentracijom gasova (ozon, azot-dioksid, sumpor-dioksid i ugljen-monoksid). Praćenje koncentracije svih navedenih parametara nam daje sveobuhvatnu sliku o stepenu aerozagađenja jednog područja.
Jasno nam je, i bez hemijskog i biološkog predznanja, da su ove čestice štetne po životnu sredinu i naše zdravlje, ali šta su one zapravo, i na šta ukazuju? U ovom tekstu saznajte šta su PM čestice i kako nastaju, kako se meri kvalitet vazduha i kakav uticaj ove čestice imaju na zdravlje stanovništva i životnu sredinu.
Šta su PM čestice?
PM čestice su atmosferske čestice nastale od čvrstih i tečnih komponenti koje vode poreklo od različitih tipova atmosferskih zagađivača. Ove čestice su najčešće nusproizvod automobilske i urbane industrije i direktno se ispuštaju u vazduh prilikom sagorevanja određenih vrsta goriva.
Većina PM čestica koje su resuspendovane u atmosferi nastaju kao rezultat kompleksih biohemijskih reakcija sa sumpor-dioksidom i azot-oksidom, odnosno jedinjenjima koja se klasifikuju kao glavni zagađivači životne sredne. Upravo zbog različitih tipova zagađenja koja se svakodnevno ispuštaju u atmosferu, ove čestice imaju različite morfološke, hemijske, fizičke i termodinamičke osobine.
Zagađenje PM česticama predstavlja najkompleksniju formu zagađenja vazduha jer ne vodi poreklo samo od jednog tipa zagađivača.
Tipovi PM čestica
PM čestice se klasifikuju na osnovu veličine, tipova aerozagađenja koji učestvuju u njihovom formiranju i uticaju na zdravlje stanovništva.
Do sada su opisane četiri kategorije PM čestica: grube čestice, PM10, PM2.5 i PM1. Grube PM čestice su 10 mikrometara ili veće, dok su PM10 i PM2.5 prečnika 10 odnosno 2.5 mirometara ili manje.
PM1 čestice
PM1 čestice su najmanje po veličini i jedine čija se koncentracija još uvek ne meri prilikom određivanja kvaliteta vazduha. Međutim, prema najnovijim studijama, one nisu bezopasne po zdravlje stanovništva. Upravo zbog najmanje veličine (manje od jednog mirkometra) i specifične težine, brzo se šire vazduhom i kod osoba sa respiratornim tegobama mogu izazvati pogoršanje opšteg stanja.
PM2.5 čestice
PM2.5 čestice su druge po veličini sa prečnikom od 2.5 mikrometra ili manje. S obzirom na veličinu, one mogu da se akumulariju u velikom procentu u atmosferi i da se prenose na velike udaljenosti jer ih karakteriše veoma dobra aerodinamičnost.
PM2.5 čestice se sastoje od dve komponente: prvu čine primarne čestice koje se emituju direktno u atmosferu, a drugu komponentu čine čestice nastale kao nusproizvod složenih biohemijskih reakcija prilikom sagorevanja različitih tipova gasova.
Primarne PM2.5 čestice potiču kako iz prirodnih, biogenih izvora (npr. oluje) tako i iz antropogenih izvora (sagorevanje fosilnih goriva, dim cigareta i sagorevanje biomase). Sekundarne PM2.5 čestice nastaju hemijskim reakcijama između PM ćestica iz antropogenih i biogenih izvora.
PM10 čestice
PM10 čestice su čestice najvećeg promera (do 10 mikrometra). Ove čestice najčešće vode poreklo od dima, prašine, čađi, različitih vrsta soli, metala i kiselina. Takođe, PM10 se mogu formirati i indirektno, kada izduvni gasovi koji vode poreklo iz atmosfere prolaze kroz niz hemijskih rekacija, pri čemu se oslobađaju sumor i azot.
Kako se meri koncentracija PM čestica u vazduhu
Koncentracija PM čestica u vazduhu se meri pomoću uređaja koji rade na principu BAM tehnologije (Bromma Air Maintenance), odnosno na principu beta-prigušenja. Pored ovih mernih uređaja, postoje i mobilni merači. Oni koriste optički senzor sa laserskim snopom da izmere lake čestice koje prolaze kroz laser. Ova metoda merenja nije precizna kao kod korišćenja BAM tehnologije, ali daje relevantne rezultate.
Koncentracija PM čestica se može meriti i satelitski, što je posebna prednost kod onih mesta gde ne postoje zvanično postavljeni merači. Najpoznatiji sajt gde se može videti stepen zagađenja u realnom vremenu za ceo svet je World’s Air Pollution: Real-time Air Quality Index.
Uticaj PM čestica na zdravlje stanovništva
Dugotrajno izlaganje aerozagađenju prouzrokovanom PM česticama moze da dovede do ozbiljnih posledica po zdravlje ljudi. Ove čestice največi uticaj imaju na respiratorni sistem. Naime, gornji disajni putevi predstavljaju mesto ulaska PM čestica, posebno PM2.5. Nakon udisanja, ove čestice se talože na površini disajnih puteva i ulaze u pluća, gde izazivaju degenerativne promene na bronhijama i alveolama.
Epidemiološke studije pokazuju jasnu korelaciju između PM2.5 čestica i indukcije različitih tipova kardiovaskularnih bolesti (različiti tipovi aritmija, koronarne bolesti arterija, srčana insuficijencija, tromboembolija, cerebrovaskularne bolesti).
Međunarodna agencija za istraživanje karcinoma ukazuje da aerozagađenje može da dovede do nastanka različitih tipova karcinoma. Ova istraživanja su potvrđena epidemiološkim studijama kao i studijama na laboratorijskim životinjama, a otkrile su da intoksikacija PM2.5 česticama značajno povećava rizik za nastanak karcinoma pluća.
Prekomerna izloženost izduvnim gasovima dizela, koji učestvuju u formiranju PM2.5 čestica, takođe je povezana sa benignim i malignim tumorima pluća kod laboratorijskih životinja, kolorektalnim karcinomom i karcinomom želuca. PM2.5 je povezan i sa inicijacijom karcinoma bešike.
Kako se zaštititi i smanjiti emisiju PM zagađenja
Osobe koje su imunokompromitovane i koje imaju određene respiratorne tegobe ne bi trebalo da se izlažu aerozagađenju i borave dugo na prostoru gde je kvalitet vazduha loš. Posebno je to slučaj rano ujutru i kasno uveče, jer je tada procenat zagađenja vazduha najveći.
Posebno dizajnirane maske sa filterima mogu pomoći u zaštiti od aerozagađenja, ali sa važnom napomenom da njihova efikasnost nije potpuna. Takođe je poželjno izbegavati prometne ulice i saobraćajnice gde je koncentracija čestica koje vode poreklo od izduvnih gasova automobila veoma velika.
Posebno dizajnirani sistemi za kontrolu kvaliteta vazduha na bazi ugljeničnih filtera mogu biti jedno od rešenja za zaštitu od aerozagađenja. Oni rade po principu filtriranja i neutralizovanja azotnih materija koje učestvuju u izgradnji PM čestica. Svaka delatnost industrije bi trebala da poseduje sisteme za uklanjanje nastalog zagađenja, pri čemu bi se drastično smanjila stopa emisije toksičnih materija u životnu sredinu.