Pyły zawieszone – wszystko o pyłach PM2,5 i PM10

Pył zawieszony to główny składnik smogu, a zarazem jedno z najgroźniejszych zanieczyszczeń obecnych w powietrzu.

Przeczytaj nasz artykuł, a dowiesz się,  jak powstaje i z czego złożony jest pył zawieszony, kiedy jego poziom należy uznać za niebezpieczny oraz jakie skutki może mieć oddychanie skażonym nim powietrzem.

Czym są pyły zawieszone?

Pył zawieszony, czyli PM (w skrócie od angielskiej nazwy Particulate Matter) to unoszące się w powietrzu drobne cząsteczki stałe albo krople cieczy.

Jego pochodzenie może być naturalne (pyłem zawieszonym pochodzenia naturalnego jest np. popiół wulkaniczny lub pył mineralny) bądź związane z działalnością człowieka (taki pył powstaje w procesie spalania paliw oraz przekształceń innych zanieczyszczeń obecnych w powietrzu).

Skład pyłu zawieszonego

Pyły zawieszone stanowią mieszaninę substancji organicznych i nieorganicznych. Często znajdują się w nich:

• wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) – grupa obejmująca ponad 200 policyklicznych węglowodorów aromatycznych, z których znaczna część ma potwierdzone działanie rakotwórcze i toksyczne (najpopularniejszym, a zarazem najgroźniejszym WWA jest benzopiren),
• metale ciężkie, m.in. arsen, kadm, nikiel i ołów,
• furany,
• siarka,
• azbest.

Dokładny skład pyłu zawieszonego uzależniony jest od warunków, w jakich doszło do jego powstania.

Warto przeczytać: Smog typu londyńskiego. Skład, powstawanie, skutki

Polecamy: Smog fotochemiczny. Skład, powstawanie, skutki

Rodzaje pyłów zawieszonych

Pyły zawieszone dzieli się na tzw. frakcje. Kryterium podziału stanowi tutaj rozmiar cząsteczek tworzących pył, dlatego wyróżniamy:

• pył PM10 – składa się z cząsteczek o średnicy do 10 μm,
• pył PM2,5 – złożony z cząsteczek o średnicy do 2,5 μm,
• pył PM1– złożony z cząsteczek o średnicy do 1 μm.

Symbol μm oznacza mikrometr, czyli jedną milionową metra. W zrozumieniu tego, z jak z jak mikroskopijnymi rozmiarami mamy do czynienia w przypadku pyłów zawieszonych, pomoże poniższy obrazek.

Podsumowując, pył zawieszony składa się z cząsteczek o średnicy kilka, a nawet kilkadziesiąt razy mniejszej od średnicy ludzkiego włosa, dlatego bez trudu przenika do dróg oddechowych wraz ze wdychanym tlenem.

Drobniejsze frakcje pyłu przedostają się krwiobiegu, a stąd mają już dostęp do wszystkich narządów wewnętrznych.

Pył zawieszony – normy

Normy dla pyłów zawieszonych PM2,5 i PM10 wyznaczone przez WHO w 2021 r. przedstawia tabela.

W Polsce dopuszczalne średnie stężenie roczne zostało zwiększone:

• dla pyłu PM10 – do 40 µg/m³,
• dla pyłu PM2,5 – do 20 µg/m³.

Wyznaczony przez WHO średniodobowy poziom pyłu PM10 może być przekroczony maksymalnie przez 35 dni w roku. Jak ma się do stanu powietrza w naszym kraju?

Zdarza się, że limit ten przekroczony zostaje już w lutym, a sytuacje, gdy stężenie pyłów zawieszonych bywa ponad pięciokrotnie wyższe od dopuszczalnych norm, nie należy do rzadkości.

Fatalną jakość powietrza w Polsce od kilku lat potwierdzają opracowywane przez WHO rankingi najbardziej zanieczyszczonych miast Europy, w których uwzględniane jest stężenie właśnie pyłów zawieszonych PM10 i PM2,5.

Chroń się przed smogiem i innym zanieczyszczaniami, sprawdź nasz ranking:

Źródła pyłów zawieszonych w Polsce

Informacji o źródłach pyłu zawieszonego w Polsce dostarcza m.in. raport sporządzony przez Instytut Ochrony Środowiska – Państwowy Instytut Badawczy. Według opublikowanych danych za emisję pyłu PM10 odpowiadają:

Niska emisja

Procesy spalania poza przemysłem to w głównej mierze niska emisja, czyli emisja zanieczyszczeń na wysokości do 40 m, pochodzących głównie z domowych pieców oraz lokalnych kotłowni.

Niska emisja obejmuje budynki wykorzystujące różne źródła ciepła, ale nie oznacza to, że każda metoda ogrzewania wytwarza taką samą ilość pyłów zawieszonych. W jaki sposób Polacy ogrzewają swoje domy? Prezentuje to kolejny wykres:

Następny wykres ukazuje, ile pyłu PM10 powstaje na skutek wytworzenia 1 kWh ciepła w zależności od metody ogrzewania.

Z powyższych danych wynika, że w Polsce dominują budynki z piecami i kotłami węglowymi, które wyróżniają się bardzo wysoką emisją pyłów zawieszonych.

Nie oznacza to jednak, że węgiel sam w sobie odpowiada za zanieczyszczenia powietrza, ponieważ istotną rolę odgrywają tu także:

• wiek oraz stan techniczny pieców i kotłów (jedna piąta z nich ma 20 lub więcej lat),
• stosowanie taniego węgla o bardzo niskiej jakości węgla,
• brak umiejętności prawidłowego palenia (spalanie przeciwprądowe zamiast współprądowego),
• brak solidnej izolacji termicznej budynków, wymuszający zużywanie większych ilości paliwa,
• wrzucanie do pieca odpadów.

Przemysł

Drugie miejsce wśród źródeł pyłu zawieszonego zajmuje przemysł. Powietrze zanieczyszczają przede wszystkim zakłady petrochemiczne i huty metali, lecz duży problem stanowi także przemysł odzieżowy.

Transport drogowy

Swój udział w emisji pyłów zawieszonych ma również transport drogowy. Warto zauważyć, że nie każdy pojazd poruszający się po drogach ma taki sam wpływ na czystość powietrza, co potwierdza poniższy wykres.

Jak widać, najwięcej pyłu zawieszonego wytwarzają samochody wyposażone w silnik typu diesel, wyprodukowane przed 2010 r.

Nie oznacza to jednak, że pozostałe auta nie mają swojego udziału w zanieczyszczaniu powietrza. Z tego powodu w ramach walki o poprawę jego jakości w wielu miastach organizowane są akcje zachęcające do częstszego korzystania z komunikacji miejskiej.

Więcej o przyczynach smogu w artykule Przyczyny smogu w Polsce.

Pył zawieszony a zdrowie człowieka

Drobne cząsteczki pyłów zawieszonych z łatwością przedostają się do górnych dróg oddechowych i oskrzeli, wprowadzając do organizmu wszystkie zawarte w sobie toksyny.

Pierwszymi efektami ich obecności są kaszel, zadyszka, zapalenie gardła oraz nasilenie objawów astmy i chorób alergicznych, takich jak katar sienny, zapalenie spojówek, egzema.

Konsekwencje długotrwałego oddychania powietrzem zanieczyszczonym pyłami zawieszonymi bywają jednak znacznie poważniejsze.

Wpływ na układ oddechowy

Część pyłów zawieszonych kumuluje się w drogach oddechowych, a zawarte w nich toksyny uszkadzają błony komórkowe i wywołują stan zapalny.

Układ odpornościowy nie zawsze jest w stanie podjąć w pełni skuteczną obronę i doprowadzić do usunięcia z organizmu całego pyłu. Ich obecność w drogach oddechowych stanowi czynnik ryzyka wielu schorzeń w przewlekłej obturacyjnej choroby płuc, czego dowiodły badania wykonane w USA.

Praca układu krążenia

Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego w Seattle uwodnili, że wzrost stężenia PM10 o 10 µg/m³ prowadzi do zwiększenia częstotliwości występowania incydentów kardiologicznych o 24%. Inne badania wykazały,  iż śmiertelność z powodu niewydolności serca zwiększa się wówczas o 18%.

Z analiz przeprowadzonych w ramach projektu ESCAPE wynika natomiast, że podwyższenie stężenia pyłu PM2,5 chociażby o 5 µg/m³ przekłada się na wzrost ryzyka wystąpienia udaru mózgu o 19%.

Wbrew pozorom pyły zawieszone poważnie wpływają na pracę układu krążenia nie tylko u ludzi starszych. Badania wykonane w Krakowie dostarczyły dowodów na to, iż wysokie stężenie pyłów zawieszonych w powietrzu przekłada się na pogorszenie funkcjonowania naczyń krwionośnych także u osób młodych.

Choroby nowotworowe

Pyły zawieszone mają również potwierdzone działanie karcynogenne. Największe ryzyko dotyczy nowotworów układu oddechowego, a więc płuc i krtani.

Układ nerwowy

Naukowcy z Kalifornii po przeprowadzeniu badań na grupie 3647 kobiet z 48 stanów USA dowiedli, że u osób zamieszkujących na ternach, gdzie stężenie pyłu PM2,5 przekracza dopuszczalne normy, ryzyko rozwoju choroby Alzheimera i demencji wzrasta aż o 92%.

Badania przeprowadzone w ramach projektu APGAR wykazały natomiast, iż WWA, których nośnikiem są waśnie pyły zawieszone, przyczyniają się do opóźnienia rozwoju funkcji poznawczych u dzieci.

Grupy najbardziej narażone na szkodliwy wpływ pyłów zawieszonych

Za osoby szczególnie narażone na szkodliwy wpływ pyłów zawieszonych uznaje się:

• seniorów – w podeszłym wieku wzrasta zagrożenie zawałem i udarem, a układ odpornościowy nie jest tak sprawny, jak u osób młodszych,
• dzieci – oddychają z większą częstotliwością niż dorośli i często wdychają powietrze ustami, a ponadto ich bariery ochronne takie jak śluzówka i nabłonek nie są jeszcze w pełni ukształtowane,
• osoby cierpiące na schorzenia układu krążenia i układu oddechowego oraz alergie – ze względu na możliwość nasilenia objawów chorobowych,
• ludzie aktywni fizycznie – w trakcie wysiłku fizycznego zwiększa się zapotrzebowanie na tlen, co prowadzi do wdychania jeszcze większych ilości pyłów,
• kobiety ciężarne – ekspozycja na smog może doprowadzić do przedwczesnego porodu, uszkodzenia płodu, niskiej masy urodzeniowej dziecka oraz podatności na zapalenia płuc w wieku niemowlęcym.

Jaki filtr chroni przed pyłami zawieszonymi?

Cząsteczki pyłów zawieszonych najlepiej wyłapuje filtr HEPA. Technologia HEPA jest w stanie wyeliminować je z dokładnością ponad 99%, dlatego wykorzystuje ją większość oczyszczaczy powietrza dostępnych obecnie na rynku.

Oprócz pyłów zawieszonych HEPA usuwa inne zanieczyszczenia, takie jak pyłki kwiatowe, zarodniki pleśni, roztocza czy benzopiren. Warto pamiętać, że każdy filtr HEPA jest skuteczny w walce z pyłami zawieszonymi frakcji PM1o, PM2,5 i PM1, bez względu na swoją klasę. Jeśli chcesz wiedzieć więcej na temat tej technologii, zapoznaj się z artykułem „Filtry HEPA w oczyszczaczach powietrza. Klasyfikacja: H14, H13, H12, E11 i E10″.

Kiedy normy stężenia pyłów zawieszonych są znacznie przekroczone (jakość powietrza można kontrolować za pośrednictwem wielu stron internetowy i aplikacji, a także domowych mierników smogu i zewnętrznych czujników zanieczyszczeń) zalecamy ograniczyć przebywanie na zewnątrz.

Jeśli jest to niemożliwe, najlepiej zaopatrzyć się w dobrą maseczkę antysmogową z filtrem HEPA lub N99. Oczywiście, warto byłoby podjąć także takie działania, dzięki którym przyczynimy się do poprawy jakości powietrza

Polecane oczyszczacze powietrza na pyły zawieszone – ranking I TOP 3

Oczyszczacze powietrza do pyłów zawieszonych muszą szybką i sprawnie reagować na PM2,5 i PM10. Oto lista najlepszych oczyszczaczy:

⭐1. Klarta Stor 2 – dobry oczyszczacz do 75 m². Wydajność oczyszczania: 600 m³/h, cena to 1 349 zł. Idealny dla dzieci, zwierząt i alergików. Dobrze dopasowuje się do wnętrza. Łatwy do przenoszenia dzięki uchwytowi. Można nim sterować zdalnie za pomocą aplikacji. Posiada także jonizację, co usprawnia oczyszczanie powietrza.

⭐2. ELECTROLUX PA91-404GY – nie tylko ciekawy design, ale również wydajne oczyszczanie powietrza. Oczyszczacz wyposażony jest w czujnik cząsteczek PM2,5. Jego wydajność oczyszczania to 442 m³/h, metraż: 55,25 m², cena: 1 999 zł można nim sterować zdalnie za pomocą aplikacji. Posiada także jonizację.

⭐3. SAMSUNG AX90R7080WD – to już nieco droższy oczyszczacz, ale również świetnie nadaje się do oczyszczania pomieszczeń z pyłów zawieszonych. Wydajność oczyszczania: 701 m³/h, metraż: 87,62 m², cena: 2 399 zł. Błyskawicznie sobie poradzi z oczyszczaniem smogu, jest także wyposażony w czujnik PM2,5.

Zobacz także: Co usuwają oczyszczacze powietrza?

FAQ, czyli najczęstsze pytania o pył zawieszony