Badania naukowców nie pozostawiają wątpliwości – zanieczyszczenia powietrza, w tym wszechobecny smog, przyczyniają się do nasilenia skali depresji, zaburzeń lękowych oraz stanów psychotycznych. Zjawisko wyjaśnia dr Leszek Ośródka z Zakładu Ochrony Atmosfery Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej.
Wiadomo, że smog jest szkodliwy, ale czym on w ogóle jest?
Nazwa „smog” pochodzi z połączenia dwóch angielskich słów: smoke – dym, fog – mgła. Dostrzeżono go po raz pierwszy na Wyspach Brytyjskich na początku XIX wieku jako efekt emisji do atmosfery dużej ilości przede wszystkim związków siarki i cząsteczek wytworzonych w trakcie procesów przemysłowych. Taki pojawiający się w chłodnych porach roku smog nazywano kwaśnym lub typu londyńskiego. W latach 20. XX wieku w Los Angeles zaobserwowano inny rodzaj smogu, powstającego z kolei w wysokich temperaturach – jako wynik reakcji fotochemicznej na zanieczyszczenia komunikacyjne.
Aktualna definicja smogu mówi, że jest to każdy rodzaj zanieczyszczeń powietrza, którymi – zgodnie z definicją Światowej Organizacji Zdrowia – są wszystkie chemiczne, fizyczne lub biologiczne czynniki zmieniające naturalny skład atmosfery. Najczęściej występujące zanieczyszczenia to pyły zawieszone zawierające różne związki chemiczne, w tym szczególnie szkodliwe kancerogenne wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) i metale ciężkie oraz gazy: tlenki azotu, dwutlenek siarki, ozon i tlenek węgla.
A jaka jest jego skala w Polsce?
Z problemem smogu borykamy się u nas przede wszystkim jesienią i zimą. Jego głównym składnikiem są pyły zawieszone różnej frakcji, które zawierają w sobie szkodliwe substancje, na przykład benzoalfapiren. Najbardziej narażone są kotliny i doliny górskie oraz wyżynne. Słaba wentylacja sprawia, że wskutek grawitacyjnego spływu powietrza chłodnego z wyżej położonych obszarów dochodzi do wzrostu temperatury powietrza wraz z wysokością i znajdujące się tam substancje zalegają, tworząc smog. Taka definicja smogu wychodzi naprzeciw aktualnemu stanowi wiedzy, głównie medycznej, że każde zanieczyszczenie powietrza skutkuje pogorszeniem jakości życia, a nawet prowadzi do wielu groźnych chorób oraz przedwczesnych zgonów.
Zanieczyszczenia pyłowe wpływają negatywnie także na układ nerwowy, przyczyniając się do powstawania chorób neurodegeneracyjnych. Zwiększają częstość występowania zaburzeń o charakterze depresyjnym oraz nasilają i przyspieszają proces starzenia się układu nerwowego.
Czyli smog szkodzi również naszej psychice?
Zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego przyczynia się do globalnego obciążenia zaburzeniami psychiatrycznymi i neurologicznymi. Szczególnie niebezpieczne są cząstki o drobnej frakcji, jak PM2,5 czy NO2. W pracy „Air pollution and its effects on the immune system” autorzy zauważyli, że zanieczyszczenia w postaci tak małych cząstek stałych mogą przenikać przez barierę krew-mózg, prowadząc do zapalenia układu nerwowego, co może się wiązać z obniżaniem nastroju i zaburzeniami neurologicznymi.
Pojawiające się dowody z badań epidemiologicznych sugerują również możliwy związek między długotrwałym narażeniem na zanieczyszczenia powietrza a rozwojem zaburzeń psychicznych, w tym depresji, lęku i epizodów psychotycznych.
Czy można zatem powiedzieć, że zanieczyszczenie powietrza przyczynia się do postawania chorób psychicznych?
Długotrwałe narażenie na zanieczyszczenia powietrza, zwłaszcza drobne i ultradrobne cząstki, może się wiązać ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia zaburzeń ze spektrum schizofrenii, depresji i zaburzeń lękowych. Jedno z badań przeprowadzonych w Danii wykazało, że zwiększona częstość występowania zaburzeń psychotycznych związana była z ruchem drogowym. Jego autorzy doszli do wniosku, że im większy stopień urbanizacji, tym większe ryzyko schizofrenii. Inne badanie przeprowadzone w Szwecji udowodniło, że dzieciom i młodzieży mieszkającym na obszarach o wyższym poziomie zanieczyszczenia powietrza częściej przepisywano leki psychotropowe niż dzieciom mieszkającym na obszarach mniej zanieczyszczonych.
W pracy „Environmental pollution is associated with increased risk of psychiatric disorders in the US and Denmark” zasugerowano, że zanieczyszczenia powietrza mogą wpływać na ludzki mózg poprzez procesy neurozapalne, szczególnie gdy weźmie się pod uwagę ultradrobne cząsteczki mogące przedostawać się do mózgu przez nerwy węchowe i barierę krew-mózg, inicjując procesy neurodegeneracyjne.
Jak rozpoznać szkodliwe działanie smogu?
Obecność smogu możemy rozpoznać po mętności powietrza, czemu – na skutek zawieszonych w powietrzu aerozoli – towarzyszy często zmiana koloru nieba z niebieskiego na szaro-brązowy. Wysoki poziom smogu może prowadzić do obniżenia widoczności, pogarszając warunki drogowe, z czym wiąże się zmniejszenie bezpieczeństwa na drogach.
Do najważniejszych skutków negatywnego oddziaływania zanieczyszczeń na organizm ludzki zalicza się przede wszystkim problemy z układem oddechowym – rozpoznać to można po nasileniu się kaszlu, kichaniu (traktowanego jako odruch obronny organizmu konieczny przy eliminacji większych cząstek z górnych dróg oddechowych), trudnościach z oddychaniem. Często to prowadzi do zapalenia oskrzeli i osłabienia czynności płuc. Przebywanie w środowisku zwiększonej koncentracji pyłów powoduje ból i stany zapalne gardła i inne podobne symptomy chorobowe związane z układem oddechowym u osób dotychczas zdrowych. Długotrwała ekspozycja na zanieczyszczenia powietrza może powodować podrażnienia oczu, w konsekwencji przyczyniając się do wystąpienia lub nasilenia się stanów zapalnych oka.
Warto podkreślić, że skutki zdrowotne wdychania zanieczyszczeń pyłowych dotyczą najczęściej osób w podeszłym wieku, chorujących na astmę oraz dzieci, które wdychają o połowę więcej powietrza, bo nie mają jeszcze w pełni wykształconego układu odpornościowego jak dorośli.
W jaki sposób możemy samodzielnie chronić się przed smogiem?
Rozsądne jest codzienne śledzenie jakości powietrza. W Polsce, z mocy prawa, służbę monitoringu jakości powietrza prowadzi Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, który na swoich stronach internetowych (powietrze.gios.gov.pl) obok informacji o aktualnych stężeniach zanieczyszczeń prezentuje system ich prognoz.
W momencie zagrożenia należy zminimalizować czas przebywania na zewnątrz. Dodatkowo warto jest sprawdzać prognozę pogody na najbliższe dni, bo to warunki atmosferyczne determinują powstawanie smogu. Powinno się zwracać uwagę na takie jej elementy, jak słaby wiatr, a przede wszystkim brak wiatru, które mogą sprzyjać nagromadzeniu się zanieczyszczeń powietrza.
Smog jest najbardziej niebezpieczny w chłodne dni przy pogodzie wyżowej (niska temperatura powietrza, słaby wiatr, bezchmurne niebo). Nawet jeżeli w ciągu dnia nie notuje się wysokich stężeń zanieczyszczeń, to w godzinach porannych i wieczornych należy unikać aktywności fizycznej na powietrzu – joggingu czy jazdy na rowerze.
Leszek Ośródka, dr nauk przyrodniczych, kierownik Zakładu Ochrony Atmosfery IMGW-PIB. Specjalizuje się w badaniu związków między warunkami biometeorologicznymi a zanieczyszczeniami powietrza, zwłaszcza w obszarach zurbanizowanych, i adaptacji miast do zmian klimatu.
Pyły zawieszone oddziałują negatywnie przede wszystkim na układ oddechowy, przyczyniając się do zachorowań na astmę oskrzelową, przewlekłą obturacyjną chorobę płuc (POChP) oraz infekcje dróg oddechowych, w tym zapalenie płuc. Ekspozycja prenatalna, zwłaszcza na pył PM2,5, może się przełożyć na gorszy rozwój i funkcjonowanie układu oddechowego u dziecka w wieku późniejszym.
- Zanieczyszczenia pyłowe skutkują także zwiększeniem zachorowań na choroby nowotworowe, w tym zwłaszcza raka płuca. Ryzyko wystąpienia tej choroby na obszarach, w których notuje się podwyższone stężenia pyłowe, może być większe o 20–40 proc. w stosunku do obszarów o niskich stężeniach.
- Ekspozycja na pył, zarówno krótkotrwała, jak i przewlekła, negatywnie oddziałuje również na układ krążenia. Drobne cząstki pyłu (PM2,5 oraz mniejsze) przedostają się z pęcherzyków płucnych do układu krążenia, a następnie dalej do narządów wewnętrznych, gdzie wywołują stan zapalny, stres oksydacyjny i wtórną aktywację sympatycznego układu nerwowego. W efekcie działania smogu w naczyniach dochodzi do uszkodzenia śródbłonka naczyń, destabilizacji oraz powstawania nowych blaszek miażdżycowych.
- Narażenie na podwyższone stężenia pyłu wpływa na zwiększenie ryzyka wystąpienia udaru mózgu.
- Ponadto pył zawieszony może powodować nadkrzepliwość krwi i sprzyjać powstawaniu zakrzepicy żylnej i tętniczej.
Może niszczyć roślinność, zmieniając jej zdolność do przeprowadzania fotosyntezy oraz zakłócać ekosystemy lądowe i wodne ze względu na osiadanie kwaśnych substancji zawartych w smogu:
- Cząstki metali ciężkich, przedostając się do gleby, wpływają na jej skład chemiczny i powodują degradację jej jakości.
- Opady atmosferyczne, występujące podczas wysokich stężeń, docierając na powierzchnię ziemi, przyczyniają się do zanieczyszczenia wód powierzchniowych. Substancje chemiczne, przedostając się do rzek, jezior i oceanów, zagrażają życiu ekosystemów wodnych.
- Zanieczyszczenia powietrza, w tym wypadku w dużej mierze ozon, szkodzą roślinom poprzez niszczenie liści, hamowanie fotosyntezy i zakłócanie procesów metabolicznych, co w efekcie może prowadzić do obniżenia plonów rolnych i wpływać na zdrowie ekosystemów naturalnych.
- Podobnie jak na ludzi, zanieczyszczenia powietrza mają negatywny wpływ na zdrowie zwierząt, zwłaszcza tych zamieszkujących obszary miejskie. Zwierzęta oddychające zanieczyszczonym powietrzem, analogicznie do człowieka, mogą doświadczać problemów zdrowotnych, takich jak choroby układu oddechowego.
- Zanieczyszczenia atmosferyczne, jak choćby dwutlenek siarki, mogą przyczyniać się do korozji metalowych elementów budynków i innych struktur urbanistycznych.