Smog fotochemiczny znany jest także pod nazwami smog kalifornijski, smog typu Los Angeles, smog biały i smog jasny. Stanowi problem miast, głównie tych położonych w strefie podzwrotnikowej, ale pojawia się też gdzie indziej, w tym w Polsce. W tym artykule omawiamy jego powstawanie, skutki obecności smogu fotochemicznego w powietrzu oraz sposoby ochrony przed nim.
Przyczyny powstawania smogu fotochemicznego
Do powstania smogu fotochemicznego dochodzi na skutek połączenia odpowiednich warunków atmosferycznych z obecnością w powietrzu określonych zanieczyszczeń. Potrzebne są bowiem:
- wysoka temperatura (najlepiej w granicach około 24-35°C), połączona z intensywnym promieniowaniem UV oraz wilgotnością poniżej 70% i słabym wiatrem,
- tlenki azotu i węgla oraz węglowodory – ich główne źródło (zwłaszcza w ciepłe dni) to pojazdy silnikowe.
Kiedy wymienione tutaj zanieczyszczenia zostaną poddane promieniowaniu UV, zachodzą reakcje chemiczne i fotochemiczne, skutkujące powstaniem toksycznych związków, w tym ozonu.
Smog fotochemiczny został po raz pierwszy zaobserwowany i opisany w latach 40. XX w. w Los Angeles, stąd określanie go mianem smogu typu Los Angeles lub kalifornijskiego.
Najlepsze warunki do jego powstania występują w miastach położonych w strefie podzwrotnikowej, dlatego poza Los Angeles zmagają się z nim m.in.: Meksyk, Ateny, Santiago, São Paulo, Bangkok, Tokio.
Jednak smog ten pojawia się także w innych częściach świata, a w miesiącach letnich bywa obecny w polskich miastach.
Skład smogu fotochemicznego
W skład smogu jasnego wchodzą:
- ozon,
- azotan nadtlenku acetylu,
- aldehydy, np. formaldehyd (HCHO) i acetaldehyd (CH₃CHO)
- tlenki azotu,
- tlenek węgla,
- węglowodory,
- lotne związki organiczne,
- peryksoacetyloazotan (PAN, CH₃COOONO₂).
Ponadto w smogu fotochemicznym mogą być obecne inne wtórne aerozole organiczne oraz pyły zawieszone.
Smog typu Los Angeles a smog londyński
Smog fotochemiczny od smogu londyńskiego (kwaśnego) różni się okolicznościami powstawania oraz składem. Wspólną cechą obu rodzajów smogu jest negatywny wpływ na zdrowie ludzi i zwierząt oraz na środowisko.
Dokładne różnice między nimi prezentujemy w poniższej tabeli.
| Rodzaj smogu | Smog fotochemiczny (kalifornijski, biały) | Smog londyński (kwaśny, czarny) |
| Sposób powstawania | Powstaje w wyniku reakcji fotochemicznych przy silnym nasłonecznieniu i obecności zanieczyszczeń (NOx, COx, węglowodorów) | Powstaje przy inwersji temperatury, dużej wilgotności i spalaniu paliw stałych (głównie węgla) |
| Warunki sprzyjające | Słaby wiatr, wysoka temperatura (24-35°C), suche i słoneczne dni | Mgła, niska temperatura, brak wiatru, duża wilgotność |
| Pora roku | Lato, wiosna | Zima, późna jesień |
| Główne źródła zanieczyszczeń | Transport drogowy, przemysł, emisje komunikacyjne | Ogrzewanie budynków, spalanie biomasy i węgla, przemysł |
| Składniki smogu | Ozon (O₃), PAN, tlenki azotu (NO, NO₂), formaldehyd, aldehydy, LZO, tlenek węgla (CO) | Dwutlenek siarki (SO₂), tlenki azotu, tlenek węgla, sadza, pyły (PM), kwas siarkowy (H₂SO₄) |
| Wygląd | Jasna mgiełka | Gęsta, ciemna zawiesina |
| Miejsce występowania | Główne miasta strefy podzwrotnikowej: Los Angeles, Meksyk, Ateny, Tokio, Santiago; również Polska latem | Historycznie Londyn; dziś często występuje w miastach Europy Środkowo-Wschodniej, w tym Polsce |
Smog kalifornijski a zdrowie
Ozon oraz pozostałe składniki smogu fotochemicznego mogą negatywnie wpływać na zdrowie i samopoczucie.
Wśród skutków krótko- i długotrwałej ekspozycji na te zanieczyszczenia najczęściej wymienia się:
- bóle głowy,
- kaszel i podrażnienie gardła,
- uczucie ucisku w klatce piersiowej,
- ograniczoną wydolność płuc i trudności w oddychaniu,
- zaostrzenie objawów astmy i alergii,
- stany zapalne i uszkodzenie wyściółki płuc,
- nasilenie przewlekłych chorób płuc, w tym rozedmy,
- wzrost ryzyka rozwoju chorób nowotworowych,
- pogorszenie funkcjonowania układu nerwowego – większe ryzyko demencji oraz zaburzenie rozwoju funkcji poznawczych u dzieci.
Warto zaznaczyć, że negatywne skutki smogu dotyczą zarówno ludzi, jak i zwierząt.
Inne skutki smogu fotochemicznego
Poza szkodliwym wpływem na zdrowie ludzi i zwierząt, smog fotochemiczny oddziałuje negatywnie również na roślinność. Pod wpływem ozonu dochodzi do uszkodzenia liści i osłabienia fotosyntezy.
Ponadto ozon może przyczyniać się do degradacji materiałów budowlanych, np. powłok malarskich i tworzyw sztucznych.
Smog fotochemiczny w Polsce
W Polsce smog kalifornijski występuje w dużych aglomeracjach, takich jak Warszawa, Kraków, Wrocław czy Katowice.
Jeśli chodzi o stężenie ozonu, to warto wspomnieć o wynikach z 2015 roku. Podczas upalnego lata w 41 stacjach (na 100 mierzących ozon w Polsce) odnotowano przekroczenia akceptowalnego poziomu tego związku przez więcej niż 25 dni w roku.
W 2018 r. do przekroczeń poziomu ozonu doszło w 28 stacjach.
Wpływ zmian klimatu na częstotliwość występowania smogu fotochemicznego
Coraz częstszemu występowaniu smogu fotochemicznego w Polsce sprzyjają zmiany klimatyczne. Porównując dane meteorologiczne z ostatnich dziesięcioleci, można zauważyć że liczba dni upalnych w latach 2011-2020 była znacznie wyższa niż w dekadzie 1981-1990.
Oto jak sytuacja zmieniła się pod tym względem w trzech dużych miastach Polski:
- Kraków – wzrost z 45 do 136 dni upalnych,
- Wrocław – wzrost z 56 do 174,
- Szczecin – wzrost z 45 do 92.
Warto zaznaczyć, że Polska nie jest pod tym względem wyjątkiem, ponieważ z raportu „European State of the Climate 2024” wynika, że 2024 rok był najcieplejszym rokiem w Europie w historii pomiarów.
Ochrona przed smogiem Los Angeles
W Polsce ochrony przed smogiem fotochemicznym potrzebują przede wszystkim mieszkańcy dużych aglomeracji.
Biorąc pod uwagę fakt, że zanieczyszczenia tworzące ten typ smogu pochodzą głównie z pojazdów silnikowych, szansę na ograniczenie emisji stanowią transport miejski. W przypadku mniejszych tras odpowiednie będą też rower lub hulajnoga.
Do poprawy jakości powietrza w miastach przyczynia się także tworzenie stref bez samochodów oraz zielonych dachów.
Oczyszczacz powietrza na smog fotochemiczny
Najskuteczniejszą metodą ochrony przed smogiem fotochemicznym wewnątrz budynku jest zastosowanie dobrego oczyszczacza powietrza. Urządzenie powinno przede wszystkim:
- mieć odpowiednią wydajność – czyli dostosowaną do powierzchni pomieszczenia,
- być wyposażone w filtr HEPA oraz filtr węglowy – wspólnie usuwają z powietrza prawie 100% zanieczyszczeń.
Oba oczyszczacze powietrza Klarta spełniają te warunki i doskonale nadają się do walki ze smogiem fotochemicznym.
Źródła
- K. Majewska, Smog fotochemiczny – wpływ na zdrowie, metody oznaczania i działania zaradcze, biotechnologia.pl.
- B. Rani , U. Singh , A. K. Chuhan , D. Sharma , R. Maheshwari, Photochemical Smog Pollution and Its Mitigation Measures, scispace.com.
- Letnie zagrożenia #2 – Dlaczego warto sprawdzać jakość powietrza również latem?, mappingair.meteo.uni.wroc.pl.
- O ozonie w polskiej stronie, mappingair.meteo.uni.wroc.pl.
- Air Quality in Europe – EEA Report 2023, eea.europa.eu.
- Stan klimatu w Europie, climate.copernicus.eu
Izabella Romanowska
Ekspertka KlartaEkspertka od oczyszczaczy powietrza z 8 letnim doświadczeniem w branży. Moją pasją jest tworzenie przyjaznych dla środowiska i skutecznych rozwiązań, które pozwolą Ci cieszyć się czystym i świeżym powietrzem w Twoim domu czy biurze.