Badania pomiarowe sadzy atmosferycznej przeprowadzone przez trójkę badaczy z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu pozwalają ocenić jakość powietrza w różnych punktach miasta. Mogą też być punktem wyjścia do stworzenia mapy stolicy Dolnego Śląska pod kątem bezpiecznych zdrowotnie tras dla rowerzystów i pieszych.
Troje badaczy z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu: prof. Joanna Kamińska prof. Jan Kazak i doktorant ze Szkoły Doktorskiej UPWr Tomasz Turek połączyło prywatne pasje z naukową pasją i przeprowadziło badania dotyczące pomiarów jakości powietrza na różnych trasach rowerowych we Wrocławiu. W ciągu dwóch miesięcy jeździli codziennie trzema różnymi trasami (wszyscy wykorzystują jednoślady nie tylko jako codzienny środek transportu, ale też do rekreacji), dokonując za pomocą specjalistycznego sprzętu pomiarów zanieczyszczenia powietrza sadzą atmosferyczną. Do analizy danych konieczne było co najmniej dwadzieścia powtórzeń pomiarów w dni bez deszczu.
We współpracy z belgijską firmą VITO, która wypożyczyła nam sprzęt pomiarowy, wytypowaliśmy
trzy różne trasy, uwzględniając przy tym różnice w zagospodarowaniu terenu oraz natężeniu ruchu.
Chcieliśmy w sposób skwantyfikowany określić, która droga z punktu A do punktu B będzie najzdrowsza dla wrocławian – mówi prof. Jan Kazak z Instytutu Gospodarki Przestrzennej.
Trasy typowe dla dużego miasta
Jedna trasa zaczynała się na moście Grunwaldzkim, biegła przez centrum przez plac Dominikański do skrzyżowania ulic Hallera i Powstańców Śląskich, dalej biegiem obwodnicy śródmiejskiej do ulicy Ślężnej. Powrót – w kierunku placu Wróblewskiego do mostu Grunwaldzkiego. Druga trasa została wytypowana tak, by uwzględniać różne warunki – przebiegała w Śródmieściu, m.in. wzdłuż nadodrzańskich wałów, ulicami osiedlowymi w ścisłej zabudowie śródmiejskiej oraz ulicami o wyższym natężeniu ruchu, jak np. ul. Sienkiewicza. Trzeci szlak otaczał Nowy Dwór, prowadząc fragmentami ul. Żernickiej, Strzegomskiej oraz parku Tysiąclecia. Uzyskane pomiary posłużą do stworzenia mapy, która we fragmentach odcinkowych będzie pokazywała przeciętne stężenia sadzy atmosferycznej.
Wybraliśmy trzy różne typowe trasy: przez tereny zielone, osiedlowe o uspokojonym ruchu i wzdłuż
dróg zbiorczych, a więc o znacznym nasileniu ruchu samochodowego. Częstotliwość pomiarów, ale też i
to, że każde z nas musiało w związku z tym pokonywać wyznaczoną trasę dość wolno, w efekcie
pozwalają nam pokazać w konkretnych, bardzo małych fragmentach, jak rozkładają się stężenia sadzy
atmosferycznej – tłumaczą naukowcy UPWr.
Okazało się, że dla uzyskiwanych wskazań pomiarowych ma znaczenie, czy droga rowerowa przylegała do jezdni, czy była oddzielona pasem zieleni – wystarczyło zaledwie kilka metrów oddalenia drogi rowerowej od trasy o znacznym natężeniu ruchu samochodowego, by stężenie sadzy we wdychanym powietrzu było mniejsze.
Oczywiście oprócz różnic w przebiegu samych tras znaczenie mają też czynniki meteorologiczne, czy też sezon grzewczy. Inne, czyli znacznie niższe stężenia sadzy będą latem, w środku wakacji, a inne zimą, w
szczycie sezonu grzewczego. Nasze badania realizowaliśmy w okresie przejściowym, a więc we wrześniu
i październiku, kiedy już rośnie powakacyjne natężenie ruchu samochodowego, ale jeszcze nie ma sezonu
grzewczego. Uznaliśmy, że właśnie ten przejściowy czas będzie najbardziej reprezentatywny – wyjaśnia
Tomasz Turek.
Cel: publikacja i rekomendacje
Efektem przeprowadzonych badań będzie publikacja naukowa, która ma stanowić zalążek przyszłego projektu badawczego. Naukowcy z UPWr przyznają, że nie przeprowadzali analiz dla całej aglomeracji miejskiej, koncentrując się na analizie wpływu czynników lokalnych na stężenie zanieczyszczeń. Ale już ta analiza pokazuje, że znaczenie dla jakości powietrza mają wysokość budynków, ułożenie geograficzne dróg w stosunku do kierunków wiatrów najczęściej wiejących we Wrocławiu, nasadzeń zieleni czy charakteru tej zieleni.
Identyfikacja czynników wpływających na poziom stężeń sadzy atmosferycznej stanowić może bardzo
ważną informację zarówno dla planistów, urbanistów, architektów, jak i władz samorządowych. Wiedzę
tę mogą oni wykorzystać do bardziej zrównoważonego kształtowania przestrzeni miejskiej. To właśnie ci
decydenci mają wpływ na to, czy wzdłuż ulicy będzie trawnik, czy drzewa oddzielające chodnik bądź drogę rowerową od jezdni – tłumaczy prof. Jan Kazak, dodając, że przeprowadzone badania wyraźnie pokazują, że dla jakości powietrza, którym oddychają niezmotoryzowani mieszkańcy miasta znaczenie mają też najprostsze, jak się okazuje, decyzje i rozwiązania.
W naukach medycznych wpływ sadzy atmosferycznej na zdrowie człowieka to wciąż temat nowy. Publikacje naukowe ograniczają się do stwierdzenia, że im wyższe stężenie, tym bardziej niebezpieczne oddziaływanie, ale nie podaje się żadnych wartości progowych.
Każde stężenie sadzy atmosferycznej we wdychanym powietrzu jest szkodliwe, ponieważ to bardzo
drobne cząstki, które są składnikami pyłów zawieszonych. Wnikają do organizmu przez tkanki nabłonka,
dostają się do płuc i wywołują różne dolegliwości – podkreśla prof. Joanna Kamińska z Katedry
Zastosowań Matematyki i dodaje, że wykonane jesienią pomiary, analiza zebranych danych i publikacja
są punktem wyjścia do starań o grant, który może pozwolić na przeprowadzenie takich badań dla całego
miasta.
Tym bardziej, że troje naukowców wykonało też pomiary jakości powietrza w trzech wrocławskich parkach: Zachodnim, Szczytnickim i Południowym. Na rowerach, z czytnikami pomiarowymi, sprawdzali, jaki jest rozkład przestrzenny jakości powietrza pod względem sadzy atmosferycznej w parkach, a dokładniej na ile bliskość drogi sąsiadującej z brzegiem parku pogarsza jakość tego powietrza.
Alarmujące dane
Światowa Organizacja Zdrowia i Europejska Agencja Środowiska szacują liczbę śmiertelnych ofiar zanieczyszczeń powietrza w Polsce na ponad 40 tys. rocznie. Takie dane przekazywała przed pandemią koronawirusa Najwyższa Izba Kontroli. W raporcie przygotowanym przez NIK w 2018 roku można było przeczytać, że w dużych miastach największy wpływ na liczbę przedwczesnych zgonów mają zarówno piece komunalne, jak i ruch samochodów oraz lotnictwo. Szczególnie złe wskaźniki dotyczyły zanieczyszczenia pyłami zawieszonymi PM10 i PM2,5 oraz najbardziej toksycznymi dla zdrowia związkami takimi jak węglowodory, tlenki azotu i węgla.
Cząstki stałe PM, których składnikiem jest sadza atmosferyczna, to produkty wydostające się z układu wylotowego silnika w wyniku niecałkowitego spalania. Zawierają one m.in. pewną ilość cząstek węgla, związków siarki i azotu, metali oraz ciężkich węglowodorów. Długo utrzymują się w atmosferze i są łatwo wchłanialne. Nasycają się innymi
niebezpiecznymi związkami, przez co umożliwiają wniknięcie do organizmu metali ciężkich, w tym ołowiu, siarki, azotu i różnych węglowodorów. Szczególnie groźne dla zdrowia są cząsteczki PM 2.5 – najdrobniejsze z pyłów, które wnikając do płuc i krwioobiegu przyczyniają się do wielu poważnych chorób. Te najczęstsze to astma, przewlekłe choroby płuc, stany zapalne dróg oddechowych, nowotwory, choroby serca oraz układu nerwowego.
źródło: UPWr