Jak odległość od autostrady wpływa na jakość powietrza? Badania i analiza

Ilość samochodów jeżdżących po polskich drogach stale rośnie, a wraz ze zwiększeniem ilości pojazdów, wzrasta także stopień zanieczyszczenia. Proces spalania paliwa, bez względu na to, czy jest to benzyna czy olej napędowy, wiąże się z emisją do środowiska szkodliwych substancji, które negatywnie wpływają na jakość powietrza. Proces rosnącego smogu widoczny jest szczególnie w miastach.

Źródła i rodzaje zanieczyszczeń

Spalanie paliw to proces, który umożliwia pracę silników samochodowych, ale wynikają z niego poważne efekty uboczne. Spalanie paliw wiąże się bowiem z emisją zanieczyszczeń, które szkodzą jakości powietrza. Wśród nich należy wymienić dwie główne grupy:

  • Pyły: Mają one charakter stały i lotny. Stają się one nośnikiem szkodliwych substancji, jak np. metale ciężkie. Wraz z powietrzem trafiają do naszych dróg oddechowych i mogą stać się przyczyną wielu poważnych schorzeń.
  • Substancje gazowe: W największym stężeniu występuje dwutlenek węgla, gaz bezbarwny i bezwonny, który staje się przyczyną powstawania tzw. efektu cieplarnianego.

Wpływ wysokości na jakość powietrza

Wiele osób zastanawia się, czy wysokość piętra ma wpływ na jakość powietrza i ilość znajdujących się w nim szkodliwych dla zdrowia substancji. Tak, to, na którym piętrze mieszkamy, ma duży wpływ na powietrze, jakie wdychamy. Nie znaczy to jednak, że mieszkając wyżej, będziemy mogli cieszyć się całkowicie zdrowym i czystym powietrzem. Spaliny samochodowe unoszą się bowiem na wysokość nawet czterdziestu metrów.

Badania specjalistów jednoznacznie wskazują, że na wysokości dziecięciu metrów, co odpowiada trzeciemu piętru w bloku, znajduje się o 15-20% mniej zanieczyszczeń niż przy gruncie, a na wysokości dziesiątego piętra, czyli ok. trzydziestu metrów powietrze jest czystsze nawet o 25-40%.

Ecodriving i inne metody redukcji zanieczyszczeń

Na szczęście nowoczesne samochody wyposażone są w coraz lepsze filtry, które w dużym stopniu zatrzymują ilość zanieczyszczeń emitowanych do atmosfery. Wciąż jednak spaliny przenikają do powietrza. Sposób jazdy kierowcy ma duży wpływ na stopień intensywności generowanych zanieczyszczeń. Zgodnie z zaleceniami Unii Europejskiej kierowców obowiązuje tzw. ecodriving, czyli jazda ekologiczna, która jest już nawet jednym z obowiązkowych zadań na egzaminie na prawo jazdy. Przestrzeganie jej zaleceń ma ogromny wpływ na zmniejszenie ilości generowanych spalin. To przede wszystkim hamowanie silnikiem oraz szybsze włączanie wyższego biegu. Chodzi o to, by nie dopuścić do przekraczania wysokiej ilości obrotów silnika. W przypadku diesla bieg należy zmieniać przed osiągnięciem pułapu 2000 obr./min., zaś w silnikach benzynowych 2500 obr./min. Mniejsze spalanie ma miejsce także wtedy, kiedy samochód jest mniej obciążony.

Przeczytaj także: Przepisy Prawne Dotyczące Oczyszczalni Przydomowych

Istnieją także sposoby, które pozwolą ograniczyć ilość wdychanych spalin. Podczas jazdy samochodem, zdecydowanie bardziej korzystne jest zastosowanie klimatyzacji, która jest wyposażona w specjalny filtr, niż otwieranie okien i wdychanie powietrza bezpośrednio zanieczyszczonego przez spaliny pojazdów uczestniczących w ruchu drogowym. Kiedy biegamy czy jeździmy rowerem, wybierajmy miejsca oddalone od ruchliwych dróg. Unoszące się spaliny samochodowe w największym stężeniu kumulują się w odległości do pięćdziesięciu metrów od środka drogi. Najlepszym wyborem będą parki albo leśne ścieżki. Drzewa bowiem w bardzo dużym stopniu absorbują spaliny, a w ich pobliżu powietrze jest o wiele bardziej czyste. Istotne jest także jak najczęstsze spędzanie wolnego czasu w pobliżu natury, a najlepiej za miastem.

Negatywny wpływ dróg na środowisko przyrodnicze

Uczestnicząc w publicznej dyskusji o wpływie planowanej drogi ekspresowej S16 na Biebrzański Park Narodowy i Mazury, widzimy, że wiedza na temat najważniejszych mechanizmów negatywnego oddziaływania dróg na środowisko przyrodnicze nie jest powszechnie znana. Głównym czynnikiem negatywnego oddziaływania dróg na zwierzęta jest hałas generowany przez poruszające się samochody. Hałas jest tym większy, im większe natężenie ruchu pojazdów i im szybciej się one poruszają. Natężenie hałasu jest największe przy samej drodze, ale przejeżdżające pojazdy są dobrze słyszalne w szerokiej strefie rozciągające się po obu stronach drogi.

Zwierzęta reagują na hałas drogowy na rozmaite sposoby. Bardzo wiele gatunków ptaków mniej chętnie zakłada terytoria lęgowe lub żeruje w strefie oddziaływania hałasu drogowego. Tereny położone w szerokiej strefie rozciągającej się w pobliżu drogi podtrzymują mniejszą liczbę osobników danego gatunku niż takie same tereny położone poza zasięgiem hałasu. Budowa i eksploatacja drogi prowadzi zatem do sytuacji, w której na terenach do niej przyległych zmniejsza się pojemność siedlisk, w których ptaki mogą i chcą gniazdować.

Kolizje zwierząt z samochodami to najbardziej widoczne z negatywnych oddziaływań dróg na środowisko przyrodnicze. W kolizjach z dużymi (ale także i mniejszymi) zwierzętami giną ludzie, zniszczeniom ulegają samochody. Koszty przyrodnicze kolizji to przede wszystkim zmniejszenie liczebności lokalnych populacji wielu gatunków zwierząt. W Polsce, w kolizjach z samochodami giną przede wszystkim płazy, ssaki i ptaki, rzadziej gady. Tak jest np.

Drogi o dużym natężeniu ruchu stanowią oczywistą barierę w przemieszczeniach zwierząt. Niezależnie od tego, czy rezygnacja z przekroczenia drogi jest spontaniczna (podyktowana strachem) czy też wymuszona (np. wygrodzeniem pasa drogowego), konsekwencją jest uniemożliwienie zwierzętom realizacji naturalnych wzorców zachowań, prowadzące do negatywnych konsekwencji biologicznych. Udaremnienie dyspersji zwiększa wsobność genetyczną lokalnych populacji, upośledza możliwości kolonizacji przez populację nowych terenów, wymusza bytowanie w siedliskach które mogą być przegęszczone lub mają niedostateczną ilość pokarmu.

Przeczytaj także: Temperatura a efektywność biegu

Postępujący rozwój sieci drogowej, w szczególności dróg szybkiego ruchu i autostrad, oznacza w świetle wyżej opisanych faktów, szybko postępującą fragmentację siedlisk zwierząt. Obszary dogodnych dla ich występowania słabo przekształconych siedlisk nie tylko zmniejszają swą powierzchnię, ale w coraz większym stopniu podzielone są na izolowane płaty, pomiędzy którymi zwierzęta nie mogą się przemieszczać, lub takie przemieszczenia są wysoce utrudnione i wiążą się z dużym ryzykiem śmierci.

W ślad za rozwojem sieci drogowej postępuje skokowy wzrost obecności ludzi na terenach przylegających do drogi. Tereny położone w pobliżu dróg są daleko częściej odwiedzane przez ludzi poruszających się pieszo niż tereny odległe od dróg. Już sam ten fakt ma spore i niedoceniane znaczenie dla wielu gatunków zwierząt wrażliwych na płoszenie czy unikających po prostu obecności człowieka.

Drogi są ogromnym źródłem zanieczyszczeń dla zbiorników wodnych i cieków położonych w ich pobliżu. Wszystkie płynne i stałe zanieczyszczenia chemiczne, o wielorakich negatywnych oddziaływaniach na środowisko, generowane przez przejeżdżające pojazdy (np. smary, oleje, paliwo, płyny hamulcowe, ścierające się drobiny opon, okładzin hamulcowych itd.) są spłukiwane z powierzchni drogi do otoczenia.

Budowa nowych dróg oznacza dla środowiska przyrodniczego starty wykraczające poza oczywiste negatywne oddziaływania opisane wyżej - hałas, zanieczyszczenie powietrza, zanieczyszczenie wód, śmiertelność zwierząt. Drogi są bardzo silnym motorem ogromnych, często nieodwracalnych przekształceń krajobrazu w skali wykraczającej daleko poza pas drogowy. Podstawowym negatywnym skutkiem budowy nowych dróg jest bardzo szybko postępująca zabudowa terenów przylegających do dróg.

Przykłady i badania

Aleje muszą się zmienić, otworzyć na ludzi. Na razie o zmianach mówi się po cichu, nieśmiało. Nie ma konkretnych planów, długofalowej wizji, woli politycznej. Są za to obawy, żeby nie rozzłościć kierowców, którzy są bardzo wpływową grupą wyborców. I tylko od czasu do czasu w przestrzeni publicznej pojawiają się różne pomysły na Aleje i to jak je zmienić.

Przeczytaj także: Trądzik a nawodnienie

Obawiam się jednak, że nasadzenia niewiele pomogą mocno zanieczyszczonemu powietrzu. W najgorszym wypadku mogą go nawet pogorszyć. Jak pokazują badania naukowców prowadzone w kanionach ulicznych w Antwerpii, obecność drzew w takich miejscach, utrudnia wentylację i zwiększa zanieczyszczenie pyłem (PM10) o około 1,4 proc. i sadzą o około 8 proc.

Aleje potrzebują strategicznej decyzji. Musimy wiedzieć, w którą stronę mają ewoluować, by móc wprowadzać kolejne zmiany. Na razie jednak politycy boją się dotknąć tej sprawy i odwlekają ją w czasie, konserwując obecne, fatalne rozwiązanie. Według dr. Tadeusza Kopty z Politechniki Krakowskiej, w krajach OECD (Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwoju, skupiająca wysoko rozwinięte kraje) pojazdy samochodowe są największym źródłem skażenia środowiska, obciążając go ponad 15 tysiącami związków chemicznych.

Autobus, który emituje niewiele większą ilość spalin niż samochód osobowy, przewozi tyle osób ile 70 samochodów w mieście i 30 samochodów poza miastem. Tym sposobem transport zbiorowy jest znacznie mniej szkodliwy dla środowiska niż transport indywidualny. Jeszcze lepszy jest rower - nie emituje żadnych zanieczyszczeń.

Droga prowadząca przez las powoduje usychanie drzew pod wpływem zaburzenia stosunków wodnych na danym obszarze i szkodliwego działania spalin. Część emitowanych spalin i pyłów osiada w pobliżu drogi. Według dr. Jana Gronowicza z Politechniki Szczecińskiej szacuje się, że 15 mln ha powierzchni Polski, czyli niemal połowa terytorium kraju, pozostaje bezpośrednio pod wpływem działania spalin i pyłów.

Główne składniki spalin i ich wpływ na środowisko

  • Dwutlenek węgla: Jest głównym gazem cieplarnianym.
  • Tlenki azotu: W postaci kwaśnych deszczy niszczą rośliny, powodują zakwaszenie wód i gleby. Są także prekursorami związków rakotwórczych i przyczyniają się do powstawania smogu fotochemicznego.
  • Dwutlenek siarki: Emitowany do atmosfery łączy się z parą wodną tworząc kwas siarkowy, następnie powraca na ziemię w postaci kwaśnego deszczu lub jest składnikiem tzw. kwaśnej mgły. Działa drażniąco na drogi oddechowe powodując skurcz oskrzeli.
  • Tlenek węgla: Jest gazem silnie toksycznym, przyczynia się do powstawania smogu fotochemicznego. Łączy się z hemoglobiną, blokuje transport tlenu we krwi. Powoduje problemy oddechowe, sercowe, bóle i zawroty głowy, nudności oraz kłopoty ze wzrokiem. W większym stężeniu powoduje śmierć.
  • Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA): Powstają podczas niepełnego spalania paliwa. Jest to cała grupa związków z najbardziej znanym i toksycznym benzo(a)pirenem. Od dawna wiadomo, że są one rakotwórzcze.
  • Benzen: Jest domieszką do paliw, jego zawartość w paliwie wynosi ok. 3%. Ponieważ jest substancją bardzo lotną, łatwo wydostaje się ze zbiorników zwłaszcza przy tankowaniu, jego resztki są także zawarte w spalinach.
  • Pyły: Głównym źródłem emisji pyłów z transportu są silniki Diesla. Zwiększające się ceny paliw spowodowały większe zainteresowanie nabywaniem samochodów z silnikami wysokoprężnymi.
  • Ołów: Pochłaniany przez rośliny, następnie spożywany przez człowieka i zwierzęta powoduje choroby. Mleko krów karmionych skażoną ołowiem żywnością jest szkodliwe dla ludzi.
  • Platyna: Katalizatory powodują bowiem zanieczyszczenie powietrza platyną, która jest używana do ich produkcji czyli innym szkodliwym metalem ciężkim. Platyna działa teratogennie (uszkadza płód) i jest wydalana z moczem, co prowadzi do uszkodzenia nerek.
  • Ozon: Ozon nie jest bezpośrednim składnikiem spalin samochodowych, lecz powstaje w skomplikowanej reakcji fotochemicznej z udziałem tlenków azotu, tlenku węgla i węglowodorów, pochodzących ze spalin silnikowych. Ozon w dużym stężeniu w atmosferze uszkadza rośliny, wnikając do wnętrza tkanek liści przez aparaty szparkowe, które otwierają się szerzej i pozostają otwarte dłużej niż zwykle. U ludzi ozon atakuje układ oddechowy.
  • Dioksyny: Spaliny samochodowe należą do jednych ze źródeł dioksyn.

Smog

Wysokie stężenie spalin w powietrzu może prowadzić do powstania smogu:

  • Smog londyński: Występuje w okresie zimowym przy temperaturze -3÷+5°C. Spowodowany jest głównie zanieczyszczeniem powietrza wskutek emisji dwutlenku siarki i pyłów pochodzących ze spalania węgla i produktów naftowych.
  • Smog fotochemiczny (typu Los Angeles): Pojawia się zazwyczaj w miesiącach letnich, przy temperaturze powyżej +26 °C. Powstaje w troposferze, najniższej warstwie atmosfery, w momencie wystąpienia w niej bardzo wysokich stężeń ozonu, tlenku węgla, dwutlenku siarki, tlenków azotu, a także drobnych pyłów.

Studia i raporty

Niniejszy raport zawiera przegląd studiów dotyczących narażenia na zanieczyszczenia z ruchu drogowego. Wyniki 23 odrębnie przeprowadzonych badań naukowych pokazują, że poziomy zanieczyszczenia powietrza w samochodzie często osiągają stężenie, która może zagrozić zdrowiu człowieka.

W ogólności niniejsze studium stwierdziło, że pojazdy samochodowe i inne ruchome źródła są odpowiedzialne za ponad 90% ryzyka nowotworowego związanego z zanieczyszczeniem powietrza - w większości pochodzących od silników dieslowskich - w większości pochodzących od silników dieslowskich - sadzy, cząstek stałych i tlenków azotu, niż otaczające powietrze w pobliżu stacji monitorujących.

Studia prowadzone w sąsiedztwie międzystanowych dróg nr 405 i 710 w południowej Kalifornii wykazały, że stężenie mikrocząstek sadzy w powietrzu jest ponad 25 razy większe w pobliżu autostrad, i że stężenia zanieczyszczeń stopniowo obniżają się aż do poziomów normalnych (tła) w odległości ok. 300 metrów czyli ok. 330 jardów, oddalając się od autostrady.

Studium z 2003 roku pokazuje, że występuje ścisły związek pomiędzy ruchem drogowym a stężeniem na poboczu kancerogenów [czynników rakotwórczych - KL], 1, 3- butadienu i wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (PAH) zaadsorbowanych na cząstkach [pyłu].

Studium zanieczyszczenia powietrza zostało wykonane w ramach inicjatywy obniżenia emisji samochodów ciężarowych z silnikami Diesla w West Oakland. Badacze mierzyli stężenia cząstek stałych pochodzących z silników Diesla w pobliżu pojazdów ciężarowych, zarówno ruchomych jak i stojących na jałowym biegu w West Oakland Port.

Czynniki takie jak poziom zurbanizowania w miejscu urodzenia i w okresie wychowania są związane z podwyższonym zagrożeniem schizofrenią.

Narażenie na mikrocząstki sadzy (pył zawieszony, PM25) wiąże się z epizodami chorób układu krążenia oraz umieralnością osób starszych i osób chorych na serce. Poziom PM2,5 wewnątrz pojazdu (średnia 24/µg/m3) związany był ze zwiększonym poziomem markerów stanu zapalnego i białek układu krzepnięcia we krwi, zmiennością rytmu serca oraz innymi zmianami w układzie krążenia.

Niniejsze studium opublikowane w 2001 roku w Czasopiśmie Amerykańskiego Towarzystwa Medycznego wykazuje, że rozszerzający się transport publiczny wraz z innymi środkami ograniczającymi ruch drogowy podczas Olimpiady w Atlancie w 1996 roku obniżyły ilość ostrych przypadków napadów astmy u dzieci o 44%, zredukowały stężenie ozonu o 28% i poranne korki uliczne o 22,5%.

Życie w pobliżu autostrady

Dr hab. Agnieszka Babczyńska opowiada, jak wygląda życie w pobliżu autostrady. Wyjaśnia, że w okresie budowy drogi, który wydaje się najtrudniejszy, wszystko diametralnie się zmienia, a świat zwierząt zostaje, i to dosłownie, wywrócony do góry nogami. Dla wielu gatunków autostrada jest nieprzekraczalnym pasem (wydzielone przejścia znajdują się przede wszystkim w miejscach przecinających szlaki migracji). "Nie mamy jednak wątpliwości, że natura sobie poradzi i zwierzęta przyzwyczają się do nowej sytuacji".

Po ustabilizowaniu środowiska można spotkać gatunki, które wykorzystują zmienione warunki. Dobrym przykładem są ptaki drapieżne, które przesiadują nieopodal, czekając na ofiary ruchu samochodowego.

Należy pamiętać, że z istnieniem autostrady wiążą się też hałas, drgania i różne zanieczyszczenia. - Ostatni z wymienionych elementów jest szczególnym przedmiotem naszego zainteresowania. To bardzo ciekawy temat, ponieważ nie rozmawiamy tylko o wpływie ruchu samochodowego na gazowe zanieczyszczenie powietrza, lecz również o pyłach, które dostają się do środowiska w wyniku eksploatacji pojazdów. Może to być pył powstający na skutek ścierania się różnych, plastikowych, metalowych czy gumowych części samochodów - tłumaczy specjalistka.

Pyły w okolicach autostrad

Jak wspomniała dr hab. Babczyńska, pyły w okolicach autostrad są złożoną mieszaniną różnych związków. Tworzą się wskutek ścierania takich elementów samochodów jak klocki czy tarcze hamulcowe, opony, amortyzatory, łańcuchy, pasy oraz sprężyny. Ich zasięg rozprzestrzeniania/osiadania również jest różny. Z tego względu inne zanieczyszczenia znajdziemy na roślinach przy autostradzie, a inne na liściach drzew w pewnej odległości. Znaczenie ma też, oczywiście, ukształtowanie terenu wokół autostrady: czy są to płaskie powierzchnie, trawy i łąki, czy też obszary górzyste albo pokryte lasem.

Z naszej perspektywy bardzo ważny jest skład chemiczny tworzywa, z którego wykonywane są opony. Wiemy, że są to polimery z najróżniejszymi domieszkami. Ich mikrocząstki najpierw unoszą się w powietrzu, a potem opadają, pokrywając rośliny i wszystko wokół. Ze względu na swoje właściwości fizykochemiczne i porowatość to prawdziwe konie trojańskie, które transportują "pasażerów na gapę", czyli inne związki organiczne i nieorganiczne, które dodatkowo komplikują toksyczność pyłów autostradowych.

Tabela: Wpływ odległości od autostrady na stężenie zanieczyszczeń

Odległość od autostrady Stężenie zanieczyszczeń (wartości względne) Uwagi
Bezpośrednio przy autostradzie Najwyższe Wysokie stężenie pyłów i spalin
Do 50 metrów Wysokie Kumulacja spalin samochodowych
100-300 metrów Średnie Stopniowy spadek stężenia zanieczyszczeń
Powyżej 300 metrów Niskie Poziomy zbliżone do tła

tags: #jak #odległość #od #autostrady #wpływa #na

Popularne posty: