Mi az, hogy szmog, és hogyan öl? - Csak füst az élet

Tudomány

A hét végén elrendelt fővárosi szmogriadó felhívhatja a figyelmet arra, mi minden kerül nap mint nap a levegőbe, ami amúgy nem oda való. Barotányi Zoltán
A hét végén elrendelt fővárosi szmogriadó felhívhatja a figyelmet arra, mi minden kerül nap mint nap a levegőbe, ami amúgy nem oda való.

Az ember és a megannyi más élő organizmus tiszta levegő belégzésére rendeltetett - alkalmanként azonban ennél jóval szélsőségesebb kondíciókkal is meg kell küzdeniük. A tiszta (és száraz!) levegő ideális esetben 99 százalékban nitrogént és oxigént tartalmaz, a maradék egy százalék túlnyomó része is argon (egy nemesgáz), és csak a maradékot teszi ki a szén-dioxid, a vízgőz és társaik, melyek jelenléte mind a földi klíma, mind az élet szempontjából létfontosságú. (Bizony, a sokat gyalázott üvegházhatás is, anélkül ugyanis dermesztő hideg volna Földünkön!) Ez utóbbiak aránya persze feljebb is mehet (a vízgőzé akár négy térfogatszázalékig is), ám ezért már valakinek tennie kell valamit: vagy a természetnek, vagy az emberiségnek.

S ha arról van szó, az úgynevezett természetet (a világ nem antropogén részét) nem lehet lepipálni.

Hamu és por

A Föld történetének legbrutálisabb légköri, légszennyezési katasztrófáit alighanem a becsapódó kozmikus objektumok okozhatták - ekkor a légkörbe jutó anyagok (por, gázok, vízgőz elegyesen) évekig, esetleg évtizedekig elhomályosíthatták az eget, szabályos kozmikus telet és sötétséget okozva, s kihalási hullámokat elindítva. Bár ezekről nincs személyes tapasztalata az emberiségnek (ezért vagyunk még életben), a nagyobb természetű vulkánkitörésekből már kaphattunk némi ízelítőt, noha a földtörténet igazán nagy volumenű vulkános periódusai jóval az ember megjelenése előtt zajlottak, s az utolsó nagy szupervulkáni kitörések (Toba-tó, Yellowstone, Campi Flegrai) is megelőzték az írott történelmet. Ami nem jelenti azt, hogy ne futhatnánk még bele egy újabba - már ha addig ki nem irtjuk magunkat, sk. A vulkáni működés által okozott légszennyezés már csak azért is érdekes, mert sok tekintetben megelőlegezi az antropogén szennyező tevékenység számos hatását és következményét. Ilyenkor ugyanis az obligát vízgőz és a hatalmas mennyiségű finom vulkáni por mellett - melynek jó része kémiai értelemben apró szemes vulkáni üveg, ami belélegezve belülről vágja szét a tüdőt: rengeteg apró vérzést okoz, ami előbb-utóbb fulladásos halálhoz vezet - töméntelen gáz szabadul ki, többek között kén-dioxid és más kén-oxidok. Ezekből a magasabb légkörben finom kénsavcsöppek képződnek, ami nem csupán pusztító savas esőkhöz vezet, de fényviszszaverő hatásánál fogva jelentősen rontja a besugárzási mérleget. Még szerencse, hogy az igazán jelentős vulkánkitörések - emberi léptékkel mérve az időt - viszonylag ritkák, a nagy kozmikus becsapódások pedig földtörténeti skálán mérve sem túl gyakoriak. A természetes légkörszennyezés okozói között szokták emlegetni a (részben sivatagi eredetű) porviharokat és a gigantikus erdőtüzeket is, jóllehet ezek eredetéhez és az általuk okozott gondok súlyosságához, ha nem is mindig, de gyakorta hozzájárul az emberi tevékenység is, gondatlan gyújtogatás, felelőtlen erdőégetés vagy az időnként teljesen agyatlan földművelési gyakorlat formájában.

Sej, van számos utca

Az emberi eredetű légszennyezés, ha az előállított szennyező anyagokat tekintjük, nem különösképpen specifikus. A természet maga is képes produkálni ilyesmit, még ha a szennyező tevékenység során mutatott szorgalom fajtánk mellett szól is. A légszennyező anyagok között akadnak hajtógázok, hűtőanyagok - ezek tipikusan klórozott szénhidrogének -, melyek leginkább a magaslégköri ózont veszélyeztetik, s előfordulhatnak közöttük a bányászat meg a cementgyártás során felszabaduló porszerű anyagok is. A szemétlerakásból, a szennyvizekből, valamint a nagyüzemi állattartás során - például a kérődzők gyomrában - keletkező metánt is fel szokták sorolni, erős üvegházhatása okán. Ám a legtöbb és legveszélyesebb szenynyező anyag mégiscsak a fosszilis energiahordozók elégetése során keletkezik. Használjuk üzemanyagként vagy fűtőanyagként, a szénhidrogének, a kőszén és a fa általában tökéletlen elégetése során rengeteg nem kívánt melléktermék kerül a levegőbe. A szennyezés históriája egyben az emberiség energiafelhasználásának (és pocsékolásának) története is.

A légszennyezés legtipikusabb formája a szmognak nevezett jelenség - apró cseppes (aeroszolizálódott) vízgőz, por, füst és a fosszilis tüzelőanyagok (főként szén) elégetéséből származó gázok (mindenekelőtt a kén-dioxid) keveréke. Először egy bizonyos dr. Henry Antoine Des Voeux írta le egy 1905-ben tartott egészségügyi konferencián. Tőle származik a szmog (smog) mozaikszó is, amely a füst (smoke) és a köd (fog) összevonásából keletkezett. Magyarul: füstköd.

A szmoggal igen korán meg kellett birkóznia fémkohászattal foglalkozó vagy esetleg szimplán csak szénfűtéssel - jó ideig faszénnel - élő eleinknek. Angliában már a középkorban gondot okozott, pláne amikor a parlamentnek kellett üléseznie, így hát I. Edward király a (királyi család számára is) elviselhetetlen levegő miatt már 1303-ban betiltotta London városában a szénfűtést. Ez a klasszikus, a széntüzeléshez kötődő füstköd egy időben jellegzetessége volt minden ipari városnak, s a speciális klimatikus viszonyok miatt különösen a XIX. századi Londonnak. Nem csoda, hogy a jelenség sztereotip kísérője minden viktoriánus korban zajló filmalkotásnak - különös tekintettel a Dr. Jekyll- és Hasfelmetsző Jack-adaptációkra. A reduktív (ez a koromnak és a kén-dioxidnak köszönhető) avagy London-típusú szmog keletkezéséhez hozzájárul, hogy a kőszén kémiailag korántsem tiszta szén. Inkább óriási, hálós szerkezetű, aromás, többek között ként és nitrogént is tartalmazó szénhidrogén-molekulákból álló, speciális anyag, melynek égésekor kén-oxidok is keletkeznek. Amikor ez a szennyeződés a klasszikus, természetes módon kondenzálódott vízgőzzel, magyarul köddel találkozik, apró kénessav-, illetve kénsavcsöppek jönnek létre, amelyek belélegezve roncsolják a légutakat. Az efféle szmog kialakulásához nagyban hozzájárul, hogy a szén elégetésekor rengeteg korom és por is távozik a kéményen keresztül, amely kondenzációs magként szolgál - ezen válik ki a túlhűlt, páradús levegőből a víz, tehát a korom még fokozza is a ködképződést. (Hasonló a hatása a kőolaj elégetésének is - márpedig e napokban gáz híján ezzel működik a legtöbb erőmű és távhőszolgáltató.) Mindehhez csupán szélcsendes, ámde kellően hűvös idő, magas légnyomás (stabil anticiklonális hatás) és kellően páradús levegő kell, napfény viszont egyáltalán nem: az ilyen szmog borult időben és éjszaka is hízik. Az elmúlt hetekben pontosan ilyen időjárás volt Magyarországon.

Az utóbbi százötven év több szmogkatasztrófát hozott, melyek ehhez a "londoni", kén-dioxidos szmoghoz köthetők. Az 1952-es londoni "Nagy Szmog" egyes becslések szerint négyezer ember (jórészt csecsemők, kisgyermekek és idős emberek) halálához vezetett mindössze négy nap leforgása alatt (december 5-9. között). További nyolcezren utóbb, a következményekbe haltak bele - más kérdés, hogy kezdetben a nagyszámú, légúti okokra visszavezethető halálesetet influenzajárványnak tulajdonították. A katasztrófa nyomán komolyan szigorították a kén-dioxid-kibocsátást, ennek megfelelően a klasszikus londoni szmog jórészt már a múlté, habár időről időre előfordul a világ számos nagyvárosában, így Londonban is.

Szenny, olimpia

Ahogy a robbanómotorok fokozatosan elfoglalták a fő szennyező forrás megtisztelő pozícióját, úgy terjedt el egyre inkább a Los Angeles-i típusúnak is nevezett - legcsodásabb formájában azonban Athénban tanulmányozható - fotokémiai szmog, ami a legtöbb helyen leváltotta a London-típusút. Ez napfényes időben, intenzív közlekedés mellett (mifelénk, városokban inkább nyáron vagy legalábbis a melegebb félévben) alakul ki, amikor a robbanómotorokban tökéletlenül elégő üzemanyagból visszamaradó szénhidrogének és egyéb szerves vegyületek (például aldehidek) és az égéstermékként keletkező nitrogén-oxidok (és a fémsók!) reagálnak egymással a napfény, pontosabban az annak részét képező ultraibolya sugárzás hatására. A keletkező aeroszol- gáz keverék gazdag az olyan gusztusos vegyületekben, mint a formaldehid, a különféle ketonok, az egzotikus nevű peroxiacetil-nitrátok vagy a hidrogén-peroxid. Ráadásként még ózont is tartalmaz, amely csak a magas légkörben hasznos, itt lent ingerli és roncsolja a szemet, a nyálkahártyákat és a légutakat. Ráadásul az erősen oxidatív fotokémiai szmog az embereken és az állatokon kívül rossz hatással van a növényekre, az épített környezetre és korrozív hatása miatt a fémtárgyakra is. Mint látható, a kétfajta szmog kialakulása egyáltalán nem zárja ki egymást, vígan működhetnek egymás mellett is, ráadásul az aktuálisan kialakuló füstködhöz hozzáadódik a járművek meg az ipar által kibocsátott por és korom, azaz a szilárd, lebegő szennyezés, amely mindenhol megülepszik, s akkor is felvernék a mozgó járművek, ha a továbbiakban (jó útra térve) egy deka füstöt sem bocsátanának ki.

Afféle egzotikumként említésre méltó továbbá az úgynevezett délkelet-ázsiai, fél kontinensnyi területet beterítő barna köd. E sajátos keverék létrejöttéhez alkotó módon járult hozzá, hogy a legszebb malthusi rémálmoknak megfelelően (továbbá azokra rácáfolva) elszaporodó lakosság vadul közlekedik, többek között hol primitívebb, hol szofisztikáltabb robbanómotorok segítségével (ezek a fotokémiai szmog forrásai), minden létező szerves dologgal fűt, de minimum főz, ráadásul vadul égeti az erdőt. Az események gyakorta kicsúsznak a piromán erdőirtók kezei közül, s ilyenkor leég fél Szumátra és Borneó. Az olimpia alkalmából a világ sportszerető része által is megtapasztalt legendás pekingi légköri viszonyok létrejöttéhez pedig alkotó módon járul hozzá a természet, amikor időről időre a Góbi sivatag felől érkező porviharok terítik be finomabb-durvább matériával a nagyvárost - ideális környezetet kínálva a gyárkéményekből, tűzhelyekből és kipufogócsövekből származó szerves és szervetlen molekulák számára.

Te csodás

Minthogy már jó ideje tisztában vagyunk a szmogfélék és más légszennyezési formák jelentette egészségügyi kockázattal, az államok és közösségek, így az EU is hivatalosan megállapított kvótákkal igyekszik keretek között tartani a légszennyezést.

A szennyező anyagok egy részénél éves határt szabnak meg, azaz előfordulhatnak napok, amikor a légkörben több a megengedettnél a nitrogén-dioxid (határérték: 40 mikrogramm/köbméter), a kén-dioxid (20 mg/m3), az ólom (0,5 mg/m3) vagy a 10 mm-nél kisebb por, az ún. PM10 (40 mg/m3), de éves átlagban a szennyeződés nem haladhatja meg ezeket az értékeket. A súlyosan mérgező gázoknál rövid távú, általában nyolcórás átlagokat számolnak: ennek megfelelően ilyen időszakokban a szén-monoxid koncentrációja nem lépheti túl a 10 000 mg/m3-t, az ózoné pedig az ennél is jóval kisebb 120 mg/m3-t. A fenti, ezeknél kevésbé mérgező (de azért nem túl barátságos) vegyületeknek és az ózonnak van határértéken kívüli riasztási szintje is. Ha a kén-dioxid koncentrációja órás átlagban meghaladja az 500 mg/m3-t, a nitrogén-dioxidé a 400 mg/m3-t, az ózoné pedig a 240 mg/m3-t, a hatóságoknak előbb figyelmeztetniük kell a lakosságot, majd a közlekedés és az ipari termelés korlátozásával, tenniük is kell valamit a helyzet javításáért.

Az októberben módosított szabályozás szerint - az illetékes minisztériumok EU-szinten is rendkívül szigorú rendeletének megfelelően - Budapesten már akkor tájékoztatást kell adni, ha a szálló por (a már méltatott PM10) koncentrációja két egymást követő napon meghaladja a 75 mg/m3-t. Ha pedig az érték két napig meghaladná a 100 mg/m3-t, s az időjárási helyzet javulására sincs esély, jöhet a riasztás. Szombaton a fővárosban hivatalosan még csak a tájékoztatási szintnél tartott a szálló por szintje, amit az ún. hidegpárnás időjárási helyzet és a közlekedési kibocsátás mellett súlyosbított a kieső földgáz pótlására használt kőolaj elégetése is a nagy erőművekben és távhőüzemekben. Már ennek nyomán betiltották a nyílt téri égetést, az autósokat pedig önkorlátozásra kérték fel. Vasárnap reggelre azután a szálló por koncentrációja a legtöbb mérőállomáson meghaladta a 150 mg/m3-t, így következett a második fázis. Délelőtt 11-kor életbe lépett a szmogriasztás: az ilyenkor automatikusan bevezetendő közlekedési korlátozások szerint páros napokon csak a páros rendszámú, míg páratlan napokon a páratlan rendszámú kocsik közlekedhetnek. (Kár, hogy ez csak végrehajtási rendelet, és a KRESZ módosítása híján nem lehet betartatni: a rendőr csak figyelmeztet, de nem büntethet.) A levegő minősége ilyenkor az egész országban, valamennyi településen, sőt, lassan a településektől távolabbi mérőhelyeken is romlik. Amúgy télidőben, fűtési szezonban, pláne nyomott, ködös-párás időkben faluhelyen, kisvárosokban is elviselhetetlenül büdös és szennyezett levegő tud lenni, a tökéletlenül égető és amúgy is minden lommal, szeméttel, nedves fával, rossz brikettel megtöltött, vegyes tüzelésű kazánok és kályhák égéstermékei miatt.

A megoldást általában maga a természet hozza el: elég egy jó kis hidegfront, s a városi levegő úgy kitisztul, mintha sose lett volna szmog. Ehhez képest külön probléma a beltéri szmog: ezt mi magunk hozzuk létre sűrű cigarettázással, általában szórakozóhelyeken, de alkalmanként magánlakásokban is. Ennek kialakulását elősegíti, eltüntetését pedig megnehezíti, hogy ilyen kutya hidegben a fenének sincs kedve szellőztetni, ablakot nyitni, pláne az utcán cigarettázni. Azok sincsenek biztonságban, akik autóban ülnek: az utastérben ugyanis rendre felgyűlnek az olyan kellemes vegyületek, mint a nitrogén-monoxid, a szén-monoxid, az ózon, számos szerves vegyület (benzol, toluol, formaldehid), finom (PM10-es, illetve PM2,5-es) por, s még a brómozott égésgátlókból is kapunk kóstolót. Ráadásul az ülő sofőr (és utas) feje alacsonyabban van, mint egy gyalogosé vagy biciklistáé, márpedig a szennyezés annál durvább, minél közelebb vagyunk a talajhoz.

Károk

A légszennyezés egészségügyi hatásai s az általa okozott károk szinte felmérhetetlenek. Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) becslései szerint a levegőszennyezettség, különösen a szálló por világszerte 6,4 millió egészséges életév elvesztését okozta - ez az, amit úgyszólván lehetetlen pénzben kifejezni, hacsak nem biztosítási matematikus az ember. A légszennyező anyagok közül a már említett kis átmérőjű (a mikrométerben kifejezett maximális méret szerint PM10, illetve PM2,5 típusú) szálló por mellett a nitrogén-oxidok és az ózon a legveszélyesebbek. Jelenlétükben gyakoribbak a felső és alsó légúti megbetegedések, súlyosbodnak a hörghurut és az asztma tünetei, több beteg kerül kórházba légzőszervi, valamint szív- és érrendszeri megbetegedések miatt, sőt az előbbi okokból bekövetkező halálozások száma is nő. Egyes vizsgálatok szerint a légszennyezés és a felnőttkori tüdődaganat kialakulása között is kimutatható az összefüggés.

A legveszélyeztetettebb helyzetben mégis a magzatok és csecsemőkorúak vannak: ilyenkor növekszik a koraszülés esélye, s a szmog károsan befolyásolja a csecsemők tüdőfunkciójának alakulását. Az Országos Környezet-egészségügyi Intézet vizsgálata szerint a forgalmas helyen élő, fővárosi gyermekek körében 33 százalékkal gyakoribb a légcsőhurut, 37 százalékkal több az allergiás és csaknem kétszer annyi az asztmás, mint a vidéki korcsoportnál. Természetesen a légszennyezés súlyosan érinti az időseket és az idült keringési és légzőszervi betegségben szenvedőket is.

A szakemberek külön ki szokták emelni a dízelmotorok égéstermékei között található igen finom PM2,5-es részecskéket, mivel állítólag ezek a legagresszívebbek, megtapadt fémsókat és szerves anyagokat is tartalmaznak. Ráadásul hajlamosak reakcióba lépni az allergén virágporokkal és gombaspórákkal, ami jelentősen hozzájárulhatott ahhoz, hogy az allergia népbetegséggé vált.

Neked ajánljuk