EPA (Agenția pentru Protecția Mediului din SUA) susțină că „oamenii expuși la poluanții toxici din aer, în concentrații și pe perioade suficient de mari, prezintă un risc crescut de cancer sau alte afecțiuni severe, cum ar fi distrugerea sistemului imunitar, atacarea sistemelor neurologic și reproductiv (scade fertilitatea) sau afectarea dezvoltării normale a organelor și a funcționării aparatului respirator”.
Asta în timp ce WHO (Organizația Mondială a Sănătății) afirmă că „poluarea aerului reprezintă contaminarea mediului ambiant interior sau exterior prin orice fel de agenți chimici, fizici sau biologici, ducând la modificarea caracteristicilor naturale ale atmosferei. Arderea combustibililor în mediul rezidențial, în transporturi și industrie, dar și incendiile forestiere sunt principalele surse de poluare a aerului. Printre poluanții cei mai periculoși pentru sănătatea umană se numără particulele fine, monoxidul de carbon, ozonul, dioxidul de azot sau dioxidul de sulf. Poluarea aerului provoacă probleme respiratorii și de altă natură, care pot fi chiar fatale”.
Ceea ce se poate rezuma foarte simplu: dacă poluăm aerul pe care îl respirăm, ne distrugem voluntar sănătatea.
Și totuși, oricât de logică pare ecuația poluare=probleme, societatea modernă continuă din inerție să polueze printr-o intensivă activitate umană, în care principala „îndeletnicire” o reprezintă arderea combustibililor fosili: petrol, cărbuni și gaze naturale. Dar și exploatarea intensivă a masei lemnoase – în condițiile în care pădurile reprezintă principala sursă de producere a oxigenului pe planetă.
Metaforic vorbind, omenirea este ca un fumător înrăit, pe care începe să-l îngrijoreze sănătatea, dar nu poate renunța la țigări. Așa că trebuie găsită o modalitate logică și ușor de înțeles pentru a-l convinge pe fumător că e cazul să spună STOP dependenței sale.
Un motiv foarte bun mi se pare un studiu al IHME (Institute for Health Metrics and Evaluation), care arată că numărul de decese premature puse pe seama poluării aerului a ajuns la 5,5 milioane pe an. Adică mor mai mulți oameni din cauza aerului poluat decât din cauza malnutriției, obezității, alcoolismului, drogurilor ori bolilor cu transmitere sexuală.
Iar estimările Organizației Mondiale a Sănătății sunt și mai pesimiste: metanul, ozonul și „carbonul negru” duc la peste 7 milioane de victime anual – motiv pentru care poluarea aerului ocupă locul al 4-lea în lista factorilor cu risc maxim pentru decesele premature.
AERUL PE CARE ÎL RESPIRĂM…
… este un amestec de gaze (cele mai importante fiind azotul, oxigenul și dioxidul de carbon), vapori de apă, pulberi sau bacterii. În procesul de respirație folosim în jur de 78% azot, circa 20-21% O2 și sub 0,05% CO2. Corpul uman nu suportă o variație mare a acestor concentrații, oxigenul fiind cel mai important pentru funcționarea celulelor.
Concentrația de oxigen scade odată cu creșterea altitudinii: de la circa 21% la nivelul mării la vreo 18-19% la 1.000 de metri altitudine și la doar 16,5% la 3.000 de metri (adică peste nivelul celor mai înalte vârfuri carpatice din România). O scădere sub 18% a concentrației de oxigen la nivelul plămânilor duce la stări de hipoxie, anoxemie sau anoxie.
Până pe la 15%, se produc manifestări precum accelerarea ritmului cardiac sau creșterea presiunii arteriale, iar în apropierea barierei de 10% asistăm la afecțiuni din ce în ce mai grave, în primul rând la nivelul țesutului nervos și a scoarței cerebrale – ceea ce se traduce într-o senzație de euforie, necoordonarea mișcărilor sau chiar pierderea cunoștinței. Sub 10%, sunt afectate centre vitale, cum ar fi ale aparatului respirator sau circulator, survenind moartea biologică.
Pare o lecție inutilă de anatomie? Nicidecum. Pentru că, prin poluare, nu facem altceva decât să schimbăm drastic tocmai concentrațiile principalelor gaze din aerul pe care îl respirăm. Un lucru pe care nu îl sesizăm în mod normal – din moment ce, pentru ochiul uman, aerul este „invizibil”…
CUM „STRICĂM” AERUL
Umanitatea a ajuns la performanța de a emana anual în atmosferă circa 40 de miliarde de tone de gaze cu efect de seră. Asta conform estimărilor oficiale, pentru că, altfel, în realitate nimeni nu are cum să cuantifice exact cantitatea de poluanți. În mare, se bănuiește că, de la începutul Revoluției Industriale (de acum circa 150 de ani) până acum, oamenii se fac vinovați de emiterea în atmosferă a peste 5 trilioane de tone de diverși poluanți. Adică 5×1012 tone. Mult, puțin?
Din masa totală a atmosferei, jumătate (adică în jur de 2,5×1015 tone) se regăsește în stratul de până la 5.500 metri altitudine al troposferei. Prin urmare, poluarea produsă de om într-un secol și jumătate reprezintă cam 0,2% din atmosfera inferioară. Dar, în practică, poluanții nu sunt distribuiți uniform pe verticală în atmosferă, ci se agregă în general mai aproape de sol.
Așa încât păturile inferioare ale atmosferei încep să aibă o concentrație din ce în ce mai mare de gaze poluante. Iar „cota de piață” a oxigenului se reduce pe zi ce trece. Explicația cea mai simplă? Cărbunii, petrolul și gazele naturale nu sunt altceva decât acumulări de materie organică (sau, mai științific, depozite de carbon și alți compuși organici), care au stat izolate de atmosferă timp de zeci și sute de milioane de ani.
Timp în care atmosfera a ajuns la un anumit echilibru al concentrațiilor de gaze (echilibru „deranjat” din timp în timp de diverse cataclisme), ceea ce a influențat și dezvoltarea biodiversității așa cum o știm azi. Acum, însă, într-o „fracțiune de secundă temporală” (asta înseamnă 2-300 de ani față de 2-300 de milioane de ani…), omul a găsit modalitatea de a extrage acești combustibili fosili și a-i transforma, prin ardere, în căldură și energie.
Iar focul consumă oxigenul. Simplificând lucrurile, arderea poate fi considerată procesul invers al fotosintezei: adică, în loc de „reciclarea” dioxidului de carbon și producerea oxigenului, focul consumă oxigenul și degajă diverse emisii poluante. Conform zicalei „nu există fum fără foc” – unde prin „fum” înțelegem aici „poluare”.
Ceea ce mai înseamnă că în aerul respirabil începe să scadă cantitatea necesară de oxigen și să crească procentul de gaze otrăvitoare. Cu atât mai repede cu cât consumăm cantități mai mari de combustibili fosili. Iar alterarea calității aerului respirabil este accelerată de defrișările masive, prin care pur și simplu afectăm capacitatea naturii de a produce oxigenul necesar vieții.
Și ar mai fi multe de spus despre implicațiile activității umane asupra aerului pe care îl respirăm.
DECI, CE ESTE MAI IMPORTANT?
Pentru omul modern primează creșterea economică și intensificarea activității industriale. Care, momentan, merg mână în mână cu poluarea aerului. Deși sunt multe semne care arată o cauză directă între poluarea umană și încălzirea globală sau schimbările climatice, există încă foarte multă reticență.
Mulți consideră creșterea temperaturii medii globale o amenințare pentru un viitor îndepărtat, la fel și creșterea nivelului mărilor și oceanelor sau intensificarea fenomenelor meteo extreme. În schimb, alterarea aerului respirabil este deja o problemă foarte vizibilă în prezent. A devenit, din păcate, o obișnuință smogul din orașe, cauzat de gazele de eșapament ale vehiculelor și de fumul termocentralelor sau chiar de activitatea unor fabrici adiacente așezărilor urbane.
Sectorul energetic, transporturile și producția industrială, care par vitale pentru societatea noastră, sunt și marii dușmani ai sănătății noastre – ba chiar devin letale pentru o bună parte dintre noi. Și atunci se pune întrebarea: ce facem? Menționez doar că încercarea de a rezolva doar simptomele duce la și mai multe probleme. Deci mai bine găsim o soluție pentru cauzele poluării aerului.
Iar cea mai simplă și rapidă este să renunțăm la folosirea combustibililor fosili. Cu cât mai repede, cu atât mai bine pentru sănătatea noastră. Altfel, nu ne va duce nimeni dorul: planeta și natura se descurcă perfect și fără noi. Dar să vedem ce înseamnă, mai exact, utilizarea acestor combustibili fosili.
Arderea produselor petroliere
Petrolul este combustibilul de bază în transporturi, dar e folosit și pentru producerea de diverse bunuri (materiale plastice, uleiuri, asfalt, pesticide, vopseluri, etc.). Petrolul este un compus organic, format în principal din hidrocarburi (molecule care conțin hidrogen și carbon) și diverse gaze și minerale.
Arderea carburanților pe bază de petrol duce la emisii mari de monoxid de carbon (CO) și oxizi de azot (NOX). Hidrocarburile gazoase nearse (denumite și compuși volatili – VOC),
în combinație cu NOX, provoacă formarea ozonului (O3) sub acțiunea soarelui, care, împreună cu particulele fine și suspensiile de praf duc la apariția smogului.
O mare parte din dioxidul de sulf (SO2) se produce în procesele de rafinare a petrolului (în rafinării). Arderea carburanților duce și la emisii mari de dioxid de carbon (CO2) – transporturile sunt responsabile de circa 30-40% din emisiile totale de CO2 antropogenic. Iar în procesele de extracție a petrolului au loc emisii necontrolate de metan (un gaz cu efect de seră de zeci de ori mai puternic decât dioxidul de carbon).
Arderea cărbunilor
Cărbunii sunt încă principalul combustibil utilizat în sectorul energetic, aproximativ 60-65% din curentul electric fiind obținut, pe plan mondial, cu ajutorul termocentralelor. În unele zone, cărbunii reprezintă și o materie primă importantă pentru încălzirea în domeniul rezidențial (cum se întâmplă, de exemplu, în Polonia).
Arderea cărbunilor duce la apariția smogului, la formarea ploilor acide și la emisii de poluanți toxici în aerul respirabil. Cărbunii sunt de 1,7 ori mai poluanți decât gazele naturale și de 1,2 ori decât petrolul. Cei mai periculoși poluanți sunt dioxidul de sulf (SO2), oxizii de azot (NOX), particulele fine și mercurul. În funcție de modul de ardere și de calitatea cărbunilor, aceștia mai emit diverse cantități de monoxid de carbon (CO), metale grele toxice (printre care plumb, cadmiu și chiar uraniu), arsenic sau hidrocarburi și compuși organici volatili.
Studiu de caz: o termocentrală obișnuită, de 500 MW, consumă anual 1,4 milioane de tone de cărbuni și aproape 150.000 de tone de carbonat de calciu. Iată ce emisii anuale produce:
3,7 mil. tone dioxid de carbon (CO2);- 193.000 tone de „nămol” (soluție de carbonat de calciu și apă, care împiedică o parte din fum să ajungă în atmosferă; în schimb, acest „nămol” este deversat pe pământ și în apă);
- 125.000 tone de cenușă;
- 10.000 tone dioxid de sulf (SO2)
- 10.200 tone dioxid de azot (NO2)
- 720 tone monoxid de carbon (CO)
- 500 tone particule fine
- 220 tone hidrocarburi
- cca. 100 kg arsenic
- cca. 50 kg plumb
- diverse cantități de mercur, cadmiu și alte metale grele
- urme de uraniu (unele studii susțin că emisiile radioactive ale unei termocentrale pot fi mai mari decât ale unei centrale nucleare!)
Arderea gazelor naturale
Gazele naturale s-au format prin descompunerea materiei organice timp de sute de milioane de ani. Datorită lipsei de oxigen și a condițiilor de presiune și temperatură din subteran, procesele chimice au dus la formarea pungilor de hidrocarburi gazoase. Gazul poate fi găsit în formă naturală (de obicei asociat cu petrolul) sau depozitat în roci (cum e gazul de șist).
Principalul constituent al gazelor naturale este metanul (CH4), foarte inflamabil și care le conferă gazelor naturale un grad mai redus de poluare decât ceilalți combustibili fosili: o centrală pe gaze emite cu 50-60% mai puțin CO2 decât o termocentrală, iar un motor pe gaz cu 15-20% mai puțin CO2 decât un motor pe benzină. În funcție de gradul de puritate, arderea gazelor naturale mai poate duce la emiterea unor cantități mici de oxizi de sulf sau monoxid de carbon.
Însă marea problemă a gazelor naturale ține de emisiile necontrolate de metan și hidrocarburi, care survin în procesele de exploatare, rafinare și transport. Mai nou, exploatarea gazelor de șist (prin fracking) duce la emisii necontrolate mai mari de compuși organici volatili (benzen, toluenul sau xylenă).
EFECTELE POLUANȚILOR ASUPRA SĂNĂTĂȚII
Decenii de studii ale diverselor afecțiuni de care suferă oamenii arată corelații directe cu nivelul de poluare din atmosferă. Iată în continuare o listă succintă cu principalii poluanți și cum ne afectează aceștia sănătatea.
Dioxidul de carbon (CO2)
În principiu, dioxidul de carbon nu afectează în mod direct sănătatea umană, însă este principalul răspunzător pentru crearea efectului de seră și a încălzirii globale.
Monoxidul de carbon (CO)
Gaz toxic, se formează când procesul de combustie este incomplet și reduce mult capacitatea sângelui de a transporta oxigen, în special spre inimă și creier. Favorizează apariția bolilor de inimă, a ischemiei miocardice și a durerilor de piept (angina). Expunerea la cantități mari de monoxid de carbon duce la sufocare și moarte.
Dioxidul de sulf (SO2)
Afectează sistemul respirator și plămânii. Agravează astma și bronșitele cronice, dar provoacă și iritații ale ochilor. Poate duce la boli de inimă și chiar la accidente vasculare cerebrale ischemice. Dioxidul de sulf este răspunzător și pentru ploile acide, dar și pentru poluarea apelor.
Compușii organici volatili (VOC)
Hidrocarburile aromatice provoacă diverse iritații și afectează sistemul respirator. Sunt răspunzătoare și pentru diminuarea funcțiilor neuromotorii (răspuns tardiv la stimulii vizuali, memorie deficitară). Pot produce grețuri și afectează rinichii și ficatul. Benzenul este considerat canerigen. Formaldehidele sunt și ele periculoase, în special pentru sistemul respirator, unde pot duce la apariția cancerului de plămâni.
Oxizii de azot (NOX)
Favorizează apariția și dezvoltarea astmei, precum și bolile cronice pulmonare obstructive. Afectează dezvoltarea normală a sistemului pulmonar la copii. Provoacă aritmii cardiace și chiar accidente vasculare cerebrale ischemice. Din cauza radiației solare, reacționează cu compușii organici volatili, ceea ce duce la formarea „ozonului de la nivelul solului” (O2).
Amonia (NHX)
Produce iritații respiratorii, ale pielii și ale ochilor și favorizează apariția particulelor foarte fine.
Clorura de Hidrogen (HCl) și Fluoridele (HF)
Provoacă iritații acute ale ochilor, pielii, nasului și gâtului. Produce crize ale aparatului respirator.
Particulele (PM10)
PM10 (PM – „particulate matter”) sunt particule formate din carbon organic și/sau minerale
și metale grele, având un diametru de circa 10 microni. În general, afectează doar aparatul respirator, mergând de la favorizarea apariției astmei și exacerbării acesteia până la diverse bronșite cronice și chiar cancer de plămâni.
Dioxinele și hidrocarburile aromatice policiclice
Sunt considerate cancerigene și afectează grav sistemul reproductiv (scad proprietățile spermei la bărbați, respectiv gradul de fertilitate la femei), dar influențează negativ și sistemul endocrin și cel imunitar.
Particulele fine (PM2.5)
Cu un diametru mai mic de 2,5 microni (de 30 de ori mai puțin decât grosimea unui fir de păr!), aceste particule se formează atât prin arderea combustibililor fosili, cât și prin reacții chimice în atmosferă între compuși precum NOX, SO2 și compușii organici volatili. Fiind extrem de mici, aceste particule ajung în plămâni și penetrează țesuturile, intrând în vasele de sânge (de aceea PM2.5 sunt mult mai toxice decât PM10).
PM2.5 provoacă aritmii cardiace și favorizează apariția infarctului miocardic acut sau a insuficienței cardiace congestive. De asemenea, crește riscul de cancer, de infarct ischemic și de afecțiuni neuromotorii.
Mercurul (Hg)
Metal greu deosebit de toxic, afectând creierul și sistemul respirator, dar și funcționarea rinichilor sau a ficatului.
Plumbul (Pb)
Afectează sistemul nervos, în special la copii, aceștia ajungând să aibă probleme cu memoria și comportamentul și poate produce autism. Afectează rinichii, poate produce anemie și boli cardiovasculare.
Uraniul (Ur) și Radiul (Ra)
Radioizotopi puternic cancerigeni, provocând în primul rând cancer de plămâni, de oase sau al sistemului limfatic. Mai pot duce la boli de rinichi, bronhopneumonie, anemie și abcesuri cerebrale.
