Μας πνίγουν τα αιωρούμενα σωματίδια

Υπεύθυνος: Επιμέλεια: ΦΙΛΗΣ ΚΑΪΤΑΤΖΗΣ Του ΜΙΧΑΛΗ ΠΕΤΡΑΚΗ, διευθυντή Ινστιτούτου Ερευνών Περιβάλλοντος του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών

Ο όρος αιωρούμενα σωματίδια προσδιορίζει μικρά στερεά ή υγρά σωματίδια, τα οποία βρίσκονται στον αέρα και τα οποία ανάλογα με τη διάμετρό τους μπορούν να γίνουν αντιληπτά ακόμη και με το μάτι (μαύρος καπνός) ή είναι τόσο μικρά που γίνονται αντιληπτά μόνο με το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.

Τα αιωρούμενα σωματίδια αποτελούνται από στερεά σωματίδια ή σταγόνες υγρού (aerosols) αρκετά μικρές ώστε να παραμένουν αιωρούμενες. Τα σωματίδια αυτά δεν έχουν κάποια γενική χημική σύσταση και μπορούν στην ουσία να είναι πολύ πολύπλοκα. Παραδείγματα αποτελούν η αιθάλη, ο καπνός, η σκόνη, οι ίνες αμιάντου και τα φυτοφάρμακα, καθώς επίσης και ορισμένα μέταλλα (συμπεριλαμβανομένων του Hg, του Fe, του Cu και του Pb). Τα αιωρούμενα σωματίδια χαρακτηρίζονται από το μέγεθός τους. Τα σωματίδια των οποίων η διάμετρος είναι ίση ή μεγαλύτερη από 10 μm γενικά παραμένουν στην ατμόσφαιρα για λιγότερο από μία ημέρα, ενώ τα σωματίδια των οποίων η διάμετρος είναι ίση ή μικρότερη του 1 μm μπορεί να παραμένουν αιωρούμενα για εβδομάδες. Μικρότερα σωματίδια των οποίων το μέγεθος είναι ίσο ή μικρότερο των 10 μm είναι γνωστά ως ΡΜ10.

Οι επιδράσεις των σωματιδίων στον αέρα ποικίλλουν. Μερικά σωματίδια, ειδικά εκείνα που περιέχουν θειϊκές ενώσεις, εκπέμπονται από ηφαίστεια. Αυτά μπορούν να φτάσουν στη στρατόσφαιρα, όπου είναι δυνατόν να αλλάξουν σημαντικά το ισοζύγιο ακτινοβολίας και το θερμικό ισοζύγιο της ατμόσφαιρας και έτσι να αναπτυχθούν ψυχρότερες θερμοκρασίες στην επιφάνεια της Γης. Σωματίδια στην τροπόσφαιρα μπορεί να προκαλέσουν ή να πολλαπλασιάσουν τις αναπνευστικές ασθένειες του ανθρώπου. Εξαιρετικά βλαβερά στο αναπνευστικό σύστημα είναι τα σωματίδια μεσαίου μεγέθους ΡΜ10. Σε μεγάλες πόλεις, επίσης, τα σωματίδια μειώνουν την ορατότητα. Στις ΗΠΑ, περίπου το 40% των σωματιδίων προέρχεται από βιομηχανικές διεργασίες και περίπου το 17% από οχήματα σε αυτοκινητόδρομους.

Σωματίδια και υγεία

Από τα τέλη του 1980 έγινε φανερή η καταστροφική επίδραση των αιωρούμενων σωματιδίων στην υγεία ενός μεγάλου μέρους του πληθυσμού και ειδικότερα αυτού που μένει σε αστικές περιοχές ή κοντά σε μέρη άμεσα συνδεδεμένα με βιομηχανική δραστηριότητα. Ειδικότερα τα σωματίδια μικρής διαμέτρου έχουν τη δυνατότητα να διεισδύουν στο αναπνευστικό σύστημα δημιουργώντας σοβαρά προβλήματα στην υγεία αυτών των ατόμων. Η κατάταξη των σωματιδίων έγινε βάσει της διαμέτρου με αποτέλεσμα να μιλάμε για σωματίδια διαμέτρου 10 μικρών, σωματίδια διαμέτρου δυόμισι μικρών και σωματίδια διαμέτρου ενός μικρού -1 εκατομμυριοστό του μέτρου- τα οποία έχουν και τη μεγαλύτερη διεισδυτικότητα στο αναπνευστικό σύστημα.

Σωματίδια με μια διάμετρο μικρότερη των δέκα μικρών ονομάζονται ΡΜ10 και μπορούν να διεισδύσουν μέχρι το ανωτέρω μέρος της αναπνευστικής οδού και των πνευμόνων.

Σωματίδια με μια διάμετρο μικρότερη των δυόμισι μικρών ονομάζονται ΡΜ2,5 και είναι επικίνδυνα λόγω του ότι διεισδύουν βαθύτερα στους πνεύμονες και βρόγχους.

Η διάμετρος των σωματιδίων εκτός των άλλων έχει να κάνει και με το χρόνο παραμονής στον αέρα. Ενώ η βροχή και οι κατάλληλες μετεωρολογικές συνθήκες μπορούν να καθαρίσουν την ατμόσφαιρα από τα ΡΜ10 μέσα σε λίγες ώρες, εντούτοις, τα ΡΜ2,5 μπορούν να παραμείνουν για ημέρες ή ακόμη και εβδομάδες με αποτέλεσμα να είναι εύκολη η μεταφορά τους από τον άνεμο από μία περιοχή στην άλλη.

Μέτρηση και παρακολούθηση

Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του ’80 άρχισαν οι πρώτες μετρήσεις ρύπανσης στην ευρύτερη περιοχή της πρωτεύουσας από το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών με αυτόματα μηχανήματα και με απώτερο σκοπό την παρακολούθηση της επιβάρυνσης της ατμόσφαιρας από το «νέφος». Πριν από το 1980 ένα δίκτυο ημιαυτόματων σταθμών, το οποίο βασιζόταν σε χημικές αντιδράσεις, χρησιμοποιούνταν για τη μέτρηση του διοξειδίου του θείου, ενώ στους ίδιους σταθμούς χάρτινα φίλτρα μέσα από τα οποία διοχετευόταν μια συγκεκριμένη ποσότητα του ατμοσφαιρικού αέρα χρησίμευαν για τη μέτρηση της συγκέντρωσης του καπνού. Συγκεκριμένα τα χάρτινα αυτά φίλτρα χρησιμοποιούνταν με μια φωτομετρική μέθοδο για τον προσδιορισμό της συγκεντρώσεως του καπνού στον αέρα. Στη δεκαετία του ’90 νέα αυτόματα μηχανήματα που βασίζονται στην απορρόφηση μιας ραδιενεργού ακτινοβολίας από τα φίλτρα των αιωρούμενων σωματιδίων μάς έδωσε τη δυνατότητα να μπορέσουμε να προσδιορίσουμε σε μικρά χρονικά διαστήματα τη συγκέντρωση σε διάφορες περιοχές, πράγμα που προηγουμένως δεν ήταν δυνατόν να γίνει.

Νομοθεσία και περιοριστικά μέτρα

Επειδή είναι δύσκολο να εκτιμηθεί η συγκέντρωση στην ατμόσφαιρα των αιωρούμενων σωματιδίων, κάτω από την οποία δεν υπάρχουν αρνητικές επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία, ήταν δύσκολη η εκτίμηση των ορίων των συγκεντρώσεων οι οποίες θεωρούνται ασφαλείς για τον πληθυσμό.

Στην οδηγία 1999/30/EC/ θεσπίστηκαν δύο διαφορετικά όρια για την προστασία του πληθυσμού. Το ένα όριο αφορούσε τη μέση τιμή του εικοσιτετραώρου των μετρήσεων και το άλλο όριο τη μέση ετήσια τιμή. Το πρώτο όριο καθόριζε την τιμή των 50 μικρογραμμαρίων ανά κυβικό μέτρο, η οποία σαν μέση τιμή εικοσιτετραώρου δεν έπρεπε να ξεπερνιέται περισσότερες από 35 ημέρες το χρόνο, ενώ το δεύτερο όριο αφορούσε τη μέση ετήσια τιμή των 20 μικρογραμμαρίων ανά κυβικό μέτρο, η οποία θεωρούνταν μια τιμή που δεν έπρεπε να την υπερβαίνουν οι μετρήσεις στις αστικές περιοχές. Επιπλέον από το 2010 η Ε.Ε. θεσπίζει αυστηρότερα κριτήρια με απαγόρευση της υπέρβασης του ορίου των 50 μικρογραμμαρίων ημερησίως περισσότερες από εφτά φορές το χρόνο.

Αστικοποίηση και ρύπανση

Στην ευρύτερη περιοχή της πρωτεύουσας καταγράφονται υψηλές συγκεντρώσεις αιωρούμενων σωματιδίων. Οι υψηλές συγκεντρώσεις των σωματιδίων είναι αποτέλεσμα αφενός μεν της κυκλοφορίας και αφετέρου άλλων δραστηριοτήτων, όπως κεντρική θέρμανση, βιομηχανική δραστηριότητα και οι ειδικές περιπτώσεις πρωτογενών εκπομπών από μεγάλες εγκαταστάσεις λατομείων, ένα μεγάλο μέρος των οποίων εξακολουθεί να λειτουργεί σε διάφορες περιοχές της Αττικής. Κοντά σε αυτές τις πηγές εκπομπών αιωρούμενων σωματιδίων θα πρέπει να αναφέρουμε και τις εκπομπές από τα αεροδρόμια, πολιτικά ή πολεμικά, καθώς επίσης και τις εκπομπές από τη ναυσιπλοΐα. Ειδικά η ναυσιπλοΐα, λόγω της χρήσης καυσίμων τα οποία εκπέμπουν υψηλά ποσοστά αιωρούμενων σωματιδίων κατά την καύση, συμβάλλει σημαντικά στην επιβάρυνση περιοχών που υπάρχουν λιμενικές εγκαταστάσεις, όπως είναι ο Πειραιάς, η Σαλαμίνα, η Ραφήνα και το Λαύριο.

Η περίοδος του ’80, όπου άρχισε και η λεπτομερής καταγραφή των συγκεντρώσεων των αιωρούμενων σωματιδίων στην Αθήνα, χαρακτηρίζεται από τις εμφανίσεις του «νέφους» και των υψηλών συγκεντρώσεων των διαφόρων ρύπων κυρίως από την κυκλοφορία. Η έλλειψη συντήρησης των περισσότερων ντιζελοκινητήρων λεωφορείων και φορτηγών, καθώς επίσης και των ταξί συμβάλλει δραστικά στην εμφάνιση υψηλών συγκεντρώσεων αιωρούμενων σωματιδίων. Η περίοδος αυτή χαρακτηρίζεται από την έναρξη των μέτρων για τη μείωση της κυκλοφορίας στο ιστορικό κέντρο με την εφαρμογή των μονών – ζυγών και απαγόρευση της εισόδου στο κέντρο της Αθήνας. Μια απρόβλεπτη συνέπεια από την εφαρμογή αυτού του μέτρου ήταν και η εμφάνιση υψηλών συγκεντρώσεων ρύπων στις περιοχές του δακτυλίου λόγω της επιδείνωσης της κυκλοφορίας στην προσπάθεια των οδηγών να βρουν θέση στάθμευσης ώστε να χρησιμοποιήσουν στη συνέχεια τα μέσα μαζικής μεταφοράς.

Η εφαρμογή των μέτρων απόσυρσης των αυτοκινήτων παλιάς τεχνολογίας το ’90 βοήθησε στη μείωση ή τη σταθεροποίηση ρύπων, όπως το διοξείδιο του θείου και τα οξείδια του αζώτου.

Μια ειδική περίπτωση περιοχής που εμφανίζει υψηλές συγκεντρώσεις, αν και δεν δικαιολογούνται από τον χωροταξικό χαρακτήρα της, είναι η ευρύτερη περιοχή του Αμαρουσίου. Πολύ πριν από τους Ολυμπιακούς Αγώνες είχαν καταγραφεί στην περιοχή συγκεντρώσεις με σημαντικές υπερβάσεις των ορίων. Η ερμηνεία που δόθηκε στην προσπάθεια να δικαιολογηθούν αυτές οι συγκεντρώσεις ήταν η ύπαρξη εργοταξίων στην περιοχή λόγω της κατασκευής των ολυμπιακών εγκαταστάσεων και της Αττικής Οδού. Το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών στην προσπάθεια χαρτογράφησης της ατμοσφαιρικής ποιότητας και των σωματιδίων στην περιοχή του Αμαρουσίου εγκατέστησε σταθμό κοντά στα εργοτάξια την περίοδο 2003-2004 με σκοπό να καταγράψει τα επίπεδα συγκέντρωσης των αιωρούμενων σωματιδίων. Πράγματι απεδείχθη ότι τα εργοτάξια συνέβαλαν ουσιαστικά σε μεγάλες συγκεντρώσεις που παρατηρούνται σε αυτή την περιοχή, εν τούτοις η ύπαρξη υψηλών τιμών και μετά τη λήξη των κατασκευαστικών έργων αποδεικνύει ότι τα εργοτάξια των Ολυμπιακών Αγώνων και της Αττικής Οδού δεν ήταν οι βασικότεροι συντελεστές στην υποβάθμιση της ποιότητας της ατμόσφαιρας.

Η περιοχή, η οποία έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον αυτή την περίοδο σχετικά με την ποιότητα της ατμόσφαιρας είναι η Ανατολική Αττική. Η περιοχή αφενός μεν παρουσιάζεται σαν μια φυσική διέξοδος στην εξάπλωση της αστικοποίησης της ευρύτερης περιοχής της πρωτεύουσας και αφετέρου διαθέτει υποδομές που την κάνουν ελκυστική στην αναζήτηση στέγης. Οι υποδομές αυτές είναι η Αττική Οδός και ο προαστιακός που παρέχουν μια ευκολία πρόσβασης στην ευρύτερη περιοχή, ενώ η σχεδιαζόμενη κατασκευή νέων αυτοκινητοδρόμων με σκοπό τη γρήγορη πρόσβαση στις διάφορες περιοχές των Μεσογείων προσφέρει επιπλέον κίνητρα για τους κατοίκους της περιοχής που ο τόπος εργασίας τους είναι στην πρωτεύουσα. Οι υποδομές αυτές φυσικά μαζί με το αεροδρόμιο εκτός από τη δυνατότητα που προσφέρουν στον κάτοικο της περιοχής της γρήγορης και εύκολης πρόσβασης στο λεκανοπέδιο, έχουν και σημαντικές εκπομπές ρύπων, οι οποίοι υποβαθμίζουν σημαντικά το ατμοσφαιρικό περιβάλλον και ως εκ τούτου την ποιότητα ζωής. Και αν φυσικά τα σενάρια τα οποία προβλέπουν μια ραγδαία οικιστική ανάπτυξη της περιοχής επαληθευτούν, τότε σε περίπτωση κατά την οποία δεν ληφθούν περαιτέρω μέτρα για τον έλεγχο και τη μείωση των εκπομπών, θα βρεθούμε μπροστά σε μία δυσάρεστη πραγματικότητα όπου υπερβάσεις των ορίων ασφαλείας των ρύπων θα είναι η καθημερινότητα και όχι η εξαίρεση.