Trochę teorii

Smog czym jest i jak powstaje

Terminu smog po raz pierwszy użył w $1911$ roku lekarz Harold Des Voeux, określając nienaturalne zjawisko atmosferyczne, powstające na wskutek oddziaływania wysokich stężeń zanieczyszczeń, pochodzących ze źródeł antropogenicznych oraz specyficznych warunków terenowych, pogodowych i atmosferycznych.

Słowo „smog” powstało na początku XX wieku z połączenia dwóch angielskich wyrazów: smoke (dym) oraz fog (mgła). Oznacza ono nienaturalną, gęstą mgłę, która tworzy się w wyniku wymieszania powietrza z ogromną ilością zanieczyszczeń wyprodukowanych przez człowieka.

W skład smogu wchodzi niebezpieczna mieszanina substancji: pyły zawieszone (np. PM10), gazy (dwutlenek siarki, tlenki azotu), metale ciężkie oraz silnie rakotwórczy benzo(a)piren.

R1FCVX14FM4QK

Zdjęcie przedstawia krajobraz górski. W dolinie są zabudowania. Nad doliną unosi się smog. Wzniesienia pokryte są śniegiem. Gdzieniegdzie są porośnięte drzewami. Pogoda jest słoneczna, niebo błękitne. — Smog zalegający nad Nową Rudą położoną w dolinie rzeki Włodzicy
Źródło: By Jacek Halicki - Praca własna, CC BY-SA 4.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=56299958.

Wbrew powszechnej opinii, to nie wielkie fabryki są głównym źródłem smogu. Badania pokazują, że zanieczyszczenia pochodzą z kilku różnych miejsc:

Niska emisjaemisja niskaNiska emisja to główny sprawca: Tym mianem określa się dym pochodzący z domowych pieców i lokalnych kotłowni. Spalanie węgla złej jakości, miału, a nawet śmieci w starych piecach (tzw. „kopciuchach”) odpowiada za aż 46% zanieczyszczeń pyłowych (PM10) oraz za 84% rakotwórczego benzo(a)pirenu w powietrzu. Ponieważ domowe kominy są niskie, trujące substancje gromadzą się tuż nad ziemią, czyli tam, gdzie oddychamy.
Transport drogowy: Samochody (zwłaszcza ze starymi silnikami Diesla) dokładają kolejną dużą cegiełkę do powstawania smogu w miastach, emitując tlenki azotu i pyły ze ścierających się klocków hamulcowych czy opon.
Przemysł i energetyka (Mniejszy udział): Nowoczesne zakłady przemysłowe i elektrownie posiadają wysokie kominy oraz zaawansowane filtry. Dzięki temu większość zanieczyszczeń jest wychwytywana lub rozpraszana wysoko w atmosferze, daleko od miast. Fabryki trują głównie wtedy, gdy ich instalacje są nieszczelne (jest to tzw. emisja niezorganizowanaemisja niezorganizowanaemisja niezorganizowana).

emisja niska

RTCORCLE9XDK4

Zdjęcie przedstawia widok z góry na teren z domkami jednorodzinnymi. Pomiędzy domami rosną drzewa. Zdjęcie jest zamglone. — Smog jako efekt niskiej emisji z indywidualnych kotłów i palenisk na osiedlu domów jednorodzinnych
Źródło: By Victor Vizu - Own work, CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11516645.

emisja niezorganizowana

Ta specyficzna struktura źródeł zanieczyszczeń jest wynikiem występowania smogu głównie na obszarze miast.

R185Z69K8LL96

Udział poszczególnych źródeł w emisji pyłów (PM10) w Polsce

Źródło: zespół ORE, na podstawie raportu KOBiZE: „Krajowy bilans emisji zanieczyszczeń 2024”, licencja: CC BY 4.0.

R1GFK3J2SZHX6

Udział poszczególnych źródeł w emisji benzo(a)pirenu w Polsce

Źródło: Zespół ORE na podstawie Krajowego Bilansu Emisji Zanieczyszczeń KOBiZE oraz raportu GIOŚ za rok 2024/2025,, licencja: CC BY 4.0.

Rodzaje smogu

W zależności od struktury zanieczyszczeń powietrza oraz uwarunkowań środowiskowych powstają różne rodzaje smogu, w tym smog kwaśny – zwany też zimowym, siarkowym, londyńskim, redukującym lub mgłą przemysłową, oraz smog fotochemiczny, nazywany też smogiem letnim, utleniającym albo typu Los Angeles (to właśnie to miasto jako jedno z pierwszych miało problem ze smogiem na dużą skalę).

RF7JP3EF18ZUQ

Smog	Typu londyńskiego	Typu Los Angeles
Główne zanieczyszczenia	pyły, tlenek węgla $(II)$ $(CO)$ , tlenek siarki $(IV)$ $({SO}_{2})$	ozon troposferyczny $(O_{3})$ , tlenek azotu $(II)$ $(NO)$ , tlenek azotu $(IV)$ ( ${NO}_{2}$ ), tlenek węgla $(II)$ $(CO)$
Okres tworzenia	grudzień–styczeń, godziny poranne	sierpień–wrzesień, godziny południowe i popołudniowe
Temperatura	od $- 1 ° C$ do $+ 4 ° C$	od $24$ do $32 ° C$
Wilgotność powietrza	ponad $85 %$ , mgła	około $70 %$
Prędkość wiatru	$0 m/ s$	do $3 m/ s$

Ciekawostka

Wielki smog londyński – tragedia, która zmieniła historię Wielki smog londyński z grudnia 1952 roku to jedno z najbardziej dramatycznych wydarzeń ekologicznych XX wieku. Przez kilka dni Londyn spowity był gęstą, szarą mgłą, która okazała się śmiertelną pułapką dla tysięcy mieszkańców.

R14VHTUJSFGGB

Zdjęcie ukazuje miasto. Na pierwszym planie przez ulicę przechodzi grupa kobiet. Przy przejściu dla pieszych stoi policjant. Po lewej stronie zdjęcia na chodniku stoją ludzie. W tle drzewa bez liści oraz wysoka wieża - Big Ben. Tło jest zamglone. — Londyński smog w 1952 roku
Źródło: By Willem van de Poll - http://proxy.handle.net/10648/aec8b2f0-d0b4-102d-bcf8-003048976d84, CC0, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=66648059.

Co się wydarzyło?

Nagły spadek temperatury na początku grudnia zmusił londyńczyków do intensywnego ogrzewania domów węglem i innymi paliwami kopalnymi. W efekcie do atmosfery trafiły ogromne ilości pyłów i gazów, w tym tlenki siarki, tlenki węgla, tlenki azotu oraz sadza.
Inwersja temperatury warstwa ciepłego powietrza zatrzymała zanieczyszczenia przy powierzchni ziemi, uniemożliwiając ich rozproszenie.
Wysoka wilgotność i mgła sprawiły, że zanieczyszczenia utworzyły kwaśny smog, drażniący drogi oddechowe i wywołujący poważne problemy zdrowotne. Skutki smogu: Około 12 tysięcy osób zmarło w wyniku ostrej niewydolności oddechowej i chorób układu krążenia. Tysiące londyńczyków cierpiało na kaszel, duszności i nasilenie objawów alergii. Smog ograniczył widoczność do kilku metrów, paraliżując miasto i codzienne życie mieszkańców. Dlaczego smog był tak niebezpieczny?: Zawierał cząsteczki tlenku siarki, które reagując z mgłą, tworzyły aerozol kwasu siarkowego. Pyły o bardzo drobnej granulacji łatwo przenikały do płuc, powodując poważne dolegliwości zdrowotne. Smog miał kwaśny zapach i drażnił błony śluzowe, wywołując łzawienie i pieczenie oczu. Dziedzictwo Wielkiego smogu: Wielki smog londyński stał się symbolem zagrożeń, jakie niesie ze sobą zanieczyszczenie powietrza. To tragiczne wydarzenie doprowadziło do wprowadzenia surowych przepisów dotyczących ochrony środowiska i jakości powietrza, które na zawsze zmieniły podejście do problemu smogu w miastach.

Polecenie 1

Zapoznaj się z filmem i odpowiedz na pytanie: Jakie działania należało podjąć w celu ograniczenia rozmiarów katastrofy?

R6ED2X66DKUAC

Film pt. Wielki smog londyński
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RCGFUG2JN7LN2

Wpływ zanieczyszczeń powietrza na zdrowie

Smog występuje głównie w dużych miastach, które są skupiskami ludności, tym samym ma negatywny wpływ na duże grupy ludności. Wysoki poziom zanieczyszczenia powietrza jest szczególnie szkodliwy dla osób starszych i dzieci, jak również tych, którzy zmagają się z chorobami serca i płuc (szczególnie chorobami przewlekłymi, takimi jak astma).

Zanieczyszczone powietrze jest istotnym czynnikiem ryzyka wielu chorób, w tym m.in. infekcji dróg oddechowych, chorób serca, przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP), udaru i raka płuc. Powoduje trudności w oddychaniu, kaszel, astmę i pogorszenie istniejących chorób układu oddechowego i serca. Najbardziej szkodliwym dla zdrowia człowieka składnikiem smogu jest PM2,5, który znajduje się w sadzy, dymie i kurzu. Ma on zdolność przenikania do najgłębszych partii płuc, gdzie jest akumulowany lub rozpuszczany w płynach biologicznych i następnie wraz z krwiobiegiem transportowany jest do całego ciała.

RQNPZ97EM3SZK

Zdjęcie ukazuje metropolię z licznymi wysokimi budynkami. Nad miastem unosi się brązowoszary smog, przypomina dym. W tle pasmo górskie. — Smog fotochemiczny w Santiago
Źródło: M. Ertel, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=428144, licencja: CC BY-SA 3.0.

Światowa Organizacja Zdrowia szacuje, że zanieczyszczenia powietrza są przyczyną przedwczesnej śmierci około 7 milionów ludzi na całym świecie. Najwyższy odsetek zgonów wywołanych przez zanieczyszczenia powietrza notuje się w Indiach. W samej tylko Europie liczba zgonów spowodowanych tym czynnikiem sięga według różnych źródeł od 430 000 do 800 000, zaś oczekiwana długość życia ulega skróceniu o prawie dziewięć miesięcy. Współczynniki śmiertelności spowodowane zanieczyszczeniem powietrza są najwyższe w krajach o niskim i średnim dochodzie.

R182728ZGDK321

Mapa świata przedstawia odsetek zgonów spowodowanych zanieczyszczeniami powietrza w 2021 roku w poszczególnych państwach. Najwyższe wartości powyżej 17,5% odnotowano w Korei Północnej, Chinach, Indiach, Bangladeszu, Nepalu, Birmie (Mjanmie), Laosie, Vanuatu i Wyspach Salomona. W przedziale 15,1–17,5% mieszczą się m.in. Egipt, Kambodża, Papua Nowa Gwinea, Timor Wschodni i Uzbekistan. Wartości 12,6–15,0% dotyczą m.in. Pakistanu, Arabii Saudyjskiej, Kuwejtu, Bhutanu, Wietnamu, Sri Lanki, Armenii, Gambii, Senegalu, Togo, Mauretanii, Sudanu, Madagaskaru, Mikronezji, Kiribati, Haiti i Wysp Świętego Tomasza i Książęcej. W zakresie 10,1–12,5% znajdują się m.in. Indonezja, Filipiny, Mongolia, Afganistan, Jemen, Bośnia i Hercegowina, Serbia, Irak, Syria, Etiopia, Tanzania, Nigeria, Ghana, Benin, Wybrzeże Kości Słoniowej, Sierra Leone, Sudan Południowy i Demokratyczna Republika Konga. Przedział 7,6–10,0% obejmuje m.in. Tajlandię, Fidżi, Albanię, Azerbejdżan, Ukrainę, Republikę Mołdawii, Iran, Jordanię, Oman, Libię, Maroko, Kenię, Malawi, Mozambik, Ugandę, Zambię, Zimbabwe i Surinam. Wartości 5,1–7,5% zaznaczono w większości państw Europy Środkowej i Wschodniej (m.in. Polska, Czechy, Słowacja, Węgry, Rumunia, Bułgaria, Białoruś, Chorwacja, Grecja), a także w Singapurze, Malezji, Kazachstanie, Gruzji, Cyprze, Izraelu, w części Karaibów i Ameryki Południowej (Chile, Kuba, Jamajka, Dominikana, Gujana, Belize) oraz w kilku krajach Afryki (Angola, Gabon, Lesotho). Niższe udziały 2,6–5,0% występują m.in. w Rosji, Japonii, Niemczech, Austrii, Belgii, Danii, Holandii, Włoszech, Hiszpanii, Meksyku, Argentynie, Peru, Paragwaju, Wenezueli, Urugwaju, Kostaryce, Panamie, Brazylii i na Mauritiusie. Najniższe wartości ≤ 2,5% odnotowano w Szwecji, Finlandii, Norwegii, Islandii, Irlandii, Estonii, Portugalii, Luksemburgu, Andorze, Australii, Nowej Zelandii, Kanadzie, Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii, Brunei oraz na terytoriach wyspiarskich: Portoryko, Grenlandia, Bermudy, Nauru, Tokelau i Wyspy Cooka.

Odsetek zgonów spowodowanych zanieczyszczeniami powietrza 2021

Źródło: opracowanie własne na podstawie danych: Institute for Health Metrics and Evaluation (IHME), Global Burden of Disease., licencja: CC BY 4.0.

Oprócz zagrożeń dla zdrowia, zanieczyszczenie powietrza może również wpływać na ogólne bezpieczeństwo. Na przykład smog tworzy gęstą mgłę, która przysłania punkty orientacyjne i ulice. Stwarza niebezpieczne warunki drogowe dla kierowców i zmusza ruchliwe lotniska międzynarodowe do odwoływania lub przekierowywania lotów.

Zanieczyszczenie powietrza nie jest cechą stałą, zależy nie tylko od wielkości emisji zanieczyszczeń, ale także zmiennych w czasie warunków atmosferycznych. Żeby się o tym przekonać, wystarczy spojrzeć na aktualną mapę wskaźnika jakości powietrza w czasie rzeczywistym (waqi.info/pl). Okaże się wtedy, że jakość powietrza w miastach i regionach może ulegać diametralnym zmianom nawet w krótkim okresie.

Na stronie https://waqi.info/ można zobaczyć aktualne zanieczyszczenie powietrza na świecie.

Zapobieganie zanieczyszczeniu powietrza

Podstawowym sposobem poprawy jakości powietrza jest zmniejszanie emisji zanieczyszczeń do atmosfery, głównie tzw. emisji niskiej, która ma największy wpływ na powstawanie smogu. Wymaga to podjęcia szeregu działań o charakterze prawnym, organizacyjnym, technicznym, planistycznym takich jak:

Wprowadzanie norm: Państwo ustala jasne, prawne granice – ile zanieczyszczeń może maksymalnie znajdować się w powietrzu.
Uchwały antysmogowe: Lokalne władze decydują, jakich paliw nie wolno palić (np. zakaz używania trującego mułu węglowego, miału czy węgla brunatnego) oraz nakazują likwidację starych pieców (tzw. „kopciuchów”). Na tych, którzy łamią prawo, nakładane są wysokie kary.

Dofinansowania do ekologii: Ponieważ wymiana pieca jest droga, państwo tworzy programy dotacji. Mieszkańcy dostają pieniądze na zakup nowoczesnych pomp ciepła, gazu lub na termomodernizację (ocieplenie domu, by zużywał mniej energii).

Wprowadzają darmową komunikację miejską, by kierowcy przesiadły się z aut do autobusów i tramwajów.
Ograniczają wjazd samochodów do centrów miast.
Straż miejska prowadzi wzmożone kontrole tego, czym ludzie palą w piecach.

Korytarze przewietrzające: Architekci muszą tak projektować układ ulic i budynków, aby zostawić wolne przestrzenie, przez które wiatr może naturalnie „wydmuchać” smog z miasta.
Sądzenie zieleni: Tworzenie parków i lasów miejskich, które działają jak naturalne filtry pochłaniające pyły.

R1D2HRCNEMLM4

Na zdjęciu znajduje się wysoka ściana pokryta zieloną roślinnością. Na szczycie ściany stoją anteny. Pod ścianą jest plac z rzeźbą, na placu stoją trzy osoby. — „Zielona ściana” w Madrycie
Źródło: By Cillas - Own work, CC BY-SA 4.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4166835.

Jak TY możesz przyczynić się do ograniczenia smogu?

Wybieraj komunikację miejską, rower lub chodzenie pieszo zamiast samochodu – mniej spalin to czystsze powietrze.
Oszczędzaj energię w domu – wyłączaj światło, korzystaj z energooszczędnych urządzeń, ogranicz ogrzewanie.
Nie pal śmieci ani mokrego drewna w piecu – to jeden z głównych źródeł szkodliwych substancji w powietrzu.
Sadź rośliny – drzewa i krzewy pomagają oczyszczać powietrze.
Rozmawiaj z innymi o problemie smogu – im więcej osób będzie świadomych zagrożenia, tym łatwiej o wspólne działania.
Wspieraj akcje i inicjatywy ekologiczne – udział w zbiórkach, sprzątaniu czy kampaniach edukacyjnych robi różnicę.

Polski smog

Smog nie jest w Polsce problemem nowym. Zanieczyszczenie to pojawiało się już w latach 80. XX w. Już wtedy ostrzegali przed nim lekarze i ekolodzy. Stężenia pyłów i węglowodorów były niejednokrotnie wyższe niż obecnie.

W ostatnich latach problem smogu w Polsce był szeroko nagłaśniany z powodu alarmujących raportów Europejskiej Agencji Środowiska, które wskazują, że Polska wciąż należy do krajów o najwyższych stężeniach pyłów zawieszonych PM2.5 i benzo(a)pirenu w Europie. Wzrost świadomości społecznej, działania mediów oraz aktywność organizacji ekologicznych sprawiły, że temat zanieczyszczenia powietrza stał się jednym z najważniejszych problemów środowiskowych w kraju.

Podstawą walki ze smogiem jest tzw. ustawa antysmogowa, która umożliwia samorządom wprowadzanie lokalnych uchwał ograniczających stosowanie najgorszych paliw i przestarzałych kotłów. W większości województw zakazane jest spalanie mułu i miału węglowego, węgla brunatnego oraz mokrego drewna. Dopuszczone są wyłącznie paliwa lepszej jakości, takie jak ekogroszek, nieimpregnowane drewno, brykiety czy gaz ziemny i lekki olej opałowy.

Najbardziej restrykcyjne przepisy obowiązują w Krakowie, gdzie od 2019 roku całkowicie zakazano spalania węgla i drewna w domowych kotłach i kominkach. W innych miastach ograniczenia są mniej surowe i dotyczą głównie odpadów węglowych oraz wilgotnej biomasy.

R1LQQ2P9AKBDM

Zdjęcie przedstawia Kraków z budynkami starówki. Nad miastem unosi się jasny smog, przypomina dym lub mgłę. — Smog w Krakowie
Źródło: jar.ciurus, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=28234454, licencja: CC BY-SA 3.0.

Działania miast i nowe technologie

Podczas epizodów smogowych w wielu miastach ogranicza się ruch samochodowy, a niektóre europejskie aglomeracje (np. Hamburg, Helsinki) planują całkowite wyeliminowanie aut spalinowych z centrum. W Atenach, Madrycie i Paryżu już od 2025 roku obowiązuje zakaz wjazdu samochodów z silnikiem diesla.

W Polsce kluczowe jest przyspieszenie wymiany starych pieców – według szacunków wciąż używa się ponad 3 mln tzw. „kopciuchów”. Rządowy program „Czyste powietrze” oferuje dofinansowanie na wymianę źródeł ciepła i termomodernizację domów, a jego realizacja zaplanowana jest do 2027 roku.

Zielone inwestycje i inicjatywy społeczne

Coraz większą rolę odgrywają inwestycje w zieleń miejską, wieże antysmogowe, zielone ściany oraz pilotażowe „antysmogowe” chodniki, które redukują szkodliwe związki azotu. Ważną funkcję pełnią organizacje społeczne, takie jak Polski Alarm Smogowy, które skutecznie wpływają na zmiany prawa i edukację społeczeństwa.

Na dobry początek

Wpływ smogu na środowisko - film edukacyjny