1.Το Αττικό νέφος και οι µεταλλαγές του.

Transcript

1 1.Το Αττικό νέφος και οι µεταλλαγές του Περί ατµοσφαιρικής ρύπανσης 1. Oι κυριότερες ανθρωπογενείς πηγές που εκπέµπουν ρύπους στην ατµόσφαιρα είναι τα οχήµατα, η βιοµηχανία και η θέρµανση. Πρωτογενείς ρύποι χαρακτηρίζονται αυτοί που εκπέµπονται απευθείας από µία πηγή, ενώ ευτερογενείς ρύποι χαρακτηρίζονται εκείνοι που σχηµατίζονται στην ατµόσφαιρα από πρωτογενείς ρύπους έπειτα από χηµικές αντιδράσεις. Χαρακτηριστικά παραδείγµατα πρωτογενών ρύπων είναι το CO 2, το NO, το SO2, οι HC, τα σωµατίδια και δευτερογενών ρύπων είναι το NO2 και το O3. Οι συγκεντρώσεις ορισµένων ατµοσφαιρικών ρύπων, όπως του CO, των NOx ( NO και NO2) του SO2, του O3, των σωµατιδίων, παρακολουθούνται συστηµατικά από τις αρµόδιες κρατικές υπηρεσίες και χαρακτηρίζονται ως συµβατικοί ρύποι. Αυτοί οι ρύποι χρησιµοποιούνται συνήθως και ως κριτήρια για τον καθορισµό της ποιότητας της ατµόσφαιρας, δηλαδή, ως δείκτες ποιότητας του ατµοσφαιρικού περιβάλλοντος. Άλλοι ρύποι, όπως π.χ. οι πολυαρωµατικές ενώσεις, οι χλωροφθοράνθρακες δεν παρακολουθούνται προς το παρόν συστηµατικά, αλλά µόνο στα πλαίσια διαφόρων προγραµµάτων και χαρακτηρίζονται ως µη συµβατικοί ρύποι. Η ατµοσφαιρική ρύπανση µιας περιοχής καθορίζεται από τρεις βασικούς παράγοντες α) τις πηγές ρύπανσης, β) τις µετεωρολογικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή, γ) τα τοπογραφικά χαρακτηριστικά της περιοχής Το µονοξείδιο του άνθρακα (χηµικός τύπος CO) είναι ένα άχρωµο και άοσµο δηλητηριώδες αέριο που παράγεται κατά την ατελή καύση του άνθρακα που περιλαµβάνεται σε όλα τα καύσιµα. Το µεγαλύτερο µέρος του CO προέρχεται από τις µεταφορές. Το CO εισέρχεται στο αίµα µέσω της αναπνευστικής οδού. 5

2 Οι διάφοροι πιθανοί συνδυασµοί των προαναφερόµενων τριών παραγόντων σε κάθε περιοχή, µπορούν 1. είτε να ευνοούν τη συσσώρευση ρύπων, 2. είτε να προκαλούν το φυσικοχηµικό µετασχηµατισµό των ρύπων στην ατµόσφαιρα δηµιουργώντας νέους ρύπους, 3. είτε να συµβάλλουν στην αποµάκρυνση των ρύπων Οξείδια του αζώτου Τα οξείδια του αζώτου που συναντάµε στην ατµόσφαιρα είναι το µονοξείδιο (NO), το διοξείδιο (NO2), το υποξείδιο (N2O) και το πεντοξείδιο του αζώτου (N2O5). Από αυτά, τη µεγαλύτερη σηµασία για την ατµόσφαιρα των αστικών περιοχών έχουν το ΝΟ και το ΝΟ2. Το ΝΟ είναι ο πρωτογενής ρύπος που εκπέµπεται στην ατµόσφαιρα από όλες τις διαδικασίες καύσης και ιδίως από τα οχήµατα (πετρελαιοκίνητα και βενζινοκίνητα) και τις βιοµηχανίες. Το ΝΟ εκπεµπόµενο στην ατµόσφαιρα αντιδρά µε οξειδωτικά (πχ Ο3) και µετατρέπεται σε ΝΟ2, που γι αυτό χαρακτηρίζεται σαν δευτερογενής ρύπος. Το ΝΟ2 µε παρουσία ηλιακού φωτός διασπάται (φωτοχηµικά) και συµµετέχει σε µια σειρά φωτοχηµικών αντιδράσεων ιδίως µε τους υδρογονάνθρακες παράγοντας νέους ρύπους και δηµιουργώντας έτσι το λεγόµενο φωτοχηµικό νέφος. Για το λόγο αυτό, το ΝΟ2 αποτελεί έναν από τους δείκτες ύπαρξης φωτοχηµικού νέφους. Εκτός από τη προαναφερόµενη δράση του, το ΝΟ2 συµµετέχει και σε αντιδράσεις σχηµατισµού νιτρικού οξέος στην ατµόσφαιρα, που οδηγούν στη δηµιουργία του φαινοµένου της όξινης βροχής. Η ανάγκη περιορισµού των οξειδίων του αζώτου στο περιβάλλον, οδήγησε στην εφαρµογή ειδικών µεθόδων µείωσης των βιοµηχανικών εκποµπών NOx και στη χρήση των τριοδικών καταλυτικών µετατροπέων στα βενζινοκίνητα οχήµατα. Παρόλα αυτά η προσπάθεια µείωσης της κατανάλωσης καυσίµων ιδίως στα οχήµατα εξακολουθεί να θεωρείται ως η πλέον αποτελεσµατική λύση Αιωρούµενα σωµατίδια Τα αιωρούµενα σωµατίδια ή αεροσόλ, περιλαµβάνουν οποιαδήποτε στερεά ή υγρά σωµατίδια (µε εξαίρεση το νερό και τον πάγο) τα οποία αιωρούνται στην ατµόσφαιρα όπως µέταλλα, σκόνη, καπνός και σταγόνες θειiκού οξέως. Από τους ποιο σηµαντικούς ρύπους της κατηγορίας αυτής είναι τα PM-10, δηλαδή τα στερεά σωµατίδια µε διάµετρο µέχρι 10µm. Μια ακόµη σηµαντική υποκατηγορία των αεροζόλ, της οποίας οι επιπτώσεις γίνονται ολοένα και πιο αντιληπτές σε σχέση µε την ατµοσφαιρική ρύπανση, είναι τα PM-2.5. Πολλά αεροζόλ που σχηµατίζονται από αέρια ανήκουν σε αυτή την κατηγορία. Η πιο άµεση ορατή επίπτωση αυξηµένων επιπέδων ατµοσφαιρικής ρύπανσης από αεροζόλ είναι η µείωση της ατµοσφαιρικής ορατότητας. 6

3 Εξαιτίας του πολύ µεγάλου εύρους των αεροζόλ, οι πηγές τους είναι πολυάριθµες και εκτείνονται από την κυκλοφορία και την βιοµηχανία µέχρι την σκόνη της ατµόσφαιρας, σωµατίδια που προέρχονται από γεωργικές δραστηριότητες, εκνεφώµατα (sprays) από την επιφάνεια της θάλασσας, και πολλά άλλα. Οι εκποµπές οχηµάτων, καθώς και αυτών που προέρχονται από καύση ξύλων και βιοµηχανικές δραστηριότητες, αποκτούν τις σπουδαιότερες πηγές της υποκατηγορίας των αεροζόλ που είναι γνωστή ως αιωρούµενα σωµατίδα. Τα αιωρούµενα σωµατίδια, όταν εισέρχονται στην αναπνευστική οδό δύνανται να προκαλέσουν βλάβες από µόνα τους ή ως αποτέλεσµα συνεργείας µε άλλους αέριους ρύπους, των οποίων δύνανται να επιτείνουν της βλαβερές συνέπειες. Οι πιο ευαίσθητες κατηγορίες πληθυσµού σε σχέση µε τα αιωρούµενα σωµατίδια 3 είναι οι ηλικιωµένοι, τα παιδιά και όσοι αντιµετωπίζουν αναπνευστικά προβλήµατα είκτης υσφορίας. Οι πιθανές επιπτώσεις των συνθηκών θερµοκρασίας και υγρασίας στην ανθρώπινη υγεία έχει οδηγήσει τους "βιο-µετεωρολόγους" στο να αναπτύξουν διάφορους δείκτες µε στόχο τον προσδιορισµό πιθανών κινδύνων για την υγεία ώστε να γίνει εφικτή η αντίστοιχη ειδοποίηση του κοινού. Έτσι, επιπρόσθετα των επιδράσεων που έχει η ζέστη, η προσωπική υγεία και δυσφορία / ευφορία επηρεάζονται ισχυρά από την υγρασία. Ο συνδυασµός ζέστης και υψηλής υγρασίας µπορεί να δηµιουργήσει δυσφορία, θερµοπληξία ή και να οδηγήσει στο θάνατο ανθρώπους και ζώα. Το επίπεδο δυσφορίας και ο συνεπακόλουθος κίνδυνος υγείας εξαρτάται από 1. την ηλικία, 2. την φυσική κατάσταση, και 3. την κατάσταση της υγείας ενός ανθρώπου, 4. από τον τύπο και το "βάρος" των ρύπων, και 5. από τη φυσική του δραστηριότητα. Εκτός της θερµοκρασίας και της υγρασίας, µετεωρολογικές συνθήκες όπως η ηλιοφάνεια και η ταχύτητα του ανέµου επηρεάζουν τον τρόπο που κάθε άτοµο "αισθάνεται" τη δυσφορία 4. Ο δείκτης δυσφορίας ή που χρησιµοποιείται στα πλαίσια του προγράµµατος APNEE-TU για τη Θεσσαλονίκη, υπολογίζεται στη βάση µόνο της θερµοκρασίας και της σχετικής υγρασίας ως ακολούθως: DI = temperature * (1-0.01* relative humidity) * (temperature-14.5) όπου η θερµοκρασία είναι σε βαθµούς Κελσίου και η σχετική υγρασία σε ποσοστό %. 3 που αποτελούν ένα από τα µείζονα προβλήµατα στην Θεσσαλονίκη. 4 στα αγγλικά discomfort index (DI) 7

4 1.2. Το νέφος του λεκανοπεδίου της Αττικής 5. θα µπορούσε να χαρακτηριστεί ως ελεγχόµενο πρόβληµα, αλλά ταυτόχρονα και υπό µετάλλαξη. Κατά την δεκαετία του 80 θεωρείτο κλασικής σύνθεσης, στην επόµενη δεκαετία 90 µεταλλάχθηκε και, σήµερα πλέον, είναι λιγότερο ορατό αλλά όχι ανύπαρκτο και επικίνδυνο. Στα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της αέριας ρύπανσης του 2001 προστίθεται και η διαφοροποίηση α) συγκέντρωσης, και β) τύπου ρύπων κατά περιοχές. Εάν, σήµερα αναζητούσαµε εκ νέου την ταυτότητα του νέφους της Αττικής, θα βρισκόµασταν προ εκπλήξεως. Μεταλλάχθηκε, διαφοροποιήθηκε η σύνθεσή του, περιέχει διαφορετικούς ρύπους, αλλά πάντως, όπως συνολικά φαίνεται µειώθηκε. Επισηµαίνεται ότι στο «Λεκανοπέδιο της Αθήνας έχουν εµφανιστεί νέοι ρύποι, κυρίως υδραγονάθρακες όπως έχουν δείξει περιστασιακές, µέχρι στιγµής µελέτες. Οι κλασσικοί ρύποι Καπνός ιοξείδιο του θείου Οξείδια του αζώτου Όζον έχουν υποχωρήσει ή σταθεροποιηθεί σε αποδεκτά επίπεδα». Τοποθετώντας τις εξελίξεις κατά χρονολογική σειρά, διαπιστώνουµε, από το τέλος της δεκαετίας του 90, ότι το νέφος της Αθήνας αν και όχι τόσο ορατό τελευταία δεν έχει εξαλειφθεί αλλά έχει µεταλλαχθεί. «Ο νέος τύπος ατµοσφαιρικής ρύπανσης αποτελείται τώρα από νέους ρύπους, όπως για παράδειγµα το το Βενζόλιο το µονοξείδιο του άνθρακα το τολουόλιο και άλλους επιβλαβείς για τη δηµόσια υγεία αρωµατικούς υδρογονάθρακες. Οι νέοι αυτοί ρύποι, αν και σε σχετικά µεγάλες συγκεντρώσεις, δεν προκαλούν µείωση στην ορατότητα». Βεβαίως, για τις ανάγκες της σύγκρισης, «αξίζει να θυµηθούµε ότι, κατά την διάρκεια του 80 η ατµοσφαιρική ρύπανση γνωστή σε όλους µας ως «νέφος»- αποτελείτο από καπνό και 5 5 Καµπεζίδης Χ, Net Business,1/7/2001, διευθυντής Ερευνών Περιβάλλοντος και Βιώσιµης Ανάπτυξης του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών 8

5 διοξείδιο του θείου (ατµοσφαιρική ρύπανση τύπου «αιθαλοµίχλης Λονδίνου»). Εν συνέχεια, κατά την δεκαετία του 90, µεταλλάχθηκε αποτελούµενη, πλέον από οξείδια του αζώτου και όζον (φωτοχηµική ρύπανση «τύπου Λος Άντζελες»). Για τα αίτια δηµιουργίας της οµίχλης, θα πρέπει να συνοψίσουµε ότι «η αύξηση των συγκεντρώσεων των ρύπων αυτών κάτω από κατάλληλες µετεωρολογικές συνθήκες (π.χ. άπνοια ή άνεµοι µικρής έντασης, ανοµβρία στην περιοχή της Αττικής) είχε ως αποτέλεσµα τη συσσώρευση αυτών των χηµικών ουσιών και σωµατιδίων καπνού πάνω από την πόλη µε επακόλουθη µείωση της ορατότητας σε «επεισόδιο ατµοσφαιρικής ρύπανσης» Λαµβανόµενα µέτρα και γεωγραφική ρύπανση. Αναφορικά µε το πολιτικό σκέλος του ζητήµατος αυτού, είναι γεγονός πως αρκετές πολιτικές, διαφορετικής προέλευσης, έλαβαν χώρα, ώστε να απαλλαγούµε από το νέφος της Αττικής. Μερικά από αυτά τα µέτρα είναι: η αντικατάσταση του στόλου των ΕΙΧ µε καταλυτικά οχήµατα η µείωση του θείου στο πετρέλαιο και η εγκατάσταση φίλτρων στις βιοµηχανικές µονάδες, οι οποίες βρίσκονται εντός ή πλησίον του Λεκανοπεδίου. Έτσι λοιπόν, «λόγω των µέτρων που έχουν ληφθεί από την πολιτεία, ο ετήσιος αριθµός των επεισοδίων έχει µειωθεί πλέον ενώ οι µέσες συγκεντρώσεις των παραπάνω ρύπων, είτε έχουν µία τάση περαιτέρω µείωσης». Παρά τις επιστηµονικά τεκµηριωµένες διαπιστώσεις περί µείωσης, συχνά το νέφος επανεµφανίζεται κατά τις ηµέρες που επικρατούν υψηλές θερµοκρασίες, άπνοια κτλ. «Όσον αφορά στο νέφος τύπου «αιθαλοµίχλης», δηλαδή συγκεντρώσεις καπνού και διοξειδίου του θείου, αυτές φαίνονται να έχουν µειωθεί σήµερα κατά 30% περίπου των αντίστοιχων µέσων µηνιαίων συγκεντρώσεων των αερίων ρύπων, που αποτελούν το «φωτοχηµικό» νέφος, βρίσκονται µειωµένες κατά 15%-20% έναντι εκείνων της δεκαετίας του 90 (για τα οξείδια του αζώτου) και 5% (για το όζον)». Επειδή, προφανώς, το όζον είναι στοιχείο που συγκεντρώνει πολύ ενδιαφέρον «εκτεταµένες έρευνες που έγιναν στην Αθήνα µε πρώτη αυτή του καλοκαιριού του 1994, έδειξαν υψηλές συγκεντρώσεις όζοντος στα βόρεια προάστια της Αθήνας (Μαρούσι έως την Πεντέλη)». Έτσι ενώ το κέντρο της Αθήνας εµφανίζεται «καθαρότερο», λόγω κυρίως της εφαρµογής του δακτυλίου, τα βόρεια προάστια έχουν αρχίσει να υποφέρουν από το «δικό τους» νέφος. Θα πρέπει εδώ να αναφερθεί ότι η ποιότητα του αέρα στο λεκανοπέδιο της Αττικής ποικίλει από περιοχή σε περιοχή, ανάλογα µε τις επικρατούσες µετεωρολογικές και κυκλοφοριακές συνθήκες». 9

6 1.4. Οχήµατα και βιοµηχανίες. Ως ένα βαθµό, δικαιολογείται η αναφορά στο νέφος να παραπέµπει σε λεωφορεία, ταξί και φορτηγά καθώς είναι ανθρωπογενείς δραστηριότητες από όπου είναι δυνατόν να αναµένεται βελτίωση. Πράγµατι στα «Μέσα Μαζικών Επικοινωνιών και ειδικότερα τα λεωφορεία, υπήρξε µια σταδιακή αντικατάσταση του στόλου τους µε νέα οχήµατα αντιρρυπαντικής τεχνολογίας. Τελευταία στους δρόµους της Αθήνας άρχισαν να κυκλοφορούν λεωφορεία µε φυσικό αέριο ως καύσιµο. Τα περισσότερα ταξί χρησιµοποιούν ακόµη πετρέλαιο, ενώ πολλά από αυτά έχουν αρρύθµιστους κινητήρες, µε αποτέλεσµα εκποµπή καπνιάς. Ο στόλος των φορτηγών και των τουριστικών λεωφορείων έχουν ανακαινιστεί, αλλά όχι σε επίπεδο ανάλογο µε αυτό των λεωφορείων. Όσο για τις βιοµηχανίες και την συµβολή τους στη ρύπανση, «έχουν παρουσιάσει κάποια συµµόρφωση µε την κείµενη νοµοθεσία, αλλά όχι απόλυτη λόγω της αδυναµίας των θεσµοθετηµένων οργάνων του ΥΠΕΧΩ Ε για ουσιαστικό έλεγχο. Επίσης για τα παλιά καταλυτικά ΕΙΧ η πολιτεία δεν έχει ακόµα αποφασίσει για τα µέτρα που θα λάβει για τους καταλύτες τους (ταφή ή ανακύκλωση)». Επίσης, παρά την αρχική αισιοδοξία περί αποσυµφόρησης στις µεγάλες οδικές αρτηρίες από την λειτουργία του Μετρό, «φαίνεται ότι δεν έχει βοηθήσει ουσιαστικά το κυκλοφοριακό πρόβληµα της Αθήνας. Ο κύριος λόγος είναι η κάλυψη µικρής έκτασης του Λεκανοπεδίου. Οι µεγάλες οδικές αρτηρίες (π.χ. Κηφισίας, Μεσογείων) συνεχίζουν να εµφανίζουν φαινόµενα µποτιλιαρίσµατος κατά τις ώρες αιχµής» Προτάσεις δράσης. Συνήθως όταν έρχεται η ώρα των εκτιµήσεων περί των αναµενόµενων ακούγονται και τα δυσάρεστα. Ετσι «εκτός των νέων αερίων ρύπων (υδρογονανθράκων) που έχουν εµφανιστεί έντονα τα τελευταία χρόνια, έχουν κάνει την εµφάνισή τους και αεροσωµατίδια, πολλά των οποίων, εισπνεόµενα, µπορούν να προκαλέσουν βλάβη στον άνθρωπο. Από σποραδικές πειραµατικές µετρήσεις 6 εντοπίστηκε ότι «η κατανοµή του µεγέθους αυτών των αιωρούµενων σωµατιδίων παρουσιάζει διασπορά τιµών στην περιοχή 0,1-0,2 µικρόµετρων». Αλλά χρειάζονται περισσότερο λεπτοµερείς µετρήσεις, προτού καταλήξει κάποιος σε γενικευµένα συµπεράσµατα». Το ΥΠΕΧΩ Ε, ως ο µόνος επίσηµος φορέας του κράτους σε θέµατα παρακολούθησης και ελέγχου της ποιότητας του αέρα, είναι υποχρεωµένο να προγραµµατίσει γρήγορα την έναρξη συστηµατικών µετρήσεων υδρογονανθράκων και αιωρούµενων σωµατιδίων 7». Κατά συνέπεια, «µετά από 6 (στο πλαίσιο της διδακτορικής διατριβής του κ. Αδαµόπουλου, µέλους της οµάδας Ατµοσφαιρικής Έρευνας) 7 (τα τελευταία άρχισε να τα µετρά από την αρχή του έτους 2001 για µέγεθος 2,5 µικρόµετρων) 10

7 ένα πλήρες έτος θα έχει σχηµατιστεί µια σαφής εικόνα της χωροχρονικής διασποράς των ρύπων αυτών και να αποφασιστεί ο σχεδιασµός αντιµετώπισης του «νέου νέφους» 11