"Smog w Polsce"

Spis treści

Wstęp 12

1. Krótka historia smogu 14

1.1. Smog na świecie 14

1.2. Smog w Polsce 21

2. Powietrze i jego przepływy 26

2.1. Miary ilości substancji w powietrzu 26

2.2. Naturalne powietrze, czyli czym powinniśmy oddychać 28

2.3. Pionowa struktura atmosfery 31

2.4. Bilans energii Ziemi 33

2.5. Planetarna warstwa graniczna i warstwa mieszania 36

2.6. Ruchy powietrza w skali globalnej 38

2.7. Pionowe ruchy powietrza 40

2.7.1. Adiabatyczny gradient termiczny 40

2.7.2. Atmosfera stabilna i niestabilna 42

2.7.3. Stany atmosfery i rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń 45

2.7.4. Charakterystyka inwersji 48

2.8. Poziome ruchy powietrza 51

2.9. Cyrkulacja powietrza w skali lokalnej 52

2.9.1. Wpływ topografii terenu na cyrkulację powietrza 52

2.9.2. Przepływ powietrza w przestrzeniach zabudowanych 52

2.10. Modelowanie propagacji zanieczyszczeń 60

2.11. Identyfikacja źródeł zanieczyszczeń 63

3. Jak powstaje smog? 65

3.1. Źródła naturalne 67

3.1.1. Podział i charakterystyka źródeł naturalnych 67

3.1.2. Wywiewanie z gleb 71

3.1.3. Bioaerozole 73

3.1.4. Stan równowagi 74

3.2. Spalanie paliw 75

3.2.1. Węgiel i węglowodory 75

3.2.2. Gaz ziemny 77

3.2.3. Paliwa płynne 78

3.2.4. Stałe paliwa kopalne 79

3.2.5. Biomasa 83

3.2.6. Podstawy procesu spalania 85

3.2.7. Spalanie paliw gazowych i ciekłych 89

3.2.8. Spalanie węgla 92

3.2.9. Spalanie biomasy 98

3.2.10. Spalanie odpadów 100

3.2.11. Ocena cyklu życia źródeł energii 101

3.2.12. Energia energii nierówna 103

3.2.13. Transport drogowy 106

3.2.13.1. Technologie i normy 106

3.2.13.2. Charakterystyka parku samochodowego 110

3.2.14. Transport morski 114

3.3. Inne antropogeniczne źródła zanieczyszczeń 115

3.3.1. Źródła przemysłowe 115

3.3.2. Źródła poza przemysłem 120

3.4. Zanieczyszczenia wtórne 124

3.4.1. Kwaśne opady 124

3.4.2. Powstawanie ozonu troposferycznego 125

3.4.3. Powstawanie pyłów wtórnych 127

3.5. Wzór Ehrlicha 131

4. Polska specjalność – kocioł węglowy 133

4.1. Rozproszona zabudowa 133

4.2. Kotły i piece 135

4.3. Organizacja procesu spalania paliwa stałego 137

4.3.1. Kocioł zasypowy 137

4.3.2. Spalanie od góry 138

4.3.3. Kocioł retortowy 141

4.3.4. Klasy kotłów 142

4.4. Jak bardzo truje kopciuch? 144

4.5. Jakość węgla 153

4.5.1. Ocena jakości 153

4.5.2. Wzbogacanie węgla 155

4.5.3. Odpady z produkcji węgla 158

4.5.4. Rozporządzenie w sprawie jakości paliw stałych 161

4.6. Koks i błękitny węgiel 164

4.6.1. Koks 164

4.6.2. Błękitny węgiel 164

4.6.3. Roszków – studium przypadku 167

4.7. Odpady w palenisku 169

4.8. Alarm – dodatki poprawiające spalanie 172

5. Charakterystyka zanieczyszczeń powietrza 175

5.1. Rodzaje i grupy zanieczyszczeń 175

5.2. Czas trwania substancji 178

5.3. Zanieczyszczenia gazowe 179

5.3.1. Tlenki węgla 179

5.3.2. Tlenki siarki 182

5.3.3. Związki azotu 183

5.3.4. Ozon troposferyczny 184

5.3.5. Węglowodory i ich pochodne 185

5.3.6. Chlorofluorowęglowodory i ozon stratosferyczny 187

5.4. Aerozole i pyły zawieszone 188

5.4.1. Rozmiary drobin pyłu 190

5.4.2. Ruchy cząstek w powietrzu 194

5.4.2.1. Sedymentacja 194

5.4.2.2. Ruchy Browna 197

5.4.2.3. Uderzanie i przechwytywanie 198

5.4.2.4. Średnica aerodynamiczna 200

5.4.2.5. Wywiewanie cząstek 201

5.4.3. Skład chemiczny pyłu 202

5.4.4. Szczególnie szkodliwe składniki aerozoli 205

5.4.4.1. Benzen 206

5.4.4.2. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) 206

5.4.4.3. Benzo(a)piren 211

5.4.4.4. Dioksyny 212

5.4.4.5. Metale ciężkie 215

5.4.5. Rakotwórczość pyłu 222

6. Wpływ smogu na zdrowie 223

6.1. Skąd wiadomo, że smog szkodzi? 223

6.1.1. Wnioskowanie epidemiologiczne 223

6.1.2. Badania in vitro 230

6.1.3. Badania in vivo na zwierzętach 231

6.1.4. Badania kliniczne z udziałem ludzi 232

6.1.5. Problemy w badaniach toksykologicznych 233

6.2. Wchłanianie i oddziaływanie zanieczyszczeń powietrza 234

6.2.1. Oddychanie 235

6.2.2. Oddziaływanie zanieczyszczeń i mechanizmy obronne 237

6.3. Dawka i jej skutek 243

6.3.1. Dawka zdeponowana 243

6.3.2. Dawka ostra i dawka przewlekła 247

6.3.3. Zależność dawka – skutek 248

6.3.4. Zależność dawka – skutek dla substancji rakotwórczych 250

6.4. Ocena ryzyka i wyznaczanie norm 251

6.4.1. Ryzyko względne 251

6.4.2. Ocena zagrożenia substancjami nieuznawanymi za rakotwórcze 252

6.4.3. Ocena zagrożenia substancjami uznawanymi za rakotwórcze 255

6.4.4. Ocena zagrożenia na stanowisku pracy 255

6.4.5. Ryzyko skumulowane 257

6.4.6. Wytyczne i normy 257

6.5. O ile smog psuje nam zdrowie? 259

6.5.1. Wpływ smogu na rozwój i zdrowie dzieci 259

6.5.1.1. Ekspozycja prenatalna 260

6.5.1.2. Ekspozycja po urodzeniu 261

6.5.2. Umieralność z powodu smogu 262

6.5.2.1. Umieralność w Polsce 262

6.5.2.2. Międzynarodowe dane o umieralności 267

6.5.3. Wpływ smogu na wybrane narządy 270

6.6. Czy doczekamy się efektu? 272

7. Czym oddycha Polak? 273

7.1. Ocena narażenia 273

7.2. System pomiarów jakości powietrza w Polsce 274

7.3. Średnie narażenie mieszkańców Polski 278

7.3.1. Sposób wyznaczania średnich wartości 278

7.3.2. Paradoks benzo(a)pirenu 281

7.3.3. Niebezpieczne zanieczyszczenia nieujęte w zestawieniu 285

7.4. Narażenie mieszkańców województw 286

7.5. W którą stronę zmierzamy? 290

7.6. Powietrze w Polsce i w Europie 294

7.7. Źródła najbardziej znaczących emisji 301

7.7.1. Bilans emisji 301

7.7.2. Identyfikacja głównych źródeł groźnych zanieczyszczeń 305

8. Jak pokonać smog? 312

8.1. Podstawy strategii walki ze smogiem 312

8.1.1. Miara zagrożenia ze strony poszczególnych substancji 313

8.1.2. Udział źródeł 316

8.1.3. Oszacowanie zagrożenia zdrowia z poszczególnych źródeł 317

8.2. Ile warto na to wydać? 320

8.2.1. Przydatne miary ekonomiczne 320

8.2.2. Społecznie optymalny koszt redukcji zanieczyszczeń 323

8.2.3. Wielkość strat z powodu smogu w Polsce 324

8.3. Główne operacje ograniczania smogu i ich przeciętny koszt całkowity 325

8.3.1. Koszt – ogrzewanie indywidualne 326

8.3.2. Koszt – energetyka i ciepłownictwo 328

8.3.3. Koszt – transport 328

8.3.4. Zestawienie przeciętnych kosztów całkowitych 329

8.4. Plan dla Polski 330

8.4.1. Ogrzewanie indywidualne 330

8.4.2. Energetyka i ciepłownictwo 337

8.4.3. Transport 338

8.4.4. Spodziewany efekt redukcji zanieczyszczeń 344

8.4.5. Pozostałe kategorie 345

8.5. Kto za to zapłaci? 349

8.6. Jak to się robi w Krakowie 350

8.6.1. Gmina Kraków 350

8.6.2. Wojewódzkie uchwały antysmogowe 352

8.7. Bierna ochrona przed smogiem 354

Literatura 360

Skorowidz 377