Šį rudenį pastebėta padidėjusi kietųjų dalelių koncentracija Vilniuje bei kituose Lietuvos miestuose. Ypatinga padėtis susidarė 2014 m. spalio pabaigoje, kuomet pablogėjusi oro kokybė buvo ne tik matoma, bet ir buvo jaučiamas stiprus degėsių tvaikas. Priešgaisrinės apsaugos ir gelbėjimo departamentas pastoviai siuntė pranešimus apie pavojingą oro taršą. Ikimokyklinio amžiaus vaikus buvo siūloma nevesti į lauką. Rekomenduota nesportuoti ir riboti darbus atvirame ore. Tokia situacija išsilaikė keletą dienų. Aptarsime, kas lėmė tokią oro kokybę ir kuo gali būti pavojingos aerozolio dalelės.
Pagal nuo 2005 m.Europoje galiojančius oro kokybės standartus KD10 paros vidurkio riba yra 50 µg/m3 ir negali būti viršyta daugiau kaip 35 dienas per metus. KD10 metų vidurkis neturi viršyti 40 µg/m3. Siektina, kad KD2,5 metinis vidurkis būtų ne didesnis nei 25 µg/m3. Nuo 2015 m. sausio 1 d. įsigalios dar griežtesni oro kokybės standartai. Pagal Europos parlamento ir Tarybos direktyvą 2008/50/EB, PM10 24 val. vidurkio riba (35 µg/m3) negali būti viršyta daugiau kaip 35 kartus per bet kuriuos kalendorinius metus.
Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) duomenys rodo, kad dėl prastos oro kokybės 2012 m. mirė 3,7 mln. žmonių Aerozolio daleles daugiausia sudaro sulfatai, nitratai, amonis, natrio chloridas, juodoji anglis, mineralinės medžiagos ir vanduo. Labiausiai pavojingos dalelės, kurių skersmuo mažesnis nei 1 mikrometras. Jos gali pasiekti tolimiausias plaučių vietas ir ten nusėsti arba per ląstelių membranas įsiskverbti tiesiai į kraujotakos sistemą. Lėtinis dalelių poveikis didina riziką susirgti širdies ir kvėpavimo trakto ligomis ir plaučių vėžiu, nes dalelių sudėtyje pasitaiko kancerogeninių junginių. Tokie junginiai susidaro nepilno degimo metu, pavyzdžiui, išmetami iš automobilių, išsiskiria kūrenant akmens anglį ir malkas, degant cigaretėms ir pan. Ypatingai kenksmingi junginiai susidaro degant plastmasei ir padangoms.
Nustatytas ryšys tarp padidintos aerozolio dalelių koncentracijos (PM2.5 ir PM10) ir žmonių mirtingumo. Tyrimai leidžia prognozuoti, kad visuomenės sveikata pagerėtų mažinant oro taršą aerozolio dalelėmis. Net maža dalelių koncentracija gali daryti ilgalaikį neigiamą poveikį sveikatai.
Vilniaus oro taršos tyrimai (žr. 1 pav.) rodo, kad epizodai, kuomet kietųjų dalelių (PM10) koncentracija viršijo 50 mkg/m3, šių metų rudenį nebuvo reti. Ypač išsiskyrė spalio 29–31 ir lapkričio 3 bei 6-7 d.. Ypač bloga oro kokybė buvo spalio 30 d., kuomet KD10 valandos vidurkio koncentracija pasiekė 257 mkg/m3. Tokie duomenys, pavyzdžiui, tą dieną buvo užfiksuoti Žirmūnuose 10 val. ryto. Pavojingą sveikatai situaciją lėmė keletas veiksnių. Tądien nurimo vėjas ir buvo labai mažas vertikalusis oro maišymosi aukštis (žr. 2 pav.). Tokiu būdu nebuvo palankių sąlygų teršalams sklaidytis. Todėl visos aerozolio dalelės, kurios susidarė kūrenant malkas, deginant žoles ir pan., nekilo į viršų ir nebuvo nunešamos toliau nuo miesto.
Kitomis dienomis, net ir esant stipresniam vėjui, dėl mažo maišymosi aukščio, vėl susidarė didelė aerozolio dalelių koncentracija. Šiais metais dėl šilto rudens buvo itin geros sąlygos susidaryti oro inversijai, nes šaltas oras laikosi prie žemės paviršiaus ir nesimaišo su aukščiau esančiu šiltu oru. Kitaip sakant, inversijų su mažu oro maišymosi aukščiu galime tikėtis tol, kol vyraus santykinai šilti orai ir bus mažai debesuota. Tuomet žemės paviršius spėja atšalti greičiau negu viršutiniai oro sluoksniai.
Kaip jau minėta, norint pagerinti oro kokybę, reikia mažinti teršalų išmetimą. Pavyzdžiui, reikia drausti deginti lapus ir žolę, nes šioms medžiagoms smilkstant susidaro dideli aerozolio dalelių kiekiai. Ilgalaikėje perspektyvoje galima būtų reglamentuoti privačių namų emisijas, siekiant efektyviau naudoti biokurą, diegti pažangias technologijas, užtikrinančias minimalią aerozolio dalelių emisiją.
Fizinių ir technologijos mokslų centras (FTMC) vykdo ilgalaikę mokslo programą, kurios vienas iš uždavinių yra aerozolio dalelių kaitos ir kilmės atmosferoje tyrimas. Čia naudojami tokie pažangiausi moksliniai prietaisai, kaip aerozolio masių spektrometrai ir juodosios anglies matuokliai, kuriais galima stebėti atmosferoje vykstančius procesus. Minėtus metodus jungiant su stabilių izotopų masių spektrometrija, nustatoma aerozolio dalelių šaltinių kilmė. Kitaip tariant, galima identifikuoti, ar dalelės susidarė degant biokurui, iškastiniam kurui ar akmens anglims.
Bendradarbiaudami su Šveicarijos mokslininkais pagal Lietuvos ir Šveicarijos bendradarbiavimo programos „Moksliniai tyrimai ir plėtra“, 2012-2016 metais vykdome regiono oro kokybės tyrimų projektą AEROLIT – „Aerozolis Lietuvoje: regiono ir vietinės kilmės pirminio ir antrinio aerozolio indėlio dalelių koncentracijai pietryčių Baltijos regione tyrimas“ (projekto Nr. CH-3-ŠMM-01/08, vadovas – V. Ulevičius). Šio projekto metu vykdomi kompleksiniai tyrimai padės išsiaiškinti ir šį rudenį padidėjusios aerozolio dalelių koncentracijos priežastis bei kilmę. Kaip matyti iš juodosios anglies koncentracijos aerozoliuose pokyčių (žr. 3 pav.), spalio 30 d. nustatyta ypatingai didelė juodosios anglies koncentracija, kuri būdinga degimo vyksmams. Pirminė duomenų analizė patvirtino, kad spalio 30 d. pirmoji smailė rodo biomasės (malkų, įvairių granulių, briketų, senų lapų) deginimą, o antra smailė liudija apie transporto sukeltą taršą. Lapkričio 14 d. nustatyta didelė organinių junginių koncentracija aerozolio dalelėse.
Šie tyrimai rodo, kad nors oro kokybės pablogėjimą lemia keletas veiksnių vienu metu, mokslininkai turi visas priemones, leidžiančias tiksliai identifikuoti aerozolio dalelių šaltinius ir yra pasirengę šia informacija dalintis su visuomene. Autorius yra Fizinių ir technologijos mokslų centro, Branduolinių tyrimų skyriaus mokslo darbuotojas.
Moksliniai tyrimai finansuojami pagal Lietuvos–Šveicarijos bendradarbiavimo programos, kuria siekiama sumažinti ekonominius ir socialinius skirtumus išsiplėtusioje Europos Sąjungoje, projekto sutartį Nr. CH-3-ŠMM-01/08”
