Jakość powietrza w Polsce

Jakość powietrza w Polsce

Do grupy zanieczyszczeń szkodliwych mierzonych w atmosferze należą przede wszystkim tlenki siarki, tlenki azotu, pyły zawieszone i wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (m.in. benzo(a)piren – B(a)P). W połączeniu z niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi zanieczyszczenia te mogą wywoływać smog czy kwaśne deszcze.

W Polsce smog pojawia się cyklicznie, głównie w okresie zimowym w wyniku niepełnego spalania paliw podczas ogrzewania pomieszczeń. Jest to tzw. smog londyński. Smog typu Los Angeles występuje częściej latem i tworzy się przede wszystkim ze związków zawartych w spalinach samochodowych (tlenki azotu).

Zanieczyszczenia powietrza przedostają się do gleby i wód przyczyniając się w ten sposób do skażenia całego środowiska i wszystkich łańcuchów pokarmowych. Emisje mogą być powodowane zjawiskami naturalnymi, takimi jak wybuchy wulkanów. W większości za stan jakości powietrza odpowiada działalność człowieka (Wielgosińki, Czerwińska, 2020).

W raporcie posługujemy się kategoriami źródeł według klasyfikacji NFR (Nomenclature for Reporting) opisaną w KOBIZE (2021).

Emisje zanieczyszczeń objętych limitami

Unijne dyrektywy Dyrektywa 2001/81/WE Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) z dnia 23 października 2001 r.w sprawie krajowych poziomów emisji dla niektórych rodzajów zanieczyszczenia powietrza (Dz.U. L 309z 27.11.2001, str. 22) i Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/2284 z dnia 14 grudnia 2016 r.w sprawie redukcji krajowych emisji niektórych rodzajów zanieczyszczeń atmosferycznych, zmiany dyrektywy 2003/35/WE oraz uchylenia dyrektywy 2001/81/WE(Tekst mający znaczenie dla EOG) określają limity emisji zanieczyszczeń dla dwutlenku siarki (SO2), tlenków azotu (NOx), niemetanowych lotnych związków organicznych (NMLZO), amoniaku (NH3) i pyłu drobnego.Zanieczyszczenia te są głównymi pochodnymi spalania paliw kopalnych (SO2, NOx, PM2.5) i stosowania rozpuszczalników i nawozów (NMLZO, NH3), dlatego są dobrym odzwierciedleniem sytuacji środowiskowej w kraju.

Największymi emitentami dwutlenku siarki w Polsce są przemysł energetyczny, wytwórczy i budownictwo. Sektory te odpowiadają za prawie 70 proc. emisji SO₂. Załamanie przemysłu ciężkiego na przełomie lat 80/90’ i stopniowy spadek udziału węgla w miksie energetycznym przyczyniły się do ograniczenia zanieczyszczeń o 84 proc. w 2019 r. względem 1990 r. Według dyrektywy unijnej Polska powinna osiągnąć do 2020 r. redukcję SO₂ równą 59 proc. względem 2005 r. Już w 2019 r. osiągnięto ten cel i redukcja wyniosła 62 proc.

Transport generuje najwięcej tlenków azotu (ponad 40 proc.). Podczas gdy emisje w przemyśle czy rolnictwie stopniowo malały od 1990 r., zwiększona mobilność przyczyniła się do wzrostu zanieczyszczeń w sektorze transportowym o prawie 40 proc. w latach 1990-2010. Trend ten został jednak odwrócony i od tego czasu emisje zmalały o 5 proc. Limit z 2010 r. określony unijną dyrektywą został spełniony, do 2020 r. Polska powinna zredukować NOx o 30 proc. względem 2005 r. W 2019 r. redukcja wyniosła ok. 25 proc.

Za ponad połowę emisji NMLZO w Polsce w 2019 r.odpowiadały procesy przemysłowe, w tym stosowanie rozpuszczalników i innych produktów, oraz rolnictwo. W przemyśle ograniczono zanieczyszczenia o 18 proc.w latach 1990-2019, co wynika ze spadku zużycia farb na bazie rozpuszczalników. W rolnictwie emisje wzrosły z powodu zwiększenia pogłowia bydła i drobiu. Mimo osiągnięcia znacznego poziomu redukcji w 2010 r. wyraźnie poniżej limitów unijnych, wzrosty z lat 2014-2017 oddaliły nas od spełnienia celów na 2020 r. Redukcja powinna wynieść 25 proc. względem 2005 r., w 2019 r. wyniosła niecałe 20 proc.

Rolnictwo generuje niemal cały amoniak w gospodarce (95 proc.), co wynika ze stosowania nawozów naturalnych (80 proc. emisji sektora) i nawozów mineralnych (20 proc. emisji). Choć wielkość emisji spadła o 37 proc.w latach 1990-2019, to spadek ten został spowolniony przez wzrost zużycia nawozów i zwiększenia pogłowia bydła w latach 2017-2018. W 2019 r. poziom redukcji NH3w odniesieniu do 2005 r. wyniósł ponad 6 proc. podczas gdy wymagania unijne zakładały redukcję 1 proc. do 2020 r.

Źródłem pyłu w Polsce są przede wszystkim gospodarstwa domowe, które spalają węgiel kamienny i drewno. W 2018 r. ponad 45 proc. gospodarstw domowych wykorzystywało paliwa stałe (głównie węgiel kamienny i drewno opałowe) do ogrzewania pomieszczeń (GUS,2019). Jednocześnie udział węgla w ciepłownictwie systemowym oscyluje wokół 70 proc. (URE, 2020). Inne sektory, w tym gospodarstwa domowe i usługi, odpowiadają za blisko 50 proc. emisji zanieczyszczeń PM_2.5. Nie bez wpływu pozostaje przemysł wytwórczy i budownictwo (20 proc.) oraz transport (11 proc.). Spadek zużycia węgla i drewna w sektorze komunalno-bytowym spowodował stopniowy spadek emisji. Zanieczyszczenie pyłem zmalało już o prawie 70 proc. w latach 1990-2019. Zgodnie z wymogami unijnymi do 2020 r. Polska powinna zredukować emisje o 16 proc. względem 2005 r. Już w 2019 r. poziom redukcji wyniósł ponad 20 proc.

Emisje zanieczyszczeń nieobjętych limitami

Do zanieczyszczeń nieobjętych limitami zalicza się tlenek węgla (CO), pyły (TSP i PM10), sadze, trwałe zanieczyszczenia organiczne (PCDD/F, HCB, PCB, WWA) i metale ciężkie. Dla zobrazowania sytuacji zanieczyszczeń w Polsce przedstawiono emisje CO, pyłów i metali ciężkich. Tlenek węgla jest kolejnym wskaźnikiem wykorzystania węgla kamiennego i drewna. Dzięki ograniczeniu ich zużycia w gospodarstwach domowych, emisja zmalała o prawie 40 proc. w latach 1990-2019.

Emisje pyłów są efektem spalania paliw, głównie w gospodarstwach domowych, które generują 35 proc. pyłu TSP i ponad 40 proc. PM₁₀. Gwałtowny spadek emisji odnotowano w latach 1990-2000. Od tamtego czasu proces ograniczania zanieczyszczeń wyraźnie spowolnił. Oprócz pyłów musimy zmagać się również z sadzą, którą generuje w 45 proc. transport (głównie drogowy) i gospodarstwa domowe w ok. 40 proc.Za większość emisji metali ciężkich odpowiada przemysł energetyczny, wytwórczy i budownictwo. Szczegółowa analiza poszczególnych udziałów sektorów w 2019 r. pozwala wykazać źródła poszczególnych pierwiastków. Od 2000 r. ograniczanie emisji wyraźnie zwolniło, co może być przyczyną zwiększonej produkcji czy mobilności.

Procesy przemysłowe odpowiadają za 60 proc. emisji ołowiu (Pb), ponad połowę kadmu (Cd), oraz prawie 40 proc. arsenu (As) i chromu (Cr). Przemysł energetyczny dominuje natomiast w generowaniu rtęci (Hg) i niklu (Ni).Największy udział w emisji miedzi (Cu) ma transport (37proc.), a w przypadku cynku (Zn) przemysł wytwórczy z budownictwem (28 proc.).

Jakość polskiego powietrza

Emisje polskiej gospodarki bezpośrednio obniżają jakość powietrza. Według oceny rocznej GIOŚ w 2020 r.niemal każda badana strefa odnotowała za duży udział benzo(a)pirenu, czyli podstawowego wskaźnika w ocenie jakości powietrza. Jest on częstym składnikiem zanieczyszczeń powietrza, który towarzyszy tzw. niskiej emisji, która wydziela się podczas spalania drewna, węgla, oraz śmieci. Przekroczenie dozwolonych stężeń pyłów PM₁₀, PM_2.5 i B(a)P świadczy o wysokim stopniu zanieczyszczenia w kraju.

Sytuacja jest najgorsza w województwie łódzkim, podkarpackim, małopolskim i śląskim, gdzie zarówno aglomeracje, jak i pozostałe strefy, wykazują zbyt wysokie stężenie pyłów. Na drugim końcu, pozytywnie wyróżniają się Pomorze Zachodnie i Gdańskie.

W porównaniu do klasyfikacji z 2018 r., wyraźnie ograniczona została emisja PM₁₀. Spośród 45 stref 39 należało do klasy C, a w 2020 r było to 16 stref. Poprawa też wystąpiła w przypadku emisji B(a)P i NO2. W 2020 r. o 4 strefy mniej były uznane za klasę C pod względem emisji B(a)P i o 2 mniej pod względem emisji NO2. Poziom dopuszczalny emisji pyłów PM_2.5 według omawianej klasyfikacji nie uległ poprawie.

Możliwości zastosowania rozwiązań, które poprawią jakość powietrza w Polsce

Zanieczyszczenia powietrza przyczyniają się do przedwczesnych zgonów, głównie z  powodu zwiększonego ryzyka chorób układu krążenia i układu oddechowego oraz raka płuc (WHO, 2018).

Dokładne zbadanie wpływu zanieczyszczeń na zdrowie wymaga zgromadzenia informacji o  jakości powietrza i  danych o  populacji.

Do tego potrzebna jest wysokiej jakości baza inwentaryzacyjna emisji, w szczególności z gospodarstw domowych, które są głównym źródłem tzw. niskiej emisji. Wówczas możliwe jest opracowanie rozwiązań, specyficznych dla danego regionu i źródła emisji, które poprawią jakość powietrza.

Nie mamy wpływu na takie czynniki wpływające na smog, jak warunki meteorologiczne (bezwietrzna pogoda) czy ukształtowanie terenu. Jednak optymalne zaplanowanie przestrzeni miejskiej z korytarzami powietrznymi zwiększy cyrkulację powietrza i tym samym przyczyni się do ograniczania zjawiska smogu niezależnie od przyczyny.

Emisje związane z produkcją ciepła mogą być ograniczone przez zmniejszenie zużycia ciepła dzięki poprawie efektywności energetycznej budynków. Cel ten na początkowym etapie najłatwiej zrealizować w budynkach będących własnością organów publicznych i dlatego tam obowiązkowo powinna być przeprowadzona termomodernizacja.

Od strony produkcji istotne jest opracowanie planu zastępowania źródeł węglowych źródłami odnawialnymi i  energią pochodzącą z  odzysku. Należy stworzyć silniejsze systemy wsparcia dla „zielonego ciepła”. Większy udział OZE w produkcji ciepła przy wysokich cenach uprawnień do emisji będzie się przyczyniał również do obniżania kosztów produkcji ciepła. OZE wpisują się w koncepcję rozproszonej produkcji energii.

Małe systemy ciepłownicze ze źródłami ciepła do 50 MWt mogą stanowić skuteczne narzędzie walki ze smogiem na szczeblu lokalnym. Jednocześnie właśnie te systemy borykają się z problemem braku płynności finansowej i brakiem środków na rozwój bazy wytwórczej. Właściwie zaadresowane zmiany legislacyjne, ulgi podatkowe czy pomoc inwestycyjna powinny wesprzeć transformację przedsiębiorstw zarządzających małymi systemami ciepłowniczymi. Ich utrzymanie i  rozwój może być szczególnie istotny dla odbiorców w rejonach wyłączonych z sieci ciepłowniczej, którzy używają paliw kopalnych.

Dla transformacji sektorów wytwarzających ciepło potrzebne jest stworzenie dedykowanej strategii z mierzalnymi celami zgodnymi z prawodawstwem i zaleceniami UE. Strategia powinna kompleksowo objąć indywidualne i systemowe źródła wytwarzania ciepła. Trudno przeprowadzić transformacje bez wsparcia funduszy unijnych, takich jak Fundusz Modernizacyjny, Fundusz Sprawiedliwej Transformacji, czy w przyszłości Fundusz Społeczny utworzony z nowego systemu ETS. Z przychodów systemu ETS w  obecnym kształcie środki w wyższym stopniu powinny być kierowane w obszar wytwarzania ciepła. Opracowanie planu wydatkowania funduszy zapewni efektywne ich wykorzystanie.

Środki w pierwszej kolejności powinny być kierowane do gospodarstw domowych zagrożonych ubóstwem energetycznym. Zjawisko ubóstwa energetycznego powinno zostać przebadane razem z inwentaryzacją źródeł ciepła i  stanu technicznego budynków w  oparciu o badania socjalne.

Transport ma mniejszy wpływ na powstawanie zanieczyszczeń, ale lokalnie w większych aglomeracjach odpowiada za tworzenie się smogu szczególnie latem. Zmiany nawyków użytkowników pojazdów i preferencji zakupowych środków transportu mogą doprowadzić do spadku emisji. Programy dopłat do pojazdów niskoemisyjnych powinny być wprowadzane razem ze wsparciem rozwoju infrastruktury dla odpowiedniego rodzaju pojazdu.

Źródłem największej emisji w transporcie są najdłużej eksploatowane pojazdy o  niskiej normie emisji spalin Euro. Ograniczanie, a ostatecznie zakaz sprzedaży samochodów z  silnikiem spalinowym w  dłuższej perspektywie doprowadzi do zmniejszenia emisji. Jednakmoże to też skutkować dłuższym okresem użytkowania aut spalinowych na rynku. Ograniczenia dla korzystania z  tego rodzaju pojazdów powinny także obejmować jednocześnie przeciwdziałanie zjawisku wykluczenia transportowego. Formą wsparcia wymiany najbardziej emisyjnych pojazdów mogą być dopłaty do ich złomowania.

Podobnie jak przy modernizacji budynków, floty pojazdów należące do sektora publicznego powinny być w  pierwszej kolejności poddane wymianie na niskoemisyjną. Mechanizmy zachęt powinny być także skierowane dla firm.

Poza działaniami skierowanymi dla użytkowników aut, należałoby usprawnić funkcjonowanie transportu zbiorowego, szczególnie poprzez zapewnienie połączeń regionalnych autobusowych i szynowych.

W  przemyśle emisje zanieczyszczeń w dużej mierze pochodzą ze spalania węgla przy produkcji energii elektrycznej i ciepła. Transformacja sektora wytwarzania energii nie tylko w  jednostkach zawodowych nakierowana na wymianę na odnawialne źródła wpłynie pozytywnie na zmniejszenie emisji. Pozostałe emisje w  przemyśle pochodzą z  procesów przemysłowych i są skutecznie ograniczane dzięki wymaganiom regulacyjnym. Jednak nadal pozostaje przestrzeń na zastosowanie najlepszych dostępnych technik i  wdrażanie bardziej ambitnych celów.

‍

Źródła:

• KOBIZE (2021), Krajowy Bilans Emisji SO₂, NOx, CO, NH₃, NMLZO, pyłów, metali ciężkich i TZO,
• GIOŚ (2021), Roczne oceny jakości powietrza za rok 2020 dostępne na portalu „Jakość powietrza”
• GUS (2019), Zużycie energii w gospodarstwach domowych w 2018 r., Warszawa
• URE (2020), Energetyka cieplna w liczbach - 2019, Warszawa
• WHO (2018), Ambient (outdoor) air quality database 2018
• Wielgosiński, G., Czerwińska J. (2020), Smog Episodes in Poland, "Atmosphere", nr 11.

Analiza powstała we współpracy z Magdaleną Maj i została opublikowana w raporcie UN Global Compact Network Poland "JAKOŚĆ POWIETRZA W POLSCE – stan obecny i propozycje działań naprawczych" 8 lutego 2022 r.