Zagrożenia związane z pyłem drogowym

Pył drogowy to pozornie niegroźny element naszego ekosystemu. Składa się głównie z cząstek mineralnych i organicznych, w tym skaleni, dolomitów, kwarcu i kalcytu, ale znaczną część pyłu drogowego stanowią zanieczyszczenia. Wszystkie te składniki pochodzą w przeważającej ilości z gleby, emitorów przemysłowych, środków transportu oraz procesów spalania paliw. Na ilość i rodzaj składników w pyle drogowym mają wpływ także procesy związane ze zużywaniem się części pojazdów mechanicznych, w tym opon, hamulców czy sprzęgieł. Do tego dochodzi korozja podwozi pojazdów i całej karoserii. Ponadto nawierzchnia drogowa stale się zużywa, korozji ulegają metalowe konstrukcje drogowe i inne materiały wykorzystywane do utrzymania dróg. Skład jakościowy i ilościowy pyłu drogowego w dużej mierze uzależniony jest od miejsca jego występowania.

Wiele składników pyłu drogowego oddziałuje w szczególny sposób na organizm ludzki. Wdychane, bezpośrednio trafiają do organizmu. Większość z nich ma działanie kancero- i mutagenne. Kontakt z zakurzonym powietrzem przez krótkie okresy może powodować kaszel, duszność, świszczący oddech czy astmę. W dłuższej perspektywie narażenie na pył może prowadzić do wielu przewlekłych chorób, pogorszenia czynności płuc i układu krążenia. Ponadto cierpi także gospodarka hormonalna i ośrodkowy układ nerwowy. Z tego względu niezwykle ważne jest charakteryzowanie składu pyłu drogowego i poważne traktowanie zagrożeń z nim związanych.

Co znajduje się w pyle drogowym? 

Metale

Jednymi z najbardziej niepożądanych składników oznaczanymi w pyle drogowym są metale. Najczęściej występujące to: chrom, miedź, nikiel, ołów i cynk. Równie duże zagrożenie powodują inne, w tym: mangan, wanad, arsen, kadm czy kobalt. Bazując na ich zawartości, pośrednio można oszacować także stopień zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego. Zawartość metali w pyle drogowym jest silnie uzależniona od miejsca poboru próbki. Widoczna jest zależność natężenia ruchu od zawartości zanieczyszczeń. Dane pochodzące ze środowisk silnie zurbanizowanych wskazują jednoznacznie, że zanieczyszczenie metalami będzie szczególnie wysokie na obszarach bezpośrednio sąsiadujących z ruchliwymi drogami i trasami dojazdowymi, a także w pobliżu ośrodków przemysłowych.

Metale mogą przedostać się do organizmu człowieka poprzez wdychanie, połknięcie lub przez skórę. Stwarzają ryzyko zarówno nienowotworowe, jak i rakotwórcze. Charakteryzują się wysoką zdolnością do bioakumulacji, szczególnie w tkankach tłuszczowych. Oznacza to, że z czasem ich stężenie w organizmach żywych może przewyższać te w środowisku naturalnym. Oddziałują na centralny układ nerwowy i układ krążenia, powodując zaburzenia funkcjonowania narządów wewnętrznych, działając jako kofaktory innych schorzeń.

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA)

WWA należą do zanieczyszczeń powszechnie występujących w środowisku naturalnym. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (z ang. policyclic aromatic hydrocarbons, PAH) zbudowane są z dwóch lub więcej pierścieni aromatycznych zawierających wyłącznie atomy węgla i wodoru. Regulacje prawne zwykle odnoszą się do 16 związków organicznych wchodzących w skład WWA, a wyznaczenie zawartości całej grupy z reguły polega na oznaczeniu ich sumy w badanym materiale. Do istotnych przedstawicieli WWA zalicza się: benzo(a)piren, piren, acenaften, benzo(a)antracen, benzo(b)fluorantren czy dibenzo(a,h)antracen. Głównym źródłem tych substancji jest osadzanie atmosferyczne. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne trafiają do pyłu drogowego głównie z procesów niecałkowitego spalania odpadów i paliw kopalnych. Znacznie mniejszy udział ma transport uliczny.

Jednym z najbardziej niepożądanych przedstawicieli WWA jest benzo(a)piren (często uznawany za wskaźnik całej grupy). Do organizmu wnika przez układ oddechowy i pokarmowy, a także skórę. Przyczynia się do poważnych uszkodzeń wątroby czy nadnerczy. Bezpośrednio wpływa również na płodność oraz układ odpornościowy. Przypuszczalnie może być jednym z czynników prowadzących do stanów depresyjnych.

Polichlorowane naftaleny (PCN)

Polichlorowane naftaleny to związki organiczne zbudowane z cząsteczki naftalenu, do której przyłączone są od jednego do ośmiu atomów chloru. Od ponad dwudziestu lat PCN są włączone na listę trwałych zanieczyszczeń organicznych (z ang. persistent organic pollutants, POPs). Wszystkie związki określone jako POPs to toksyczne chemikalia. Ich cechą charakterystyczną jest duża trwałość – mają zdolność akumulacji w organizmach żywych oraz środowisku naturalnym przez długie lata. Ich obecność w pyle drogowym jest wynikiem przedostawania się substancji pochodzących przede wszystkim z procesów spalania i unieszkodliwiania odpadów, w różnym zakresie temperatur. 

Kilka z kongenerów PCN jest wyjątkowo toksycznych. Spłukiwane wraz pyłem drogowym, zanieczyszczają glebę oraz akweny wodne. Uważa się, że ich spożycie z żywnością jest główną drogą narażenia. Polichlorowane naftaleny szczególnie silnie oddziałują na ludzkie hormony tarczycy. Narażenie na te związki wiąże się ze zwiększoną zachorowalnością na raka tarczycy.

Mikroplastik

Mikroplastiki to cząsteczki o bardzo małych rozmiarach (nieprzekraczających 5 mm) pochodzące z syntetycznych polimerów i tworzyw sztucznych. Obecność mikroplastiku w pyle drogowym przypisuje się głównie ścieraniu opon pojazdów. Jest to niezwykle istotny problem, ponieważ szacuje się, że opona w ciągu całego cyklu życia uwalnia nawet ponad jeden kilogram pyłów, w tym mikroplastiku. Innymi źródłami tych drobinek są degradacja nawierzchni dróg oraz oznakowania drogowego. Stała obecność pojazdów przyczynia się do rozdrabniania większych kawałków materiałów, w tym także elementów i odpadów z tworzyw sztucznych.

Zanieczyszczenie środowiska mikroplastikami zawartymi w pyłach drogowych stwarza poważne zagrożenie nie tylko ekologiczne, ale również zdrowotne. Ich toksyczność zwiększa się wraz ze zmniejszaniem rozmiarów cząsteczek mikroplastiku. Negatywnie oddziałują przede wszystkim na układ immunologiczny. Ich niewielkie rozmiary powodują, że z łatwością przenikają takie bariery, jak ściany jelit czy narządów wewnętrznych, a ich obecność została stwierdzona nawet w krwiobiegu.