Διοξείδιο του θείου (SO₂)

Είναι ένα άχρωμο και άοσμο αέριο που παράγεται κυρίως από την καύση άνθρακα, αλλά και πετρελαίου λόγω του θείου που περιέχουν τα δύο αυτά καύσιμα. Κατά κύριο λόγο εκπέμπεται από τα ενεργοπαραγωγά εργοστάσια, αλλά και από διάφορες  βιομηχανικές δραστηριότητες που απαιτούν καύσεις. Το σημαντικότερο χαρακτηριστικό του διοξειδίου του θείου από ρυπαντική άποψη είναι πως μετατρέπεται μέσω πολύπλοκων αντιδράσεων σε θειικό οξύ (Η2SO4) ένωση η οποία αποτελεί ένα από τα βασικά συστατικά της όξινης βροχής.

 Οι επιπτώσεις της ρύπανσης από διοξείδιο του θείου γίνονται πρώτα αντιληπτές από τα πιο ευαίσθητα άτομα (ηλικιωμένους, αρρώστους παιδιά) και γενικεύονται αργότερα (εφόσον η κατάσταση παραμένει ίδια ή χειροτερεύει) στον υπόλοιπο πληθυσμό. Τα πιο σημαντικά επεισόδια τέτοιου είδους ρύπανσης έχουν συμβεί στην κοιλάδα του Μες στο Βέλγιο και στην Ντονόρα της Πενσυλβάνια, αλλά το επεισόδιο του Λονδίνου το 1952 με 4.000 θανάτους θεωρήθηκε το πιο σοβαρό στην ιστορία της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.

Πίνακας 1.2. Σχέση μεταξύ των συγκεντρώσεων διοξειδίου του θείου και καπνού και των αποτελεσμάτων τους στην ανθρώπινη υγεία.

Συγκέντρωση διοξειδίου του θείου (μg/m3)	Ταυτόχρονη συγκέντρωση καπνού (μg/m3)	Αποτελέσματα στην υγεία
80	80	Ερεθισμός ματιών
100	100	Συμπτώματα σε πνεύμονες
250-500	250	Επιδείνωση πνευμονικών νοσημάτων
500	500	Αύξηση θνησιμότητας εισαγωγές σε νοσοκομεία

Τα οξείδια του αζώτου (ΝΟx)

Παράγονται από τους κινητήρες εσωτερικής καύσης (αυτοκίνητα) και από τις καύσεις των βιομηχανιών, λόγω των πολύ υψηλών θερμοκρασιών που αναπτύσσονται και επιτρέπουν στο οξυγόνο του αέρα να ενωθεί απευθείας με το άζωτο και να σχηματίσει NOx. Από ρυπαντική άποψη δυο κυρίως χαρακτηριστικά του διοξειδίου του αζώτου είναι σημαντικά: πρώτον, η μετατροπή του μέσα από διάφορες χημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα στην ατμόσφαιρα σε νιτρικό οξύ (HNO₃), συστατικό που μαζί με το θειικό οξύ (H₂SO₄) περιέχεται στην όξινη βροχή και δεύτερον, το γεγονός πως είναι από τους ρύπους που συντελούν στην δημιουργία φωτοχημικής ρύπανσης ,προκαλεί ενοχλήσεις στα μάτια την μύτη τον λαιμό, κάνει ανθρώπους και ζώα επιρρεπείς σε μολύνσεις, αναστέλλει την ανάπτυξη των φυτών και καταστρέφει τους ιστούς των φύλλων.

Η οδηγία της ΕΕ για τα όρια συγκέντρωσης του διοξειδίου του αζώτου προβλέπει αφ’ ενός ανώτερη ωριαία τιμή τα 200 mg/m3 και αφ’ ετέρου πως το 98% των ωριαίων μετρήσεων που γίνονται σ’ ένα ημερολογιακό έτος πρέπει να είναι κατώτερες αυτής. Το όριο αυτό ξεπερνιέται συχνά στους σταθμούς μέτρησης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης του λεκανοπεδίου Αθηνών που βρίσκονται σε αστικές περιοχές -οι υπερβάσεις του ορίου φτάνουν και το 50% για το κέντρο της Αθήνας. Για τη Θεσσαλονίκη, τα επίπεδα του διοξειδίου του αζώτου σε ετήσια βάση βρίσκονται πολύ κοντά στο όριο των 200 μg/m3 για το σταθμό του εμπορικού κέντρου, Εγνατίας και Βενιζέλου.

Το μονοξείδιο του άνθρακα (CO)

 Είναι αέριο άχρωμο, άοσμο και άγευστο. Παράγεται σαν αποτέλεσμα της ατελούς καύσης των υδρογονανθράκων κυρίως στις μηχανές εσωτερικής καύσης των βενζινοκίνητων αυτοκινήτων. Είναι εξαιρετικά τοξικό για ανθρώπους και ζώα, ακόμα και σε πολύ μικρές  συγκεντρώσεις Το γεγονός αυτό οφείλεται στην εκλεκτική προτίμηση που δείχνει η αιμοσφαιρίνη του αίματος στο να ενωθεί με το μονοξείδιο του άνθρακα μάλλον, παρά με το οξυγόνο, η οποία προτίμηση είναι 250 φορές μεγαλύτερη. Υπό κανονικές συνθήκες, η αιμοσφαιρίνη αντιδρά πολύ γρηγορότερα με αυτό- σχηματίζοντας μια ένωση που λέγεται ανθρακυλαιμοσφαιρίνη- προσκαλώντας έτσι έλλειμμα οξυγόνου, το οποίο με τη σειρά του αναγκάζει την καρδιά, αλλά και τους πνεύμονες και ολόκληρο το αναπνευστικό σύστημα να υπερλειτουργήσουν και να καταπονηθούν, πράγμα ιδιαίτερα επικίνδυνο για άτομα με ήδη ευαίσθητη καρδιά ή πνεύμονες. Η καταπόνηση οργανισμού που βρίσκεται επί οχτώ ώρες σε ατμόσφαιρα περιέχουσα μονοξείδιο του άνθρακα σε συγκέντρωση 80 ppm είναι ισοδύναμη με την καταπόνηση από την απώλεια μισού λίτρου αίματος. Τα συμπτώματα δηλητηρίασης από το μονοξείδιο του άνθρακα είναι πονοκέφαλοι, ναυτία, σπασμοί, μειωμένη δυνατότητα συντονισμού των μυών, απώλεια όρασης και σε εξαιρετικές περιπτώσεις ο θάνατος. Έχει αναφερθεί, επίσης, πως η έκθεση της εγκύου γυναίκας σε μεγάλες συγκεντρώσεις μονοξειδίου, μπορεί να προκαλέσει το θάνατο του εμβρύου ή σοβαρές νευρικές διαταραχές στο νεογέννητο. Τα όρια που έχουν θεσπίσει στην Ελλάδα και η εκτίμηση της ΠΟΥ φαίνεται στον πίνακα 1.3.

Πίνακας 1.3. Όρια ποιότητας αέρα όσον αφορά τη συγκέντρωση μονοξειδίου του άνθρακα (CO).

Ελλάδα (μέσος όρος 8ώρου)		ΠΟΥ(μέσος όρος 8ώρου)
‘Οριο επιφυλακής	15 mg/m3	10 mg/m3
Κατάσταση έκτακτης ανάγκης	35 mg/m3

Το 90% περίπου του μονοξειδίου της ατμόσφαιρας εκπέμπεται από φυσικές πηγές και μόνο το υπόλοιπο 10% προέρχεται από ανθρωπογενείς πηγές όπως φωτιές, τα αυτοκίνητα και άλλες πηγές ατελούς καύσεις των οργανικών ενώσεων, που παρόλα αυτά κατορθώνουν και αυξάνουν την συγκέντρωσή του τοπικά σε επικίνδυνα επίπεδα. Η μείωση των ποσοτήτων μονοξειδίου του άνθρακα (CO) έγκειται κυρίως στους καταλυτικούς μετατροπείς οι οποίοι το μετατρέπουν πρακτικά όλο σε διοξείδιο του άνθρακα (CO₂).

Το όζον (O₃)

Είναι ο πιο κοινός φωτοχημικός ρύπος και χαρακτηρίζει τον ομώνυμο τύπο ρύπανσης. Είναι αέριο άχρωμο, βαρύτερο του αέρα, με δριμεία οσμή. Τα συνήθη αποτελέσματα από την επίδραση διαφορετικών συγκεντρώσεων όζοντος σε ανθρώπους, περιγράφονται στον Πίνακα 1.4.

Πίνακας 1.4. Επιπτώσεις διάφορων συγκεντρώσεων όζοντος στη φυσιολογία του οργανισμού.

Συγκέντρωση (μg/m3 )	Αποτελέσματα
200	Ερεθισμός στα μάτια, μύτη, ξηρότητα στο λάρυγγα.
300	Πονοκέφαλος, βήχας, θωρακική δυσφορία
500	Αυξημένη συχνότητα παροξυσμών άσθματος σε ευαίσθητα άτομα, αλλαγή της φυσιολογίας της αναπνοής φυσιολογικών ατόμων

Το όζον παρουσιάζει μια ιδιότυπη διαφοροποίηση σε σχέση με όλους τους άλλους ρύπους που συνδέονται με την ατμοσφαιρική ρύπανση : η κατανομή των τιμών του δείχνει πως οι συγκεντρώσεις του εμφανίζονται αυξημένες όχι στο κέντρο της πόλης αλλά στην περιφέρεια της. Η εξήγηση του γεγονότος αυτού είναι απλή : στο σχηματισμό του όζοντος συνεισφέρουν το ηλιακό φως , τα οξείδια του αζώτου και οι υδρογονάνθρακες . Οι χημικές αντιδράσεις μέσω των οποίων παράγεται ο ρύπος αυτός διαρκούν αρκετές ώρες κατά τη διάρκεια των οποίων αέρια ρεύματα παρασύρουν τόσο τα αντιδρώντα όσο και τα προϊόντα προς διάφορες κατευθύνσεις απομακρύνοντας τα από τις πηγές τους που συνηθέστατα είναι στο κέντρο της πόλης .Γι’ αυτό το όζον αποκαλείται και “ρύπος των προαστίων” και οι μέγιστες τιμές  μετρώνται κατά τις απογευματινές ώρες, ενώ οι μέγιστες τιμές στο μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ), στο μονοξείδιο του άνθρακα (CO), στο διοξείδιο του θείου (SO₄), δηλαδή των πρωτογενών ρύπων μετρούνται γύρω στην 9η πρωινή ώρα. Η ΠΟΥ έχει προτείνει σαν όρια για την ποιότητα της ατμόσφαιρας σε σχέση με τη ρύπανση από όζον  τα 200 μg/m³ (ωριαία τιμή).

Σαν ιδιαίτερα ρυπασμένη από όζον επαρχιακή πόλη αναφέρθηκε Πάτρα και μάλιστα με επίπεδα όζοντος κατά την θερινή περίοδο (κατά την οποία, βέβαια, επικρατεί ηλιοφάνεια) αρκετά υψηλότερα από άλλες επαρχιακές πόλεις όπως ο Βόλος και το Ηράκλειο και συγκρίσιμα με αυτά της Αθήνας.

Κύριες πηγές: Κύριες πηγές όζοντος είναι οι μηχανές εσωτερικής καύσης των αυτοκινήτων, η καύση άνθρακα και πετρελαίου και γενικότερα οποιεσδήποτε βιομηχανικές διαδικασίες  παράγουν διοξείδιο του αζώτου.

Υδρογονάνθρακες    

Είναι ενώσεις που περιέχουν άνθρακα και υδρογόνο. Οι πιο γνωστές είναι το μεθάνιο (CH4) το προπάνιο (C3H8) και το βουτάνιο (C4H10) αλλά υπάρχουν χιλιάδες άλλες. Πολλές απ’ αυτές ανευρίσκονται στο ατμοσφαιρικό αέρα όπου αντιδρώντας με άλλες ρυπαντικές ουσίες συντελούν στην παραγωγή φωτοχημικών ρύπων. Έχουν τοξικό αποτέλεσμα σε φυτά, ζώα και ανθρώπους Περίπου το 85% των υδρογονανθράκων που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα εκπέμπονται από φυσικές πηγές. Η κυριότερη ανθρωπογενής πηγή εκπομπής υδρογονανθράκων είναι το αυτοκίνητο.

Πολυπυρηνικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες

Η σημαντικότητα της κατηγορίας των υδρογονανθράκων αυτών σχετίζεται με τις καρκινογόνες και μεταλλαξιογόνες ιδιότητες τους. Μέχρι και 90% του συνόλου του ΠΑΥ βρίσκονται προσροφημένοι σε αιωρούμενα στερεά σωματίδια και μάλιστα στο αναπνεύσιμο κλάσμα τους (δηλαδή αυτά με διάμετρο μικρότερη των 5mm).

Πηγές των ΠΑΥ είναι το αυτοκίνητο, οι βιομηχανίες, οι καυστήρες των κεντρικών θερμάνσεων , η αποτέφρωση των απορριμμάτων και το τσιγάρο.

Φυσική πηγή τους είναι οι πυρκαγιές των δασών , ενώ έρευνες έδειξαν πως το τηγάνισμα , ψήσιμο και το κάπνισμα τροφών από κρέας ή ψάρι, είναι οι κύριες διεργασίες σχηματισμού ενός από τους σημαντικότερους ΠΑΥ, του βενζο(α) πυρενίου ,  οποίος θεωρείται από τους πιο καρκινογόνους.

Αιωρούμενα σωματίδια

Υπήρξαν επί μακρόν η ορατότερη μορφή ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Από το 1273 ο βασιλιάς της Αγγλίας Εδουάρδος Ι επιτιθόταν μέσω διατάγματος στους “καπνούς” του κάρβουνου.

Κάθε μέρα εισπνέουμε σωματίδια πάσας φύσης, κυρίως εκείνα που έχουν διαστάσεις μικρότερες του ενός εκατοστού  (PM 10) που διεισδύουν έτσι στην θωρακική κοιλότητα και ακόμη, αν είναι λεπτότερα, ως τις πνευμονικές  κυψελίδες.

Το αποτέλεσμα που μπορούν να επιφέρουν αυτά τα σωματίδια έχει πολλές φύσεις ερεθιστική (εκείνα που είναι όξινα), ινομυωματική (ο αμίαντος ή το πυρίτιο ξεσκίζουν τους ιστούς), αλλεργιογόνο (ορισμένες φυσικές σκόνες…).

Πολλές “σκόνες” είναι φυσικής προέλευσης (ηφαίστεια, γύρη…), άλλες είναι ανθρώπινης προέλευσης, από την αστική ή βιομηχανική ζώνη και οφείλονται κυρίως στις διαδικασίες βιομηχανικής κατασκευής και στα αυτοκίνητα.

Μόλυβδος

Ο μόλυβδος.- Η τοξικότητα του μολύβδου είναι ιδιαιτέρως γνώστη: Παράγοντας νευρολογικών προβλημάτων, κυρίως στα παιδιά, αλλά επίσης παράγοντας που προκαλεί αναιμία, ο μόλυβδος εμποδίζει τη σύνθεση αιμογλοβίνης στο αίμα.

Ο μόλυβδος είναι κι εκείνος τυπικό προϊόν του πολιτισμού, των αυτοκινήτων και των οχημάτων βενζίνης: ο τετρααιθυλικός μόλυβδος χρησίμευε ως προσθετικό στις βενζίνες για να βελτιώσει την “ένδειξη οκτανίων” τους, δηλαδή, στην πρακτική, να αποφεύγει το ρετάρισμα των κινητήρων.

Μπορούμε όμως, σχεδόν από τώρα, να μιλήσουμε για αυτήν τη μορφή ρύπανσης σε παρελθοντικό χρόνο. Πράγματι, η ευρωπαϊκή ρύθμιση απαγόρευσε την εμπορευματοποίηση της βενζίνης με μόλυβδο από τον Ιανουάριο του 2000 (αφότου μείωνε για δεκαπέντε χρόνια τα ποσοστά μόλυβδου στην βενζίνη). Η αμόλυβδη βενζίνη κατέστη άλλωστε αναγκαιότητα, όχι μόνο για λόγους υγείας, αλλά επίσης επειδή ο μόλυβδος είναι “δηλητήριο” για τον καταλύτη των διάσημων “καταλυτικών μετατροπέων εκπομπών”, οι οποίοι γενικεύονται στα αυτοκίνητα για να εξαφανίσουν τους άλλους ρύπους

Εξαιτίας αυτού, παντού στο κόσμο, η πτώση των εκπομπών μολύβδου είναι εντυπωσιακή (στη Γαλλία-96% από το 1980 ως το 2001!), σε σημείο που στις περισσότερες πόλεις και τα περίχωρα τους, ο μόλυβδος δε μπορεί καν να μετρηθεί στον αέρα!).

Προκαλεί βλάβες στο νευρικό σύστημα του ανθρώπου και ιδιαίτερα των παιδιών και των εφήβων. Περιορίζει  τη δράση διαφόρων ενζύμων, μεταξύ των οποίων και αυτού που υποβοηθεί τη βιοσύνθεση της αίμης. Η αίμη είναι μια ουσία που ενώνεται με άλλες πρωτεΐνες για να σχηματίσει την αιμογλοβίνη, η οποία προσδίδει το κόκκινο χρώμα στο αίμα και είναι αυτή που μεταφέρει οξυγόνο στα διάφορα μέρη του ανθρώπινου οργανισμού. Οποιαδήποτε παρεμπόδιση της βιοσύνθεσης της αίμης συνεπώς δυσκολεύει την οξυγόνωση των ιστών. Προκαλεί την αύξηση του ποσού της αλανίνης (αμινοξέος των πρωτεϊνών) με αποτέλεσμα την εμφάνιση υπερδραστηριότητας δηλαδή υψηλής κινητικότητας Η αλανίνη, επίσης, ρυθμίζει την κατανομή νατρίου και καλίου στα διάφορα ένζυμα και υψηλή συγκέντρωσή της στο αίμα προκαλεί ανωμαλίες στη λειτουργία του εγκεφάλου. Μειώνει τη συγκέντρωση του συνενζύμου Α (που βρίσκεται στο κυτταρικό πρωτόπλασμα) το οποίο βοηθά τη σύνθεση διαφόρων ενώσεων που είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη της μυελίνης των νεύρων, με αποτέλεσμα την ανώμαλη ανάπτυξη του νευρικού συστήματος.

Μελέτη που έγινε το 1972-74 στο Μπέρμιγχαμ της Αγγλίας έδειξε πως οι κάτοικοι περιοχών κοντά σ’ ένα οδικό κόμβο είχαν συγκέντρωση μολύβδου περίπου 24μg/100ml στο αίμα τους, ενώ πριν τη δημιουργία του κόμβου η συγκέντρωση μολύβδου δεν ξεπερνούσε τα 12μg/100ml. Τέτοιου είδους υψηλές συγκεντρώσεις μολύβδου έχει υποστηριχτεί πως προκαλούν ανωμαλίες συμπεριφοράς, υπερδραστηριότητα, ίσως διανοητική καθυστέρηση και βίαιες ενέργειες.

Επιδημιολογική έρευνα σε αγόρια και κορίτσια διανοητικά καθυστερημένα του ΠΙΚΠΑ Βούλας διέγνωσε πως σε ποσοστό  23% η συγκέντρωση μολύβδου στο αίμα τους ήταν πάνω από 40μg/100ml.

Τέλος, έχουν διαπιστωθεί χρόνιες νευροτοξικές επιδράσεις μετά από οξεία εγκεφαλοπάθεια οφειλόμενη σε δηλητηρίαση από μόλυβδο. Οι επιδράσεις αυτές περιλαμβάνουν νοητική έκπτωση, οπτικοαντιληπτικές διαταραχές, μικρή διάρκεια εστίασης προσοχής, αισθητηριοκινητικές διαταραχές, μειωμένη σχολική απόδοση και διαταραχές συμπεριφοράς

Αμίαντος

Έτσι αποκαλείται μια  φυσικών ορυκτών ινών του φλοιού της γης. Πρόκειται για πυριτικές ενώσεις του ασβεστίου και του μαγνησίου.

Τα κυριότερα είδη του είναι ο χρυσοτίλης ή λευκός αμίαντος, ο κροκιδολίτης ή μπλε αμίαντος και ο αμοσίτης ή καφέ αμίαντος. Και τα τρία ανωτέρω είδη, συνδυάζουν αντίσταση στη θέρμανση και την καύση και αντοχή στις χημικές μεταβολές γι αυτό και βρίσκουν ευρύτατες χρήσεις. Χρησιμοποιούνται σαν μονωτικά σε ρούχα, πιστολάκια για τα μαλλιά, φούρνους, στα φρένα των αυτοκινήτων( απ εδώ κυρίως η συμβολή του στην ατμοσφαιρική ρύπανση) στους σωλήνες παροχής του υδροδοτικού δικτύου και σαν οικοδομικό υλικό (στέγες κυρίως).

Κατά τις διάφορες χρήσεις του οι ίνες από τις οποίες αποτελείται αποχωρίζονται και είτε αιωρούμενες στον αέρα είτε μεταφερόμενες από κάποια ρευστά (π.χ. νερό) καταλήγουν στο αναπνευστικό ή πεπτικό σύστημα του ανθρώπου. Οι ίνες αμιάντου προκαλούν αμιάντωση (πνευμονική ίνωση) με συμπτώματα δύσπνοια, βήχα και σε εξαιρετικές καταστάσεις αιμόπτυση, καθώς και καρκίνο του πνεύμονα. Επίσης, προκαλούν μια άλλη σπάνια μορφή καρκίνου, τα κακοήθη μεσοθηλιώματα (καρκίνοι) του υπεζωκότος. Αρκετά γνωστή υπήρξε η περίπτωση των χωριών Μέτσοβο, Μηλιά, Ανήλιο, Βοτονόσι όπου το χρησιμοποιούμενο για το άσπρισμα των τοίχων φυσικό υλικό επονομαζόμενο “λουτό” βρέθηκε να αποτελείται από ένα είδος αμιάντου που ονομάζεται τρεμολίτης. Σ’ αυτόν αποδόθηκαν οι πολυπληθείς περιπτώσεις αποτιτανώσεων του υπεζωκότος και καρκίνοι του υπεζωκότος οι οποίοι μάλιστα στην περιοχή Μετσόβου ήταν περίπου 280 φορές περισσότεροι από τον εθνικό μέσο όρο.