Dyrektywa CAFE (część I)*

Dla każdego człowieka ważnym czynnikiem wpływającym na jakość życia jest klimat oraz stan jakości trzech podstawowych elementów środowiska: gleby, wody i powietrza. Jakość powietrza ma jednak decydujące znaczenie w procesie zanieczyszczania środowiska.

foto: http://pl.fotolia.com/

Wprowadzane do atmosfery pierwotne zanieczyszczenia oraz generowane wtórne ksenobiotyki oddziałują na pozostałe elementy środowiska – glebę i wodę. Wśród zanieczyszczeń występujących w atmosferze rozróżnia się zanieczyszczenia pierwotne i wtórne. Do grupy głównych pierwotnych zanieczyszczeń należą dwutlenek węgla (CO2), tlenek węgla (CO), tlenki azotu (NOx), ditlenek siarki (SO2), pył całkowity (TSP) oraz jego frakcje PM10, PM2,5, trwałe związki organiczne (TZO), które obejmują wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), dioksyny i furany (PCDDs i PCDFs), polichlorowane bifenyle, lotne związki organiczne (LZO), metale ciężkie, zwłaszcza rtęć (Hg) i jej związki, kadm oraz tal (Cd, Tl) i ich związki oraz antymon (Sb), arsen (As), ołów (Pb), chrom (Cr), kobalt (Co), miedź (Cu), mangan (Mn), nikiel (Ni), wanad (V).

Zanieczyszczeniem, któremu poświęcono szczególną uwagę w ostatnim dziesięcioleciu, jest dwutlenek węgla, zaliczany do tzw. gazów cieplarnianych odpowiadających za zmiany klimatu. Na Szczycie Ziemi ONZ państw ONZ w Rio de Janeiro (rok 1992) przyjęto Ramową Konwencję w Sprawie Zmian Klimatycznych, wprowadzającą ogólne postanowienia i wezwanie państw do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych.

Liderem w ograniczaniu emisji gazów stała się UE, która wydała dwie podstawowe dla przedmiotu dyrektywy: 2001/81/WE z dnia 23 października 2001 r. w sprawie krajowych poziomów emisji dla niektórych rodzajów zanieczyszczenia powietrza oraz 2003/87/WE z dnia 13 października 2003 r. ustanawiającej system handlu przydziałami emisji gazów cieplarnianych we Wspólnocie. Ich odzwierciedleniem w prawie polskim jest Ustawa z dnia 22 grudnia 2004 r. o handlu uprawnieniami do emisji do powietrza gazów cieplarnianych i innych substancji.

10 stycznia 2007 r. Komisja Europejska przyjęła pakiet działań w obszarze energii i zmian klimatu, stanowiący podstawę nowej polityki energetycznej dla Europy [Europejska Polityka Energetyczna, Bruksela, dnia 10.1.2007 COM (2007)]. Główne strategiczne jej założenia to osiągnięcie w 2020 roku 20 proc. redukcji emisji gazów cieplarnianych w stosunku do 1990 r., 20 proc. zwiększenie udziału energii odnawialnej w łącznym bilansie energetycznym UE z poziomu poniżej 7 proc. w 2006 r. oraz 20 proc. ograniczenie łącznego zużycia energii pierwotnej w stosunku do 2006 r.

Realizacji tych założeń w Polsce poświęcono szczególną uwagę. Jak wynika z wykonywanych analiz i doniesień, obniżenie emisji dwutlenku węgla jest wysoce kosztowne i ma bezpośrednio negatywne przełożenie na działalność gospodarczą opartą o produkcję energii z węgla, głównego źródła emisji dwutlenku węgla.

Szczególne znaczenie dla zdrowia człowieka mają dwie dyrektywy: 2008/50/WE dotycząca jakości powietrza, ustanawiająca dopuszczalne normy i terminy ich wdrożenia oraz Dyrektywa 2008/56/WE dotycząca opracowania strategii ochrony swoich mórz. Polska była zobowiązana do połowy ubiegłego roku do ich wdrożenia. Dyrektywa 2008/50/WE dotycząca jakości powietrza szczegółowo określa dopuszczalne wartości stężeń pyłu, zwłaszcza jego subfrakcji PM10 i PM2,5 oraz substancji z nimi związanych, w tym benzo(a)pirenu – substancji o działaniu mutagennym i kancerogennym.

Spalanie paliw stałych – biomasy, węgla w indywidualnych gospodarstwach domowych, w kotłach c.o., w piecach i kominkach o przestarzałej organizacji procesu spalania – jest źródłem emisji tlenku i dwutlenku węgla, dwutlenku siarki, tlenków azotu, pyłu TSP i jego subfrakcji PM10 i PM2,5 oraz zanieczyszczeń organicznych, w tym lotnych związków organicznych (LZO), wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA), dioksyn i furanów (zaliczanych do grupy trwałych związków organicznych TZO). Emitowane pyły ze spalania paliw stałych, zwłaszcza ich subfrakcje PM10, PM2,5, są szczególnie niebezpieczne, ponieważ zawierają metale ciężkie oraz zaadsorbowane wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, dioksyny i furany. Stężenie tych ostatnich zanieczyszczeń wzrasta ze spalaniem odpadów w indywidualnych piecach i kotłach. Taka struktura pyłów PM10, PM2,5 powoduje, iż są one odpowiedzialne za choroby układu oddechowego i krążeniowego, różnego rodzaju alergie, a w efekcie za wzrost śmiertelności ludności na terenach o wysokich wskaźnikach imisji tych substancji.

Udział węgla kamiennego w strukturze paliw stosowanych w sektorze komunalno-bytowym Polski w dalszym ciągu jest znaczący. Stanowi on około 45 proc. energii pierwotnej zużywanej w tym sektorze. Pomimo działań związanych ze wzrostem efektowności energetycznej wytwarzania i zużycia energii w indywidualnych gospodarstwach domowych w latach 2008 i 2009 spalono około 9 mln ton węgla kamiennego. Wskutek tego emisja WWA, PCDD/Fs, Hg, Cd, Hg, Pb, As, Cr, Cu, Ni, Zn nie uległa redukcji, zaobserwowano nawet nieznaczny wzrost emisji metali ciężkich. Emisja pyłu całkowitego (TSP) w roku 2009 z procesów spalania poza przemysłem – w sektorze komunalno-bytowym i usługach – wynosiła 43,68 proc., a udział PM10 54,40 proc.

Niestety, w stosunku do roku 2008 nastąpił nieznaczny wzrost, odpowiednio o 1,47 proc. i 1,3 proc. Skutkiem tego są okresowe przekroczenia stężeń PM10 w powietrzu w 28 strefach naszego kraju (na 48 wszystkich stref), w 16 strefach permanentne. Ten stan rzeczy w okresie grzewczym, przy niekorzystnych warunkach meteorologicznych, jest przyczyną alarmów smogowych, nierzadko w rejonach turystycznych. Należy pokreślić, że przekroczenia pyłu wiążą się zazwyczaj zawsze z przekroczeniami dopuszczalnych stężeń kancerogennego benzo(a)pirenu.

Ocenia się, że skutkiem wysokiego zanieczyszczenia drobnymi pyłami (tzw. PM2,5, PM10) jest skrócenie życia człowieka o około 1 rok, powodujące prawie 400 tysięcy przedwczesnych zgonów. Należy przypuszczać, że w Polsce, o najwyższych ilości emitowanych drobnych pyłów w UE, skrócenie życia i ilość przedwczesnych zgonów będzie wyższa.

Opracowana w ramach CAFE (Clean Air for Europe) Strategia tematyczna Czystego Powietrza (CAFE) COM (2005) 446 Bruksela, 21.9.2005, zwraca szczególną uwagę na tzw. małe obiekty energetycznego spalania o mocy poniżej 1 MWth, które winny podlegać krajowym uregulowaniom zapewniającym odpowiednią jakość powietrza.

W Polsce brak takich uregulowań. Ponadto skupienie intensywnych działań i wsparcia ekonomicznego na rzecz obniżania emisji dwutlenku węgla zaowocował takim stanem rzeczy, że 24.11.2011 r. Komisja Europejska oficjalnie poinformowała o wszczęciu przeciwko Polsce postępowania w Trybunale Sprawiedliwości Unii Europejskiej z powodu braku transpozycji do prawa krajowego dwóch wspomnianych aktów prawa unijnego, dotyczących Dyrektywy 2008/50/WE dotyczącej jakości powietrza, ustanawiającej dopuszczalne normy i terminy ich wdrożenia oraz Dyrektywy 2008/56/WE dotyczącej opracowania strategii ochrony swoich mórz. Sankcje karne z tego tytułu mogą wynieść blisko 100 mln zł rocznie. W przypadku Dyrektywy 2008/50/WE dotyczącej jakości powietrza sytuacja jest o tyle utrudniona, że dotyczy sektora mieszkalnictwa, a więc indywidualnych gospodarstw domowych.

Polska jako kraj usytuowana jest w strefie klimatu umiarkowanego, w którym – czy nam się to podoba, czy nie – okres grzewczy jest dosyć długi, trwa czasem nawet 6 miesięcy – od października do maja. Zależnie od lokalizacji mieszkania mamy do wyboru:
a. scentralizowane źródła energii:
• ciepło sieciowe (jeżeli mieszkamy w budynkach podłączonych do sieci lub nasz dom/ gospodarstwo domowe jest usytuowane w pobliżu sieci ciepłowniczej i możemy z niej skorzystać),
• gaz ziemny (sieciowy i – podobnie jak w przypadku sieci ciepłowniczych – jeżeli jest dostępna „nitka” gazowa i możemy z niej skorzystać),
• energię elektryczną (ogólnodostępne źródło energii, ale czy czyste, jeżeli uwzględnimy jej produkcję z węgla i stosunkowo niską sprawność wytworzenia, generalnie poniżej 40 proc.);
b. ogólnodostępne źródła energii:
• gaz w formie skroplonej (LPG),
• olej opałowy,
• węgiel i paliwa węglowe przetworzone (koks, karbonizaty, brykiety itp.),
• biomasa i jej formy przetworzone (drewno w postaci: kawałkowej, zrębek, trocin, brykietów, pelet; słomę w postaci: balotów, sieczki, brykietów, pelet; biomasa z upraw energetycznych – wierzba, trawy: miskantus, topinambur itp.),
• biogaz (z biogazowi rolniczych, np. w układzie kogeneracji),
• energię słońca (kolektory słoneczne – solary, baterie słoneczne, fotowoltaiczne) – w polskich warunkach raczej jako wspomagającą do ogrzewania wody użytkowej,
• energię ziemi (pompy ciepła),
• energię elektryczną z wody i wiatru.

Do ogrzewania gospodarstw domowych mogą być również wykorzystywane tzw. formowane paliwa hybrydowe w postaci brykietów, pelet i luźnych mieszanek węglowo-biomasowych.

Wszyscy dążymy do poprawy jakości powietrza, wody, do przeciwdziałania zmianom klimatu, do ochrony naszego zdrowia i środowiska, a przecież każda nasza działalność wiąże się z obciążeniem dla środowiska. Czy więc można mówić o całkowicie „ekologicznym paliwie” – jeżeli tak, to tylko w przypadku energii słońca. Ale i w tym przypadku musimy zbudować urządzenie, które przetworzy tą energię na energię użyteczną – elektryczną, mechaniczną lub ciepło, czyli też pośrednio, w jakimś stopniu będziemy szkodzić środowisku.

Mówiąc zatem o efektywnym i ekologicznym sposobie ogrzewania naszych mieszkań, powinniśmy mieć na uwadze urządzenia, instalacje, które w najlepszy aktualnie sposób – z największą sprawnością energetyczną i najmniejszą emisją zanieczyszczeń do środowiska – przetworzą energię chemiczną stosowanego paliwa (węgla, biomasy, gazu, oleju opałowego) lub energię pierwotną (słońca, wody, wiatru) w energię użyteczną (w omawianym przypadku w ciepło). Każde paliwo gazowe, ciekłe i stałe, źle spalane będzie powodować duże obciążenie dla środowiska poprzez zwiększoną emisję pyłu (w tym sadzy), tlenku węgla, tlenków azotu i lotnych związków organicznych.

Stan naszego środowiska, wykazujący duże stężenia pyłu zawieszonego (PM2,5), benzo(a)pirenu i innych zanieczyszczeń w powietrzu, zwłaszcza w okresie grzewczym, powoduje, że na sposób ogrzewania naszych indywidualnych gospodarstw coraz większą uwagę zwracają lokalne samorządy i jednostki kontrolujące stan środowiska. Ponadto coraz większa ilość informacji docierających z mediów publicznych, badań medycznych i badań wpływu stanu naszego środowiska na nasze zdrowie powoduje, że mieszkańcy regionów, w których przeważa indywidualne ogrzewanie, z troską przyglądają się „czym sąsiad pali”. Ta wiedza ma również znaczący wpływ na wybór sposobu ogrzewania mieszkań.


*Drugą część artykułu opublikujemy w następnym wydaniu „Ekologii”.