Procesy spalania i powstający przy nich dym mogą kojarzyć się ze złym wpływem na zdrowie człowieka. Prawdą jest, że wdychanie jakiegokolwiek dymu nie jest korzystne dla zdrowia – ale jak duży jest to wpływ? Czy palenie świec sojowych zamiast parafinowych uchroni przed szkodliwym działaniem dymu? Czy węgiel jest najzdrowszym paliwem opałowym? Jak bardzo szkodzi grillowane jedzenie? Jaki proces spalania odpowiada w największym stopniu za smog w Polsce? Czym różni się palenie śmieci w domu od spalania przemysłowego? W analizie zapoznasz się z aktualnym stanem wiedzy na te tematy.

Fakt nr 1: Palenie świec „naturalnych” nie różni się znacząco od palenia świec z parafiny

W internecie można napotkać twierdzenia, jakoby świece z wosków roślinnych (np. sojowego, rzepakowego czy palmowego) miały być zdrowsze od tych z parafiny. Przy spalaniu mają one nie wydzielać takich substancji toksycznych jak toluen czy benzen.

Substancje, które mogą być emitowane przy spalaniu świecy to m.in. lotne związki organiczne takie jak akroleina, formaldehyd, benzen, toluen, a także stałe cząstki sadzy oraz wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne np. benzo(a)piren. W odpowiednio wysokim stężeniu oraz przy odpowiednio długim czasie ekspozycji są szkodliwe dla zdrowia człowieka.

W badaniu z 2021 roku wzięto pod lupę emisję szkodliwych substancji dla 4 rodzajów świec: z wosku parafinowego, stearynowego, palmowego i sojowego. W czasie spalania każda emitowała powyższe substancje (tabele 4 i 5). Ilość wydzielanych związków i cząstek stałych była podobna dla wszystkich świec bezzapachowych, niezależnie od rodzaju użytego wosku. Dla zdecydowanej większości substancji poziomy emisji były niższe niż bezpieczne normy ustalone m.in. przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) oraz Amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (EPA). Świece zapachowe charakteryzowały się wyższymi poziomami emisji, a żaden wosk nie okazał się znacząco lepszy od innych (s. 11).

Jak bezpiecznie korzystać ze świec?

„Wszystko zależy od ilości produktów, jakie będziemy palić w małym, zamkniętym pomieszczeniu” – wyjaśnia prof. dr hab. Beata Krasnodębska-Ostręga w rozmowie z Dzień Dobry TVN.

Oto kilka zasad bezpiecznego użytkowania świec według The European Candle Manufacturers Association (ECMA):

• Jeśli świeca zaczyna pokrywać się sadzą, należy ją zgasić, po ostygnięciu przyciąć knot i dopiero wtedy zapalić ponownie.
• Powinno się unikać wdychania dymu ze świecy.
• Po użyciu świecy pomieszczenie należy wywietrzyć.

Olejki zapachowe mogą być szkodliwe dla zdrowia niezależnie od ich pochodzenia

Naturalne aromaty chemiczne otrzymuje się z ekstraktów roślinnych, a zapachy syntetyczne są tworzone w laboratorium. Niektóre syntetyczne substancje zapachowe są oparte na ropie naftowej i mogą być szkodliwe dla zdrowia. Jednak te pochodzące z roślin niekoniecznie są bezpieczniejsze.

Składy olejków z tego samego gatunku rośliny mogą się różnić między sobą w zależności od warunków środowiska, w jakim wyrosły. Na zawartość składników w olejku eterycznym wpływa też wybrana technologia pozyskiwania go z rośliny. Dokładny skład nie jest więc tak przewidywalny jak w przypadku substancji wytworzonych w laboratorium (s. 3).

Parafina jest pozyskiwana z ropy naftowej, ale to nie ona jest głównym powodem wzrostu wydobycia

W artykułach podkreśla się też, że wosk parafinowy jest produkowany z ropy naftowej. Należy zauważyć, że taki wosk jest produktem ubocznym procesu rafinacji ropy – głównymi są benzyna i destylaty oleju, w tym olej napędowy. Ich otrzymanie zużywa odpowiednio prawie 50 proc. i niemal 30 proc. baryłki ropy. Biorąc pod uwagę wszystkie produkty rafinacji, skala produkcji tych dwóch paliw jest największa i jest na nie największe zapotrzebowanie.

Według szacunków portalu Statista globalne zapotrzebowanie na te paliwa będzie wzrastać w kolejnych latach. Aby wobec tego ograniczyć wydobycie ropy naftowej, należałoby raczej zmniejszyć zużycie benzyny i oleju napędowego.

Fakt nr 2: Drewno nie jest zdrowym paliwem

O drewnie mówi się, że jest naturalnym paliwem, co miałoby czynić je lepszym od innych np. do grillowania. W przytoczonym artykule zauważono też, że „syntetyczne, chemiczne” substancje dodawane czasem do węgla drzewnego, np. środki wiążące, są uwalniane do otoczenia i mogą trafić do płuc oraz do przyrządzanego jedzenia.

Dym pochodzący ze spalania drewna to złożona mieszanina gazów i pyłu zawieszonego, w której składzie są m.in. benzen, akroleina czy formaldehyd – substancje toksyczne dla organizmu człowieka.

Jakie skutki niesie spalanie drewna?

Żaden rodzaj dymu nie powinien być wdychany przez dłuższy czas (s. 5). Jego składniki mogą zwiększać ryzyko m.in. zawału serca czy udaru, jednak wpływ dymu na konkretny organizm zależy od wieku i innych cech danej osoby – szczególnie narażeni są cierpiący na choroby serca, płuc (w tym astmę), a także na cukrzycę i otyłość. Dymu ze spalania drewna powinny też unikać osoby w ciąży.

Ponadto spalanie paliw stałych – czyli węgla i drewna – jest głównym źródłem benzo(a)pirenu w powietrzu. Benzo(a)piren należy do grupy wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA). Wykazano, że ich obecność w powietrzu ma związek ze zwiększoną zachorowalnością na raka, m.in. płuc oraz piersi. Przyczyniają się też do zaostrzenia astmy i zwiększenia częstości występowania chorób sercowo-naczyniowych. 

Przy spalaniu drewna powstają też pyły zawieszone, których cząstki są zwykle mniejsze niż te emitowane przy spalaniu węgla. Im mniejsze są cząsteczki pyłów zawieszonych, tym większe zagrożenie stanowią dla naszego zdrowia, ponieważ mogą przedostać się do płuc, a nawet do krwi.

Spalanie drewna ma negatywny wpływ na zdrowie i środowisko, można go jednak zmniejszać. Jakub Jędrak w artykule na portalu SmogLab pisze, że:

Fakt nr 3: Nie wiemy, czy grillowane jedzenie jest rakotwórcze

Można czasem przeczytać, że „grillowanie jest rakotwórcze”, jednak związek ten nie jest taki prosty. Metody obróbki cieplnej mięsa nad otwartym ogniem, jak np. przy grillowaniu, mogą prowadzić do tworzenia związków rakotwórczych w mięsie. Istnieją pewne dowody na to, że ludzie, którzy jedzą dużo zwęglonego lub bardzo dobrze wysmażonego mięsa, mają wyższe ryzyko zachorowania na raka, szczególnie piersi, prostaty, okrężnicy, odbytnicy i trzustki. 

Przy grillowaniu mięsa powstają przede wszystkim związki z dwóch grup: heterocyklicznych amin (HCA) oraz WWA. HCA to związki mutagenne. Dotąd potwierdzono ich rakotwórczość u zwierząt. Powstają one z białek zawartych w mięśniach, gdy mięso jest poddane działaniu bardzo wysokiej temperatury. Im dłużej mięso pozostaje w procesie obróbki, tym więcej HCA w nim się tworzy. Takie zjawisko nie zachodzi w roślinach.

Drugą grupą powstającą przy grillowaniu są wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne – wytwarzają się one podczas spalania skapującego tłuszczu i mogą przywierać do mięsa. Ponadto zawarte są też w powstającym dymie. WWA nie występują w znaczących ilościach w żywności innej niż mięso przyrządzane w wysokich temperaturach. 

Jaki jest stan badań?

Badania na dużej populacji nie wykazały jednoznacznego związku między przyjmowaniem HCA i WWA z przyrządzanego mięsa a rakiem u ludzi, m.in. dlatego, że trudno jest określić poziom ekspozycji na te związki. HCA i WWA są zdolne do uszkadzania DNA dopiero po ich zmetabolizowaniu przez określone enzymy w organizmie. Ich poziom różni się w zależności od osoby, co może mieć znaczenie dla ewentualnego ryzyka zachorowania na raka związanego z narażeniem na te związki.

Innym związkiem, który powstaje przy grillowaniu jedzenia, jest akrylamid. Tworzy się on w przypalonych produktach bogatych w skrobię – ziemniakach, pieczywie i warzywach korzeniowych. Podobnie jak w przypadku HCA, związek spożycia akrylamidu ze zwiększonym ryzykiem zachorowania na raka nie jest potwierdzony – trudno jest zmierzyć poziom akrylamidu w diecie. W zmniejszaniu ryzyka zachorowania najważniejsze jest codzienne, zbilansowane odżywianie.

W razie obaw ilość powstających szkodliwych związków można zmniejszyć np. poprzez krótsze grillowanie, niższą temperaturę i częstsze obracanie jedzenia.

Fakt nr 4: Spalanie węgla w elektrowniach nie jest głównym źródłem smogu w Polsce

Spalanie paliw w przemyśle energetycznym pozostaje największym źródłem emisji gazów cieplarnianych w Polsce (37 proc. w 2020 roku; s.10). Do przemysłów energetycznych zaliczone są m.in. elektrownie, elektrociepłownie i ciepłownie, a także produkcja i przetwarzanie paliw (s. 5). Jednak wbrew temu, co można czasami przeczytać, elektrownie węglowe nie są najważniejszym źródłem smogu w Polsce. 

Ile zanieczyszczeń produkuje energetyka przemysłowa, a ile gospodarstwa domowe?

Składniki smogu to m.in. pyły zawieszone PM2.5 i PM10, tlenek siarki (IV) oraz tlenki azotu. Według „Krajowego bilansu emisji SO2, NOx, CO, NH3, NMLZO, pyłów, metali ciężkich i TZO za lata 1990-2020” to gospodarstwa domowe odpowiadają za większość produkcji pyłów zawieszonych (s. 18 i 23). W 2020 roku sektor „przemysły energetyczne” odpowiadał za niecałe 2 proc. emisji pyłów PM2.5, podczas gdy „inne sektory” – do których zaliczają się m.in. gospodarstwa domowe – za 78 proc. (s. 18). Spalanie węgla i drewna w gospodarstwach domowych było także głównym źródłem pyłów PM10 (65 proc.), podczas gdy przemysły energetyczne emitowały mniej niż 2 proc. całkowitych emisji tego zanieczyszczenia (s. 23).

W 2020 roku przemysły energetyczne odpowiadały za 42 proc. emisji SO2 w Polsce. Inne sektory – za niewiele mniej, bo 36 proc. (s. 10). Jeśli chodzi o tlenki azotu, emisja przemysłów energetycznych i gospodarstw domowych w 2020 roku również była na zbliżonym poziomie – odpowiednio 21 proc. i 19 proc. (s.12). 

Czy emisja zanieczyszczeń powietrza maleje?

Wielkość emisji SO2 i NOx z elektrowni malała od 2010 roku m.in. ze względu na wdrożenie przepisów unijnych (s. 9, 11). W tym czasie emisja PM2.5 z energetyki zmniejszyła się stosunkowo nieznacznie (s. 17), podobnie jak w przypadku PM10 (s. 23).

Operatorzy dużych elektrowni musieli przystosować obiekty do wymogów dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE z dnia 24 listopada 2010 r. w sprawie emisji przemysłowych (IED). Ustanowiono w niej bardziej rygorystyczne dopuszczalne poziomy emisji m.in. dla instalacji energetycznego spalania (s. 4). 

Komisja Europejska postanowiła też o sporządzeniu dokumentów referencyjnych dotyczących najlepszych dostępnych praktyk (ang. BAT – Best Available Techniques) (s. 2). Zawierają one spis najbardziej efektywnych praktyk, które są podstawą do ustalenia dopuszczalnych poziomów emisyjnych (s. 1). Dokumenty mają służyć jako odniesienie do wydania pozwolenia na eksploatację (s. 2).

Fakt nr 5: Spalanie śmieci w piecach przemysłowych nie jest tym samym, co w piecach domowych

Plany budowy spalarni śmieci, czyli instalacji termicznego przetwarzania odpadów, budzą protesty społeczne. Mówi się m.in., że zagrażają one życiu mieszkańców ze względu na zanieczyszczenia powietrza, jakie produkują.

Spalanie odpadów służy pozyskaniu energii cieplnej i elektrycznej. Podobnie jak w przypadku przemysłów energetycznych, procesy spalania i spopielania odpadów generują mniej zanieczyszczeń niż gospodarstwa domowe. W 2020 roku za emisję dioksyn i furanów w 68 proc. odpowiadały gospodarstwa domowe, a za spalanie odpadów – 1,5 proc. (s. 26-27). W przypadku zanieczyszczeń pyłowych spalarnie produkowały odpowiednio 0,6 proc. i 0,5 proc. emisji pyłów PM2.5 i PM10 (s. 17, 23).

Czym różnią się te procesy spalania?

Spalanie śmieci w piecach domowych różni się znacząco od tego, które odbywa się w piecach przemysłowych. W spalarniach osiągana jest wyższa temperatura, która pozwala na rozłożenie szkodliwych związków chemicznych. Według dyrektywy w sprawie emisji przemysłowych temperatura gazów powstających w piecu musi wynosić co najmniej 850°C – zależnie od typu odpadów – przez co najmniej 2 sekundy, aby produkowane zanieczyszczenia zmieściły się w limicie emisji (s. 25). Spaliny są wieloetapowo oczyszczane przed ich emisją do środowiska. Ponadto komin spalarni musi być odpowiedniej wysokości, by chronić zdrowie ludzi (s. 24).

W przypadku palenisk domowych proces zachodzi w temperaturze 200-500°C, co prowadzi do niecałkowitego spalania i większej emisji zanieczyszczeń w przeliczeniu na ilość spalonych odpadów. Warto pamiętać, że w spalarniach powstają też odpady z procesu – żużle i popioły. Część z nich można wykorzystać jako podkład pod budowane drogi lub jako nasyp kolejowy. Reszta musi być składowana.

Kwestie emisji z instalacji termicznego przekształcania odpadów wyjaśniał w wypowiedzi dla portalu SmogLab prof. dr hab. inż. Grzegorz Wielgosiński, kierownik Katedry Inżynierii Bezpieczeństwa Pracy na Wydziale Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska Politechniki Łódzkiej:

Czy spalarnie ograniczają recykling?

Mówi się też, że „spalarnie marnują zasoby, których powtórne wykorzystanie pozwala na zaoszczędzenie większej ilości energii oraz zmniejszenie powstających zanieczyszczeń”. 

Należy zaznaczyć, że spalanie nie stanowi podstawy systemu zarządzania odpadami – jest na przedostatnim miejscu w unijnej hierarchii postępowania z nimi. Najważniejsze jest ograniczanie powstawania odpadów, następnie przygotowanie produktów do ponownego użycia oraz recykling. Hierarchia odzwierciedla też potencjał do redukcji emisji gazów cieplarnianych. W przypadku odpadów nienadających się do recyklingu odzysk energii jest zazwyczaj korzystniejszy niż składowanie. W szczególnych przypadkach, takich jak odpady zawierające niebezpieczne substancje, spalanie lub składowanie może być bardziej wskazane niż recykling. 

Instalacje odzysku energii z odpadów nie będą już wspierane finansowo przez Unię Europejską. Zaklasyfikowano je jako szkodliwe dla osiągania celów środowiskowych ze względu na emisje gazów cieplarnianych w procesie spalania. Ponadto mogą one zniechęcać do ograniczania powstawania odpadów i recyklingu, ponieważ wszystkie rodzaje odpadów mogą zostać zutilizowane w spalarniach. Wyjątkiem jest spalanie odpadów niebezpiecznych (artykuł 17).

UE zaleca „państwom członkowskim, które mają niewielką lub żadną zdolność spalania, aby nie rozwijały odzyskiwania energii, chyba że jest to bardzo starannie zaplanowane, a zamiast tego priorytetowo traktowały programy selektywnej zbiórki i recyklingu”.

Do czego jeszcze są wykorzystywane odpady?

Sposobem na zagospodarowanie odpadów nienadających się do recyklingu jest też produkcja paliw alternatywnych, które są współspalane przy produkcji cementu. Odpady do tego procesu są poddawane kontroli jakości – do instalacji nie mogą trafić odpady toksyczne. O zastosowaniu współspalania wypowiedziała się dla naszej redakcji Monika Michalska, specjalistka od paliw alternatywnych: