Co łączy polskie powietrze, wino i bakalie? No cóż, odpowiedź zawarta jest w tytule tekstu: chodzi o dwutlenek siarki (SO2). Ten szkodliwy związek w niewielkich ilościach wykorzystywany jest do konserwowania niektórych produktów spożywczych. W znacznie większych – emitowany jest do atmosfery przez przemysł i domowe „spalarnie” węgla.
Siarka to pierwiastek chemiczny o bogatym zastosowaniu w przemyśle. Jej związki wykorzystywane są do produkcji nawozów sztucznych, środków ochrony roślin, barwników, leków, w tym antybiotyków, a także substancji konserwujących. Nie bez powodu kojarzy się z tanim winem, które, obok licznych innych „aliasów”, zostało obdarzone również mianem „siary”
„Jabole”, „bełty” i „alpagi” są obficie traktowane dwutlenkiem siarki – silnym związkiem bakterio- i pleśniobójczym, który zapobiega rozwojowi niepożądanych mikroorganizmów, mogących zakłócić proces fermentacji moszczu. Związki siarki stosowane są jednak nie tylko w procesie produkcji win najtańszych, ale również tych z wyższej półki – i to od setek lat, a od XVIII w. na szeroką skalę.
W największej ilości SO2 dodawany jest do win słodkich, zawierających nadwyżkę „odżywiającego” mikroorganizmy cukru, w najmniejszej – do czerwonych win wytrawnych. Dwutlenek siarki dodawany jest także m.in. do soków, dżemów, suszonych owoców, piw. No i do powietrza – przez zakłady przemysłowe i gospodarstwa domowe palące węglem.
Tlenki siarki w powietrzu i glebie
To, czy będziemy spożywać produkty konserwowane za pomocą SO2, w dużym stopniu zależy od naszych wyborów konsumenckich. To, czy będziemy oddychać SO2, zależy od nas w znacznie mniejszym stopniu. Na kontakt ze związkami siarki jesteśmy bowiem skazani wskutek całorocznej emisji przemysłowej oraz sezonowej indywidualnej, za którą odpowiadają domowe kotły węglowe, a ściślej: ich właściciele.
Siarka jest pierwiastkiem szeroko rozpowszechnionym w przyrodzie i trafia do atmosfery również wskutek procesów naturalnych, takich jak wybuchy wulkanów, pożary lasów, erozja gleb czy rozkład materii organicznej. Jednak jej związki znacznie większe stężenia – przynajmniej w rejonach zurbanizowanych – osiągają w rezultacie emisji antropogenicznej. Siarka w dużej obfitości występuje bowiem w paliwach kopalnych: węglu, gazie ziemnym i ropie, a także w biomasie. Podczas spalania tych surowców zawarta w nich siarka łączy się z tlenem, tworząc tlenki siarki, wśród których dominuje SO2.
Emisja dwutlenku siarki a jego toksyczność
Dwutlenek siarki to silnie toksyczny gaz o gryzącym i duszącym zapachu, przechodzi w atmosferze szereg przemian chemicznych: utlenia się do trójtlenku siarki, który wskutek reakcji z wodą obecną w powietrzu tworzy kwas siarkowy. Ten z kolei ulega dysocjacji elektrolitycznej podczas kontaktu z kropelkami wody i rozpada się na jony SO42- i H+. Związki te mają silne działanie zakwaszające i na szereg sposobów wpływają szkodliwie na środowisko, m.in. pod postacią kwaśnych deszczów.
Powodują zakwaszenie gleb i spadek ich żyzności, hamują także wzrost roślin i przyczyniają się do ich obumierania. SO2 stanowi obciążenie nie tylko dla środowiska, ale również… infrastruktury budowlanej. Inicjuje bowiem korozję materiałów konstrukcyjnych, takich jak stal, aluminium, miedź czy cynk.
Jak szkodzi dwutlenek siarki?
Na szkodliwe działanie tlenków siarki nie jest odporny również ludzki ludzki organizm. SO2 wchłaniany jest przez błonę śluzową nosa i gardła. Kontakt z tym związkiem powoduje podrażnienie górnych dróg oddechowych i może przyczyniać się do rozwoju stanów zapalnych i chorób, takich jak zapalenie oskrzeli, płuc czy rozedmy płuc. Szczególnie wrażliwi na działanie dwutlenku siarki są astmatycy oraz osoby cierpiące na schorzenia układu sercowo-naczyniowego. U tych pierwszych objawia się ono zaostrzeniem problemów z oddychaniem, u tych drugich – arytmią, kołataniem, dusznościami, a w skrajnych przypadkach zawałem.
Skutki wysokiego stężenia SO2
Długotrwałe wdychanie tlenków siarki skutkuje uszkodzeniem dróg oddechowych i zwiększoną podatnością na infekcje. Oddziaływanie tego gazu na organizm może jednak mieć poważniejsze konsekwencje. SO2 za pośrednictwem krwiobiegu przenika bowiem do tkanek i ulega kumulacji w organach wewnętrznych. Poza ściankami tchawicy i oskrzeli odkłada się również w węzłach chłonnych, mózgu, śledzionie i wątrobie. Duże stężenie tlenków siarki w powietrzu może przyczynić się także do zmian patologicznych w rogówce oka. Deponowanie się toksycznych związków w narządach ustroju może przyczynić się do powstawania ognisk zapalnych, które z kolei mogą inicjować zmiany nowotworowe.
Szkodliwe działanie SO2 cechuje również związki siarki stosowane do konserwowania żywności. Ich nadmierne spożycie może wywołać zaburzenia układu trawiennego, mdłości, bóle głowy, obniżenie ciśnienia, zwężenie a nawet zapalenie oskrzeli. Ponadto dwutlenek siarki niszczy cenne witaminy: A, B1 i B12. Jest także potencjalnie niebezpieczny dla astmatyków ze względu na swoje właściwości alergizujące: może zwiększyć problemy z oddychaniem. W niewielkich ilościach SO2 nie jest jednak niebezpieczny. W wątrobie rozkładany jest do nieszkodliwych siarczanów i wydalany z moczem.
W Polsce źle, na Bałkanach gorzej
Warto jednak nadmienić, że związek ten jest zakazany w Kanadzie. Również władze Unii Europejskiej zdecydowały się na pewną zapobiegliwość pod względem zastosowania SO2 w przemyśle spożywczym. Od kilku lat istnieje obowiązek umieszczania na etykietach win oraz innych produktów żywnościowych informacji o obecności związków siarki.
Przyjmuje się, że dopuszczalne, niestwarzające zagrożenia dla zdrowia dzienne spożycie SO2 wynosi 0,7 mg na kilogram masy ciała. Z kolei dopuszczalne stężenie dwutlenku siarki w powietrzu, ze względu na ochronę zdrowia ludzi i ochronę roślin, wynosi 350 µg/m3 w okresie jednogodzinnym i 125 µg/m3 w 24-godzinnym przedziale czasowym, natomiast poziom alarmowy stężenia średniego jednogodzinnego wynosi 500 µg/m3. Ustawodawcy przewidzieli również „dopuszczalną częstość przekraczania dopuszczalnego poziomu” SO2 w ciągu roku kalendarzowego: wynosi ona 24 razy w przypadku uśrednionych wyników godzinnych i 3 razy dla wyników 24-godzinnych.
Jak wynika z map pomiarowych Europejskiej Agencji Środowiska, większa część Polski pod względem stężeń SO2 w powietrzu nie odbiega znacząco od standardów Europy Zachodniej. Znacznie gorzej sytuacja wygląda w „mniejszej części” Polski, a konkretnie: w Małopolsce i na Śląsku, gdzie dane wskazują na wyraźne przekroczenie europejskiej średniej. Gorzej jest tylko na Bałkanach: w Rumunii, Bułgarii i Serbii.
Poznaj również informacje dotyczące toksyczności tlenku azotu w powietrzu.
