ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΑ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ Μείγμα διαφόρων σωματιδίων σε αιώρηση Τα σωματίδια στην ατμόσφαιρα διαφέρουν από τα αέρια. 1. Ένα αέριο αποτελείται από ξεχωριστά άτομα ή μόρια τα οποία είναι διαχωρισμένα ενώ ένα σωματίδιο αποτελείται από μια συνάθροιση μορίων και ατόμων δεσμευμένα μεταξύ τους. 2. Σε αντίθεση με τα αέρια τα σωματίδια βρίσκονται σε υγρή ή στερεή φάση.
Τα αιωρούμενα σωματίδια στην ατμόσφαιρα έχουν πολύ σημαντικές περιβαλλοντικές συνέπειες. 1. Σε υψηλές συγκεντρώσεις αποτελούν ένα σημαντικό κίνδυνο για την υγεία του αναπνευστικού. 2. Απορροφούν και διαχέουν την ορατή ακτινοβολία περιορίζοντας την ορατότητα της ατμόσφαιρας και συμβάλλοντας αρνητικά στο φαινόμενο του θερμοκηπίου.. Χρησιμεύουν σαν πυρήνες συμπύκνωσης για την δημιουργία νεφών. 4. Έχουν σημαντικό ρόλο σε χημικές αντιδράσεις. Μέσος χρόνος ζωής 5 ημέρες (Κατώτερη τροπόσφαιρα) 1 μήνας (Ανώτερη τροπόσφαιρα) 2- χρόνια (Στρατόσφαιρα)
Πηγές ατμοσφαιρικών σωματιδίων. Ανθρωπογενούς προέλευσης Φυσικής προέλευσης (70-90%) ΦΥΣΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ 10 6 τόνοι / έτος Σκόνη 100-500 Πυρκαϊες δασών - 150 Ηφαίστεια 25-150 Θάλασσες 4-00 Μετατροπή αερίων σε σωματίδια 270-900 Φωτοχημική μετατροπή αερίων σε σωματίδια 75-200 Σύνολο 480-2200 ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝΕΙΣ ΠΗΓΕΣ Εκπομπές 10-90 Μετατροπή αερίων σε σωματίδια 160-240 Φωτοχημική μετατροπή αερίων σε σωματίδια 15-90 Σύνολο 185-420
Φυσικές πηγές εκπομπής αερολυμάτων. Πάνω αριστερά: Ο άνεμος συμπαρασύρει υδροσταγονίδια από την θάλασσα τα οποία περιέχουν άλατα. Πάνω δεξιά: Η έκρηξη του Mt. Pinatubo στις Φιλιππίνες, το 1991, ήταν η μεγαλύτερη του 20ου αιώνα. Μετά από μια έκρηξη ηφαιστείου απαιτούνται δύο περίπου χρόνια ώστε να επανέλθουν οι τιμές των αεροζόλ στα «κανονικά» τους επίπεδα. Κάτω αριστερά: Δορυφορική εικόνα από τις ανατολικές ακτές της Αυστραλίας. Διακρίνονται καθαρά οι θύσανοι που δημιουργούνται από τις εκτεταμένες πυρκαγιές συχνό φαινόμενο τις καλοκαιρινές περιόδους. Κάτω δεξιά: Θύελλα σκόνης στην περιοχή Hay Plain NSW
Εκπομπές των σωματιδίων με διάμετρο μικρότερη από 10 μm (PM10) στην Ευρωπαϊκή Ένωση ανά τομέα (1999) Χημική σύσταση σωματιδίων Η χημική σύσταση του αερολύματος αποτελεί σημαντικό xαρακτηριστικό τους εξαιτίας: της επίδρασης των ρυπαντών στην ανθρώπινη υγεία ανάλογα με τη χημική τους συμπεριφορά και ιδιότητες της αναγνώρισης της πηγής των αερολυμάτων από τη χημική τους σύσταση. Τα κύρια συστατικά ατμοσφαιρικού αερολύματος αποτελούν: α) Ορυκτογενή μέταλλα από επαναιώρηση σκόνης. β) Καθαρός άνθρακας από διαδικασίες καύσης. γ) Οργανικές ενώσεις από προϊόντα ημιτελών καύσεων δ) Αλατα του αμμωνίου, προϊόντα εξουδετέρωσης όξινων ουσιών στην ατμόσφαιρα από την αμμωνία. ε) Αλατα από το θαλασσινό νερό. ζ) Αλατα του ασβεστίου από οικοδομικά υλικά και σκόνη η) Θειικά άλατα, προϊόντα αντιδράσεων του διοξειδίου του θείου. θ) Νιτρικά άλατα, προϊόντα αντιδράσεων των οξειδίων του αζώτου.
Επιπτώσεις των αερολυμάτων στην υγεία Εκτιμάται ότι τα βραχυχρόνια επεισόδια ρύπανσης είναι υπεύθυνα για το 7-10 % των ασθενειών του κατώτερου αναπνευστικού στα παιδιά, και ότι το ποσστό αυτό αυξάνεται στο 20% στις ρυπασμένες αστικές περιοχές. Ακόμη, πρόσφατες εκτιμήσεις δείχνουν ότι 4-8 % των πρωίμων θανάτων οφείλεται σε έκθεση σε αιωρούμενα σωματίδια. Η διαπερατότητα των κάθε είδους σωματιδίων στο ανθρώπινο αναπνευστικό σύστημα είναι συνάρτηση της αεροδυναμικής τους διαμέτρου. Αναπνεύσιμα: 10 < Dae < 200 μm, Θωρακικά: 4 < Dae< 10 μm, Εισπνεύσιμα: Dae < 4 μm.
Καθαρό νερό: ph~7 Φυσική βροχή: ph~5.6 ΟΞΙΝΗ ΒΡΟΧΗ H O + CO H CO 2 2 2 Το ανθρακικό οξύ διαχωρίζεται μερικώς, συνεισφέροντας σε ιόντα υδρογόνου H + CO H + HCO 2 Φυσική βροχή: ph<5.6 Η ΚΛΙΜΑΚΑ ΤΟΥ ph Τα κτίρια και οι βαφές επηρεάζονται για ph < 5 Τα ψάρια επηρεάζονται για ph < 6 Τα δέντρα επηρεάζονται για ph <,5 ΟΞΙΝΟ 0 7 2,2 -,0 ΟΥΔΕΤΕΡΟ ΒΑΣΙΚΟ 11,0-12,0 14 2,9 -, Λεμονάδα 6,4-7,6 Αμμωνία Η κλίμακα του ph
Εκπομπές των ουσιών που προκαλούν οξίνιση στην Ευρωπαϊκή Ένωση ανά τομέα (1999). 2SO SO + O 2 2 2 SO 2NO NO + + 2 + H O H SO H + HSO 2H + SO 2 2 4 4 4 + O 2 2 2 NO NO 2 + + OH HNO H + Επιπτώσεις στα υδατικά οικοσυστήματα Επιπτώσεις στα δάση και στις καλλιέργειες Επιπτώσεις στα κτίρια CaCO 2HCO 2+ + H O + CO Ca + 2 2
Περίπου το 25% των δένδρων της Ευρώπης έχει υποστεί ζημιά από την όξινη απόθεση Διάβρωση μνημείου κυρίως από την όξινη βροχή