Vikipeedia

Aerosool: erinevus redaktsioonide vahel

Sirvi ajalugu interaktiivselt
← Vanem muudatusUuem muudatus →
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
VisuaalneVikitekst
Marispalo (arutelu | kaastöö)
19 muudatust
Resümee puudub
Marispalo (arutelu | kaastöö)
19 muudatust
Resümee puudub
1. rida:
{{ToimetaAeg|kuu=november|aasta=2011}}
{{Koolitöö|14. novembril 2011|kool=TÜ loodus- ja tehnoloogiateaduskond}}
'''Aerosool''' on [[gaas|gaasi]] ja väikeste [[tahkis|tahkete]] osakeste või [[vedelik|vedeliku]] piiskade dispersne segu. Aerosoolid on olulised [[atmosfäärikeemia]], [[nähtavus]]e, [[pilv|pilvede]] moodustumise, [[atmosfäär|atmosfääri]] [[kiirgus|kiirguse]] ja [[elekter|elektri]] seisukohalt.<ref name="Hobbs"/> Aerosooliks nimetatakse ka koos gaasiga [[|rõhk|rõhu]] all olevat täiteainet, mis täidab aerosooli[[balloon]]e. Sellised aerosooltooted on [[deodorant|deodorandid]], [[putukamürk|putukamürgid]], [[juukselakk|juukselakid]], värvid jms. Väljenditega aerosool ja aerosooli osake viidatakse enamasti vedela või tahke aine osakestele, mille väljastamisel gaasi tekib dispersne segu.
 
[[dispersne süsteem|Dispersseks süsteemiks]] nimetatakse vähemalt kahest komponendist koosnevat süsteemi. Üks komponentidest on väikeste osakestena jaotatud teises. Ülekaalus olevat komponenti nimetatakse dispersioonikeskkonnaks ning vähemuses olevat komponenti dispersseks faasiks.<ref name="kolloidkeemia"/>
 
Aerosoolide dispersioonikeskkonnaks on gaas ning dispersseks faasiks [[tahkis|tahked]] osakesed või vedeliku piisad. Dispergeeritud faasi agregaatoleku järgi jagunevad aerosoolid [[udu|uduks]] (vedel dispergeeritud faas) ja [[suits|suitsuks]] (tahke dispergeeritud faas).<ref name="Roos"/>
 
== Aerosoolide teke ==
 
[[Pilt:Sha1993_smog_wkpd.jpg|pisi|Suurlinnade sudu]]
[[Pilt:Clouds_003.jpg|pisi|Pilved]]
 
===Jaotus tekkeviisi alusel===
Tekkeviisi alusel jagunevad aerosoolid [[primaarne|primaarseteks]] ja [[sekundaarne|sekundaarseteks]]. Aerosoolid kas [[emiteerimaemiteerimine|emiteeritakse]] otse tekkeallikast valmiskujul või tekivad keskkonnas füüsikaliste ja keemiliste protsesside käigus. Primaarseteks on otse allikatest paiskuvad aerosoolidosakesed nagu [[vulkaaniline tuhk|vulkaaniline tuhk]], [[mereaerosoolmeresool]], [[tuul|tuule]]-[[erosioon|erosiooni]] [[tolm]], [[kaevandamine|kaevandamisel]] ja lõhkamistöödel tekkiv tolm, auto[[transport|transpordi]] tolm. Sekundaarsed aerosoolide tekivad erinevate atmosfäärigaaside reageerimisel ja [[kondenseerumine|kondenseerumisel]] või [[jahtumine|jahtuva]] gaasi kondenseerumisel. Tekkimisel võivad osaleda nii looduslikud gaasid kui ka inimtegevuse poolt õhku paisatud [[lisandgaas|lisandgaasid]] ([[vääveldioksiid|SO<sub>2</sub>]], [[ammoniaak|NH<sub>3</sub>]], lämmastikoksiidid|NO<sub>x</sub>]], [[[jood]]i oksiidid[[oksiid]]id, gaasilised orgaanilised ained). Nii tekivad näiteks pilvepiisad ja [[sudu]].<ref name="Tamm"/>
 
 
19. rida:
Tekke- ja emiteerumisallikate alusel jagunevad aerosoolid [[looduslik|looduslikeks]] ja [[inimtekkeline|inimtekkelisteks]]<ref name="Hobbs"/>:
* Suurem osa [[õhk|õhu]] aerosoolidest pärineb looduslikest allikatest. Näiteks bioloogilistest allikatest lähtuv [[taim|taimne]] [[materjal]] nagu [[õietolm]] ja [[seeme|seemned]] ning [[lenduvad orgaanilised ühendid]] (VOC), väikesed elus[[organism]]id nagu [[bakter|bakterid]] ja [[viirus|viirused]], [[biomass]]i [[põlemine|põlemise]] [[tuhk]] ja gaasid, [[maapind|maapinnalt]] tuulte ja [[turbulents]]i poolt õhku tõstetud [[pinnas]]eosakesed, vulkaaniline tuhk ja [[sulfaat]]sed gaasid, mereveest eralduvate [[mull]]ide lõhkemisel lenduvad [[sool]]aosakesed.
*Inimtekkelisi aerosoole on kogu hulgast ligi 20%<ref name="Hobbs"/>. Allikatena võib vaadelda sõiduteid, põllumaid, [[kütus]]te põletamist ning [[tööstus]]protsesse. Õhku jõuavad osakesed [[tuul|tuulte]] tõttu, [[erosioon|erosiooniga]] või kõrgetest korstnatest ja transpordivahenditest. Näiteks paiskuvad nii õhku pinnaseosakesed, [[vingugaas|CO]] (põlemisprotsessidest), SO<sub>2</sub> (tööstusest),[[lämmastikoksiidid| NO<sub>x</sub>]] (transpordist), [[lenduvad orgaanilised ühendid]] (VOC).
 
 
== Aerosooli osakeste suurus ==
[[Pilt:Airborne-particulate-size-chartAtmosfääri aerosoolide suurus.jpg‎|pisi|AerosoolidAerosoolide tekivadhulgas on väga erineva päritolutekke ja suurusega osakestestosakesi. Diagrammil on toodud erinevatebioloogiliste aerosooliosakesteaerosoolide, tolmude, tahkete ja gaasiliste saasteainete näiteid ning nende suurusvahemikud mikromeetrites väljendatult.(10<sup>-6</sup>m) väljendatul]]
Õhu gaasiliste komponentide molekulide [[diameeter|diameetrid]] jäävad alla 1 nm (10<sup>-9</sup>m). Aerosooliosakeste mõõtmed on enamasti suuremad, kuid väga varieeruvad, alates mõnest nanomeetrist (10<sup>-9</sup>m) kuni kümnete mikromeetriteni (10<sup>-6</sup>m). Suuruse järgi eristatakse PM10, PM2,5, PM1 osakesi. Need vastavad 10, 2,5 ja 1 mikromeetrisemikromeetristele diameetritele. Täpsemalt näitab see jaotus aerodünaamilist diameetrit, mille puhul läbivad osakesed mõõtmisprotsessis 50%-lise [[efektiivneefektiivsus|efektiivsusega]] vastava [[selektiivne|selektiivse]] sisendi.
<ref name="Kaasik">Kaasik, M. Keskkonnaseire füüsikalised alused. Tartu Ülikool. [http://www.physic.ut.ee/~mkaasik/Seirekursus/]</ref>
 
* PM1 osakesi tekib [[tööstus]]es (sulfaadid, [[nitraat|nitraadid]], [[ammoonium]], [[elementaarne]] ja [[orgaaniline]] [[süsinik]]), kütuste põletamisel, [[maak]]ide [[sulatamine|sulatamisel]], [[metall]]ide tootmisel.
* PM 2PM2,5 osakeste hulka kuuluvad enamik [[mehaaniline|mehaaniliste]] protsesside tagajärjel tekkivatest aerosoolidest nagu [[erosioon|erosiooni]], [[tuul|tuule]], purustamise puhul tekkiv tolm, tolm teedelt, tänavatelt, ehitusest, [[põllumajandus|põllumajandusest]], [[meresool]], [[õietolm]], taime [[eos|eosed]], [[lendtuhk]] kütuste põletamisest, [[vulkaaniline tuhk]], [[tulekahju]]dest lenduvad osakesed.
* PM10 osakesi satub palju õhku kevaditi, kui talvise tänavate liivatamise ja naastrehvide kasutamise tõttu eraldub kulutatud [[asfalt|asfaldilt]] suuremaid osakesi, mis liiklusegaliikluses lenduvad.<ref name="Urb">Urb, G. Atmosfäärsed saasteained ja õhu kvaliteet Tallinna näitel. Tartu Ülikool. 2005. [http://dspace.utlib.ee/dspace/bitstream/handle/10062/552/urb.pdf?sequence=5]</ref>
 
===Osakeste kasvamine atmosfääris===
Suuremad osakesed väljuvad atmosfäärist kiiremini ja pole keemiliselt nii [[aktiivne|aktiivsed]], kui väikesed sekundaarsed osakesed. NendeViimaste suurus on [[atmosfäär|atmosfääris]] ajas muutuv. Põhiline muundumisskeem on järgmine<ref name="Tamm" />:
* Erinevad keemilised ja füüsikalised protsessid muudavad [[atmosfäär|atmosfääri]] paisatud ained kergesti [[kondenseerumine|kondenseeruvaks]]. Molekulide piisava [[kontsentratsioon|kontsentratsiooni]] saavutamisel ühinevad need tilkadeks või tahke aine osakesteks. Ühinemisprotsessi nimetatakse [[nukleatsioon|nukleatsiooniks]] ning selle käigus tekivadki sekundaarsed aerosoolid.
* Nukleatsiooni produktid kasvavad samade või teiste õhu [[lisandgaas|lisandgaaside]] [[molekul]]ide [[kondenseerumine|kondenseerumisel]] nende pinnale ja nende osakeste omavahelise liitumise ehk [[koagulatsioon]]i käigus.
* Sekundaarosakesed ei kasva läbimõõdult suuremaks kui üks mikromeeter, sest kasvuprotsessid aeglustuvad läbimõõdu suurenedes jakasvuprotsessid eluigaaeglustuvad piirabja välja[[sadenemine|sadestumine]] kiireneb.
 
== Aerosoolide kadu==
46. rida:
Märg[[depositsioon]] jaguneb omakorda lihtsalt väljapesemiseks (''washout''), kus osake ühineb olemasoleva pilvetilgaga, vihmaga väljapesemiseks (''rainout''), kus osake on [[kondensatsioonituum]], ja väljapühkimiseks (''sweepout''), kus osake haaratakse kaasa saju käigus.
 
Kuivdepositsioon jaguneb omakorda [[gravitatsioon|gravitatsiooniliseks]] väljasadestumiseks ja [[turbulents|turbulentseks]] väljasadestumiseks.<ref name="Introduction"/>
 
==Aerosoolide mõju==
52. rida:
===Mõju keskkonnale===
 
Atmosfääri aerosoolilaerosooli osakestel on mitmeid olulisi rolle, näiteks põhjustabpõhjustavad atmosfääri [[hägusus]]e, hajutabhajutavad ja neelabneelavad [[päikesekiirgus|päikesekiirgust]], on pilvede ja udude tekkel [[kondensatsioonituum|kondensatsioonituumadeks]], seobseovad kergeid [[ioon|ioone]], vähendades oluliselt nende elektrilist liikuvust, muundades sellega [[laeng|laengu]] jaotust ruumis ja [[elektriväli|elektrivälja]], omabomavad olulist rolli atmosfäärikeemias, mõjutabmõjutavad [[kliima|kliimat]]. <ref name="Introduction"/>
 
===Mõju tervisele===
 
Aerosoolide mõju inimese tervisele on väga tugev. Peened aerosoolid võivad põhjustada [[süda|südame]]- ja [[kopsud|kopsu]]haigusi, astmahooge ja mitmeid teisi terviserikkeid. Eriti ohtlikud on väga väikesed [[saaste|saaste]]osakesed, need läbivad [[membraan|membraane]] ning kanduvad [[vereringe|vereringega]] [[organ|organitesse]] laiali, kahjustades kogu [[organism|organismi]]. Kuna aerosoolid sisaldavad erinevaid ohtlike saastegaaside komponente, on kahjulikke mõjusid veel. Näiteks soodustab hingamisteede haigusi SO<sub>2</sub>, mis on ohtlik ka taimedele, kuna lagundab [[kattekude]]sid ning pidurdab taime arengut. Ohtlik on ka gaasiliste NO<sub>x</sub> sisaldus, needmis mõjuvadmõjutab [[hemoglobiin|hemoglobiini]] kaudu organismideorganismi [[vereringe]]t. Aerosoolide toime on väga keeruline, kuna on raske eristada ühe aine mõju teise omast. Seega on tegemist olulise uurimisvaldkonnaga. Praeguseks on näiteks tõestatud kahjulik toime [[epideemia|epidemioloogialistesepidemioloogilistes]] ja ka [[diisel]]mootori ülipeenteülipeenete [[heitgaas]]iosakeste lühiajalise eksponeerimise mõju uurivas eksperimendis.<ref name="Orru"/>
 
"[[London]]i-tüüpi sudu" on näide aerosoolide kahjulikkusest. Algselt pärineb niminimetus 1905. aastast, mil Londonis söega kütmise tagajärjel eraldus korstnatest palju [[suits]]u (tahma) ning [[vääveldioksiid|vääveldioksiidi]]. Tahma aerosooli osakesed on kondenseerumistuumadeks [[õhuniiskus|õhuniiskuse]] ja udupiiskade jaoks.<ref name="Hobbs"/>
Tahmas leiduva [[raudsulfiid]]i {[[reaktsioon]]i õhu[[hapnik]]uga kirjeldab järgmine valem:
4FeS<sub>2</sub> + 11 O<sub>2</sub> => 8 SO<sub>2</sub> + 2Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
68. rida:
 
Aerosooli [[kontsentratsioon|kontsentratsiooni]] väljendamiseks kasutatakse kas [[ruumala|ruumala]]ühikus leiduvate osakeste arvu ehk arvkontsentratsiooni või ruumalaühikus leiduvate osakeste [[mass|massi]] ehk masskontsentratsiooni. Need näitajad on omavahel seotud ning üksteiseks teisendatavad osakeste kuju ja [[tihedus|tiheduse]] kaudu. Suuruse erinevustest tingitult on väikestel osakestel võrreldes jämedate osakestega masskontsentratsioon väiksem ning arvkontsentratsioon suurem. Aerosooli mõõtmisi tehakse tuginedes osakeste erinevale massile.
Suurusjaotuse spektrites eristuvad selgelt eri suurustega osakeste kogumikud (moodid).
* Nukleatsioonimood (u. 3–30 nm) – gaasiliste lisandite kondenseerumisel moodustuvad [[klaster|klastrid]], mis kaovad kiirelt [[Browni liikumine|Browni liikumises]] [[akumuleerumine|akumuleerumise]] tõttu.
* Aitkeni mood (u. 30–100 nm) – suuremad [[klaster|klastrid]], mis on peamised [[kondensatsioonituum|kondensatsioonitsentrid]] pilvetilkade tekkimisel.
* Akumulatsioonimood (u. 100–1 μm) – tekivad väiksemate osakeste ühinemisel (koagulatsioonil), põlemisel, aurude kondenseerumisel jms protsessides. Need osakesed kogunevad atmosfääris, kuna on liiga suured selleks, et kiiresti edasi koaguleeruda [[difusioon|difusiooni]] teel kiiresti edasi koaguleeruda ja liiga väikesed selleks, et [[raskusjõud|raskusjõu]] mõjul välja sadestuda. Väljuvad atmosfäärist väljapesemisel [[sademed|sademetega]].
* MehhaaniliseMehaanilise tekkega osakeste mood (u. 1–10 μm, mõnikord kuni 100 μm) – osakesed nagu tolm, [[lendtuhk]], meresool, taimeeosed, mida tekib massi järgi palju, kuid mis sadestuvad [[gravitatsioon]]i tõttu kiiresti välja.<ref name="Kaasik" />
 
===Proovide võtmise meetodid===
===Proovivõtmismeetodid===
Proovikogumise variantideks on iso[[kineetika|kineetiline]] proovivõtt, kus õhku imetakse läbi avause mõõteaparaati ning mõõtmised on seotud osakeste liikumis[[inerts|inertsiga]], ja [[filtreerimine]], kus osakesed kogutakse [[filter|filtrile]] sellest õhku läbi imedes ning mõõtmised on seotud filtripaberi omaduste muutumisega.
 
===Kontsentratsiooni määramine===
* [[Nefelomeeter]] – põhineb osakeste omadusel oma diameetrist olenevalt hajutada [[valgus]]t hajutada. Selle abil mõõdetakse atmosfääri [[läbipaistvus]]t.
* [[Etalomeeter]] – põhineb osakeste [[peegeldumine|peegeldus]]omadustel. Määratakse filtrilt peegelduva valgushulga muutumist.
* Beeta-nõrgenemine – põhineb osakeste omadusel neelata [[beeta-kiirgusbeetakiirgus]]t. Mõõdetakse beeta-kiirguse nõrgenemist filtri läbimisel.
* Resoneeriv mikro[[tasakaal]] – põhineb võnkuva elemendi [[resonantsisagedus|resonantssageduse]] muutumisel elemendile sadestuvate aerosooliosakeste tõttu.
* Proovikogujad – [[lehter|lehtrid]], millesse teatud perioodi vältel sadestunud osakeste mass mõõdetakse.
87. rida:
===Suurusjaotuse ehk [[spekter|spektri]] määramine===
* Impaktor – õhuvool sunnitakse kiirelt suunda muutma ning olenevalt suurusest sadestuvad välja suuremad osakesed.
* [[Difusioon]]ipatarei – õhk juhitakse läbi toru. Seintele difundeerumise kiiruse määrab [[inerts]]. Suuremad osakesed sadestuvad lühema vahemaa läbimise jooksul, tekib suurusjaotus.
* Elektrilise liikuvuse analüsaator – põhineb laetud osakeste triivimisel õhus elektrostaatilise välja toimel. Kuna liikumise suuna muutus [[kondensaator]]i katete vahel on määratud osakese [[laeng]]u ja massiga, saab võrdsete laengute puhul määrata osakeste massid.
* Elektriline aerosooli [[spektromeeter]] – põhineb aerosooli osakeste sadestumisel [[kondensaator|kondensaatori]] katetele toimuval katetelaengu muutusel.
* [[optika|Optiline]] osakeste loendur – mõõdetakse [[laser|laser]]kiire hajumist keskkonnas.
* Kondensatsiooniosakeste loendur – mõõdetakse osakeste esinemist [[kondensatsioonituum|kondensatsioonitsentritena]] üleküllastunud vee- või alkoholiaurus.<ref name="Kaasik" />
Pärit leheküljelt "https://et.wikipedia.org/wiki/Aerosool"