Aerosolul este o particule solide și lichide suspendate în atmosferă, care sunt mai mari decât cele moleculare.
Tipuri de aerosoli atmosferici:
a) praful de origine terestră și cosmică (praf);
c) incendii de incendii forestiere;
d) produse de emisii vulcanice;
e) emisii industriale;
f) produse de condensare și sublimare;
g) Sporii și polenul de plante;
h) Produse de descompunere organică (microorganisme)
Efecte ecologice ale aerosolului:
1) Concentrațiile crescute fac dificilă respirația;
2) afectează transparența atmosferei, determinând vizibilitatea;
3) Influența climei, absorbția și disiparea radiației solare;
4) Servesc ca nuclee de condensare în formarea picăturilor de nor;
5) Ele constituie baza reacțiilor chimice de suprafață, numite eterogene;
6) Inițierea proceselor chimice în faza lichidă în atmosferă.
PM10 particule de dimensiuni de 10 μm sau mai puțin pot pătrunde în bronhii, plămâni și alveole. Particulele de dimensiuni mai mari sunt cele mai des filtrate de nas sau gât, iar PM10 penetrează în interior și poate provoca probleme de sănătate. Chiar și particulele mai mici, cu o dimensiune mai mică de 2,5 μm, pot pătrunde în zona de schimb de gaze din plămâni și pot duce la întreruperea proceselor metabolice și a tulburărilor cardiovasculare.
Dimensiuni aerosoli (Radius)
a) molecule de gaz - 0,5 nm;
b) aerosoli mici - mai puțin de 0,2 μm;
c) aerosoli medii 0,2 - 1 μm;
d) aerosoli mari - 1 - 100 microni;
e) picături de cești - 10-20 microni
e) picăturile norilor medii - 10-200 microni;
g) picături mari de nor - 200 m;
h) pulverizator - 400 microni;
i) picături mici de ploaie - 1000 microni;
l) picături mari de ploaie - 8000 microni.
Aerosolul poate fi primar (care intră imediat în atmosferă sub formă de particule) sau secundar (format în atmosferă din gaze).
Compoziția chimică a aerosolului atmosferic
Particulele de aerosol conțin componente anorganice și organice și pot fi și soluții. Cea mai mare parte a aerosolului lichid, ca regulă, este apa. Acesta servește ca solvent pentru substanțele solubile. Împreună formează o soluție. Substanțele dizolvate se pot dezintegra sau pot rămâne în formă de bază. Substanțele dizolvate din soluție formează ioni pozitivi și negativi.
Componentele anorganice aerosol includ sulfați, nitrați, amoniac, sodă, clorură, calciu, magneziu, potasiu, fier, plumb, zinc, mangan, cupru, aluminiu, siliciu, nichel. Componenții sulfați includ acidul sulfuric (H2SO4), ionii sulfat (HSO4-, S04-). Nitrații includ acidul azotic, nitratul de amoniu. Componentele de amoniac sunt amoniac (NH3). Componentele de sodă includ sodiu, clorură de sodiu.
Carbonul elementar este un reprezentant anorganic al carbonului din aerosol. Se mai numește carbon negru sau funingine. Intră în atmosferă ca rezultat al arderii incomplete. Se absoarbe puternic radiațiile solare.
Carbonul organic diferă de negru prin faptul că, dacă elementul constă doar din carbon, carbonul organic conține cel puțin carbon și hidrogen și adesea oxigen și azot. Negrul de carbon intră în atmosferă doar ca urmare a emisiilor și a carbonului organic - și a emisiilor și reacțiilor chimice din atmosferă. Carbonul organic are o culoare albă sau nisipoasă.
aerosol troposferic conține sulf (sulfat), amoniac (NH3), nitrați (componente azot), sodă, cloruri, metale, materiale de carbon,
Efectul aerosolului asupra echilibrului impurităților de gaz din atmosferă
Poate așa-numitul efect direct al aerosolului asupra climei (efect direct). Se compune, în primul rând, în backscattering în parte spațiu a radiației solare, crescând astfel sistemul Albedoul Pământului - atmosferă și reducerea temperaturii de suprafață în timpul zilei, adică în perioada de iluminare de soare. În al doilea rând, unele particule de aerosoli absorbi radiația solară și emite radiații infraroșii, reducând efectul de răcire din cauza retrodifuziei. În al treilea rând, aerosoli absorbi și re-emit radiații infraroșii lăsând atmosfera de suprafață și inferioară Pământului, care contribuie la efectul de seră.
Reducerea temperaturii suprafeței Pământului determină o scădere a fluxurilor de energie către stratul de graniță al atmosferei, reducând temperatura PSA. Pe timp de noapte, aerosolii cresc fluxul descendent de radiație IR, crescând astfel temperatura suprafeței. Ca rezultat, temperatura PSA crește noaptea ca urmare a expunerii la aerosoli.
Semnul efectului direct al efectului aerosolului asupra climei variază de la o zonă la alta, în funcție de compoziția aerosolului. În mediile urbane, emisiile antropice duc la existența elementelor absorbante. Ca urmare, răcirea predomină în timpul zilei și încălzirea pe timp de noapte, cu o încălzire rezultată în medie pe zi. În plus, aerosolul secundar, format ca urmare a reacțiilor chimice la gaz, se dovedește, de asemenea, diferit în diferite regiuni, în funcție de compoziția chimică a aerului.
În plus, pot apărea efecte indirecte ale influenței aerosolului asupra climei. Particulele aerosolului pot acționa ca nuclee de condensare pentru picăturile de nor. Masa totală condensată rămâne neschimbată; este determinată de termodinamică, iar numărul de picături de nor crește. Ca urmare, dimensiunea medie a picăturilor de nor scade. Secțiunea transversală totală de absorbție a unui număr mare de particule mici este mai mare decât secțiunea transversală totală de absorbție a unui număr mic de particule mari cu același volum total. Albedo total crește. Ca urmare, aerul este răcit la suprafață.
Al doilea efect indirect se datorează faptului că reducerea dimensiunii particulelor medie a picăturilor de aerosol reduce sedimentare gravitațională și scăderi de precipitații, durata de viață și nor albedo crește sistemul, de asemenea, crește și temperatura scade.
Aerosolii afectează, de asemenea, viteza de fotodispoziție a gazelor atmosferice, afectând astfel concentrațiile acestora, și prin acestea prin încălzirea atmosferei și a suprafeței.