Mikä on ero hiukkaspäästöissä PM2.5 ja PM10?

Mikä on hiukkasmainen aine?

Ilmassa ilmassa olevat hiukkaset (PM) eivät ole yksittäisiä epäpuhtauksia, vaan pikemminkin seos monista kemiallisista lajeista. Se on monimutkainen kiinteiden ja aerosolien seos, joka koostuu pienistä pisaroista nestemäisiä, kuivia kiinteitä fragmentteja ja kiinteitä ytimiä, joissa on nestemäisiä pinnoitteita. Hiukkasten koko, muoto ja kemiallinen koostumus vaihtelevat suuresti, ja ne voivat sisältää epäorgaanisia ioneja, metalliyhdisteitä, alkuainehiiltä, ​​orgaanisia yhdisteitä ja maankuoren yhdisteitä. Hiukkaset määritellään niiden halkaisijan perusteella ilmanlaadun sääntelyä varten. Ne, joiden halkaisija on 10 mikronia tai vähemmän (PM10), ovat hengitettävissä keuhkoihin ja voivat aiheuttaa haitallisia terveysvaikutuksia. Hienot hiukkaset määritellään hiukkasiksi, joiden halkaisija on 2.5 mikronia tai vähemmän (PM2.5). Siksi PM2.5 käsittää osan PM10: stä.

Mikä on ero PM10: n ja PM2.5: n välillä?

PM10 ja PM2.5 ovat usein peräisin erilaisista päästölähteistä, ja niillä on myös erilaiset kemialliset koostumukset. Bensiinin, öljyn, dieselpolttoaineen tai puun poltosta syntyvät päästöt tuottavat suuren osan ulkoilmassa esiintyvästä PM2.5-saasteesta sekä merkittävän osan PM10: stä. PM10 sisältää myös työmailta, kaatopaikoilta ja maataloudesta peräisin olevan pölyn, metsäpalojen ja siveltimien / jätteiden polttamisen, teollisuuslähteet, avoimista maista tulevan tuulen puhaltaman pölyn, siitepölyn ja bakteerifragmentit.

PM voi olla joko suoraan päästetty lähteistä (primaarihiukkasista) tai muodostunut ilmakehässä kaasujen (toissijaisten hiukkasten), kuten rikkidioksidin (SO₂), typpioksidit (NO_X) ja tietyt orgaaniset yhdisteet. Näitä orgaanisia yhdisteitä voi päästää sekä luonnollisista lähteistä, kuten puista ja kasvillisuudesta, että ihmisen aiheuttamista (antropogeenisista) lähteistä, kuten teollisuusprosesseista ja moottoriajoneuvojen pakokaasuista. PM10- ja PM2.5-hiukkasten suhteellisia kokoja verrataan alla olevaan kuvaan.

Miksi CARB on huolissaan PM10: stä ja PM2.5: stä?

CARB on huolissaan ilmassa olevista hiukkasista, koska ne vaikuttavat kalifornialaisten terveyteen ja ympäristöön. Sekä PM2.5 että PM10 voidaan hengittää, jotkut kerrostuvat hengitysteihin, vaikka hiukkasten laskeuman sijainnit keuhkoissa riippuvat hiukkaskoolta. PM2.5 kulkeutuu todennäköisemmin keuhkojen syvempien osien pintaan ja laskeutuu pinnalle, kun taas PM10 todennäköisesti kertyy keuhkojen yläosan suurempien hengitysteiden pinnoille. Keuhkojen pinnalle kerrostuneet hiukkaset voivat aiheuttaa kudosvaurioita ja keuhkotulehduksen.

Millaisia ​​haitallisia vaikutuksia hiukkaset voivat aiheuttaa?

Sekä PM2.5: lle että PM10: lle altistumisesta on liittynyt useita haitallisia terveysvaikutuksia. PM2.5: n osalta lyhytaikaiset altistukset (enintään 24 tuntia) ovat liittyneet ennenaikaiseen kuolleisuuteen, lisääntyneisiin sairaalahoitoihin sydän- tai keuhkosyistä, akuuttiin ja krooniseen keuhkoputkentulehdukseen, astmakohtauksiin, päivystyspoliklinikoihin, hengitysoireisiin ja rajoitettuihin aktiviteettipäivät. Näitä haitallisia terveysvaikutuksia on raportoitu ensisijaisesti imeväisillä, lapsilla ja vanhemmilla aikuisilla, joilla on jo sydän- tai keuhkosairaus. Lisäksi kaikista yleisistä ilman epäpuhtauksista PM2.5 liittyy eniten ilmansaasteisiin liittyviin haitallisiin terveysvaikutuksiin sekä Yhdysvalloissa että maailmanlaajuisesti, perustuen Maailman terveysjärjestön Globaali taudin taakka -hanke.

Lyhytaikainen altistuminen PM10: lle on liittynyt ensisijaisesti hengitystiesairauksien pahenemiseen, mukaan lukien astma ja krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus (COPD), mikä on johtanut sairaalahoitoon ja päivystyksiin.

Pitkäaikainen (kuukausista vuosiin) altistuminen PM2.5: lle on liitetty ennenaikaiseen kuolemaan, etenkin ihmisillä, joilla on kroonisia sydän- tai keuhkosairauksia, ja lasten keuhkotoiminnan kasvun heikkenemiseen. Pitkäaikaisen PM10-altistuksen vaikutukset ovat vähemmän selvät, vaikka useat tutkimukset viittaavat siihen, että pitkäaikainen PM10-altistus ja hengityskuolleisuus ovat yhteydessä toisiinsa. Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos (IARC) julkaisi a arviot Vuonna 2015 todettiin, että ulkoilman pilaantumisen hiukkaset aiheuttavat keuhkosyöpää. 

Kenellä on suurin riski altistumisesta hiukkasille?

Tutkimus viittaa vanhempiin aikuisiin, joilla on krooninen sydän- tai keuhkosairaus, lapsille ja astmaatikoille, koska ryhmät kokevat todennäköisimmin haitallisia terveysvaikutuksia altistettaessa PM10: lle ja PM2.5: lle. Myös lapset ja imeväiset ovat alttiita vahingoittumiselle hengittämällä epäpuhtauksia, kuten PM: tä, koska he hengittävät enemmän ilmaa painokiloa kohden kuin aikuiset - he hengittävät nopeammin, viettävät enemmän aikaa ulkona ja ovat pienempiä. Lisäksi lasten kehittymätön immuunijärjestelmä voi aiheuttaa heille alttiuden PM: lle kuin terveillä aikuisilla.

CARB-aloitteen tutkimus Lasten terveystutkimus havaitsi, että korkean PM2.5-tason yhteisöissä asuvilla lapsilla keuhkojen kasvu oli hitaampaa ja keuhkot 18-vuotiailla pienemmät verrattuna lapsiin, jotka asuivat yhteisöissä, joissa PM2.5-taso oli matala.

CARB käytti Yhdysvaltain EPA: n riskinarviointimenetelmää arvioidessaan PM2.5-altistukseen liittyvää ennenaikaista kuolleisuutta (Kalifornian ilmatietolautakunta 2010). Päivitetty analyysi käyttäen ilmanlaatutietoja vuosilta 2014--2016 osoitti, että PM2.5-altistuminen aiheuttaa 5,400 (epävarmuusalue 4,200-6,700) ennenaikaista kuolemaa kardiopulmonaalisista syistä Kaliforniassa vuodessa. Lisäksi PM2.5 osallistuu noin 2,800 sairaalahoitoon sydän- ja verisuonitauteihin ja hengitystiesairauksiin (epävarmuusalue 350-5,100) ja noin 6,700 ensiapukäyntiin astman (epävarmuusalue 4,200 - 9,300) kohdalla joka vuosi Kaliforniassa.

Kuinka hiukkasmainen aine vaikuttaa ympäristöön?

Hiukkasten on osoitettu vähentävän monissa tieteellisissä tutkimuksissa näkyvyysja myös vaikuttaa haitallisesti ilmastoon, ekosysteemeihin ja materiaaleihin. PM, lähinnä PM2.5, vaikuttaa näkyvyyteen muuttamalla valon imeytymistä ja hajottamista ilmakehään. Ilmastonmuutoksen osalta jotkut ympäröivän PM-seoksen ainesosat edistävät ilmaston lämpenemistä (esim. Musta hiili), kun taas toisilla on viilentävä vaikutus (esim. Nitraatti ja sulfaatti), joten ympäristön PM: llä on sekä ilmaston lämpenemis- että jäähdytysominaisuuksia. PM voi vaikuttaa haitallisesti ekosysteemeihin, mukaan lukien kasvit, maaperä ja vesi, johtuen PM: n laskeutumisesta ja sen myöhemmästä kasvien omaksumisesta tai laskeutumisesta veteen, jos se voi vaikuttaa veden laatuun ja selkeyteen. PM: ssä olevilla metalleilla ja orgaanisilla yhdisteillä on suurin mahdollisuus muuttaa kasvien kasvua ja saantoa. PM-kerrostuminen pinnoille johtaa materiaalien likaantumiseen.

Onko hiukkasia ongelma sisätiloissa?

Osa sisätiloissa löydetyistä hiukkasista on peräisin ulkona, etenkin PM2.5. Nämä hiukkaset pääsevät sisätiloihin ovien, ikkunoiden ja rakennusrakenteiden "vuotamisen" kautta. Hiukkaset voivat myös olla peräisin sisätiloista. Sisäpuolelta peräisin olevat hiukkaset sisältävät biologisista lähteistä peräisin olevia komponentteja, joista monet ovat tunnettuja allergeeneja, kuten siitepölyä, homeitiöitä, pölypunkkeja ja torakoita. Sisätiloissa syntyy myös hiukkasia, kuten tupakointi, ruoanlaitto ja puun, kynttilöiden tai suitsukkeiden polttaminen. Hiukkaset voivat myös muodostua sisätiloissa sellaisten lähteiden, kuten kotitalouksien puhdistusaineet ja ilmanraikastimet, päästöjen monimutkaisista reaktioista.

Mitkä ovat hiukkasaineen ilmanlaatustandardit?

Ympäristön ilmanlaatustandardit määrittelevät enimmäismäärän epäpuhtauksia, joita ulkoilmassa voi olla vahingoittamatta ihmisten terveyttä. Vuonna 2002 laajan tieteellisen kirjallisuuden tarkastelun jälkeen hallitus hyväksyi uuden PM2.5 ppm: n vuotuisen keskimääräisen standardin ja säilytti PM24: n nykyiset vuotuiset ja 10 tunnin keskimääräiset standardit. Kansallista vuotuista keskimääräistä PM2.5-standardia tarkistettiin viimeksi vuonna 2012, kun uudesta kirjallisuudesta oli tehty kattava katsaus, joka osoitti näyttöä ennenaikaisen kuolleisuuden lisääntyneestä riskistä pienemmillä PM2.5-pitoisuuksilla kuin nykyinen standardi. Vuoden 2012 tarkistus johti nykyisten 24 tunnin keskimääräisten PM2.5- ja PM10-standardien säilyttämiseen.

***

Alun perin painettu Kalifornian ilmavoimien hallituksessa https://ww2.arb.ca.gov/resources/inhalable-particulate-matter-and-health