Aerosool

Aerosool on gaasi ja väikeste tahkete osakeste või vedeliku piiskade dispersne segu. Aerosoolid on olulised atmosfäärikeemia, nähtavuse, pilvede moodustumise, atmosfääri kiirguse ja elektri seisukohalt.
Aerosooliks nimetatakse ka koos gaasiga rõhu all olevat täiteainet, mis täidab aerosooliballoone. Sellised aerosooltooted on deodorandid, putukamürgid, juukselakid, värvid jms.
Väljenditega "aerosool" ja "aerosooli osake" viidatakse enamasti vedela või tahke aine osakestele, mille väljastamisel gaasi tekib dispersne segu.
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.
Aerosoolide dispersioonikeskkonnaks on gaas ning dispersseks faasiks tahked osakesed või vedeliku piisad. Dispergeeritud faasi agregaatoleku järgi jagunevad aerosoolid uduks (vedel dispergeeritud faas) ja suitsuks (tahke dispergeeritud faas).

Jaotus tekkeviisi alusel

Tekkeviisi alusel jagunevad aerosoolid primaarseteks ja sekundaarseteks. Aerosoolid kas emiteeritakse otse tekkeallikast valmiskujul või tekivad keskkonnas füüsikaliste ja keemiliste protsesside käigus. Primaarseteks on otse allikatest paiskuvad osakesed, nagu vulkaaniline tuhk, meresool, tuule-erosiooni tolm, kaevandamisel ja lõhkamistöödel tekkiv tolm, autotranspordi tolm. Sekundaarsed aerosoolide tekivad erinevate atmosfäärigaaside reageerimisel ja kondenseerumisel või jahtuva gaasi kondenseerumisel. Tekkimisel võivad osaleda nii looduslikud gaasid kui ka inimtegevuse poolt õhku paisatud lisandgaasid (SO₂, NH₃, NOₓ, joodi oksiidid, gaasilised orgaanilised ained). Nii tekivad näiteks pilvepiisad ja sudu.

Aerosoolide kadu

Aerosooliosakesed ei saa atmosfääris igavesti püsida. Õhus viibimise aeg on mõnest päevast kuni mõne nädalani. Osakese eluiga oleneb asukohast ning osakese suurusest. Eemaldumisprotsesse mõjutavad gravitatsioon ja kondenseerumispinnad.

Neelud

Eraldumisteed ehk neelud jagunevad märgväljasadestumiseks, kus osaleb vesi, ja kuivväljasadestumiseks.
Märgdepositsioon 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 gravitatsiooniliseks ja turbulentseks väljasadestumiseks.

Mõju keskkonnale

Atmosfääri aerosooli osakestel on mitmeid olulisi rolle, näiteks põhjustavad atmosfääri hägususe, hajutavad ja neelavad päikesekiirgust, on pilvede ja udude tekkel kondensatsioonituumadeks, seovad kergeid ioone, vähendades oluliselt nende elektrilist liikuvust, muundades sellega laengu jaotust ruumis ja elektrivälja, omavad olulist rolli atmosfäärikeemias, mõjutavad kliimat.

Mõju tervisele

Aerosoolide mõju inimese tervisele on väga tugev. Peened aerosoolid võivad põhjustada südame- ja kopsuhaigusi, astmahooge ja mitmeid teisi terviserikkeid. Eriti ohtlikud on väga väikesed saasteosakesed, need läbivad membraane ning kanduvad vereringega organitesse laiali, kahjustades kogu organismi. Kuna aerosoolid sisaldavad erinevaid ohtlike saastegaaside komponente, on kahjulikke mõjusid veel. Näiteks soodustab hingamisteede haigusi SO₂, mis on ohtlik ka taimedele, kuna lagundab kattekudesid ning pidurdab taime arengut. Ohtlik on ka gaasiliste NOₓ sisaldus, mis mõjutab hemoglobiini kaudu organismi vereringet. 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 epidemioloogilistes ja ka diiselmootori ülipeenete heitgaasiosakeste lühiajalise eksponeerimise mõju uurivas eksperimendis.
Londoni tüüpi sudu on näide aerosoolide kahjulikkusest. Algselt pärineb nimetus 1905. aastast, mil Londonis söega kütmise tagajärjel eraldus korstnatest palju suitsu (tahma) ning vääveldioksiidi. Tahma aerosooli osakesed on kondenseerumistuumadeks õhuniiskuse ja udupiiskade jaoks. 
Tahmas leiduva raudsulfiidi reaktsiooni õhuhapnikuga kirjeldab järgmine valem:
4FeS₂ + 11 O₂ => 8 SO₂ + 2Fe₂O₃
Tekkiv SO₂ on vees hästi lahustuv ning kogub selle tõttu enda ümber kondenseeruvat vett. Tahmas sisaldub ka metallijääke, mille katalüüsi abil muudetakse SO₂ edasi väävelhappeks. Tulemuseks on tervist kahjustav aerosool.

Proovide võtmise meetodid

Proovikogumise variantideks on isokineetiline proovivõtt, kus õhku imetakse läbi avause mõõteaparaati ning mõõtmised on seotud osakeste liikumisinertsiga, ja filtreerimine, kus osakesed kogutakse filtrile sellest õhku läbi imedes ning mõõtmised on seotud filterpaberi omaduste muutumisega.