perjantai 27. huhtikuuta 2012

Don’t paint it black – musta hiili ilmassa



Minulla liittyy monia muistikuvia erilaisiin savunhajuihin ilmassa. Lapsena autojen pakokaasut tuoksuivat aivan toisella tavalla kuin nykyautoilla. Vanhanajan pakokaasun hajuun törmää vielä silloin tällöin vanhojen kesäautojen tullessa kaduille. Muistan myös elävästi miltä Itä-Euroopan kaupungeissa tuoksui 1980-luvulla ja paljolti 1990-luvullakin. Runsasrikkisen hiilen polton savut leijuivat esimerkiksi Prahan ja Budapestin yllä, erityisesti koleina talvipäivinä. Nyt nekin hajut ovat muuttuneet. Suomalaisille tuttu savun haju on saunan lämmityksestä ilmassa leijuva puun polton haju. Siihen assosioituu monella niin paljon positiivista, ettei sen voi uskoa olevan haitallista.
Poltossa ilmaan pääsee käytännössä aina hiilihiukkasia. Näitä kutsutaan usein yleisnimellä musta hiili (black carbon, BC). Mustaa hiiltä syntyy, kun polttoaine palaa epätäydellisesti (täydellisessä palamisessa hiili muodostaa vain hiilidioksidia, CO2).  Musta hiili ei ole mitään yhtä tiettyä kemiallista yhdistettä, vaan termi tulee suoraan hiukkasen kyvystä imeä valoa. Eli toisin sanoen, kyse on väriltään mustista hiukkasista, joissa tiedetään olevan paljon nimenomaan hiiltä.
Poltossa pääsee aina ilmaan monia muitakin yhdisteitä, sekä kaasuja että hiukkasia. Mustan hiilen lisäksi hiukkasissa on paljon orgaanisia yhdisteitä (OC). Eli hiukkaset ovat käytännössä aina sekoituksia, joissa BC/OC –suhde vaihtelee polttotapahtuman mukaan. Mustalla hiilellä on kaksi meille kaikille äärimmäisen tärkeää merkitystä: musta hiili on tärkeä ilmaston lämmittäjä ja sillä on suuri merkitys terveydellemme.
Musta hiili on yksi merkittävimmistä komponenteista ilmastovaikutuksen kannalta. Nimensä mukaisesti musta hiili imee auringon säteilyä ja siten lämmittää ilmastoa. Hiilihiukkaset voivat myös asettua vaalealle alustalle lumen ja jään pinnalle imien auringon säteilyä ja aiheuttaen näin jäätiköiden sulamista vaikkei lämpötila olisi edes juuri kohonnut. Hiilihiukkasten elinaika ilmakehässä on vain muutamasta päivästä muutamaan viikkoon, eli ne ovat hyvin lyhytikäisiä esimerkiksi hiilidioksidiin verrattuna. Lyhyestä elinajasta johtuen mustan hiilen päästöihin kohdistuvat vähennykset vaikuttavat ilmastoon nopeasti.
On esitetty arvioita, joiden mukaan mustan hiilen päästöjen vähennykset voivat vaikuttaa ilmaston lämpenemistä ehkäisten jopa 20-30 prosentin edestä vuosisadan puoliväliin mennessä. Ennustettu 1.3°C lämpötilan nousu (vaihteluväli 0.8-2.0°C) voi pienentyä alle 1.0°C nousuksi pelkästään mustan hiilen vähennystoimilla. Hiilidioksidin päästöjen rajutkaan vähennykset eivät ehdi vaikuttaa paljoakaan vielä tällä aikataululla, sillä hiilidioksidin viipymäajan ilmakehässä on arvioitu olevan kymmeniä vuosia. Hiilidioksidin ja mustan hiilen päästöt syntyvät usein yhdessä. Tällöin samanaikaisilla vähentämistoimilla voidaan saavuttaa sekä lyhyen että pitkän ajan hyötyjä.
Mustaa hiiltä sisältäviä hiukkasia on paljon myös hengitysilmassamme. Valtaosa tiedoistamme yhdyskuntailman hiukkasten terveysvaikutuksista liittyy pienhiukkasten kokonaispitoisuuteen (PM2.5). Pienhiukkasten päästöjen vähennyksillä tiedetään olevan suora merkitys terveyteemme. EU:n tutkimushanke CAFE (Clean Air for Europe) arvioi, että pienhiukkaset aiheuttavat Suomessa noin 1300 ennenaikaista kuolemantapausta vuosittain. Luku on tietysti suhteessa paljon suurempi saastuneemmilla alueilla. Pienhiukkasten terveysvaikutukset kohdistuvat erityisesti hengityselimistöön ja sydän- ja verisuonielimistöön. Henkilöt, joilla on näihin liittyviä terveysongelmia ovat luonnollisesti kaikkein suurimmassa riskissä.
Musta hiili (tai tarkemmin sanoen alkuainehiili) ei sellaisenaan ole välttämättä myrkyllistä. Mustan hiilen vaikutus terveyteen saattaakin olla lähinnä epäsuora: se kuljettaa mukanaan useita eri määrin haitallisia yhdisteitä kuten orgaanisia yhdisteitä (esim. PAH), metalleja (esim. nikkeli, vanadium tai arseeni) sekä monia muita yhdisteitä, jotka ovat peräisin esimerkiksi teollisuudesta tai liikenteestä (autojen jarruista, renkaista jne.).
Tehokkaiden mustan hiilen vähennystoimien täytyy kohdistua useisiin lähteisiin samanaikaisesti. Merkittäviä lähteitä ovat diesel-autot, maasto- ja metsäpalot, biomassan polttamiseen perustuvat liedet sekä asuntojen lämmitys. Näiden merkitys on luonnollisesti erilainen eri maissa ja eri ympäristöissä. Kaupunkiympäristössä diesel-autojen merkitys on usein keskeinen, kun taas esimerkiksi suomalaisissa taajamissa paikallinen puun pienpoltto takoissa ja puusaunoissa voi olla paljon tärkeämpää. Kehitysmaissa tärkeä lähde on ruoanlaiton yhteydessä syntyvät päästöt. Vaikka monissa maissa on ilmalaadulle ja päästöille tarkkoja määräyksiä, niiden vaikutus nimenomaan mustan hiilen päästöihin ja pitoisuuksiin ei ole aina riittävää.
Mustan hiilen päästöjen merkittävät vähennykset voivat alueellisesti parantaa merkittävästi ilman laatua ja vähentää ennen aikaisten kuolemantapausten määriä. Merkittävimmät hyödyt on arvioitu saatavan erityisesti Aasiassa (yli 80% kokonaishyödystä). Hyvin merkittävää hyötyä ihmisten terveyteen on saatavissa myös Afrikassa.
Ilmastonmuutoksen hidastamisessa hyötyjinä ovat kaikki maapallon asukkaat.   
*****************************************************************************
Mustan hiilen merkityksestä ilmakehässä on ilmestynyt kaksi hyvää tiivistä raporttia:
Integrated Assessment of Black Carbon and Tropospheric Ozone (http://www.unep.org/dewa/Portals/67/pdf/BlackCarbon_SDM.pdf)
Health effects of black carbon

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti