Musta hiili

Mustaa hiiltä eli nokea pääsee ilmakehään epätäydellisessä palamisessa. Ilmakehän musta hiili on terveydelle haitallinen ilmansaaste. Lisäksi musta hiili merkittävästi kiihdyttää ilmastonmuutosta.

Musta hiili -hiukkaset ovat osa palamistapahtuman pienhiukkaspäästöä. Optimaalisessa tilanteessa kaikki palavan aineen hiili (C) palaa hiilidioksidiksi (CO₂). Käytännössä näin ei yleensä tapahdu, vaan polttoaineesta ja palamisolosuhteista riippuen savukaasuissa ilmaan pääsee samalla vaihtelevia määriä ilmansaasteiksi luokiteltuja hiiliyhdisteitä; kaasumaista häkää (CO), kaasumaista ja hiukkasmaista orgaanista hiiltä (kuten VOCs, PAH) ja epätäydellisesti palanutta, hiukkasmaista ns. mustaa hiiltä (BC) eli nokea.

Puun pienpoltossa ilmaan voi päästä suuria määriä mustaa hiiltä. Hengitettynä musta hiili on terveydelle haitallista.

Suorien terveyshaittojen lisäksi musta hiili myös kiihdyttää ilmastonmuutosta. Musta hiili imee voimakkaasti auringon säteilyä. Pienen hiukkaskoon (~ 0.1 µm) ansiosta musta hiili voi pysyä ilmakehässä viikkoja ja auringon säteilyä absorboiden lämmittää ilmakehää.

Ja viimein laskeutuessaan lumeen ja jäähän aiheuttaa tummuneen pinnan nopeutuneen sulamisen. Lumen ja jään hävitessä auringonsäteilyä imeytyy alta paljastuneisiin tummiin pintoihin, mikä lämmittää aluetta entisestään.

Musta hiili imee auringon valoa ja siten lämmittää ilmakehää ja sulattaa tummuneita jäätiköitä.

Puun pienpoltto suurin päästölähde Suomessa

Suomessa mustan hiilen tärkeimmät päästölähteet ovat liikenteen (erityisesti dieselautojen) pakokaasupäästöt ja puunpoltto tulisijoissa. Ajoneuvokannan uudistumisen ansiosta liikenteen musta hiili -päästöt ovat hiljalleen laskussa.

Lisääntynyt puun pienpoltto uhkaa nyt kuitenkin kasvattaa musta hiili -päästöjä. Etenkin talven 2022‒23 energiakriisin on ennakoitu lisäävän puun pienpolttoa. Päästömäärään tulee vaikuttamaan toteutunut käyttö, mikä puolestaan riippuu mm. lämmitystarpeesta. Ilmanlaadun kannalta tilanne tulisi olemaan pahin taajamien tiheästi rakennetuilla pientaloalueilla, joissa puuta käytetään runsaasti, ja joissa jo nykyisin esiintyy lähes terveydelle haitallisia pitoisuuksia esim. PAH-yhdisteitä.

Maailmanlaajuisesti myös kulotukset ja metsäpalot suuria päästölähteitä

Liikenteen ja puun pienpolton lisäksi globaalisti merkittäviä mustan hiilen lähteitä ovat mm. kivihiilen pienpoltto, kulotukset, teollisuus (tiili- ja koksiuunit), metsien hävittäminen ja metsä- ja savannipalot. Musta hiili -päästöt ovat erittäin suuret siellä missä on suuret pienhiukkaspäästötkin kuten Intiassa ja Kiinassa. Näiden maiden päästöt vaikuttavat terveyshaittojen lisäksi mm. Himalajan jäätiköihin.

Arktisen alueen jäätä ja lunta puolestaan kuormittaa erityisesti Venäjän pohjoisosien kaasu- ja öljykenttien päästöt (soihdutus) ja Siperian laajat metsäpalot. Arktiselle alueelle kulkeutuu myös kaukokulkeutumaa Euroopasta ja Aasiasta.

Musta hiili -mittauksia nähtävissä reaaliajassa

Mustalle hiilelle ei ole vielä asetettu kansallisia tai kansainvälisiä ilmanlaatunormeja. Sekä Euroopan unioni että Maailman terveysjärjestö (WHO) ovat kuitenkin nostaneet mustan hiilen huomionsa kohteeksi sen aiheuttamien terveys- ja ilmastohaittojen vuoksi, mikä ennakoi että lähivuosina on odotettavissa myös päästöjen ja ilmapitoisuuksien sääntelyä.

Mustan hiilen suuren merkityksen vuoksi sekä ilmanlaadulle että ilmastonmuutokselle olemme ottaneet mustan hiilen myös mukaan Ilmanlaatu Suomessa -palveluumme. Toistaiseksi musta hiili -mittauksia on kattavasti vasta pääkaupunkiseudulla Helsingin seudun ympäristöpalvelun ylläpitäminä.

Lisäksi palvelussa on mittaustulokset kahdelta Ilmatieteen laitoksen tutkimusasemalta, Pallaksen Sammaltunturilta sekä Kuopiosta Puijon tornista.

Musta hiili -aiheisia tutkimuksia:

Puunpoltto ja liikenne tuottavat suurimman osan mustasta hiilestä Helsingissä

Sodankylän mustan hiilen alkuperä ja pitoisuuksien vaihtelun syyt selkiytyivät tutkimuksessa

Kuinka tärkeä musta hiili on arktiselle ilmastolle?

Mustan hiilen ilmastoa lämmittävä vaikutus riippuu päästöjen paikasta ja ajasta

Uusi interaktiivinen e-kirja kertoo mustan hiilen tutkimuksen tärkeydestä arktisella alueella

Siperian laajojen metsäpalojen savuja levinnyt myös Suomeen

Lisätietoja ilmansaasteiden päästöistä Suomen ympäristökeskuksen sivuilta ja terveysvaikutuksista Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen sivuilta.