Helsingin keskustan pienhiukkasista täsmätietoa uusilla mittausmenetelmillä

Helsingin ydinkeskustassa keskimäärin yli puolet pienhiukkasmassasta on peräisin muualta Euroopasta kaukokulkeutuvista saasteista. Paikallisesti liikenteen pakokaasupäästöillä on kuitenkin suuri vaikutus orgaanisia hiiliyhdisteitä ja mustaa hiiltä sisältävien hiukkasten pitoisuuksiin.

Pienhiukkasten arvioidaan aiheuttavan Suomessa lähes 2000 ennenaikaista kuolemantapausta vuosittain. Tehokkaita päästöjen vähennystoimia tarvitaan edelleen paikallisella, kansallisella ja kansainvälisellä tasolla, jotta pienhiukkasten aiheuttamilta vakavilta terveyshaitoilta vältyttäisiin.

llmatieteen laitos ja Helsingin seudun ympäristöpalvelut HSY selvittivät yhteistutkimuksessa pienhiukkasten koostumusta ja lähteitä kahden vuoden ajan Helsingin vilkasliikenteisessä ydinkeskustassa HSY:n Mannerheimintien mittausasemalla. Pienhiukkasten koostumusta analysoitiin jatkuvatoimisesti mm. Ilmatieteen laitoksen aerosolimassaspektrometrillä.

Hiukkasissa runsaasti orgaanista ainesta ja mustaa hiiltä

Suurin osa analysoidusta pienhiukkasmassasta koostui hiiltä sisältävistä ainesosista. Orgaanisen aineksen osuus oli keskimäärin 60 % ja mustan hiilen eli noen 11 %. Loput hiukkasmassasta koostui epäorgaanisista yhdisteistä, kuten ammoniumsulfaatista ja -nitraatista, jotka ovat pääosin kulkeutuneet muualta Euroopasta. Helsingin keskustan pienhiukkaset sisältävät lisäksi myös mm. katupölyä ja merisuolaa, mutta niiden pitoisuuksia ei analysoitu tässä tutkimuksessa.

Orgaanisen aineksen koostumuksen ja lähteiden analyysiä syvennettiin jaottelemalla se edelleen kolmeen erilaiseen yhdisteryhmään. Yli puolet orgaanisista aineksesta koostui heikosti haihtuvista ja hapettuneista yhdisteistä, jotka ovat vallitsevana ikääntyneissä, kaukokulkeutuneissa pienhiukkasissa. Hiilivetymäisten yhdisteiden osuus oli 10 % ja ne ovat pääosin peräisin paikallisen liikenteen suorista pakokaasun hiukkaspäästöistä. Noin kolmannes oli puolihaihtuvia hapettuneita yhdisteitä, joita syntyy kun kaasumaisia yhdisteitä muuntuu hiukkasiksi ilmakehässä. Esimerkiksi liikenteen ja kasvillisuuden kaasumaiset päästöt lisäävät näin epäsuorasti puolihaihtuvien pienhiukkasten pitoisuuksia.

"Kaasumaisia yhdisteitä muuntuu ja siirtyy pienhiukkasiin varsinkin aurinkoisina kesäpäivinä, minkä vuoksi niiden pitoisuudet olivat tyypillisesti korkeimmat iltapäivällä ja illalla Helsingin keskustassa. Liikenteen pakokaasujen suorat hiukkaspäästöt puolestaan nostavat noen ja siihen sitoutuneiden hiilivetyjen pitoisuuksia ruuhka-aikaan kaikkina vuodenaikoina", kertoo Ilmatieteen laitoksen erikoistutkija Hilkka Timonen.

Korkeimpien pienhiukkaspitoisuuksien episodeilla useita syitä

Työssä tutkittiin myös erilaisia episoditilanteita, jolloin pienhiukkasten pitoisuudet olivat Helsingissä poikkeuksellisen korkeita useiden tuntien tai vuorokausien ajan.

"Korkeita pakokaasujen aiheuttamia hiukkaspitoisuuksia esiintyi talvisissa inversiotilanteissa, jolloin sääolot estävät liikenteen päästöjen laimenemisen. Kesän hellejakson aikaan hiukkaspitoisuuksia nostivat puolestaan sekä Itä-Euroopan maastopalojen päästöt että paikallisen liikenteen kaasumaisista päästöistä ilmakehässä muodostunut hiukkasmassa. Mittausjakson korkeimmat pienhiukkasten vuorokausipitoisuudet mitattiin talvisessa kaukokulkeumassa, jossa ilmavirtaukset saapuivat Itä-Euroopan suunnalta", kuvailee Ilmatieteen laitoksen erikoistutkija Kimmo Teinilä.

Tietoa ilmansuojetyön kohdentamiseen ja tuloksellisuuden seurantaan

"Liikenteen pakokaasujen, katupölyn ja puun pienpolton päästöjen vähentäminen ovat keskeisimpiä paikallisia keinoja, joilla ilmanlaatua voidaan parantaa. Uusien mittausmenetelmien avulla saadaan selville entistä tarkemmin ja nopeammin eri päästölähteiden sekä erilaisten vähennystoimien todellinen vaikutus kaupunki-ilmanlaatuun", pohtii HSY:n ilmansuojeluasiantuntija Jarkko Niemi.

Lisätietoja:

Erikoistutkija, FT Kimmo Teinilä, Ilmatieteen laitos, puh. 029 395 5414, kimmo.teinila@fmi.fi

Erikoistutkija, FT Hilkka Timonen, Ilmatieteen laitos, 029 539 5503, hilkka.timonen@fmi.fi

Ilmansuojeluasiantuntija, FT Jarkko Niemi, HSY, puh. 09 1561 2256, jarkko.niemi@hsy.fi

Raportti on luettavissa osoitteessa:https://www.hsy.fi/sites/Esitteet/EsitteetKatalogi/Julkaisusarja/7

Atmos-lehden juttu pienhiukkasista:http://atmoslehti.fi/teema/pienhiukkaset-vaikuttavat-seka-terveyteen-etta-ilmastonmuutokseen