Tampereen ilmanlaadun mittausasemalla vertailtiin kolmea laitetta ultrapienten hiukkasten mittaamisessa

Tällä hetkellä ultrapienten hiukkasten pitoisuuksille ei ole voimassa olevia sitovia ohje- tai raja-arvoja. WHO antoi vuonna 2021 epäpuhtauksien pitoisuuksille uudet aiempaa tiukemmat, ei-sitovat ohjearvot. Vuorokauden keskiarvona vähemmän kuin 1000 kpl/cm³ on matala pitoisuus, ja korkea on vastaavasti vuorokauden keskiarvona enemmän kuin 10 000 kpl/cm³. Myös enemmän kuin 20 000 kpl/cm³ tunnin keskiarvona mainitaan korkeana pitoisuutena. Tyypillisesti esimerkiksi suhteellisen puhtaassa syrjäseudun ilmassa on noin 1000 hiukkasta/cm³, kun taas kaupungeissa lukema voi olla enimmillään 10 000 ja 100 000 välillä.  

Mittausten tavoitteena oli vertailla eri menetelmillä mitattuja hiukkaspitoisuuksia ja tarkastella miten ne suhtautuvat hiljattain annettuihin tavoitearvoihin. Noin kuukauden kestäneiden mittausten aikana tuntikeskiarvot ylittyivät kaksi kertaa, ja hetkittäiset pitoisuushuiput ovat olleet jopa yli 100 000 kpl/cm³. Koko mittausajan keskiarvopitoisuus oli noin 4900 kpl/cm³ ja päiväkeskiarvot ovat olleet välillä 3000-8000 kpl/cm³. Kesäaikaan pitoisuudet ovat tavallisesti matalampia koska maanpinta lämpenee päivisin ja aiheuttaa ilman nousemista ylöspäin ja pitoisuuksien laimenemista. Tampereella onkin talvisin mitattu raja-arvojen ylityksiä huomattavasti useammin.

Tampereella ja muissakin kaupungeissa mitattu korkeita pitoisuuksia

Tampereen ilmanlaadun mittausverkossa Pirkankadun ja Epilän mittausasemilla on mitattu ultrapieniä hiukkasia jo vuodesta 2019 alkaen laitteella, joka mittaa hiukkasten pinnalle kertyneen sähköisen varauksen määrän, mistä voidaan myös laskea lukumääräpitoisuus. Vuonna 2022 hiukkasten lukumääräpitoisuudet eivät alittaneet Tampereella WHO:n määrittelemän mukaista matalaa pitoisuutta kummallakaan mittausasemalla kertaakaan. Toisaalta ne ylittivät korkean pitoisuuden tason noin 35 päivänä molemmilla asemilla.

Ultrapienistä hiukkasista merkittäviä terveyshaittoja

Ultrapienet hiukkaset (ultrafine particles, UFP) ovat ilmassa leijuvia, alle 100 nanometrin kokoisia hiukkasia. Ne ovat liian pieniä sirottamaan valoa ja täten näkymättömiä, mutta mitättömän kokonsa ansiosta kulkeutuvat hengitysilman mukana keuhkorakkuloihin ja sieltä edelleen verenkiertoon ja sisäelimiin. Ultrapieniä hiukkasia on löydetty mm. aivoista, maksasta ja munuaisista, ja niillä on todettu olevan merkittäviä haitallisia terveysvaikutuksia.  Ultrapieniä hiukkasia syntyy palamisessa, kaupungeissa erityisesti liikenteessä ja puunpoltossa, ja tiettyjen kemiallisten prosessien seurauksena.

Ultrapienet hiukkaset tulossa seurantaan EU:ssa – ei vielä raja-arvoja niille

EU on ensimmäisenä suurena toimijana uudistamassa ilmanlaadun mittausten sääntelyä. Uudistettu ilmanlaatudirektiivi velvoittaisi myös ultrapienten hiukkasten mittaamiseen.  Seurantaan kuuluisi reaaliaikainen ultrapienten hiukkasten sekä lukumäärän, että hiukkaskokojakauman mittaus valikoiduilla mittauspisteillä. 

EU ei ehdotuksessaan vielä asettanut raja-arvoja ultrapienten hiukkasten pitoisuuksille, kuten muille ilmansaasteille on jo asetettu.  Pitkiä aikasarjoja hiukkaspitoisuuksista ei vielä ole riittävästi, minkä vuoksi myös epidemiologisten terveyshaittojen arviointi on epävarmaa. 

Laitteiden täytettävä standardit ja toimittava pitkään ilman huoltotoimia

Pitkäaikaiset ilmanlaatumittaukset vaativat laitteita, jotka sekä toimivat itsenäisesti pitkiä aikoja, että täyttävät mittauksiin liittyvät tekniset vaatimukset. Tampereella on Pegasor-laite jo käytössä ultrapienten hiukkasten mittauksessa, ja nyt tuotiin vertailumittauksiin Helsingin yliopiston hankkeessa kehitetty laite sekä Airmoduksen kaupallinen laite.

 –Laitteemme on suunniteltu seuraten ultrapienten hiukkasten lukumääräpitoisuuden mittaamista ohjaavaa standardia. Laite pystyisi ainakin puolen vuoden yhtäjaksoiseen mittaukseen ilman huoltotoimia. Mittausjakson aikana meillä oli suora yhteys laitteeseen Helsingistä käsin ja seurasimme sen tuottamaa dataa, Business Finlandin rahoittaman teknologian kaupallistamiseen tähtäävän hankkeen johtaja Juha Kangasluoma Helsingin yliopistolta kertoo.

Tampereella ilmanlaatua seurataan neljällä mittausasemalla

Tampereen kaupungin ilmanlaatua seurataan jatkuvatoimisin mittauksin Epilän, Pirkankadun, Linja-autoaseman ja Kalevan mittausasemilla. Asemilla mitataan ultrapienten hiukkasten lisäksi ohje-ja raja-arvoilla säädeltyjen epäpuhtauksien - eli typpidioksidin, hengitettävien hiukkasten, pienhiukkasten ja otsonin pitoisuuksia.