18.9.2008

Hengitysilmaseurantaan siirrettävä ilmanmittausvaunu
Tampereella kansainvälistä osaamista pienhiukkasista

Tampereen ammattikorkeakoulu on rakentanut helposti siirrettävän ilmanlaadun mittausvaunun. Tällä voi mitata tarkasti ilmassa leijuvat ja kulkeutuvat kiinteän olomuodon karkeat, pienet ja ultrapienet hiukkaset. Hiukkasmittaukset tehdään tamperelaisen Dekati Oy:n kehittämällä, kansainvälisesti tunnetulla pienhiukkasmittalaitteella.

Tampereen teknillisen yliopiston lehtori Jyrki Mäkelä (vas.) ja Tampereen ammattikorkeakoulun lehtori Jarmo Lilja tarkastelevat Tampereen kaupungin ulkoilmasta saatuja pienhiukkasmittausten tuloksia. Korkearesoluutiokuva (340 Kt) Kuva: Kalle Heiska

Hengitettäessä karkeat hiukkaset (läpimitaltaan  2,5–10 mikrometriä) ja suurimmat pienhiukkasista (kaikki alle 2,5 mikrometriset) ärsyttävät välittömästi hengitysteitä, jäävät ihmisen keuhkoputkiin ja poistuvat muutamassa tunnissa aivastusten tai liman mukana. Tyypillisesti tällaisia ovat katu- ja tiepöly sekä esimerkiksi rannikolla meriveden pärskeistä syntyneet suolahiukkaset.

Pienimmät pienhiukkaset ja ultrapienet hiukkaset pääsevät syvälle elimistöön, keuhkorakkuloiden kautta verisuoniin ja sydämeen. Näiden vaikutusta ihmisen sairastuvuuteen on tutkittu vasta viime vuosina; esimerkiksi USA:ssa on todettu sydän- ja verisuonioireiluun liittyvien sairaalakäyntien yhteys alueen ilmanmittausten pienhiukkasmääriin. Karkeiden hiukkasten määrien muutokset eivät liittyneet sydän- ja verisuonioireilujen määrään.

EU on asettanut tavoitearvon vuodelle 2010: ulkoilman kaikkien alle 2,5 mikrometrin hiukkasten maksimi yhteismassa on keskimäärin 25 mikrogramma kuutiometrissä/vuorokausi. Vuonna 2015 tuo tavoitearvo muuttuu raja-arvoksi viranomaistoimenpiteille.

Tampereen ammattikorkeakoulun TAMKin ilmanmittausvaunun mittalaitteella tutkittiin kesällä Tampereen kaupungin toimeksiannosta ilmanlaatua Kalevan kaupunginosassa. Tuloksia verrataan parhaillaan kaupungin vastaavan, toisessa kaupunginosassa sijaitsevan kiinteän mittausaseman tuloksiin. Tavoitteena on verrata pienhiukkasmittaustuloksia Tampereen sairaaloiden ja terveyskeskuksien tilastoihin hengitys- ja sydänoireista. Suomessa oletetaan tapahtuvan 200–1.300 ”ennenaikaista” kuolemaa ultrapienten ja pienimpien pienten, ilmassa leijuvien hiukkasten takia.

TAMKin ilmanlaadun mittausvaunun sähköinen alipaineimpaktori (Electrical Low Pressure Impactor, ELPI) pystyy sellaisten hiukkasten mittaamiseen, joiden läpimitta on välillä 7 nanometristä 10 mikrometriin. Vaunun laite erittelee erikokoisten hiukkasten massakertymän ja hiukkasten lukumäärän. Kansainvälisesti terveyden ja fysiikan tutkijat ovat yhä enemmän kiinnostuneita selvittämään etenkin alle 0,5 mikrometrin hiukkasten lukumäärien yhteyksiä sydän- ja verisuonisairauksiin. Uusimpana tutkimuskohteena on näiden sairauksien mahdollinen, yhä tarkempi riippuvuus pienten hiukkasten pinta-alakertymästä. Tämänkin mittausvaunussa oleva, Dekatin kehittämä mittalaite pystyy jo mittaamaan.   

Mittausvaunu on ollut osa TAMKin tutkimus- ja kehittämistyötä, ja vaunun tekemiseen sisältyi TAMKissa kuusi opinnäytetyötä. Vaunussa on laitteet myös ilman typen oksidien, ilman lämpötilan ja kosteuden sekä tuulen ominaisuuksien mittaamiseksi. Vaunu on mittauksia varten helposti siirrettävissä ”minne tahansa” henkilöauton hinaamana.

Lisätietoja: