Co to jest materia cząstkowa?
Cząstki stałe opisują ciała stałe lub ciecze, które są bardzo małe i zwykle znajdują się w powietrzu, w którym to przypadku można je również określić jako zanieczyszczenie cząstkami stałymi. Rozmiar cząsteczki może wynosić od tylko dwóch lub trzech cząsteczek do kawałków, które są wyraźnie widoczne dla ludzkiego oka, chociaż nadal są małe. Istnieją dwa rodzaje cząstek stałych, pierwotne i wtórne. Cząstki pierwotne powstają bezpośrednio ze źródła i w jakiś sposób są wypuszczane w powietrze, gdzie mogą pozostać zawieszone przez wiele godzin lub tygodni, w zależności od wielkości. Drugorzędne cząsteczki faktycznie powstają w powietrzu, gdy różne cząsteczki i warunki powodują reakcje chemiczne.
Większość cząstek stałych mierzy się w mikrometrach. Najmniejsze cząstki, zwane drobnymi, mają 2,5 mikrometra lub mniej. Grube cząstki są większe, mierzą od 2,5 mikrometra do 10 mikrometrów. Wizualnie drobne cząstki, jeśli w ogóle można je zobaczyć, będą wyglądać jak para lub dym. Większe grubsze cząstki mogą być indywidualnie widoczne i mogą tworzyć ziarniste chmury zanieczyszczeń.
Atmosfera nie jest jedynym miejscem, w którym mogą istnieć cząstki stałe. Może również znajdować się w cieczach, takich jak woda oceaniczna i roztwory chemiczne. Cząstki w cieczy mogą unosić się w powietrzu poprzez parowanie lub rodzaje mieszania, które mogą faktycznie fizycznie wyrzucić cząsteczki w powietrze. Jednym z przykładów tego jest sól w oceanie, którą wiatr i parowanie mogą spowodować zawieszenie w powietrzu. Dowody tego można zaobserwować w konstrukcjach metalowych w pobliżu zbiorników słonej wody, które mogą cierpieć z powodu korozyjnego działania cząstek powietrza przenoszących sól na ląd.
Istnieje wiele źródeł pyłu zawieszonego, niektóre wytworzone przez człowieka, a inne naturalne. Jednym z największych źródeł zarówno drobnego, jak i gruboziarnistego zanieczyszczenia pyłem jest pył wyrzucany w powietrze z dróg. Inne źródła to spalanie paliw kopalnych, takich jak węgiel, pożary lasów, wybuchy wulkanów i emisje z silników samochodów, które wykorzystują benzynę jako paliwo. Im drobniejsze cząsteczki, tym dłużej będą pozostawały w atmosferze, umożliwiając niektórym podróżowanie dość daleko, zanim zostaną sprowadzone na ziemię przez deszcz lub grawitację.
Jednym z niebezpieczeństw związanych z cząstkami stałymi, zwłaszcza drobnego rodzaju, jest możliwość ich wdychania. Jeśli cząstki, które mogą składać się z dowolnej kombinacji setek chemikaliów i pierwiastków, są w stanie przedostać się przez obronę nosa i ust, wówczas mogą przedostać się do płuc, a nawet do krwiobiegu. Może to powodować problemy z oddychaniem i potencjalnie przyczyniać się do wyższego ryzyka niektórych rodzajów raka lub chorób serca.
Innym problemem powodowanym przez cząstki stałe jest modyfikacja sposobu, w jaki atmosfera pochłania promieniowanie słoneczne. Wystarczająco wysokie stężenie cząstek w atmosferze może zmienić sposób, w jaki ciepło przepływa przez atmosferę na powierzchnię, oraz sposób, w jaki ciepło odbite z powrotem z powierzchni wraca do przestrzeni kosmicznej. Niektóre cząstki są w stanie rozproszyć promieniowanie, powodując, że mniej ciepła dociera do ziemi, jednocześnie zapobiegając ucieczce promieniowania docierającego do Ziemi z powrotem w przestrzeń kosmiczną, tak jak zwykle.