Слово "аерозоль" складається з двох коренів і в перекладенні на російську мову означає: "аеро" - повітря, "золь" - розчин найдрібніших частинок, тобто систему з газу і взвешанной в ньому вільних пилинок, крапельок твердого тіла або рідини.
Можна сказати, що аерозолі в навколишній природі досить часте явище. Хмари, запах квітів, цілющі фітонциди, морське повітря, насичене солями, - все це корисні аерозолі. Але є і шкідливі: вихлоп двигунів, дим, імла, туман, серпанок і ін.
Найдрібніші аерозольні частинки формуються зазвичай з 20 - 30 молекул і мають розмір близько 0,001 мкм або 1 нм (1м = 103 мм = 106 мкм = 109 нм), який часто приймають за мінімальний розмір аерозольних часток.
Аерозоль спостерігається у верхніх шарах атмосфери. Концентрація його зменшується з висотою. Виникає він під впливом "засмічення" від земної поверхні, індустріальних забруднень, вулканічних суспензій, вивержень і космічних факторів. Кожен кубічний сантиметр повітря, яким ми дихаємо в большом городе, містить від 10 до 1000 тис. Дрібних частинок, в сільській місцевості - близько 5 тис. Над океаном - менше. Так як аерозольні частинки малі, кожну з них окремо
ми не бачимо, але при великій концентрації вони спостерігаються добре.
Основну масу атмосферного аерозолю непромислового походження становлять частинки кварцу і польового шпату, тобто неорганічні речовини. Вулканічний пил містить пухкі частинки, що нагадують тверду піну. Пил від пожежі торф'яних боліт, лісів та інших об'єктів складається з золи і сажі; пилу біологічного походження - з дрібних організмів, сухих залишків водоростей, лусочок, волосся, пір'я та інших частинок, що утворюються з рослинних і живих організмів. Аерозолі, пов'язані з життєдіяльністю людини, утворюються в оселях, на вулицях, в різних приміщеннях, в салонах транспортних засобів і у всіх інших місцях, де мешкають люди. Господарська діяльність людини пораждает величезні маси антропогенних аерозолів у вигляді диму, пилу, туману і смогу.
Серед різних видів аерозолів найбільше значення мають атмосферні аерозолі. Щорічно на кожен квадратний кілометр земної поверхні утворюється 20 тонн аерозольних часток. Якби це кількість аерозолів зберігалося в повітрі і накопичувалося, то повітря планети перетворився б на суцільний зміг і дихати можна було б тільки через протигаз. Але в тому і варто особливість природних процесів, що в певних межах можливо самоочищення повітря Землі - існує природний круговорот атмосферних аерозолів.
Велика частина основних джерел атмосферних аерозолів утворюється природним шляхом: грунту і рослинний світ дають 40%, водна поверхня 10 - 20%, космічний пил - до 20% всіх атмосферних аерозолів. Промислові підприємства вносять 5 - 45%, а транспорт - до 10% аерозолів. Інші джерела (наприклад, в умовах сільськогосподарського виробництва) поставляють не більше 10% аерозольних часток.
Атмосферні аерозолі можуть утворюватися при виконанні різних сільськогосподарських робіт.
У шахтах, на розкривних кар'єрах з видобутку корисних копалин, близько металургійних і хімічних комбінатів, при роботі різного виду агрегатів (дробарок, млинів, котелень і т.п.), комбікормових заводів і теплових електростанцій утворюються аерозолі, що забруднюють повітря. Всі види транспорту (наземного, повітряного, річкового і морського) є генераторами аерозолів за рахунок неповного згоряння палива і внаслідок руху.
Тверді компоненти аерозолів у ряді випадків особливо небезпечні для організмів, а в людей викликають специфічні захворювання. [5,11]
Смог є результат комплексної дії різних забруднювачів. Спочатку під ним розумілася суміш частинок пилу й туману (англ. Зміг - дим, кіптява і фог - густий туман). Надалі термін набув більш широке значення. Смоги виникають при певних умовах: по-перше, при великій кількості пилу і газів, що викидаються в повітря міста; по-друге, при тривалому існуванні антициклонального умов погоди, коли забруднювачі накопичуються в приземному шарі атмосфери. В даний час розрізняють три типи смогов.
1. Лондонський, або вологий, зміг. Являє суміш пилоподібних частинок (в основному сажі, золи), туману і хімічних забруднювачів (перш за все сірчистого ангідриду і окису вуглецю). Такий зміг зазвичай утворюється при температурах близько 0'С і безвітряної погоди. У подібних умовах стає можливою так звана температурна інверсія: біля поверхні землі накопичується шар холодного повітря,
який прикривається більш теплим. Це веде до застійних явищ, оскільки горизонтальний і вертикальний обмін повітря майже виключається. (При звичайному "неінверсіонним" типі погоди нагрівається від поверхні землі та інших об'єктів повітря піднімається у верхні шари і на зміну йому опускається більш холодне повітря, що виключає застійні явища). У таких випадках концентрація шкідливих речовин в приземному шарі може швидко досягати небезпечних для здоров'я значень. Уражаються органи дихання, порушується кровообіг, нерідкі випадки смерті, особливо серед малолітніх дітей, літніх і хворих людей.
2. Крижаний, або аляскинський, зміг. Утворюється при негативних і стабільних температурах і при малій кількості сонячної радіації. Являє суміш твердих, газоподібних (основному SO2) речовин і кристалів льоду. Дія його схоже з лондонським.
3. Лос-анжелесский, або фотохімічний, зміг - результат вторинного забруднення повітря під впливом фотохімічних реакцій. Неодмінна умова для його освіти - наявність забруднюючих речовин, температурна інверсія і велика кількість сонячної радіації. Явище найчастіше типове для субтропіків і лише в окремих випадках - для помірного пояса. Основним вихідним хімічним компонентом для даного смогу є двоокис азоту (NO2), яка в присутності ультрафіолетових сонячних променів перетворюється в окис азоту (NO) і атомарний кисень (О). Останній, в свою чергу, вступає в реакцію з киснем повітря і утворює озон. На щастя, реакція оборотна: озон, з'єднуючись з окисом азоту, дає двоокис азоту і кисень. Атомарний кисень, вступаючи в реакції з вуглеводнями, також утворює дуже агресивні забруднюючі речовини пероксіацтіловие нітрати, або ПАН, формальдегід та інші сполуки, які разом з озоном входять в групу фотооксидантами.
Все смоги зменшують надходження до землі сонячної радіації на 30 - 40% і особливо ультрафіолетових променів. Дефіцит останніх різко знижує знешкодження циклічних і ароматичних вуглеводнів, в тому числі бензо (а) пірену. Пероксіацетілнітрати порушують оборотність процесів накопичення - розпаду озону в атмосфері, оскільки вони нейтралізують освіту окису азоту (NO), агента зв'язування атомарного кисню.
Основними компонентами для фотохімічних реакцій є вихлопні гази автотранспорту і перш за все оксиди азоту і вуглеводні (останні в значній кількості надходять при випаровуванні бензину). Тому боротьба з фотохімічним смогом - це перш за все зменшення викидів продуктів горіння двигунів внутрішнього згоряння. Це і більш повне спалювання палива, і установка каталітичних перетворювачів (зазвичай платинових), і заходи, що стимулюють окислення вуглеводнів до вуглекислого газу.
При смог з'являється неприємний запах, різко погіршується видимість, у людей запалюються очі, слизові оболонки носа і горла, відзначаються симптоми задухи, загострення легеневих і різних хронічних захворювань. Гинуть при цьому і домашні тварини, головним чином собаки і птиці. Смог негативно діє на нервово-психічну сферу, викликає загострення бронхіальної астми. Пошкоджує він і рослини, особливо салатні культури, боби, буряк, злаки, виноград, декоративні насадження. Спочатку на листках утворюється водне набухання, через деякий час нижні поверхні листя набувають сріблястий або бронзовий відтінок, а верхні стають плямистими, з білими нальотами. Потім настає швидке в'янення. Смог викликає корозію металів, розтріскування фарб, гумових і синтетичних виробів, псує одяг, порушує роботу транспорту, різко знижуючи видимість. [2,6]