miniatura|direita|Aerossol de fumaça dos incêndios florestais em Quebec, Canadá, visto no leste de Long Island, Nova Iorque, em 7 de junho de 2023, aproximadamente às 14h no horário local. As árvores mais próximas estão a cerca de 500 m.
miniatura|upright=1.4|Neblina e nevoeiro são aerossóis|alt=Fotografia de neblina densa
Um aerossol é uma suspensão de partículas finas sólidas ou gotículas líquidas no ar ou em outro gás. Os aerossóis podem ter origem natural ou antropogênica. Na terminologia científica, aerossol é o sistema formado pelas partículas e pelo gás, e não apenas o material particulado. As partículas podem ter diâmetros inferiores ou superiores a 10 μm, sem um limite de tamanho único para todos os usos do termo. O tempo de suspensão depende do tamanho e da densidade das partículas, além do movimento do gás.
Entre os exemplos naturais estão a maresia, a névoa seca de origem biológica, a poeira transportada pelo vento, a fumaça de incêndios florestais naturais, partículas emitidas diretamente por vulcões ou formadas a partir de gases vulcânicos, além de nevoeiro, neblina e nuvens. Outros exemplos são pólens, esporos de fungos e partículas expelidas pela tosse ou por espirros.
Aerossóis antropogênicos incluem fumaça formada por partículas emitidas diretamente por fontes de combustão, inclusive a fumaça de cigarro, e aerossóis secundários, cujas partículas se formam por reações químicas no ar, como ocorre no smog fotoquímico. Também entram nessa categoria a poeira levantada pelo vento em solos perturbados, materiais fragmentados em processos de moagem, poeira de materiais ou de fontes industriais, névoa de irrigação, pesticidas pulverizados e névoa produzida por descargas de usinas hidrelétricas.
No uso comum, aerossol também pode designar um sistema de dispersão que libera um produto de consumo na forma de aerossol a partir de um recipiente pressurizado. Outros exemplos desse uso são perfumes lançados por atomizadores e tratamentos médicos para doenças respiratórias.
Efeitos dos aerossóis
A inalação de aerossóis pode depositar partículas no sistema respiratório. Os efeitos sobre a saúde dependem da composição, da concentração e do tamanho das partículas, além da duração da exposição.
A exposição prolongada e repetida à poluição por partículas aumenta o risco de morte cardiorrespiratória e de doenças respiratórias crônicas. A exposição de curta duração à poluição por partículas pode agravar doenças pulmonares e cardiovasculares preexistentes, elevando a morbidade e a mortalidade.
Episódios de concentrações excepcionalmente altas de material particulado em aerossol incluem o Grande Nevoeiro de 1952, em Londres, o episódio de poluição de Donora de 1948 e a grande névoa de Deli, na Índia, em 2016, tratada no artigo Poluição do ar em Deli.
Algumas infecções podem ser transmitidas pela inalação de partículas respiratórias que contêm agentes infecciosos. Essas partículas são emitidas durante a respiração, a fala, a tosse e o espirro e podem integrar bioaerossóis. Seu tamanho varia continuamente, sem uma fronteira única que separe a transmissão aérea das demais formas de transmissão por partículas respiratórias.
Certos tipos de aerossol atmosférico afetam o clima da Terra, entre eles os de origem vulcânica, a poeira de desertos e o sal marinho. Erupções que injetam dióxido de enxofre na estratosfera podem produzir gotículas de ácido sulfúrico que permanecem por anos e dispersam a radiação solar, resfriando a superfície. A poeira desértica dispersa e absorve radiação. O aquecimento do ar por partículas absorventes pode inibir a formação de nuvens, mas o efeito depende das propriedades das partículas e das condições atmosféricas.
Os aerossóis de sulfato de origem humana, produzidos principalmente a partir das emissões da queima de petróleo e carvão com enxofre, podem aumentar o número de núcleos de condensação disponíveis. Para uma mesma quantidade de água líquida, isso tende a produzir mais gotículas, de tamanho menor, e a aumentar a refletividade da nuvem. As mudanças na precipitação, na quantidade de água e na duração das nuvens dependem das condições meteorológicas e não implicam um aumento uniforme de sua persistência.
As trilhas de navios, visíveis em imagens de satélite, são faixas de nuvens modificadas pelas partículas presentes nos gases de exaustão de embarcações. Essas partículas podem aumentar o número de gotículas e tornar trechos de nuvens existentes mais refletivos. As faixas acompanham o percurso da embarcação e o transporte de sua exaustão pelo vento.
O aquecimento provocado por gases de efeito estufa de origem humana foi parcialmente compensado pelo efeito de resfriamento de aerossóis antropogênicos. A redução das emissões de dióxido de enxofre do transporte marítimo internacional após a mudança dos padrões de combustível em 2020 foi estimada em cerca de 80%, diminuindo parte desse efeito de resfriamento.
Aerossóis e gotículas de nuvens incorporam gases e participam de reações que transformam compostos de enxofre e de nitrogênio em substâncias ácidas. A deposição dessas substâncias, inclusive pela precipitação, pode causar chuva ácida e danos ambientais.
Definições
miniatura|Fotomicrografia obtida com microscópio eletrônico de varredura: partículas de cinza volante com ampliação de 2.000 vezes. A maioria das partículas deste aerossol é quase esférica.|alt=Partículas de cinza volante mostradas com ampliação de 2.000 vezes miniatura|Lata de aerossol
Aerossol é um sistema de suspensão de partículas sólidas ou líquidas em um gás. Ele abrange as partículas e o gás que as mantém suspensas, normalmente o ar. Meteorologistas e climatologistas costumam tratar essas partículas como material particulado. Classificações por faixas de tamanho, como PM2,5 e PM10,Os índices 2,5 e 10 designam diâmetros aerodinâmicos nominais de corte, em micrômetros. A separação é feita por uma curva de eficiência de amostragem, e não por uma fronteira absoluta de tamanho. são úteis no estudo da poluição atmosférica porque essas faixas influenciam os efeitos nocivos sobre a saúde humana.
O uso do termo aerosol por Frederick G. Donnan durante a Primeira Guerra Mundial é mencionado por Hidy, com o sentido de uma aerosolução, ou nuvem de partículas microscópicas no ar. Em uma publicação de 1923, Robert Whytlaw-Gray, J. B. Speakman e J. H. P. Campbell agradeceram a Donnan pela sugestão do termo. O nome surgiu por analogia com hidrossol, um sistema coloidal em que a água é o meio de dispersão. Aerossóis primários contêm partículas introduzidas diretamente no gás. Aerossóis secundários, como o aerossol orgânico secundário, se formam pela conversão de gases em partículas.
Os principais grupos de aerossóis incluem sulfatos, carbono orgânico, carbono negro, nitratos, poeira mineral e sal marinho. Essas substâncias costumam se aglomerar em misturas complexas. Tipos de aerossol também podem ser classificados pela forma física e pelo modo como são gerados. A poeira é formada sobretudo pela fragmentação mecânica de sólidos. Fumos se formam pela condensação de vapores em partículas sólidas, em geral após processos térmicos. A fumaça contém partículas produzidas pela combustão, enquanto névoas consistem em gotículas líquidas formadas por condensação ou atomização. Esses termos não impõem fronteiras rígidas de tamanho e podem se sobrepor.
Há diferentes formas de medir a concentração de aerossóis. As ciências do ambiente e a saúde ambiental usam com frequência a concentração mássica (M), definida como a massa de material particulado por unidade de volume, em unidades como μg/m3. Também é comum a concentração numérica (N), ou seja, o número de partículas por unidade de volume, em unidades como partículas por m3 ou por cm3.
O tamanho das partículas altera muitas de suas propriedades. O raio e o diâmetro são usados para caracterizar um aerossol, e o diâmetro é indicado por dp.
Os aerossóis variam quanto à dispersidade. Um aerossol monodisperso, que pode ser produzido em laboratório, contém partículas de tamanho uniforme. A maioria dos aerossóis, por ser um sistema coloidal polidisperso, apresenta uma faixa de tamanhos de partícula. Gotículas líquidas quase sempre são aproximadamente esféricas, mas, para sólidos de formatos diversos e por vezes muito irregulares, usa-se um diâmetro equivalente. Ele corresponde ao diâmetro de uma partícula esférica que apresenta o mesmo valor de determinada propriedade física da partícula irregular. O diâmetro volumétrico equivalente (de) é o diâmetro de uma esfera com o mesmo volume da partícula irregular. Outro parâmetro frequente é o diâmetro aerodinâmico, da.
Geração e aplicações As pessoas geram aerossóis para diferentes finalidades, entre elas: produzir aerossóis de teste para calibrar instrumentos, realizar pesquisas e testar equipamentos de amostragem e filtros de ar. aplicar desodorantes, tintas e outros produtos de consumo por pulverização. dispersão e aplicação agrícola. tratamento médico de doenças respiratórias. sistemas de injeção de combustível e outras tecnologias de combustão.
Alguns dispositivos usados para gerar aerossóis são: Spray. Bico atomizador ou nebulizador. Eletropulverização. Cigarro eletrônico. Gerador de aerossol de orifício vibratório, abreviado como VOAG. Umidificadores ultrassônicos, que produzem uma névoa fina por vibrações ultrassônicas.
Na atmosfera miniatura|Poluição por aerossóis sobre o norte da Índia e Bangladesh|alt=Imagem de satélite mostrando poluição por aerossóis visível do espaço miniatura|upright=1.6|Simulação da NASA da distribuição global de aerossóis atmosféricos. Verde: fumaça. Azul: sal. Amarelo: poeira. Branco: sulfato.
Certos tipos de aerossol atmosférico afetam o clima da Terra, entre eles os de origem vulcânica, a poeira desértica, o sal marinho e os provenientes de fontes biogênicas e humanas. Após uma erupção, a oxidação do dióxido de enxofre pode produzir gotículas de ácido sulfúrico na estratosfera. Essas partículas dispersam a luz solar e podem resfriar a superfície por anos. A poeira desértica altera o transporte de radiação e as propriedades das nuvens. Aerossóis de sulfato de origem humana, produzidos principalmente a partir das emissões da queima de petróleo e carvão, também alteram o comportamento das nuvens.
Gotículas de água e cristais de gelo suspensos em nuvens cabem na definição física ampla de aerossol. Na meteorologia, porém, costuma-se distinguir as partículas de aerossol das partículas de nuvem e de precipitação, que são hidrometeoros. A atmosfera da Terra contém aerossóis de diferentes tipos e concentrações, como: materiais inorgânicos naturais: poeira fina, sal marinho ou gotículas de água. partículas naturais que contêm matéria orgânica, como fumaça, pólen, esporos ou bactérias. produtos antropogênicos de combustão, como fumaça, cinzas ou poeiras.
Em ecossistemas urbanos, os aerossóis podem ocorrer de formas como: poeira. fumaça de cigarro. névoa de latas de spray. fuligem ou fumos dos gases de escapamento de automóveis.
A presença de aerossóis na atmosfera terrestre pode afetar o clima e a saúde humana.
Efeitos
miniatura|As estimativas de forçamento radiativo para 2022 mostram que o efeito líquido de resfriamento dos aerossóis antropogênicos compensa apenas parte do aquecimento causado pelos gases de efeito estufa. miniatura|Em 2025, Hansen e colaboradores argumentaram que o IPCC havia subestimado o efeito de resfriamento dos aerossóis e, por isso, também a sensibilidade climática, isto é, a resposta da Terra ao aumento da concentração de gases de efeito estufa. No que Hansen chamou de "barganha faustiana", o controle de aerossóis melhorou a qualidade do ar, mas reduziu seu efeito de resfriamento diante do aumento do aquecimento provocado pelos gases de efeito estufa. Os autores relacionaram esse processo ao aquecimento global excepcionalmente intenso de 2023 e 2024.