Aerozole solne mogą być wytwarzane pod wpływem czynników naturalnych (strefa nadmorska, podziemne wyrobiska solne) lub przy użyciu specjalnych technologii (różnego typu tężnie solankowe i obiekty budowane z brył soli – tzw. groty).

W każdym przypadku powstaje różny aerozol, zarówno pod względem składu chemicznego, jak też właściwości fizycznych. Oddziaływanie środowiska, w którym występują aerozole jest różne ze względu na udział także innych czynników, charakterystycznych dla poszczególnych obiektów, zwłaszcza lokalnego mikroklimatu i czasu ekspozycji na aerozol.

Badania aerozoli w strefie nadmorskiej, okołotężniowej i wyrobiskach solnych, prowadzone były przez różne zespoły – najpierw Instytutu Balneoklimatycznego, później Instytutu Medycyny Uzdrowiskowej od 1970 r. Dotyczyły one zarówno aerozolu i mikroklimatu jak również ich działania leczniczego w poszczególnych obiektach.

W latach 2003-2005 wykonane zostały przez pracowników Zakładu Tworzyw Uzdrowiskowych PZH badania aerozolu i mikroklimatu w kilku tzw. grotach solnych. Ich wyniki pozwalają na dokonanie analizy porównawczej oraz wskazanie różnic i podobieństw pomiędzy poszczególnymi obiektami wytwarzającymi aerozol solny.

Aktualnie obiekty tężniowe znajdują się w trzech uzdrowiskach: Ciechocinku, Konstancinie i Inowrocławiu.

Najstarszy i największy (zarówno pod względem długości jak też wysokości ścian) wybudowany został w I połowie XIX wieku w Ciechocinku. Służył on do wstępnego zagęszczania wydobywanej tam solanki, z której następnie produkowano sól jadalną, a obecnie także ług i szlam leczniczy.

Tężnia w Konstancinie o kształcie wydłużonego sześcioboku jest obiektem mniejszym, wybudowanym w roku 1978.

Najpóźniej wybudowano tężnie w Inowrocławiu (lata 90. XX stulecia). Mają one kształt wieloboku.

Wszystkie obiekty działają na zasadzie cyrkulacji solanki. Wprowadza się ją rurociągiem przy użyciu pomp na górną część drewnianej konstrukcji tj. ścian wypełnionych tarniną. Spływając solanka zostaje rozbita na drobne krople i poddana jest działaniu światła, temperatury i ruchu powietrza (wiatru). Powoduje to wytwarzanie aerozolu solnego z równoczesnym odparowywaniem wody w stopniu zależnym od wysokości i powierzchni ścian tężni. W Konstancinie solanka rozpylana jest dodatkowo za pomocą specjalnego urządzenia rozpylającego, które znajduje się w przestrzeni wewnętrznej tężni – otoczonej jej ścianami. Skład chemiczny solanki cyrkulującej na tężniach w Konstancinie i Ciechocinku nie różni się istotnie, zwłaszcza pod względem zawartości jodków, magnezu i wodorowęglanów. Solanka podawana na tężnię w Inowrocławiu zawiera mniej jodków.

Wytwarzanie aerozolu w strefie nadmorskiej na polskim wybrzeżu jest uwarunkowane składem chemicznym wody morskiej Bałtyku oraz w znacznej mierze klimatem (siłą i częstotliwością wiatrów, porą roku, ilością dni słonecznych, temperaturą powietrza).

Zarówno ruch powietrza jak też inne czynniki mikroklimatu okołotężniowego i nadmorskiego są zmienne, zależne od pory roku, a w przypadku tężni zależne od usytuowania i położenia samej miejscowości. W niewielkim stopniu mogą one być więc korygowane.

Są to wydzielone przestrzenie w kopalniach soli, mające kontakt z systemem długich korytarzy i chodników, przez które przepływa powietrze z powierzchni ziemi. W Bochni komory wykorzystywane do terapii znajdują się na głębokości 230 m p.p.t. Mają długość 300 m, szerokość 10-12 m, wysokość 58 m i są przystosowane zarówno do terapii ruchowej (boiska do siatkówki i tenisa) jak też i wypoczynku – leżakowania. Czas przebywania kuracjuszy w „sanatorium” podziemnym wynosi od 3 do kilku godzin w ciągu dnia. Organizowane są także pobyty nocne kilkugodzinne oraz przejścia trasą turystyczno-geologiczną.

W Wieliczce sanatorium podziemne znajduje się na głębokości 200 m p.p.t. W poszczególnych komorach solnych wydzielono miejsca do leżakowania lub spania, a także świetlicę i czytelnię. Kuracjusze przebywają pod opieką pielęgniarek i w kontakcie z lekarzem uzdrowiskowym.

W czasie sanatoryjnych turnusów 21-dniowych, pobyty pod ziemią są zaplanowane kilka razy tygodniowo.

Ruch powietrza w podziemnych przestrzeniach jest regulowany przez budowę ścian zaporowych, a także przez sytuowanie komór do terapii w załamaniach korytarzy aby uzyskać wymagane warunki klimatyczne.

W podziemnych przestrzeniach Wieliczki i Bochni ciśnienie atmosferyczne jest około 20 mm Hg niższe na powierzchni Ziemi.

Są to pomieszczenia o powierzchni kilkunastu- do kilkudziesięciu m², wys. 2,30-2,50 m o różnym kształcie – najczęściej koliste, lub w kształcie wydłużonego prostokąta. Ściany wykonane są z cegieł solno-gipsowych, lub wyklejone bryłami solnymi z soli różnego rodzaju. Na podłodze rozsypuje się okruchy soli kamiennej lub miałką sól różnego pochodzenia.

Nawiew powietrza do groty następuje przez otwory w ścianach, umieszczone na różnej wysokości, najczęściej przy podłodze. Wyprowadzanie powietrza odbywa się przez otwory wentylacyjne w górnej części pomieszczeń.

Po zakończeniu „seansu” – trwającego najczęściej 45 minut, następuje przerwa (15 min) i ewentualnie włączenie lamp UV w celu dezynfekcji powietrza.

W niektórych obiektach montowane są generatory wytwarzające suchy aerozol solny, który wdmuchiwany jest do „groty” w określonej ilości. Istnieją też „groty” wyposażone w urządzenia zwane „minitężnią”, na których cyrkuluje solanka.

Grota I – zbudowana z cegieł z soli morskiej (Morza Czarnego), podłoga wysypana solą;

Grota II – zbudowana z brył soli kłodawskiej i soli z Morza Czarnego, podłoga wysypana solą, także tą rozdrobnioną;

Grota III – zbudowana z soli kłodawskiej, podłoga wysypana solą, aerozol wytwarzany przez generator;

Grota IV – zbudowana z soli z kopalni Bochnia, podłoga wysypana solą z dodatkiem Soli Leczniczej Bocheńskiej;

Grota VI – zbudowana z soli kłodawskiej i soli z Morza Czarnego + generator aerozolu solnego (po korekcie).

Mimo dużej rozpiętości czasu pomiędzy poszczególnymi badaniami zakres pomiarów był podobny i obejmował:

- oznaczenie w aerozolu składników charakterystycznych dla surowca, z którego wytwarzany jest aerozol oraz analizę tego surowca (soli lub solanki);

- ocenę rozprzestrzeniania się tego aerozolu w danym obiekcie lub jego strefie (w przypadku tężni lub morza);

- badania mikroklimatu lokalnego tj. temperatury, wilgotności i ruchu powietrza we wszystkich obiektach.

Próby aerozolu pobierano automatycznym aspiratorem w powtarzalnych warunkach dotyczących: szybkości i przepływu powietrza, czasu poboru próby i objętości powietrza aspirowanego.

Do kanałów zasysających powietrze i aerozol podłączano po dwie płuczki szklane zawierające określoną objętość wody dejonizowanej, jako rozpuszczalnika soli zawartej w aerozolu. W celu zwiększenia powierzchni kontaktu powietrza z wodą i optymalnego rozpuszczenia składników aerozolu, powietrze wprowadzone było przez porowatą piankę szklaną.

Szybkość przepływu powietrza wynosiła 50 l/h. Czas poboru próby: 45 minut (groty solne) lub 60 minut (wyrobiska solne).

Sód, wapń, potas, magnez:

– oznaczano metodą fotometrii płomieniowej (w solach i solankach) lub absorpcyjnej spektrofotometrii atomowej (w aerozolu). Czułość: 0,005 mg/l.

Chlorki:

– oznaczano metodą miareczkową (solanka, roztwór soli) lub przy użyciu elektrody jonoselektywnej (aerozol). Czułość: 0,5 mg/l.

Jodki:

– oznaczano spektrofotometrycznie z wykorzystaniem reakcji katalitycznego utleniania soli ceru (II) (w aerozolu); czułość: 0,005 μ/l lub miareczkowo – metodą jodometryczną (w solach i solankach).

W poszczególnych obiektach pobierano od 10-20 prób powietrza, aspirowanych do dwóch równolegle podłączonych płuczek.

Pomiar temperatury i wilgotności oraz ruchu powietrza wykonywano równolegle z poborem prób do badań aerozolu. W niektórych „grotach” i komorach kopalnianych znajdują się urządzenia stale rejestrujące temperaturę i wilgotność powietrza

Obliczenia wskaźników biometeorologicznych dokonano w oparciu o wyniki pomiarów wyżej wymienionych parametrów.

Wyniki oznaczania składu chemicznego soli tworzącej ściany obiektów inhalacyjnych (kamiennej z Wieliczki, Bochni i Kłodawy) lub użytej do innych celów w tzw. grotach solnych naziemnych (sól z Morza Martwego, Lecznicza sól Bocheńska – warzona) przedstawiono w tabeli 1.

Sól mająca być źródłem aerozolu w poszczególnych obiektach różni się głównie stosunkami ilościowymi pomiędzy składnikami charakterystycznymi. W przypadku soli kamiennych różnice te są uwarunkowane czynnikami geologicznymi.

W soli z Bochni i Wieliczki stwierdzono znaczny udział części ilastych – nierozpuszczalnych w wodzie oraz związków wapnia w postaci chlorków. Części ilaste nie występują w soli kamiennej z Kłodawy, zawierającej ponad 90 % NaCl. Podobny skład chemiczny ma sól z Morza Martwego, otrzymana przez odparowanie z niej wody na otwartej przestrzeni i Lecznicza Bocheńska Sól Warzona z Bochni, otrzymana przez odparowanie w warzelni solanek naturalnych.

Sól Bocheńska – uznana za produkt leczniczy charakteryzuje się też bardzo dużą zawartością jodków (~ 300 mg/dm³). Sól ta była użyta tylko w jednym z badanych obiektów jako dodatek do innej soli i wysypana na podłodze „groty”.

Skład chemiczny solanek wykorzystywanych na tężniach przedstawiono w tabeli 2.