Monitoring powietrza: istota, metody organizacji, systemy

Monitorowanie jakości powietrza to systematyczna obserwacja stanu atmosfery, zawartości w niej szkodliwych substancji. Ta praca jest bardzo ważna ze względu na zwiększone zanieczyszczenie. Aby zapewnić monitorowanie powietrza atmosferycznego w mieście, stosuje się nowoczesną bazę organizacyjną i technologiczną. Nadzór można prowadzić na stacjonarnych stanowiskach lub w ruchomych laboratoriach.

Główne zanieczyszczenia

Aktywność człowieka przyczynia się do wzrostu stężenia pyłu, sadzy, ciekłych aerozoli i cząsteczek chemicznych w powietrzu.

• Zanieczyszczenie pyłem wiąże się zarówno z przyczynami naturalnymi, jak i pracami rolnymi, budownictwem, przemysłem, ruchem samochodów itp. Każdy pył (nie tylko przemysłowy) jest szkodliwy dla układu oddechowego człowieka. Pył azbestowy jest uważany za najbardziej szkodliwy. Niektóre rodzaje pyłu mogą zawierać substancje radioaktywne i inne szkodliwe składniki. Zanieczyszczenia pyłami wpływają na bilans promieniowania i rozkład opadów. Lekko hamuje globalne ocieplenie wywołane przez człowieka. Ochronne pasy leśne, sadzenie drzew, filtry są tworzone w celu zwalczania pyłu atmosferycznego. Czasami stosuje się podlewanie terytorium, wypełnianie gleby, na której sadzone są rośliny. Dla osób zmuszonych do ciągłego lub częstego wdychania pyłu zaleca się stosowanie środków ochrony osobistej.
• Emisje sadzy są związane z eksploatacją pojazdów, elektrowni cieplnych, przedsiębiorstw przemysłowych, składowisk odpadów. Jest uwalniany podczas spalania tworzyw sztucznych, węgla, ropy naftowej i produktów ropopochodnych, biomasy, a czasem gazu ziemnego. Sadza może wchłaniać szkodliwe substancje iw tym przypadku jest szkodliwa dla zdrowia ludzkiego. Sadza jest produktem spalania substancji organicznych, który nie jest toksyczny. Zmniejsza przepływ promieniowania słonecznego, a kiedy uderza w śnieg lub lód, przyspiesza jego topnienie, przyczyniając się do globalnego ocieplenia.
• Aerozole chemiczne powstają w reakcji związków siarki lub azotu z parą wodną z wytworzeniem kropelek kwasu. Spadając na powierzchnię, mogą powodować kwaśne deszcze. Aerozole powodują również wzrost zmętnienia i wzrost współczynnika odbicia Ziemi. Aerozole znacznie hamują globalne ocieplenie. Związki siarki i azotu uwalniane są podczas eksploatacji pojazdów, elektrowni cieplnych i przedsiębiorstw przemysłowych. A także z erupcjami wulkanicznymi.
• Substancje gazowe (molekularne) są bardzo zróżnicowane i uwalniane podczas różnych procesów naturalnych i antropogenicznych. Największe znaczenie mają emisje niezdrowych substancji i gazów cieplarnianych. Gazy cieplarniane i zubożające warstwę ozonową często pozostają w atmosferze przez stulecia i mają wszechobecny wpływ na przepływy promieniowania. Metan, który ma najlżejszą cząsteczkę, przenika przede wszystkim do atmosfery, czyniąc go uniwersalnym gazem cieplarnianym.

Dlaczego monitorowanie środowiska?

Stężenie zanieczyszczeń w powietrzu jest zmienne i zależy od wielu powodów. Dlatego konieczne jest systematyczne monitorowanie jego składu. Pozwalają obliczyć średni poziom zanieczyszczenia, zależność poziomu zanieczyszczenia od kierunku wiatru, aby określić dynamikę zanieczyszczenia i jego skład. Najważniejsze monitorowanie odbywa się w pobliżu autostrad, przedsiębiorstw przemysłowych, w centralnych częściach miasta, a także w miejscach oddalonych od działalności człowieka.

Wyniki monitorowania środowiskowego powietrza atmosferycznego są ważne przy podejmowaniu decyzji, zarówno na poziomie lokalnym, jak i stanowym. Wysokie zanieczyszczenie transportowe wskazuje na potrzebę rozładunku autostrad, budowy obwodnic wokół miasta. Jeśli w pobliżu obiektów przemysłowych zostanie stwierdzone poważne zanieczyszczenie, oznacza to, że potrzebne są środki w celu poprawy funkcjonowania zakładów przetwarzania lub konieczne jest rozszerzenie strefy ochrony sanitarnej. Wzrost zawartości zanieczyszczeń na zdalnych stacjach wskazuje na niekorzystne trendy regionalne lub globalne, gdy rozwiązanie problemu jest możliwe tylko na szczeblu krajowym lub międzynarodowym.

Metody monitorowania

Zanieczyszczenie powietrza można monitorować na różne sposoby. Zwykle używaj 3 opcji:

1. Nieruchomy, gdy wszystkie obserwacje są wykonywane z jednej stacji obserwacyjnej.
2. Trasa, gdy do obserwacji wykorzystuje się kilka punktów do pobierania próbek.
3. Mobilny, gdy pomiary są wykonywane z różnych punktów, w zależności od kierunku wiatru.

Monitorowanie stacjonarne

Monitorowanie stacjonarne służy do długoterminowej obserwacji o wysokiej jakości, podobnie jak obserwacja na stacji pogodowej. Takie laboratoria są umieszczone w najwygodniejszych miejscach. Uzyskane dane pozwalają nam ocenić dynamikę poziomu zanieczyszczenia w długim okresie. Ponadto jako całość i dla poszczególnych elementów. Pobieranie próbek odbywa się regularnie.

Widok trasy monitorowania

Obserwacje trasy pozwalają na obejrzenie kilku punktów jednocześnie, gdy instalacja słupków w każdym z nich jest niepraktyczna. W takim przypadku uzyskuje się dość szczegółowe badanie składu powietrza na określonym terytorium. Do przeprowadzenia takich obserwacji używa się pojazdów. Pobieranie próbek odbywa się w tych samych punktach terenu. Laboratorium na kółkach może opanować do 10 punktów obserwacyjnych dziennie, jednak średnio do 3 punktów wykorzystuje się do obserwacji. Pomiary są wykonywane w tym samym czasie, a kolejność odwiedzania miejsc nie zmienia się.

Monitorowanie mobilne

Mobilne punkty obserwacyjne, często nazywane lampami strużkowymi, służą do pobierania próbek bezpośrednio w pobliżu obiektu. Do takich obserwacji wykorzystywane są również pojazdy. W takim przypadku obserwuje się pewną odległość od kominów do miejsc pomiaru. Liczba punktów pomiarowych jest duża, ich lokalizacja i czas pomiaru zależy od sytuacji lub spontanicznie. Pobieranie próbek odbywa się w krótkim okresie czasu.

Ogólne zasady dla każdego punktu pomiarowego to otwarty teren i obecność gęstej gleby lub pokrywy pod stopami.

Cechy obserwacji stacjonarnych

Przed zainstalowaniem stacjonarnych pawilonów wykonywane są następujące czynności:

• Określane są wstępne stężenia zanieczyszczeń, dla których wykorzystują obliczenia i dane z innych punktów obserwacyjnych.
• Badane są cechy płaskorzeźby i charakter budynków.
• Badane są plany przyszłego rozwoju tego obszaru, zwłaszcza w odniesieniu do przedsiębiorstw przemysłowych.
• Prowadzone są kompleksowe badania sytuacji meteorologicznej na tym obszarze.
• Szacowana rola transportu i energii jest określona.

Liczba stacjonarnych stanowisk w wiosce zależy od jej wielkości, liczby mieszkańców, warunków środowiskowych i ilości zieleni. Jeśli sytuacja środowiskowa nie jest sprzyjająca, słupki można ustawić w wysokości: 1 słupek na 5-10 km. Punkty obserwacyjne znajdują się w różnych warunkach środowiskowych: w pobliżu autostrad, w terenach zielonych, na obszarach mieszkalnych i przemysłowych.

W naszym kraju do standaryzacji obserwacji przy użyciu tego samego typu pawilonów typu POST, które mają ten sam sprzęt. Taka standaryzacja pozwala zminimalizować rozprzestrzenianie się potencjalnych błędów, które mogą powstać z powodu różnic w cechach technicznych urządzeń. Wszystkie stacjonarne obserwacje przeprowadzane są codziennie, niezależnie od pór roku i warunków pogodowych.

Funkcje mobilnych laboratoriów

W naszym kraju standardowy model Atmosphere-P jest wykorzystywany jako mobilne laboratorium. Oprócz wyposażenia do pomiaru jakości powietrza jest wyposażony w urządzenia do pomiarów meteorologicznych. Służy do obserwacji tras i obserwacji mobilnych. Istnieją pewne ograniczenia dotyczące warunków pracy:

• Temperatura w samochodzie nie powinna być wyższa niż 35 ° C.
• Dopuszczalne wartości ciśnienia atmosferycznego powinny mieścić się w zakresie 680–790 mm Hg. Art.
• Górna granica dopuszczalnej wilgotności wynosi 80 procent.
• Nawet na twardej sztucznej nawierzchni prędkość nie powinna przekraczać 50 km / h.

Aby określić kierunek i prędkość wiatru, stosuje się czujnik, który znajduje się na dachu samochodu.

Co daje monitorowanie jakości powietrza

Systemy monitorowania powietrza są ważne w związku z wpływem szkodliwych substancji na zdrowie ludzi i środowisko. W niektórych krajach, takich jak Indie, zanieczyszczenie powietrza jest jedną z głównych przyczyn chorób i przedwczesnych zgonów. Mierzenie składu powietrza atmosferycznego pozwala oszacować stężenie zanieczyszczeń i zidentyfikować przypadki, w których ich poziom przekracza MPC. Jeśli taki istnieje, sensowne może być opracowanie zestawu środków w celu obniżenia poziomu do bezpiecznego. Główne cele monitorowania zanieczyszczenia powietrza:

• Gromadzenie informacji o liczbie i dynamice zanieczyszczeń w strefie obserwacji.
• Opracowanie odpowiednich środków w celu zmniejszenia zanieczyszczenia.
• Zmniejszenie szkody wyrządzonej przez pracę przedsiębiorstw przemysłowych osobom mieszkającym w strefie obserwacyjnej.
• Ocena poziomu zanieczyszczenia transportowego na ulicach.
• Ocena możliwości umieszczenia nowych przedsiębiorstw przemysłowych lub węzłów transportowych na badanym obszarze.
• Stworzenie bazy danych o sytuacji środowiskowej na badanym obszarze.

Stan monitorowania powietrza atmosferycznego

Wszystkie informacje uzyskane przez monitorowanie jakości powietrza atmosferycznego są następnie analizowane przez ekologów. Z czasem techniki pomiarowe stają się prostsze i bardziej przystępne cenowo. W Rosji stanowe monitorowanie zanieczyszczenia powietrza odbywa się wszędzie. Jest to jeden z elementów stanu monitorowania środowiska. Przeprowadzają go federalne i inne organy wykonawcze zgodnie z procedurą przyjętą przez rząd Federacji Rosyjskiej. Wykaz obiektów, w których monitorowanie powietrza atmosferycznego jest obowiązkowe, jest ustalany przez władze terytorialne.