Monitoring powietrza atmosferycznego: istota, metody organizacji, systemy

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-12 11:49

Monitoring jakości powietrza atmosferycznego to systematyczna obserwacja stanu atmosfery, zawartości w niej szkodliwych substancji. Ta praca jest bardzo ważna w związku ze wzrostem zanieczyszczenia. Do zapewnienia monitoringu powietrza atmosferycznego miasta wykorzystywane jest nowoczesne zaplecze organizacyjne i technologiczne. Obserwację można prowadzić na stanowiskach stacjonarnych lub w laboratoriach mobilnych.

Główne zanieczyszczenia

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

Zanieczyszczenie pyłem jest związane zarówno z przyczynami naturalnymi, jak i pracami rolniczymi, budowlanymi, przemysłowymi, drogowymi itp. Każdy pył (nie tylko przemysłowy) jest szkodliwy dla układu oddechowego człowieka. Pył azbestowy jest uważany za najbardziej szkodliwy. Niektóre gatunkipył może zawierać substancje radioaktywne i inne szkodliwe składniki. Zanieczyszczenia pyłowe wpływają na bilans radiacyjny i charakter opadów. Nieznacznie spowalnia globalne ocieplenie spowodowane przez człowieka. W celu zwalczania pyłu atmosferycznego tworzone są ochronne pasy leśne, nasadzenia drzew i filtry. Czasami używają podlewania terytorium, wypełniania gleby, na której następnie sadzi się rośliny. Osobom, które muszą stale lub często wdychać kurz, zaleca się stosowanie środków ochrony osobistej.
Emisja sadzy jest związana 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 człowieka. Sama sadza jest produktem spalania materii organicznej, która nie jest toksyczna. Zmniejsza przepływ promieniowania słonecznego, a kiedy uderza w śnieg lub lód, przyspiesza jego topnienie, przyczyniając się do globalnego ocieplenia.
Chemiczne aerozole powstają, gdy związki siarki lub azotu reagują z parą wodną, tworząc krople kwasów. Spadając na powierzchnię mogą powodować kwaśne deszcze. Aerozole powodują również wzrost zachmurzenia i wzrost współczynnika odbicia Ziemi. Aerozole znacznie spowalniają globalne ocieplenie. Związki siarki i azotu są emitowane podczas eksploatacji pojazdów, elektrociepłowni i przedsiębiorstw przemysłowych. A także podczas erupcji wulkanów.
Substancje gazowe (molekularne) są bardzo zróżnicowane i są uwalniane pod różnymi naturalnymi iprocesy antropogeniczne. Największe znaczenie mają emisje substancji szkodliwych dla zdrowia oraz gazów cieplarnianych. Gazy cieplarniane i zubożające warstwę ozonową często pozostają w atmosferze przez wieki i mają rozległy wpływ na strumienie promieniowania. Metan jest środkiem o najwyższej penetracji w atmosferze, posiadającym najlżejszą cząsteczkę, co czyni go wszechstronnym gazem cieplarnianym.

Dlaczego przeprowadza się monitoring środowiska

Stężenie zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym nie jest stałe i zależy od wielu czynników. Dlatego wymagane jest systematyczne monitorowanie jego składu. Pozwalają obliczyć średni poziom zanieczyszczenia, zależność poziomu zanieczyszczenia od kierunku wiatru, określić dynamikę zanieczyszczenia i jego skład. Monitoring jest najważniejszy w pobliżu autostrad, zakładów przemysłowych, w centralnych częściach miasta, a także w miejscach oddalonych od działalności człowieka.

Wyniki monitoringu środowiskowego powietrza atmosferycznego są ważne dla podejmowania decyzji, zarówno na poziomie lokalnym, jak i stanowym. Wysokie zanieczyszczenie komunikacyjne wskazuje na konieczność rozładunku autostrad, budowy obwodnic wokół miasta. W przypadku stwierdzenia silnego zanieczyszczenia w pobliżu obiektów przemysłowych oznacza to konieczność podjęcia działań w celu poprawy funkcjonowania zakładów przetwarzania lub poszerzenia strefy ochrony sanitarnej. Rosnące poziomy zanieczyszczeń na odległych stacjach wskazują na niekorzystne tendencje regionalne lub globalne, gdyrozwiązanie problemu jest możliwe tylko na poziomie krajowym lub międzynarodowym.

Metody monitorowania

Monitorowanie zanieczyszczenia powietrza może być prowadzone na różne sposoby. Zwykle używane są 3 opcje:

Stacjonarne, gdy wszystkie obserwacje są wykonywane z jednej stacji obserwacyjnej.
Trasa, gdy do obserwacji używa się kilku punktów próbkowania.
Mobilny, gdy pomiary są wykonywane z różnych punktów, w zależności od kierunku wiatrów.

Monitorowanie stacjonarne

Monitoring stacjonarny służy do długoterminowej obserwacji wysokiej jakości, podobnej do obserwacji na stacji pogodowej. Takie laboratoria znajdują się w najbardziej dogodnych miejscach. Uzyskane dane umożliwiają ocenę dynamiki poziomów zanieczyszczeń w długim okresie czasu. I zarówno w całości, jak i dla poszczególnych elementów. Pobieranie próbek odbywa się regularnie.

Typ monitorowania trasy

Obserwacje trasy pozwalają objąć kilka punktów na raz, gdy ustawianie postów w każdym z nich jest niewłaściwe. W tym przypadku uzyskuje się dość szczegółowe badanie składu powietrza na określonym obszarze. Do prowadzenia takich obserwacji wykorzystywane są pojazdy. Pobieranie próbek odbywa się w tych samych punktach obszaru. Laboratorium na kołach może obsłużyć do 10 punktów obserwacyjnych dziennie, ale średnio do obserwacji wykorzystuje się 3 do 5 punktów. Pomiary wykonywane są w tym samym czasie, a kolejność odwiedzania miejsc nie ulega zmianie.

Komórkamonitorowanie

Mobilne stanowiska obserwacyjne, często nazywane stacjami pochodni, służą do pobierania próbek bezpośrednio poza zakładem. Do takich obserwacji wykorzystywane są również pojazdy. Jednocześnie obserwuje się pewną odległość od kominów do miejsc pomiarowych. Ilość punktów pomiarowych jest duża, ich położenie i czas pomiaru determinowane są sytuacją lub spontanicznie. Próbkowanie odbywa się w krótkim czasie.

Ogólne zasady dla wszelkich punktów pomiarowych to otwarty teren i twardy grunt lub chodnik pod stopami.

Cechy obserwacji stacjonarnych

Przed montażem pawilonów stacjonarnych wykonywane są następujące czynności:

Wyznaczane są wstępne stężenia zanieczyszczeń, dla których wykorzystywane są obliczenia i dane z innych punktów obserwacyjnych.
Baduje się cechy reliefu i charakter rozwoju.
Plany są badane pod kątem przyszłego rozwoju w okolicy, zwłaszcza dla zakładów przemysłowych.
Prowadzone są kompleksowe badania sytuacji meteorologicznej w okolicy.
Określana jest zamierzona rola transportu i energii.

Liczba posterunków stacjonarnych w osadzie zależy od jej wielkości, liczby mieszkańców, sytuacji środowiskowej, ilości zieleni. Jeżeli sytuacja ekologiczna nie jest korzystna, to słupki można rozmieścić w tempie: 1 słupek na 5–10 km. Stanowiska obserwacyjne znajdują się w różnych warunkach środowiskowych: bliskoszlaki, tereny zielone, tereny mieszkalne i przemysłowe.

monitorowanie zanieczyszczenia powietrza

W naszym kraju do standaryzacji obserwacji używa się tego samego typu pawilonów typu POST, które posiadają to samo wyposażenie. Taka standaryzacja pozwala zminimalizować rozprzestrzenianie się ewentualnych błędów, które mogłyby powstać w wyniku różnic w cechach technicznych urządzeń. Wszystkie obserwacje stacjonarne prowadzone są codziennie, niezależnie od pór roku i warunków pogodowych.

Cechy laboratoriów mobilnych

Jako mobilne laboratorium w naszym kraju używany jest standardowy model "Atmosfera-P". Oprócz sprzętu do pomiaru jakości powietrza jest wyposażona w urządzenia do pomiarów meteorologicznych. Służy do obserwacji tras i mobilnych. Istnieją pewne ograniczenia dotyczące warunków pracy:

Temperatura wewnątrz pojazdu nie powinna przekraczać 35°C.
Ciśnienie atmosferyczne powinno wynosić od 680 do 790 mm Hg. st.
Górny limit wilgotności to 80 procent.
Nawet na twardym chodniku prędkość nie może przekraczać 50 km/h.

W celu określenia kierunku i prędkości wiatru wykorzystywany jest czujnik, który znajduje się na dachu samochodu.

Co robi monitorowanie jakości powietrza

Systemy monitorowania powietrza atmosferycznego są ważne ze względu na wpływ szkodliwych substancji na zdrowie człowieka i środowisko. WW niektórych krajach, takich jak Indie, zanieczyszczenie powietrza jest jedną z głównych przyczyn chorób i przedwczesnej śmierci. Pomiary składu powietrza atmosferycznego umożliwiają ocenę stężeń zanieczyszczeń i identyfikację przypadków, w których ich poziom przekracza MPC. W takim przypadku sensowne może być opracowanie zestawu środków w celu obniżenia poziomu do bezpiecznego poziomu. Główne cele monitoringu zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego:

Zbieranie informacji o ilości i dynamice zanieczyszczeń na obszarze obserwacji.
Opracuj odpowiednie środki w celu zmniejszenia zanieczyszczenia.
Zmniejszenie szkód wynikających z pracy przedsiębiorstw przemysłowych dla osób mieszkających w obszarze obserwacji.
Ocena poziomu zanieczyszczenia komunikacyjnego na ulicach miast.
Ocena możliwości umieszczenia nowych przedsiębiorstw przemysłowych lub węzłów przesiadkowych na badanym obszarze.
Tworzenie bazy danych o sytuacji ekologicznej na badanym terenie.

Państwowy monitoring powietrza

Wszystkie informacje uzyskane dzięki monitorowaniu jakości powietrza atmosferycznego są następnie analizowane przez ekologów. Z biegiem czasu techniki pomiarowe stają się prostsze i bardziej dostępne. W Rosji wszędzie prowadzony jest państwowy monitoring zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego. Jest jednym z elementów państwowego monitoringu środowiska. Przeprowadzają ją federalne i inne organy władzy wykonawczej zgodnie z procedurą przyjętą przez Rząd Federacji Rosyjskiej. Wykaz obiektów, w których monitoring powietrza atmosferycznego jest obowiązkowy,ustanowione przez władze terytorialne.

Wniosek

Tak więc monitorowanie stanu powietrza atmosferycznego jest bardzo ważną pracą we współczesnym świecie. Od jego jakości zależy zdrowie i dobre samopoczucie wielu osób. Metody monitoringu powietrza atmosferycznego są różne i zależą od zadań oraz warunków terenowych. Oczywiście sam monitoring nie wystarczy do rozwiązania problemów środowiskowych. Dostarcza jedynie władzom i społeczeństwu niezbędnych informacji. Na jej podstawie konieczne jest podjęcie odpowiednich działań w celu zmniejszenia poziomu zanieczyszczenia powietrza.