Моніторинг атмосферного повітря: суть, методи організації, системи

Моніторинг якості атмосферного повітря – це систематичні спостереження за станом атмосфери, вміст у ній шкідливих речовин. Ця робота дуже важлива у зв’язку із зростанням забруднення. Для забезпечення моніторингу атмосферного повітря міста використовується сучасна організаційна і технологічна база. Спостереження може здійснюватися на стаціонарних постах або в пересувних лабораторіях.

Основні забруднювачі

Людська діяльність сприяє збільшенню концентрації в атмосферному повітрі пилу, сажі, рідких аерозолів і молекул хімічних речовин.

  • Пилове забруднення пов’язане як з природними причинами, так і з сільськогосподарськими роботами, будівництвом, промисловістю, рухом машин і т. д. Будь-яка пил (а не тільки промислова) шкідлива для органів дихання людини. Самою шкідливою вважається азбестовий пил. Деякі види пилу можуть містити радіоактивні речовини та інші шкідливі компоненти. Пилове забруднення впливає на радіаційний баланс і характер випадання атмосферних опадів. Воно злегка гальмує викликане людиною глобальне потепління. Для боротьби з атмосферним пилом створюються захисні лісосмуги, посадки дерев, фільтри. Іноді застосовують обводнення території, насипання грунту, на який потім садять рослини. Тим, хто змушений постійно або часто вдихати пил, рекомендуються індивідуальні засоби захисту.
  • Викиди сажі пов’язані з роботою автотранспорту, ТЕЦ, промислових підприємств, сміттєзвалищ. Вона виділяється при спалюванні пластмаси, вугілля, нафти і нафтопродуктів, біомаси, а іноді і природного газу. Сажа може абсорбувати шкідливі речовини і в цьому випадку вона шкідлива для здоров’я людини. Сама по собі сажа – це продукт спалювання органіки, який не є токсичним. Вона зменшує потік сонячного випромінювання, а при попаданні на сніг або лід прискорює його танення, сприяючи глобальному потеплінню.
  • Хімічні аерозолі утворюються при реакції сполук сірки чи азоту з водяною парою з утворенням крапельок кислот. Випадаючи на поверхню, вони можуть спричинити кислотні дощі. Також аерозолі є причиною збільшення хмарності та підвищення відбивної здатності Землі. Аерозолі помітно гальмують глобальне потепління. Сполуки сірки і азоту виділяються при роботі автотранспорту, ТЕЦ, промислових підприємств. А так само при вулканічних виверженнях.
  • Газові (молекулярні) речовини дуже різноманітні і виділяються при різних природних і антропогенних процесах. Найбільше значення мають викиди шкідливих для здоров’я речовин та парникових газів. Парникові і озоноруйнівні гази нерідко залишаються в атмосфері на століття і надають повсюдне вплив на радіаційні потоки. Вище всього в атмосферу проникає метан, який має саму легку молекулу, що робить його універсальним парниковим газом.
Дивіться також:  Ура-патріотизм: зміст, історія поняття

Навіщо проводиться екологічний моніторинг

Концентрація забруднювачів в атмосферному повітрі непостійна і залежить від багатьох причин. Тому потрібні систематичні спостереження за його складом. Вони дозволяють обчислити середній рівень забруднення, залежність рівня забруднення від напрямку вітру, визначити динаміку забруднення та його склад. Найбільш важливий моніторинг поблизу автотрас, промислових підприємств, в центральних частинах міста, а також у місцях, віддалених від людської діяльності.

Результати екологічного моніторингу атмосферного повітря важливі для прийняття рішень як на місцевому, так і на державному рівні. Високе транспортне забруднення говорить про необхідність розвантаження автотрас, будівництво об’їзних шляхів навколо міста. Якщо сильне забруднення виявляється поблизу промислових об’єктів, то це означає, що необхідні заходи по покращенню роботи очисних споруд чи потрібно розширити санітарно-захисну зону. Зростання вмісту забруднюючих речовин на віддалених станціях свідчить про несприятливі регіональних або глобальних тенденціях, коли рішення проблеми можливо тільки на державному чи міжнародному рівні.

Методи моніторингу

Моніторинг забруднення атмосферного повітря може проводитися по-різному. Зазвичай використовують 3 варіанти:

  • Стаціонарний, коли всі спостереження виробляють з однієї спостережної станції.
  • Маршрутний, коли для спостереження використовують кілька точок для відбору проб.
  • Пересувний, коли виміри роблять з різних точок, в залежності від напрямку вітрів.
  • Стаціонарний моніторинг

    Стаціонарний моніторинг використовується для тривалого та якісного спостереження, схожого з наглядом на метеостанції. Такі лабораторії розміщують у найбільш зручних місцях. Отримані дані дозволяють оцінити динаміку рівня забруднення протягом тривалого часу. Причому як в цілому, так і по окремих компонентів. Відбір проб проводиться регулярно.

    Маршрутний вид моніторингу

    Маршрутні спостереження дозволяють охопити відразу кілька точок, коли установка постів у кожній з них є недоцільною. При цьому виходить досить детальне дослідження складу повітря на певній території. Для здійснення таких спостережень використовується автотранспорт. Відбір проб здійснюється в одних і тих же точках місцевості. Лабораторія на колесах може подужати до 10 спостережних точок в день, проте в середньому для спостережень використовують від 3 до 5 точок. Виміри проводяться в одне і теж час, а порядок відвідування місць не змінюється.

    Дивіться також:  Броненосець берегової оборони: назви, історія створення, розвиток та характеристики

    Пересувний моніторинг

    Пересувні пости спостереження, які часто називають подфакельными, використовуються для взяття проб безпосередньо біля підприємства. Для таких спостережень також використовують автотранспорт. При цьому дотримується деяку відстань від димових труб до місць вимірів. Кількість точок замірів велике, їх розташування і час виміру визначається по ситуації або спонтанно. Взяття проб відбувається протягом короткого проміжку часу.

    Загальними правилами для будь-яких точок вимірів є відкрита місцевість і наявність під ногами щільного ґрунту або покриття.

    Особливості стаціонарних спостережень

    Перед встановленням стаціонарних павільйонів проводяться наступні заходи:

    • Визначаються попередні концентрації забруднюючих речовин, для чого використовують розрахунки і дані інших постів спостережень.
    • Вивчаються особливості рельєфу і характер забудови.
    • Вивчаються плани щодо майбутньої забудови даної території, особливо у відношенні промислових підприємств.
    • Здійснюються комплексні дослідження метеорологічної обстановки в даній місцевості.
    • Визначається передбачувана роль транспорту і енергетики.

    Число стаціонарних постів в населеному пункті визначається його розмірами, числом жителів, екологічною обстановкою, кількістю зелені. Якщо екологічна ситуація не є сприятливою, то пости можуть розміщуватися з розрахунку: 1 посада на 5-10 км. Розташовуються спостережні пости в різних екологічних умовах: біля трас, в зелених насадженнях, у житлових і промислових зонах.

    У нашій країні для стандартизації спостережень використовують однотипні павільйони типу «ПОСТ», які мають однакове обладнання. Така стандартизація дозволяє мінімізувати розкид можливих помилок, які могли б виникнути з-за відмінностей в технічних особливостях апаратів. Всі стаціонарні спостереження проводять щодня, незалежно від пори року і погодних умов.

    Особливості пересувних лабораторій

    В якості пересувної лабораторії в нашій країні використовується стандартна модель «Атмосфера-П». Крім обладнання для вимірювання якості повітря, вона оснащена пристроями для метеорологічних вимірювань. Її використовують для маршрутних і пересувних спостережень. Є деякі обмеження в умовах експлуатації:

    • Температура всередині салону автомобіля не повинна бути вище 35 °С.
    • Допустимі величини атмосферного тиску повинні знаходитися в межах 680-790 мм рт. ст.
    • Верхня межа допустимої вологості становить 80 відсотків.
    • Навіть на твердому штучному покритті швидкість руху не повинна перевищувати 50 км/ч.
    Дивіться також:  Єгипетський музей у Каїрі: історія створення, огляд експонатів, фото

    Для визначення напрямку і швидкості вітру використовують датчик, який знаходиться на даху автомобіля.

    Що дає моніторинг якості повітря

    Системи моніторингу атмосферного повітря важливі у зв’язку з впливом шкідливих речовин на здоров’я людини та стан навколишнього середовища. У деяких країнах, наприклад, в Індії, забруднення повітря є однією з головних причин хвороб і передчасної смертності. Вимірювання складу атмосферного повітря дозволяє оцінити концентрацію забруднюючих речовин та виявити випадки перевищення їх рівня над ГДК. При наявності такого може мати сенс розробка комплексу заходів щодо зниження до безпечного рівня. Основні цілі моніторингу забруднення атмосферного повітря:

    • Збір інформації щодо кількості та динаміки забруднюючих речовин в зоні спостережень.
    • Розробка адекватних заходів щодо зниження забруднення.
    • Зниження шкоди від роботи промислових підприємств для проживаючих в зоні спостережень людей.
    • Оцінка рівня транспортного забруднення на вулицях міст.
    • Оцінка доцільності розміщення на досліджуваній території нових промислових підприємств або транспортних розв’язок.
    • Створення бази даних щодо екологічної ситуації на досліджуваній території.

    Державний моніторинг атмосферного повітря

    Вся інформація, одержана при спостереженні за якістю атмосферного повітря, потім аналізується екологами. З плином часу методики вимірювань стають більш простими і доступними. У Росії державний моніторинг забруднення атмосферного повітря ведеться повсюдно. Він є одним з компонентів державного моніторингу навколишнього середовища. Здійснюється федеральними та іншими органами виконавчої влади відповідно до порядку, прийнятому Урядом РФ. Список об’єктів, де моніторинг атмосферного повітря є обов’язковим, встановлюється територіальними органами влади.

    Висновок

    Таким чином, моніторинг стану атмосферного повітря – це дуже важлива в сучасному світі робота. Від її якості залежить здоров’я і благополуччя багатьох людей. Методи моніторингу атмосферного повітря різні і залежать від поставлених задач і умов місцевості. Природно, що одного лише стеження недостатньо для вирішення екологічних проблем. Воно лише надає владних структур і громадськості необхідну інформацію. На її основі необхідно приймати адекватні заходи щодо зниження рівня забруднення атмосфери.