Η ατμοσφαιρική ρύπανση , η οποία είναι γνωστή ως η απελευθέρωση ρύπων στην ατμόσφαιρα σε ποσότητα που είναι επιβλαβής για τη ζωή και το περιβάλλον γενικότερα, έχει αναδειχθεί σε μείζον πρόβλημα τις τελευταίες δεκαετίες.
Επομένως, η ανάγκη μέτρησης της ποιότητας του αέρα σε μια περιοχή δεν μπορεί να υποτιμηθεί, καθώς αυτό βοηθά στη γνώση του επιπέδου ρύπανσης που προκαλείται από τους ρύπους και, κατά τη διαδικασία αυτή, οι απαραίτητες πληροφορίες για την ποιότητα του αέρα διαβιβάζονται στο κοινό, ώστε οι άνθρωποι να μπορούν να τροποποιήσουν τη συμπεριφορά τους για να παραμείνουν υγιείς.
Τι είναι η μέτρηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης;
Η μέτρηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης είναι η διαδικασία λήψης και μέτρησης των συστατικών της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, τα οποία είναι τα αέρια και τα σωματίδια (PM2.5 και PM10). Στο παρελθόν, οι βροχόμετρα και οι μετρητές αποθέσεων (συλλέκτες σκόνης) χρησιμοποιούνταν για τη μέτρηση της όξινης βροχής και της σκόνης αντίστοιχα.
Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, η μέτρηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης είναι σε μεγάλο βαθμό αυτοματοποιημένη, γεγονός που έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη διαφορετικών τρόπων μέτρησης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης , οι οποίοι έχουν πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας πολλές διαφορετικές συσκευές και τεχνικές.
Αυτοί κυμαίνονται από απλούς απορροφητικούς δοκιμαστικούς σωλήνες γνωστούς ως σωλήνες διάχυσης έως εξαιρετικά πολύπλοκους φυσικούς και χημικούς αισθητήρες που προκαλούν μετρήσεις ρύπανσης σε πραγματικό χρόνο, που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία δεικτών ποιότητας του αέρα.
Γιατί μετράμε την ατμοσφαιρική ρύπανση;
Σε καθημερινή και ωριαία βάση σε όλο τον κόσμο, η ποιότητα του αέρα μετριέται με αυτοματοποιημένες συνεχείς οθόνες. Το οποίο παρέχει δεδομένα που χρησιμοποιούνται με διαφορετικούς τρόπους, για παράδειγμα, για την αξιολόγηση της προόδου του Σχεδίου Δράσης για την Ποιότητα του Αέρα και για την εξέταση του αντίκτυπου στην ποιότητα του αέρα στις αλλαγές που συμβαίνουν σε ένα νέο κτίριο, όπως ένα σούπερ μάρκετ, που μπορεί να προσελκύσει πολλούς οχημάτων και οδικής σύνδεσης.
Οι πληροφορίες που λαμβάνονται από τις μετρήσεις της ατμοσφαιρικής ρύπανσης μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν από ειδικούς στον τομέα της υγείας για να εξακριβώσουν τις επιπτώσεις του μολυσμένου αέρα στην υγεία των ατόμων που ζουν σε τέτοιες περιοχές.
Επιπλέον, η ποιότητα του αέρα γύρω μας είναι υψίστης σημασίας για διάφορους λόγους. Όχι μόνο έχει άμεση επίδραση στην ανθρώπινη υγεία, η οποία μπορεί να είναι βραχυπρόθεσμη και μακροπρόθεσμη, αλλά μπορεί επίσης να επηρεάσει την επιβίωση των φυτών (χλωρίδα) και των ζώων (πανίδα) με τα οποία μοιραζόμαστε τον πλανήτη.
Ωστόσο, ο ιδιαίτερα μολυσμένος αέρας μπορεί να επιταχύνει τη διαδικασία της υπερθέρμανσης του πλανήτη και να συμβάλει σημαντικά στην κλιματική αλλαγή . Για τον σκοπό αυτό, οι κυβερνήσεις διαφόρων χωρών σε όλο τον κόσμο έχουν εισαγάγει τους Δείκτες Ποιότητας Αέρα (ΔΠΑ), οι οποίοι είναι συστήματα που έχουν συσταθεί για την παρακολούθηση και την καθημερινή αναφορά της ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα σε πραγματικό χρόνο, λαμβάνοντας υπόψη το επίπεδο ρύπανσης στον αέρα.
Κορυφαίοι 3 τρόποι μέτρησης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.
Η σημασία της μέτρησης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης φαίνεται στον αντίκτυπο που έχουν οι ρύποι στην ανθρώπινη υγεία, το περιβάλλον και την οικονομία. Με την απόκτηση και την αξιολόγηση της έκτασης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης μέσω έγκαιρων, ακριβών δεδομένων, πολιτικών και προτύπων μπορούν να δημοσιευτούν, στρατηγικές ελέγχου μπορούν να αξιολογηθούν και έρευνες και μοντέλα μπορούν να υποστηριχθούν για τον μετριασμό των αρνητικών επιπτώσεων των ρύπων για ένα βιώσιμο περιβάλλον, επειδή έχουμε μόνο ένας πλανήτης.
Το ερώτημα παραμένει, πώς θα συλλέξουμε πληροφορίες για την ατμοσφαιρική ρύπανση; Παρακάτω παρατίθενται οι τρεις κορυφαίοι τρόποι με τους οποίους μπορούμε να μετρήσουμε την ατμοσφαιρική ρύπανση στο περιβάλλον.
- Σταθεροί Αυτοματοποιημένοι Σταθμοί Παρακολούθησης
- Δορυφόροι
- Κινητό όργανο μέτρησης
1. Σταθεροί Αυτοματοποιημένοι Σταθμοί Παρακολούθησης
Αυτά είναι μεγάλα, οι κρατικές αυτόματες μηχανές παρακολούθησης που βρίσκονται σε σταθερές τοποθεσίες, οι οποίες έχουν υψηλότερες συγκεντρώσεις αερίων, αυτές οι περιοχές είναι μέρη όπου η έκθεση σε επιβλαβείς ρύπους είναι πιο πιθανή, για παράδειγμα ο σταθμός περιβαλλοντικής παρακολούθησης Victoria στις Ηνωμένες Πολιτείες που παρακολουθεί τον ατμοσφαιρικό αέρα ποιότητα στη Βικτώρια από το 1979.
Ωστόσο, ενώ οι κανονισμοί για την ποιότητα του αέρα διαφέρουν από χώρα σε χώρα, όλοι αυτοί οι σταθμοί μετρούν τους κύριους ρύπους που βλάπτουν την ανθρώπινη υγεία, κάτι που είναι σε ευθυγράμμιση με τις οδηγίες του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας (ΠΟΥ).
Τα πρωτογενή δεδομένα για τους ατμοσφαιρικούς ρύπους από αυτούς τους σταθμούς λαμβάνονται και παρουσιάζονται σε κατανοητή μορφή, γνωστή ως δείκτης ποιότητας του αέρα (AQI), η οποία εμφανίζεται στον ιστότοπο της κυβέρνησης.
Πλεονεκτήματα Σταθερών Αυτοματοποιημένων Σταθμών Μετρήσεων
- Είναι εξαιρετικά ακριβές
- Τα δεδομένα που λαμβάνονται και παρουσιάζονται είναι εξαιρετικά αξιόπιστα
- Λειτουργεί 24 ώρες σε καθημερινή βάση.
Μειονεκτήματα Σταθερών Αυτοματοποιημένων Σταθμών Μέτρησης
- Είναι ακριβό να αγοράσετε και να ρυθμίσετε τη διαδικασία
- Ο σταθμός απαιτεί τακτική συντήρηση για να λειτουργεί επαρκώς, απαιτώντας έτσι ένα ισχυρό σύστημα υποστήριξης προσωπικού.
- Είναι ακριβό να λειτουργήσει.
2. Δορυφόροι
Μπορεί να ακούγεται αντίθετο, ωστόσο, ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους αντιμετώπισης ζητημάτων των παγκόσμιων προκλήσεων της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στη Γη είναι από το διάστημα. Αξιοποιώντας την επιστήμη του διαστήματος και χρησιμοποιώντας δορυφόρους σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μας, μπορεί να δημιουργηθεί μια λεπτομερής εικόνα των ρύπων που υπάρχουν στην ατμόσφαιρά μας με τη βοήθεια δορυφόρων.
Συγκεκριμένα, αυτά τα όργανα μπορούν να μετρήσουν τις ποσότητες σωματιδιακής ρύπανσης, καθώς και το όζον στο επίπεδο του εδάφους, το μονοξείδιο του άνθρακα και άλλους σημαντικούς ρύπους. Η πρόβλεψη της ατμοσφαιρικής ρύπανσης μέσω απεικόνισης από διαστημικούς δορυφόρους παίζει σημαντικό ρόλο.
Δύο σημαντικά παραδείγματα δορυφορικών συστημάτων παρακολούθησης περιλαμβάνουν το Joint Polar Satellite System (JPSS) και το Geostationary Operational Environmental Satellites-R (GOES-R), τα οποία λειτουργούν και τα δύο από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας (NOAA) στις ΗΠΑ.
Το Geostationary Operational Environmental Satellites-R είναι ικανό να μετράει τις συγκεντρώσεις ρύπανσης σε διαστήματα πέντε λεπτών, ενώ το Joint Polar Satellite System παρέχει πολύ υψηλότερη ανάλυση της ποιότητας του αέρα μία φορά την ημέρα.
Πλεονεκτήματα των δορυφόρων
- Καλύπτει την υδρόγειο και παρέχει δωρεάν πρόσβαση σε τεχνικά δεδομένα, για παράδειγμα το sentinel-5P, το οποίο είναι ικανό να χαρτογραφεί την υδρόγειο καθημερινά και συνεισφέρει στην Υπηρεσία Παρακολούθησης Ατμόσφαιρας Copernicus (CAMS), η οποία παρέχει πληροφορίες για την παγκόσμια ατμοσφαιρική ρύπανση, την ηλιακή ενέργεια, την υγεία , κλιματική επιβολή και αέρια θερμοκηπίου (GHGs).
Μειονεκτήματα των δορυφόρων
- Έχει χαμηλή ανάλυση
- Η χρονική καθυστέρηση φαίνεται στη μετάδοση δεδομένων.
3. Κινητό Όργανο Μετρήσεων
Τα κινούμενα οχήματα όπως φορτηγά και αεροπλάνα που είναι εξοπλισμένα με τα κατάλληλα όργανα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Σε σύγκριση με τους αυτοματοποιημένους σταθμούς παρακολούθησης, είναι ένα ευέλικτο και οικονομικά αποδοτικό μέσο για τη μέτρηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε περιοχές, ειδικά σε κοινότητες και αγροτικές περιοχές που δεν μπορούν να αντέξουν οικονομικά τους σταθερούς αυτοματοποιημένους σταθμούς παρακολούθησης.
Πλεονεκτήματα του φορητού οργάνου μέτρησης
- Εάν το χειριστεί σωστά ένας έμπειρος περιβαλλοντολόγος, το αποτέλεσμα που προκύπτει είναι πολύ ακριβές
Μειονεκτήματα του κινητού οργάνου μέτρησης
- Οι εκπομπές που εκλύονται από τα χρησιμοποιούμενα οχήματα δεν λαμβάνονται υπόψη
- Είναι ακριβά παρόμοια με τον σταθερό αυτόματο σταθμό παρακολούθησης.
- Υψηλό κόστος συντήρησης
- Δεν οδηγούνται όλη την ημέρα, καθώς ο χειριστής μπορεί να κουραστεί και να χρειαστεί να ξεκουραστεί, επομένως δεν λαμβάνεται υπόψη η ρύπανση που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια αυτών των ωρών.
- Επίσης, η χρήση αεροπλάνων για την ατμοσφαιρική ρύπανση περιλαμβάνει χαμηλή ανάλυση και μεταδόσεις δεδομένων σχεδόν σε πραγματικό χρόνο.
Άλλοι τρόποι μέτρησης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης
Μερικοί άλλοι τρόποι μέτρησης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης περιλαμβάνουν
- Η χρήση παθητικών συλλεκτών
- Η χρήση αισθητήρων ποιότητας αέρα
Εγώ. Η χρήση παθητικών συλλεκτών
Πρόκειται για φθηνές, φορητές, φορητές και συμπαγείς συσκευές δειγματοληψίας ατμοσφαιρικών ρύπων. Χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των βασικών συγκεντρώσεων ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε μια καθορισμένη περίοδο που κυμαίνεται από 8 ώρες έως ένα μήνα.
Δεν είναι ηλεκτροκίνητα και είναι τόσο φθηνά για χρήση σε μια προτεινόμενη περιοχή για αξιολόγηση. Ωστόσο, τα δεδομένα παροχής μόνο για την περίοδο δοκιμής, η οποία οδηγεί σε χρονική ανάλυση
ii. Η χρήση αισθητήρων ποιότητας αέρα
Οι αισθητήρες μπορούν να εγκατασταθούν τόσο σε εσωτερικούς όσο και σε εξωτερικούς χώρους λόγω του χαμηλού κόστους και της βολικής φύσης τους. Η ατμοσφαιρική ρύπανση είναι μόνο ένα περιβαλλοντικό ζήτημα εξωτερικών χώρων, μπορεί ακόμα να αυξήσει το ανησυχητικό επίπεδο των ρύπων στα κτίρια, γεγονός που απαιτεί την εγκατάσταση αισθητήρων σε εσωτερικούς χώρους για τη μέτρηση της ποιότητας του αέρα σε ένα κτίριο.
Αυτές τις μέρες, όλοι οι αισθητήρες διαθέτουν έξυπνες δυνατότητες και δυνατότητες cloud, οι οποίες καθιστούν εύκολη την παρακολούθηση των επιπέδων ρύπων σε οποιαδήποτε συσκευή με δυνατότητα Wi-Fi. Αυτές οι συσκευές τείνουν να είναι οικονομικά αποδοτικές και συμπαγείς, ωστόσο, εάν δεν χρησιμοποιούνται σωστά ως αποτέλεσμα γήρανσης και μετατόπισης, ενδέχεται να παρουσιάζουν ανακριβή δεδομένα.
Όργανα Μέτρησης Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης
1. Μονάδα όζοντος με δυνατότητα FEM: Βοηθά στην επιβεβαίωση της επίτευξης όζοντος και παρέχει ακριβείς μετρήσεις του όζοντος στον αέρα σε ένα ευρύ φάσμα που εκτείνεται από μέρη ανά δισεκατομμύριο κατ' όγκο έως ένα ανώτατο όριο 100 μερών ανά εκατομμύριο.
2. Μονάδα μαύρου άνθρακα: Χρησιμοποιείται για να υποδείξει ένα επιβλαβές συστατικό σωματιδιακής ύλης.
3. Κόμβος-S: Αυτός μετρά PM 2.5 , PM 1 , PM 10 και NO 2
4. Μονάδα ανέμου: Ανιχνεύει την κατεύθυνση από την οποία προέρχεται η ατμοσφαιρική ρύπανση.
5. Έξυπνο Σύστημα Παρακολούθησης Ποιότητας Αέρα σε Στρώση: Ιδανικό για την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο των κριτηρίων ρύπων, των σωματιδίων, του επιπέδου θορύβου, των καιρικών παραμέτρων και άλλων αερίων ρύπων.
Συμπέρασμα
Ο ρυθμός της ατμοσφαιρικής ρύπανσης γίνεται ανησυχητικός και ως εκ τούτου χρήζει επείγουσας αντιμετώπισης. Γίνεται σημαντικός παράγοντας για την ποιότητα ζωής των κατοίκων των πόλεων και της υπαίθρου και θέτει σε κίνδυνο τόσο την ανθρώπινη υγεία όσο και το περιβάλλον.
Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να διεξάγετε έναν συνεχή έλεγχο ρουτίνας για το επίπεδο ρύπανσης στην ατμόσφαιρα για να γνωρίζετε πότε η ρύπανση έχει υπερβεί το επιτρεπτό όριο και χωρίς δισταγμό να αναζητήσετε μια κατάλληλη περιβαλλοντική λύση. Οι κυβερνήσεις, οι επιχειρήσεις και τα άτομα μπορούν όλοι να βοηθήσουν στην ελαχιστοποίηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Η μείωση των εκπομπών από τα οχήματα και των επιπέδων ρύπων στην ατμόσφαιρα μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα του αέρα.