Παρακολούθηση ατμοσφαιρικού αέρα: ουσία, μέθοδοι οργάνωσης, συστήματα

2024 Συγγραφέας: Henry Conors | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-12 05:59

Η παρακολούθηση της ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα είναι μια συστηματική παρατήρηση της κατάστασης της ατμόσφαιρας, της περιεκτικότητας σε επιβλαβείς ουσίες σε αυτήν. Αυτό το έργο είναι πολύ σημαντικό σε σχέση με την αύξηση της ρύπανσης. Για την εξασφάλιση της παρακολούθησης του ατμοσφαιρικού αέρα της πόλης, χρησιμοποιείται μια σύγχρονη οργανωτική και τεχνολογική βάση. Η παρατήρηση μπορεί να πραγματοποιηθεί σε σταθερούς σταθμούς ή σε κινητά εργαστήρια.

Κύριοι ρύποι

Οι ανθρώπινες δραστηριότητες συμβάλλουν στην αύξηση της συγκέντρωσης σκόνης, αιθάλης, υγρών αερολυμάτων και χημικών μορίων στον αέρα.

Η ρύπανση από τη σκόνη σχετίζεται τόσο με φυσικά αίτια όσο και με γεωργικές εργασίες, κατασκευές, βιομηχανία, κυκλοφορία κ.λπ. Οποιαδήποτε σκόνη (όχι μόνο βιομηχανική) είναι επιβλαβής για το ανθρώπινο αναπνευστικό σύστημα. Η σκόνη αμιάντου θεωρείται η πιο επιβλαβής. Μερικά είδηΗ σκόνη μπορεί να περιέχει ραδιενεργές ουσίες και άλλα επιβλαβή συστατικά. Η ρύπανση από σκόνη επηρεάζει το ισοζύγιο ακτινοβολίας και τη φύση της βροχόπτωσης. Επιβραδύνει ελαφρώς την υπερθέρμανση του πλανήτη που προκαλείται από τον άνθρωπο. Για την καταπολέμηση της ατμοσφαιρικής σκόνης, δημιουργούνται προστατευτικές δασικές ζώνες, δενδροφυτεύσεις και φίλτρα. Μερικές φορές χρησιμοποιούν το πότισμα της περιοχής, γεμίζοντας το έδαφος, στο οποίο στη συνέχεια φυτεύονται φυτά. Για όσους πρέπει συνεχώς ή συχνά να εισπνέουν σκόνη, συνιστάται ατομικός προστατευτικός εξοπλισμός.
Οι εκπομπές αιθάλης σχετίζονται με τη λειτουργία οχημάτων, θερμοηλεκτρικών σταθμών, βιομηχανικών επιχειρήσεων, χωματερών. Απελευθερώνεται όταν καίγονται πλαστικά, άνθρακας, πετρέλαιο και προϊόντα πετρελαίου, βιομάζα και μερικές φορές φυσικό αέριο. Η αιθάλη μπορεί να απορροφήσει βλαβερές ουσίες και σε αυτή την περίπτωση είναι επιβλαβής για την ανθρώπινη υγεία. Η αιθάλη από μόνη της είναι προϊόν καύσης οργανικής ύλης, η οποία δεν είναι τοξική. Μειώνει τη ροή της ηλιακής ακτινοβολίας και όταν χτυπά το χιόνι ή τον πάγο, επιταχύνει την τήξη του, συμβάλλοντας στην υπερθέρμανση του πλανήτη.
Τα χημικά αερολύματα σχηματίζονται όταν οι ενώσεις θείου ή αζώτου αντιδρούν με υδρατμούς για να σχηματίσουν σταγονίδια οξέων. Πέφτοντας στην επιφάνεια, μπορεί να προκαλέσουν όξινη βροχή. Τα αερολύματα προκαλούν επίσης αύξηση της θολότητας και αύξηση της ανακλαστικότητας της Γης. Τα αερολύματα επιβραδύνουν σημαντικά την υπερθέρμανση του πλανήτη. Ενώσεις θείου και αζώτου εκπέμπονται κατά τη λειτουργία οχημάτων, θερμοηλεκτρικών σταθμών και βιομηχανικών επιχειρήσεων. Και επίσης κατά τη διάρκεια ηφαιστειακών εκρήξεων.
Οι αέριες (μοριακές) ουσίες είναι πολύ διαφορετικές και απελευθερώνονται υπό διάφορες φυσικές καιανθρωπογενείς διεργασίες. Μεγαλύτερης σημασίας είναι οι εκπομπές επιβλαβών για την υγεία ουσιών και τα αέρια του θερμοκηπίου. Τα αέρια του θερμοκηπίου και τα αέρια που καταστρέφουν το όζον παραμένουν συχνά στην ατμόσφαιρα για αιώνες και έχουν εκτεταμένες επιπτώσεις στις ροές ακτινοβολίας. Το μεθάνιο είναι ο παράγοντας με τη μεγαλύτερη διείσδυση στην ατμόσφαιρα, έχοντας το ελαφρύτερο μόριο, καθιστώντας το ένα ευέλικτο αέριο θερμοκηπίου.

Γιατί γίνεται η περιβαλλοντική παρακολούθηση

Η συγκέντρωση των ρύπων στον ατμοσφαιρικό αέρα δεν είναι σταθερή και εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Απαιτείται λοιπόν συστηματική παρακολούθηση της σύνθεσής του. Επιτρέπουν τον υπολογισμό του μέσου επιπέδου ρύπανσης, την εξάρτηση του επιπέδου της ρύπανσης από την κατεύθυνση του ανέμου, τον προσδιορισμό της δυναμικής της ρύπανσης και της σύνθεσής της. Η παρακολούθηση είναι πολύ σημαντική κοντά σε αυτοκινητόδρομους, βιομηχανικές επιχειρήσεις, στα κεντρικά σημεία της πόλης, καθώς και σε μέρη απομακρυσμένα από την ανθρώπινη δραστηριότητα.

Τα αποτελέσματα της περιβαλλοντικής παρακολούθησης του ατμοσφαιρικού αέρα είναι σημαντικά για τη λήψη αποφάσεων, τόσο σε τοπικό όσο και σε κρατικό επίπεδο. Η υψηλή ρύπανση από τις μεταφορές υποδηλώνει την ανάγκη εκφόρτωσης των αυτοκινητοδρόμων, την κατασκευή παρακαμπτήριων δρόμων γύρω από την πόλη. Εάν εντοπιστεί σοβαρή ρύπανση κοντά σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις, τότε αυτό σημαίνει ότι χρειάζονται μέτρα για τη βελτίωση της λειτουργίας των εγκαταστάσεων επεξεργασίας ή είναι απαραίτητη η επέκταση της ζώνης υγειονομικής προστασίας. Τα αυξανόμενα επίπεδα ρύπων σε απομακρυσμένους σταθμούς είναι ενδεικτικά δυσμενών περιφερειακών ή παγκόσμιων τάσεων ότανη λύση του προβλήματος είναι δυνατή μόνο σε κρατικό ή διεθνές επίπεδο.

Μέθοδοι παρακολούθησης

Η παρακολούθηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης μπορεί να πραγματοποιηθεί με διαφορετικούς τρόπους. Συνήθως χρησιμοποιούνται 3 επιλογές:

Στάσιμο, όταν όλες οι παρατηρήσεις γίνονται από έναν σταθμό παρατήρησης.
Διαδρομή, όταν χρησιμοποιούνται πολλά σημεία δειγματοληψίας για παρατήρηση.
Κινητό, όταν οι μετρήσεις λαμβάνονται από διαφορετικά σημεία, ανάλογα με την κατεύθυνση των ανέμων.

Στατική παρακολούθηση

Η σταθερή παρακολούθηση χρησιμοποιείται για μακροχρόνια και υψηλής ποιότητας παρατήρηση, παρόμοια με την παρατήρηση σε μετεωρολογικό σταθμό. Τέτοια εργαστήρια τοποθετούνται στα πιο βολικά σημεία. Τα δεδομένα που λαμβάνονται καθιστούν δυνατή την αξιολόγηση της δυναμικής των επιπέδων ρύπανσης για μεγάλο χρονικό διάστημα. Και τόσο ως σύνολο όσο και για μεμονωμένα εξαρτήματα. Η δειγματοληψία γίνεται τακτικά.

Τύπος παρακολούθησης διαδρομής

Οι παρατηρήσεις διαδρομής σάς επιτρέπουν να καλύπτετε πολλά σημεία ταυτόχρονα, όταν η ρύθμιση αναρτήσεων σε καθένα από αυτά είναι ακατάλληλη. Σε αυτή την περίπτωση, λαμβάνεται μια αρκετά λεπτομερής μελέτη της σύστασης του αέρα σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Για τη διενέργεια τέτοιων παρατηρήσεων χρησιμοποιούνται οχήματα. Η δειγματοληψία γίνεται στα ίδια σημεία της περιοχής. Ένα εργαστήριο σε τροχούς μπορεί να χειριστεί έως και 10 σημεία παρατήρησης την ημέρα, αλλά κατά μέσο όρο χρησιμοποιούνται 3 έως 5 σημεία για παρατηρήσεις. Οι μετρήσεις γίνονται ταυτόχρονα και η σειρά επισκέψεων δεν αλλάζει.

Κινητόπαρακολούθηση

Κινητές θέσεις παρατήρησης, που συχνά αναφέρονται ως σταθμοί φωτοβολίδων, χρησιμοποιούνται για τη λήψη δειγμάτων απευθείας έξω από το εργοστάσιο. Για τέτοιες παρατηρήσεις χρησιμοποιούνται επίσης οχήματα. Ταυτόχρονα, παρατηρείται μια ορισμένη απόσταση από τις καμινάδες έως τα σημεία μέτρησης. Ο αριθμός των σημείων μέτρησης είναι μεγάλος, η θέση τους και ο χρόνος μέτρησης καθορίζεται από την κατάσταση ή αυθόρμητα. Η δειγματοληψία πραγματοποιείται σε σύντομο χρονικό διάστημα.

Οι γενικοί κανόνες για οποιαδήποτε σημεία μέτρησης είναι το ανοιχτό έδαφος και το συμπαγές έδαφος ή πεζοδρόμιο κάτω από τα πόδια.

Χαρακτηριστικά στατικών παρατηρήσεων

Πριν από την εγκατάσταση σταθερών περιπτέρων, πραγματοποιούνται οι ακόλουθες δραστηριότητες:

Ορίζονται προκαταρκτικές συγκεντρώσεις ρύπων, για τις οποίες χρησιμοποιούνται υπολογισμοί και δεδομένα από άλλα σημεία παρατήρησης.
Τα χαρακτηριστικά του αναγλύφου και η φύση της ανάπτυξης μελετώνται.
Εξερευνώνται σχέδια για μελλοντική ανάπτυξη στην περιοχή, ειδικά για βιομηχανικές εγκαταστάσεις.
Γίνονται ολοκληρωμένες μελέτες της μετεωρολογικής κατάστασης στην περιοχή.
Ο επιδιωκόμενος ρόλος των μεταφορών και της ενέργειας καθορίζεται.

Ο αριθμός των σταθερών θέσεων σε έναν οικισμό καθορίζεται από το μέγεθός του, τον αριθμό των κατοίκων, την περιβαλλοντική κατάσταση, την ποσότητα πρασίνου. Εάν η οικολογική κατάσταση δεν είναι ευνοϊκή, τότε μπορούν να τοποθετηθούν στύλοι με ρυθμό: 1 στύλο ανά 5–10 km. Οι θέσεις παρατήρησης βρίσκονται σε διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες: κοντάμονοπάτια, σε χώρους πρασίνου, σε οικιστικούς και βιομηχανικούς χώρους.

παρακολούθηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης

Στη χώρα μας για την τυποποίηση των παρατηρήσεων χρησιμοποιούνται ίδιου τύπου περίπτερα τύπου POST που διαθέτουν τον ίδιο εξοπλισμό. Αυτή η τυποποίηση επιτρέπει την ελαχιστοποίηση της εξάπλωσης πιθανών σφαλμάτων που θα μπορούσαν να προκύψουν λόγω διαφορών στα τεχνικά χαρακτηριστικά των συσκευών. Όλες οι σταθερές παρατηρήσεις πραγματοποιούνται καθημερινά, ανεξάρτητα από τις εποχές και τις καιρικές συνθήκες.

Χαρακτηριστικά κινητών εργαστηρίων

Ως κινητό εργαστήριο στη χώρα μας χρησιμοποιείται το τυπικό μοντέλο «Atmosfera-P». Εκτός από εξοπλισμό για τη μέτρηση της ποιότητας του αέρα, είναι εξοπλισμένο με συσκευές για μετεωρολογικές μετρήσεις. Χρησιμοποιείται για παρατηρήσεις διαδρομής και κινητής τηλεφωνίας. Υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί στις συνθήκες λειτουργίας:

Η θερμοκρασία στο εσωτερικό του οχήματος δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 35°C.
Η ατμοσφαιρική πίεση πρέπει να είναι μεταξύ 680-790 mm Hg. st.
Το ανώτερο όριο υγρασίας είναι 80 τοις εκατό.
Ακόμη και σε σκληρό πεζοδρόμιο, η ταχύτητα δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 50 km/h.

Για τον προσδιορισμό της κατεύθυνσης και της ταχύτητας του ανέμου, χρησιμοποιείται ένας αισθητήρας, ο οποίος βρίσκεται στην οροφή του αυτοκινήτου.

Τι κάνει η παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα

Τα συστήματα παρακολούθησης του ατμοσφαιρικού αέρα είναι σημαντικά λόγω των επιπτώσεων των επιβλαβών ουσιών στην ανθρώπινη υγεία και στο περιβάλλον. ΣΤΟΣε ορισμένες χώρες, όπως η Ινδία, η ατμοσφαιρική ρύπανση είναι μία από τις κύριες αιτίες ασθενειών και πρόωρων θανάτων. Η μέτρηση της σύστασης του ατμοσφαιρικού αέρα καθιστά δυνατή την εκτίμηση της συγκέντρωσης των ρύπων και τον εντοπισμό περιπτώσεων όπου το επίπεδό τους υπερβαίνει το MPC. Εάν συμβαίνει αυτό, μπορεί να έχει νόημα να αναπτυχθεί ένα σύνολο μέτρων για τη μείωση του επιπέδου σε ένα ασφαλές επίπεδο. Κύριοι στόχοι παρακολούθησης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης:

Συλλογή πληροφοριών σχετικά με την ποσότητα και τη δυναμική των ρύπων στην περιοχή παρατήρησης.
Ανάπτυξη κατάλληλων μέτρων για τη μείωση της ρύπανσης.
Μείωση της βλάβης από το έργο των βιομηχανικών επιχειρήσεων για τους ανθρώπους που ζουν στην περιοχή παρατήρησης.
Αξιολόγηση του επιπέδου ρύπανσης από τις μεταφορές στους δρόμους της πόλης.
Αξιολόγηση της σκοπιμότητας εγκατάστασης νέων βιομηχανικών επιχειρήσεων ή κόμβων μεταφορών στην περιοχή μελέτης.
Δημιουργία βάσης δεδομένων για την οικολογική κατάσταση στην περιοχή μελέτης.

Κρατική παρακολούθηση του αέρα

Όλες οι πληροφορίες που λαμβάνονται με την παρακολούθηση της ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα αναλύονται στη συνέχεια από περιβαλλοντολόγους. Με την πάροδο του χρόνου, οι τεχνικές μέτρησης γίνονται απλούστερες και πιο προσιτές. Στη Ρωσία, η κρατική παρακολούθηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης πραγματοποιείται παντού. Είναι ένα από τα στοιχεία της κρατικής περιβαλλοντικής παρακολούθησης. Διενεργείται από ομοσπονδιακές και άλλες εκτελεστικές αρχές σύμφωνα με τη διαδικασία που έχει υιοθετήσει η κυβέρνηση της Ρωσικής Ομοσπονδίας. Κατάλογος εγκαταστάσεων όπου η παρακολούθηση του ατμοσφαιρικού αέρα είναι υποχρεωτική,ιδρύθηκε από τις εδαφικές αρχές.

Συμπέρασμα

Έτσι, η παρακολούθηση της κατάστασης του ατμοσφαιρικού αέρα είναι ένα πολύ σημαντικό έργο στον σύγχρονο κόσμο. Η υγεία και η ευημερία πολλών ανθρώπων εξαρτάται από την ποιότητά του. Οι μέθοδοι παρακολούθησης του ατμοσφαιρικού αέρα είναι διαφορετικές και εξαρτώνται από τις εργασίες και τις συνθήκες του εδάφους. Φυσικά, η παρακολούθηση από μόνη της δεν αρκεί για την επίλυση περιβαλλοντικών προβλημάτων. Παρέχει μόνο στις αρχές και στο κοινό τις απαραίτητες πληροφορίες. Στη βάση του, είναι απαραίτητο να ληφθούν τα κατάλληλα μέτρα για τη μείωση του επιπέδου της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.