Monitorování atmosférického vzduchu: podstata, organizační metody, systémy

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-12 05:14

Monitorování kvality ovzduší je systematické sledování stavu atmosféry, obsahu škodlivých látek v ní. Tato práce je velmi důležitá v souvislosti s růstem znečištění. K zajištění monitoringu atmosférického ovzduší města je využívána moderní organizační a technologická základna. Pozorování lze provádět na stacionárních stanovištích nebo v mobilních laboratořích.

Hlavní znečišťující látky

Lidské aktivity přispívají ke zvýšení koncentrace prachu, sazí, kapalných aerosolů a chemických molekul ve vzduchu.

Znečištění prachem je spojeno jak s přírodními příčinami, tak s zemědělskou prací, stavebnictvím, průmyslem, dopravou atd. Jakýkoli prach (nejen průmyslový) je škodlivý pro lidský dýchací systém. Azbestový prach je považován za nejškodlivější. Některé druhyprach může obsahovat radioaktivní látky a jiné škodlivé složky. Prachové znečištění ovlivňuje radiační bilanci a charakter srážek. Mírně zpomaluje globální oteplování způsobené člověkem. Pro boj s atmosférickým prachem se vytvářejí ochranné lesní pásy, výsadby stromů a filtry. Někdy používají zalévání území, naplňování půdy, na které se pak vysazují rostliny. Pro ty, kteří musí neustále nebo často vdechovat prach, se doporučují osobní ochranné prostředky.
Emise sazí souvisí s provozem vozidel, tepelných elektráren, průmyslových podniků, skládek. Uvolňuje se při spalování plastů, uhlí, ropy a ropných produktů, biomasy a někdy i zemního plynu. Saze mohou absorbovat škodlivé látky a v tomto případě jsou škodlivé pro lidské zdraví. Samotné saze jsou produktem spalování organické hmoty, která není toxická. Snižuje tok slunečního záření, a když dopadá na sníh nebo led, urychluje jeho tání, což přispívá ke globálnímu oteplování.
Chemické aerosoly vznikají, když sloučeniny síry nebo dusíku reagují s vodní párou za vzniku kapiček kyselin. Při pádu na povrch mohou způsobit kyselé deště. Aerosoly také způsobují zvýšení oblačnosti a zvýšení odrazivosti Země. Aerosoly výrazně zpomalují globální oteplování. Sloučeniny síry a dusíku jsou emitovány při provozu vozidel, tepelných elektráren a průmyslových podniků. A také během sopečných erupcí.
Plynové (molekulární) látky jsou velmi rozmanité a uvolňují se pod různými přírodními aantropogenní procesy. Největší význam mají emise zdraví škodlivých látek a skleníkových plynů. Skleníkové plyny a plyny poškozující ozonovou vrstvu často zůstávají v atmosféře po staletí a mají rozsáhlé účinky na radiační toky. Metan je látka s nejvyšší penetrací v atmosféře, má nejlehčí molekulu, což z něj dělá všestranný skleníkový plyn.

Proč se provádí monitorování životního prostředí

Koncentrace znečišťujících látek v atmosférickém vzduchu není konstantní a závisí na mnoha faktorech. Proto je nutné systematické sledování jeho složení. Umožňují vypočítat průměrnou úroveň znečištění, závislost úrovně znečištění na směru větru, určit dynamiku znečištění a jeho složení. Monitorování je nejdůležitější v blízkosti dálnic, průmyslových podniků, v centrálních částech města a také v místech vzdálených lidské činnosti.

Výsledky environmentálního monitoringu atmosférického vzduchu jsou důležité pro rozhodování na místní i státní úrovni. Vysoké dopravní znečištění ukazuje na nutnost odlehčení dálnic, výstavbu obchvatů kolem města. Pokud je zjištěno silné znečištění v blízkosti průmyslových zařízení, znamená to, že je třeba přijmout opatření ke zlepšení provozu čistírenských zařízení nebo je nutné rozšířit pásmo hygienické ochrany. Stoupající úrovně znečišťujících látek na vzdálených stanicích svědčí o nepříznivých regionálních nebo globálních trendech, kdyřešení problému je možné pouze na státní nebo mezinárodní úrovni.

Metody monitorování

Monitorování znečištění ovzduší lze provádět různými způsoby. Obvykle se používají 3 možnosti:

Stacionární, když jsou všechna pozorování prováděna z jedné pozorovací stanice.
Trasa, když se k pozorování používá několik vzorkovacích bodů.
Mobilní, když se měření provádějí z různých bodů v závislosti na směru větru.

Stacionární monitorování

Stacionární monitoring slouží k dlouhodobému a kvalitnímu pozorování, podobně jako pozorování na meteorologické stanici. Takové laboratoře jsou umístěny na nejvhodnějších místech. Získaná data umožňují hodnotit dynamiku úrovní znečištění v dlouhém časovém období. A to jak jako celek, tak pro jednotlivé komponenty. Odběr vzorků se provádí pravidelně.

Typ trasy monitorování

Pozorování trasy vám umožní pokrýt několik bodů najednou, když umístění příspěvků v každém z nich je nevhodné. V tomto případě se získá poměrně podrobná studie složení vzduchu v určité oblasti. K provádění takových pozorování se používají vozidla. Odběr vzorků se provádí na stejných místech v oblasti. Laboratoř na kolech zvládne až 10 pozorovacích bodů za den, ale v průměru se pro pozorování používá 3 až 5 bodů. Měření se provádějí ve stejnou dobu a pořadí navštívených míst se nemění.

Mobilsledování

Mobilní pozorovací stanoviště, často označovaná jako erupční stanice, se používají k odběru vzorků přímo mimo závod. K takovým pozorováním se používají i vozidla. Zároveň je dodržena určitá vzdálenost od komínů k místům měření. Počet měřicích bodů je velký, jejich umístění a doba měření je dána situací nebo spontánně. K odběru vzorků dojde během krátké doby.

Obecnými pravidly pro všechny měřicí body jsou otevřený terén a pevná půda nebo chodník pod nohama.

Vlastnosti stacionárních pozorování

Před instalací stacionárních pavilonů se provádějí následující činnosti:

Předběžné koncentrace znečišťujících látek jsou stanoveny, pro které jsou použity výpočty a data z jiných pozorovacích stanovišť.
Znaky reliéfu a povaha vývoje jsou studovány.
Probíhá zkoumání plánů budoucího rozvoje v této oblasti, zejména průmyslových závodů.
Probíhají komplexní studie meteorologické situace v oblasti.
Zamýšlená role dopravy a energie se určuje.

Počet stacionárních stanovišť v osadě je dán její velikostí, počtem obyvatel, stavem životního prostředí, množstvím zeleně. Není-li ekologická situace příznivá, lze sloupky umístit rychlostí: 1 sloupek na 5–10 km. Pozorovací stanoviště se nacházejí v různých podmínkách prostředí: blízkostezky, na zelených plochách, v obytných a průmyslových oblastech.

U nás se pro standardizaci pozorování používá stejný typ pavilonů typu POST, které mají stejné vybavení. Taková standardizace umožňuje minimalizovat šíření možných chyb, které by mohly vzniknout v důsledku rozdílů v technických vlastnostech zařízení. Všechna stacionární pozorování se provádějí každý den, bez ohledu na roční období a povětrnostní podmínky.

Funkce mobilních laboratoří

Jako mobilní laboratoř se u nás používá standardní model "Atmosfera-P". Kromě zařízení na měření kvality ovzduší je vybaveno přístroji pro meteorologická měření. Používá se pro traťová a mobilní pozorování. Existují určitá omezení provozních podmínek:

Teplota uvnitř vozidla by neměla překročit 35°C.
Atmosférický tlak by měl být mezi 680-790 mm Hg. st.
Horní limit vlhkosti je 80 procent.
Dokonce i na tvrdém chodníku nesmí rychlost překročit 50 km/h.

K určení směru a rychlosti větru se používá senzor, který je umístěn na střeše vozu.

Co dělá monitorování kvality ovzduší

Systémy monitorování atmosférického vzduchu jsou důležité kvůli dopadu škodlivých látek na lidské zdraví a životní prostředí. VV některých zemích, jako je Indie, je znečištění ovzduší jednou z hlavních příčin nemocí a předčasných úmrtí. Měření složení atmosférického vzduchu umožňuje posoudit koncentraci znečišťujících látek a identifikovat případy, kdy jejich hladina překračuje MPC. Pokud tomu tak je, může mít smysl vyvinout soubor opatření ke snížení úrovně na bezpečnou úroveň. Hlavní cíle monitorování znečištění ovzduší:

Sběr informací o množství a dynamice znečišťujících látek v pozorované oblasti.
Vypracujte vhodná opatření ke snížení znečištění.
Snížení škod způsobených prací průmyslových podniků pro lidi žijící v pozorované oblasti.
Posouzení úrovně znečištění dopravou v ulicích města.
Vyhodnocení proveditelnosti umístění nových průmyslových podniků nebo dopravních uzlů do studované oblasti.
Vytvoření databáze o ekologické situaci ve studované oblasti.

Sledování státního ovzduší

Všechny informace získané sledováním kvality atmosférického vzduchu jsou následně analyzovány ekology. Postupem času se měřicí techniky stávají jednoduššími a dostupnějšími. V Rusku se všude provádí státní monitorování znečištění ovzduší. Je jednou ze součástí státního monitoringu životního prostředí. Provádějí ho federální a jiné výkonné orgány v souladu s postupem přijatým vládou Ruské federace. Seznam zařízení, kde je monitorování atmosférického vzduchu povinné,zřízené územními orgány.

Závěr

Sledování stavu atmosférického vzduchu je tedy v moderním světě velmi důležitou prací. Na jeho kvalitě závisí zdraví a pohoda mnoha lidí. Metody monitorování atmosférického vzduchu jsou různé a závisí na úkolech a terénních podmínkách. K řešení problémů životního prostředí samozřejmě nestačí pouze monitorování. Úřadům a veřejnosti poskytuje pouze potřebné informace. Na jeho základě je nutné přijmout adekvátní opatření ke snížení úrovně znečištění ovzduší.