Pomiar jakości powietrza jest skomplikowany, gdyż różne źródła zanieczyszczeń emitują zarówno pyły, jak i różnorodne substancje chemiczne. Powodują one pogorszenie czystości powietrza, często silnie negatywnie wpływając na zdrowie oddychających nim ludzi. Mierzenie stężenia każdej z tych substancji wymaga innej metody jej określania. Istnieje obszerna literatura na ten temat, stosunkowo łatwa do znalezienia w internecie. W uproszczeniu można stwierdzić, że w zimie o zanieczyszczeniu decyduje spalanie paliw stałych (węgiel, drewno), w lecie zaś, gdy jest gorąco komunikacja fotosmog  (smog typu Los Angeles).

Smog zimowy charakteryzuje się dużym stężeniem pyłów o średnicy mniejszej niż 2,5 mikrometra (PM 2,5). Zanieczyszczenie to jest bardzo niebezpieczne, ponieważ takie i mniejsze drobinki pyłu wnikają z pęcherzyków płucnych bezpośrednio do krwi, a zwykle są na nich osadzone różne substancje rakotwórcze, np. benzo(a)piren.                     

W smogu letnim dominują zanieczyszczenia w postaci tlenków azotu (NOx), ozonu (O3) oraz zwykle w mniejszym stopniu pyły.                           

Niestety, w Polsce dopiero zaczynamy się mierzyć z tym problemem. Konieczna jest zarówno zmiana świadomości  i zachowań nas czyli mieszkańców (czym i jak ogrzewamy domy), użytkowników samochodów (warto, zwłaszcza w miastach, ograniczyć korzystanie z samochodu), jak i  docenienie wagi tego problemu przez samorządy (wspieranie lokalnych inicjatyw, akcje uświadamiające, modernizacyjne), parlament (tworzenie prawa), oraz rząd (egzekwowanie prawa – aktualizacja  norm czystości spalin, karanie za wycinanie filtrów w samochodach z silnikami diesla; tworzenie takich programów  jak np. Czyste Powietrze itp).

Jak są mierzone pyły

Metodą bezpośrednią i wzorcową do określania stężenia pyłów jest metoda grawimetryczna. Polega ona na tym, że przez filtr o określonym rozmiarze porów przepuszcza się powietrze, następnie ważona jest zmiana wagi filtra. Ponieważ znana jest objętość gazu/powietrza , która w czasie pomiaru przepłynęła przez filtr, możemy określić średnie stężenie osadzających się pyłów (mikrogramy na metr sześcienny). Jest to metoda wzorcowa, która ma jednak tę wadę, że wyniki znamy dopiero po zakończeniu pomiarów. Dlatego opracowano inne metody pozwalające na ciągłe mierzenie stężenia pyłów. Najdokładniejsza z nich to tzw. TEOM,  czyli metoda z wykorzystaniem mikrowagi oscylacyjnej; polega ona na wykrywaniu cząstek pyłu (aerozolu) w czasie rzeczywistym poprzez pomiar ich stężenia masowego. Do pomiaru wykorzystuje małą wibracyjną szklaną rurkę, której częstotliwość drgań zmienia się, gdy cząsteczki aerozolu osadzając się na niej, zwiększając jej bezwładność. Urządzenia tego typu wykorzystuje poza monitoringiem się także do pomiaru zapylenia m.in. w kopalniach. Kolejną metodą jest metoda optyczna, w której badane jest rozproszenie strumienia  światła na cząstkach pyłu. Profesjonalne urządzenia tego typu kosztują ponad 100 tys. złotych.

 Mierniki projektu Lufdaten

W naszych urządzeniach wykorzystujemy czujniki pyłu (SDS 011) z laserowym jako źródłem światła. Ich cena jest bardzo niska w porównaniu do profesjonalnych. Są fabrycznie skalowane koncentrację pyłów PM 2,5, czyli o rozmiarach cząstek równych i mniejszych niż 2,5 mikrometra. Czujnik podaje także estymowaną (obliczoną) koncentrację pyłów PM 10 czyli pyłów o średnicy mniejszej niż 10 mikrometrów. W dziale „Literatura” zamieszczone są streszczenia oraz linki do naukowych artykułów porównujących wyniki pomiarów dokonanych m.in. czujnikami SDS 011 z wynikami pomiarów urządzeń profesjonalnych. Okazuje się że im wyższa jest koncentracja pyłów PM 2,5 tym wyniki pomiarów SDS 011 są bardziej zbliżone to pomiarów urządzeń profesjonalnych. Zaletą naszych czujników jest to, że można niskim kosztem zbudować przestrzenną sieć monitorowania jakości powietrza. Podczas gdy względu na koszt nie jest możliwe zbudowanie podobnej sieci składającej się z profesjonalnych i bardziej dokładnych czujników. 

Close Menu