3. Причини за замърсяване на въздуха

Замърсяването на въздуха е водещ екологичен проблем, който заплашва човешкото здраве, екосистемите и климата. Основните източници на тази замърсяване са пряко свързани с човешката дейност и са особено концентрирани в сектори като производство на енергия, транспорт, промишленост и селско стопанство. Замърсяването на въздуха е многоаспектен проблем, който засяга не само определени региони, но и световен мащаб.

3.1. Létливи органични съединения (ЛОС)

Летливите органични съединения (ЛОС) са химични съединения на въглеводородна основа, които имат високо парно наляганепри стайна температура и могат да съществуват в газообразна фаза в атмосфера. Тези съединения, които обикновено съдържат въглероден между С и С₂₀, имат точки на кипене в диапазона от 50°С до 260°С и молекулни тегла в диапазона от 30–300 g/mol. Те имат висока летливост и могат лесно да се разтворят в атмосфера при условия на околната среда.

ЛОС се разделят на подгрупи във основа на техните химични структури, като алифатни (напр. хексан, бутан), ароматни (бензен, толуен, ксилен), оксигенирани (ацетон, етанол, формалдехид), халогенирани (трихлоретилен, хлороформ) и терпени (α-пинен, лимонен). Въз основа на техните източници те се класифицират като биогени (природни системи като растения, почва и океански повърхности) и антропогени (промишленост, транспорт и потребителски продукти). Те също се класифицират според тяхната атмосферна реактивност като високо, средно и ниско реактивни ЛОС. Въректи кратки им атмосферен живот, висока реактивните ЛОС (напр. изопрен, терпени) могат да причинят значителното вълействие върху околната среда, като претърпяват брзи химични реакции.

Емисиите на естествени летливи органични съединения (ЛОС) са общо приблизително 1150 Тg въглероден годишно, предимно изопрен,монотерпени и кислородни съединения, отделени както от широколистни, така и от иглолистни дърво. Антропогенните емисии възлизат на приблизително 150 Тg въглероден годишно. Основните антропогени ЛОС включват съединения като толуен, бензен и ксилен. Много дейности, включително изгорели газове от моторни превозни средства, промишлени съоръжения, употреба на боя и разтворители, почистване препарати и строителни материали, водят до емисии на ЛОС.

ЛОС претърпяват различни фотохимични реакции в атмосфера, трансформирайки се във вторични замърсители. Озон (O₃), формалдехид, органични нитрати и вторични органични аерозоли (SOA) могат да се образуват чрез реакции с хидроксили (OH) и азотни (NOx) радикали. Тези процеси, в присъствието на слънчева светлина и азотни оксиди (NOx), водят до образуването на фотохимичен смог. ЛОС имат живот в атмосфера от няколко часа до няколко месеца. Силно реактивните замърсители влияят върху качеството на въздуха на местно ниво, докато ниско реактивните замърсители могат да пътуват на дълги разстояния и да имат региони и глобални последици.

ЛОС имат както остри, така и хронични ефекти върху човешкото здраве. Острите ефекти включват главоболие, замайност, проблеми с координацията, дразнене на очите и гърлото, гадене и нарушение на сърдечния ритъм. Хронично излагане може да доведе до канцерогени ефекти, като напримербензен-индуцирана левкемия, формалдехид-свързан назофарингелен рак и 1,3-бутадиен-свързан лимфом. Дългосрочното излагане на ЛОС може също да причини неврологични нарушения, чернодробна и бъбречна дисфункция, ендокринни нарушения и неблагоприятни ефекти върху репродуктивното здраве. Децата, възрастните хора, бременните жени и хора с хронични заболявания са особено податливи на тези замърсители.

От екологична гледна точка, летливите органични съединения (ЛОС) предизвиква образуването на приземен озон, намалявайки обогатяването на капацитета на растенията и причиняващи разграждане на различни повърхностни материали. Вторичните органични аерозоли, окисленелите продукти на ЛОС, произвеждат праховите частици.

Чрез увеличаване на концентрирали си, те намалявят качеството на въздуха и видимост. Освен това, ЛОС допринася прямо и косвено за изменението на климата. Например, някой ЛОС, като метана, имат силен парников ефект, докато непрякораждиационното вълействие се наблюдава и чрез образуването на SOA и озон. ЛОС могат също да повлияят на микрофизиката на облаците, което действува както ядра на кондензация на облаците.

Референтните методи за измерване на летливи органични съединения (ЛОС) включват газова хроматография-масспектрометрия (GC-MS/FID), масспектрометрия с реакция на протоен трансфер (PTR-MS) и инфраредна спектроскопия с Фурие трансформация (FTIR). Тези техники позволяват прецизна многокомпонентни измервания както в лабораторния, така и в полеви условия. Освен това, за непрекъснатото наблюдение се използват онлайн системи за газова хроматография, PID детектори и евтини бездрожични сензори.

Съществуват национални и международни разпоредби за контрол на летливите органични съединения (ЛОС). Световната здравна организация(СЗО), Агенцията за опазване на околната среда (EPA) и Европейския съюз са определили гранични стойности за качеството на въздуха за някой ЛОС съединения. Например, средната годишна гранична стойност за бензен е 5 μg/m³, а 30-минутната гранична стойност за формалдехид е 0,1 mg/m³. За ограничаване на емисиите се прилагат стандарти Euro 6 и Tier 3 за превозни средства, технологични ограничения за промишлени съоръжения и органични за съдържанието на ЛОС в продуктите.

За контрол на летливите органични съединения (ЛОС) се използват различни технологии. За контрол на източниците се предочитат продукти на водна основа, формулировки с високо съдържане на твърди вещества и UV системи с втвърдяване, докато модификациите на процеси водят до увеличаване на разпространението на затворени системи и автоматични технологии за приложение. За третиране на отпадъчни газове се използват усършнески методи като регенеративни термични окислители (RTO), адсорбция с активен въглен, системи за биологично третиране, мембранно разделяне, пламена обработка и фотокаталитично окисление.

Настоящите изследвания се фокусират върху използуваното на иновативни технологии, като например използуваното на сателитни измервателни системи (напр. TROPOMI) за дистанционно наблюдение на летливи органични съединения (ЛОС), модели за прогнозиране на качеството на въздуха, подържани от изкуствен интелект, преносими газови хроматографи на базата на микрочипове и адсорбенти на базата на металообработващи материали (MOF).

Освен того, разработилите, разработени с помощта на биотехнологични и принципи на зелената химия, допринасят за постигане на целите за устойчивото производство.

Следователно, ЛОС изискват интегрирани стратегии за контрол, той като имат многостранно вълействие както върху човешкото здраве, така и върху околната среда. Персонализиране системи за мониториране на експозицията, решенията за интелигентни градове, моделите за устойчивого производство и интегрирана на климата и качеството на въздуха ще бъдат ключови компоненти на благото управление на ЛОС.

3.2. Олово (Pb)

Оловото (Pb) е мек, ковък тежък метал с атомен номер 82 и атомно тегло 207.2. В контекста на замърсяване на въздуха, оловото обикновено се среща под формата на частици (РМ) или като съединения в газова фаза. То образува различни форми на елементарно олово (Pb°), неорганични съединения (напр. PbO, PbSO₄, PbCrO₄) и органични съединения (напр. тетраетилолово). Точката на топене е 327,5°С, точката му на кипене е 1749°С, а налягането на парите му при 973°С е 1 mmHg.

Оловото се класифицира в две химични форми: неорганично и органично. Неорганично олово се получава предимно от промишлени емисии, докато органично олово е използвано предимно като добавка към гориво в миналото. Оловото може да съставлява повече от 90% от PM10 и 50-70% от PM2.5. Емисиите могат да възникнат от директни източници (първични) или в резултат на химични реакции в атмосфера (вторични).

Естествените Източници включват геогенни процеси като вулканична активност, еро на почвата и аерозоли от морска сол, както и биогени процеси като горски пожари и емисии от растенията. Годишните природни емисии са около 25–50 Gg.

Антропогенните източники са по-концентрирани. В историческия план, оловния бензин е бил един от най-важните източници, но изгаряне на въглища, металургични дейности, промишленото процеси като производство на батерии и боя, рециклиране на електронни отпадъци и инженьори за отпадъци също са значителни източници. Тези емисии се оценяват на 350–400 Gg годишно. Най-често срещаните емисиони съединения на олово оксид (PbO), олово сулфат (PbSO₄) и тетраетил олово ((CH3CH2)4Pb).

Оловото претърпява окислителни и киселинно-алкални реакции в атмосфера, трансформирайки се в различни съединения. Оловите съединения в газообразна фаза могат да се разтворят в облачни капчици и да премигнат в прахообразна фаза. Атмосферния живот на оловото под формата на праховите частици е 5–10 дни, а неговия транспорт може да варира от локален (до 10 км), до региорален (100–1000 км) и глобален (стратосферен транспорт).

Излаганието на олово обикновено се осъществува чрез вдишване (чрез правилни частици), поглъщане (замърсена храна и вода) и дерамален път (особено от органични оловни съединения). От триесец до петдесец процента от вдишаното олово се абсорбира в белите дробове и след това се връзва с червените кръвни клетки и навлиза в кръвообращението. Оловото претърпява различни редокс реакции в тялото. Екскрецията се осъществява предимно чрез урина (75%), изпражнения (15%) и коса/нокти (10%).

Оловото представлява серьозни рискове за здравето. То може да повлияе негативно на развитието на интелигентността, особено при децата, причиняващи загуба на 2-3 коефициента на интелигентност за всяко увеличение на експозицията на олово с 10 μg/dL. При възрастни може да причини нарушение на периферна нервна система, анемия (блокиране на синтеза на хем), бъбречна недостатъчност, сърдечно-съдови заболявания и токсични ефекти върху репродуктивното здраве.

Оловото има и трайни последици за околната среда. То не се разлага лесно в почвата, така че се абсорбира от растенията, причиняващи биоакумулация. Във водите системи то може да се натрупа в седименти, създавайки биомагнификация в пищата верига. Освен того, оловите частици могат да повлияят на климатичните процеси, като действуват като кондензационни ядра в облаците и да нарушат радиационния баланс, като абсорбират инфраредни лъчи.

Основните методи за анализ на концентриране на олово са ICP-MS и XRF. Докато ICP-MS може да измерва дори много ниски концентрирли (0,1 ng/m³) във всички фракции на частиците, XRF осигурява по-брз, приложим за място анализ. Бета-абсорбционните монитори се използват често и XRF и системи за непрекъснат мониториране. Техниките за лазерна абласия също предлагат разширени възможности за анализ.

Световната здравна организация (СЗО) е определила огранична за качеството на въздуха на олово на среднодневна база от 0,5 μg/m³, същото ниво като сигналните ЕС. Агенцията за опазване на околната среда на САЩ (EPA) е определила огранична от 0,15 μg/m³ за тримесечна средна стойност.

Политики като промишлени филтрационни системи (електростатични уталители и рямани филтри), забрани за добавки в горивата и особено използуваното на безолов бензин за контрол на емисиите играят важна роля. Насърчаванието на електрическите превозни средства е друга стратегия. Сухите (рямани филтри) и мокрите (скрубни системи на основата на варовик) методи предлагат висока ефективност при пречистване на отпадъчните газове.

Сред новите технологии се открояват адсорбционните системи на базата на наноматериали, техниките за биологично третиране (биоремедиация) и методите за глобален мониториране, базирани на сателити.

Тези разработки предлагат обещаващи решения за намаляване на вълействието на оловото както върху здравето, така и върху околната среда.

3.3. Други замърсители

Тежките метали и ароматните въглеводороди като бензен, олово (Pb), арсен, кадмий и бензо(а)пирен също са значителни компоненти на замърсяването на въздуха. Тези замърсители обикновено се произвеждат от промишлени дейности, изгаряне на отпадъци и някои емисии от превозни средства. Тези вещества, по-специално, увеличават риска от рак и влияят негативно върху имунната система. Полицикличните ароматни въглеводороди (ПАВ), като бензо(а)пирен, са мощни канцерогени, отделени по време на горене.

Замърсителите, които представляват най-голяма заплаха за замърсяването на въздуха в Турция, включват PM25, PM₁₀, NO₂, SO₂ и О₃. Докладите в Turkish Environmental Press Bulletin показват, че предимно допустимите стойност за тези замърсители понякога се превишават, особено в големите градове. В метрополни райони като Анкара, Истанбул и Измир, задръстванията и емисиите от битово отопление са основните причини за замърсяване на въздуха. В градовете по черноморско крайбережие рисък от замърсяване на въздуха се увеличава през зимните месеци поради метеорологични условия и промишлени дейности.

Районите с най-високо замърсяване на въздуха в Румъния са големите градове, особено Букурещ,Браш и Клуж-Напока. Най-често срещаните замърсители в Румъния са PM10 и PM2.5. Основните източници на тези частици са отопленията системи, строителните дейности, транспортът и промишленото съоръжения. Нивата на NO₂ и О₃ също са високи. Особено през летния период на озон могат да достигнат нива, застрашавайки здравето.

Югозаладните райони на Руската федерация, разположени в Черноморския басейн, са засегнати от замърсяване на въздуха както от местни източници, така и от регионален транспорт. Гъстотата на промишленост, моделите на производство на енергия, транспортната инфраструктура и климатичните влияния са основните фактори, определящи качеството на въздуха в тези региони. Промишленото съоръжения в Краснодарски край, Ростов на Дон и околностите са значителни източници на замърсяване на въздуха.

Замърсяването на въздуха е широко разпространено и в страни като България и Грузия, особено в големите градове и индустриални зони. PM2.5, PM10, NO₂ и SO₂ са сред основните замърсители във тези страни. По-старите промишлени съоръжения и нискокачествените отопленията системи са основни причини за замърсяване на въздуха в тези страни.

Замърсяването на въздуха не позвала граници между страните от Черноморския басейн. Замърсителите, произведени в една страна, могат да бъдат пренесени от ветровете в друга. Следователно сътрудничеството между страните в региона е жизненоважно. Организацията за черноморско икономическо сътрудничество (ЧИС), която е активна в региона.

Той предлага платформи за сътрудничество по различни въпроси. Подобни организации обаче трябва да се трансформират в по-конкретни проекти.

Световната здравна организация (СЗО) препоръчва по-ниски гранични стойности за много замърсители в новата си директива за въздухуходиране за качество, публикувани през 2021 г. Например, средната годишна ориентировъчна стойност за PM2.5 беше намалена от 10 μg/m³ на 5 μg/m³, а 24-часовата стойност беше определена на 15 μg/m³. Годишната ориентировъчна стойност на СЗО за PM10 е 15 μg/m³ и 45 μg/m³ за 24-часови периоди. Насоките от 2021 г. за NO₂ препоръчват годишна граница от 10 μg/m³ и 24-часова граница от 25 μg/m³, докато за SO₂ препоръчват 24-часова стойност от 40 μg/m³.

Връзката на тези ценности в Турция и други черноморски страни е жизненоважна за опазване на общественото здраве.

3.4. Връзка на замърсителите с метеорологичните промежливи

Поведението, разпръскванието, пренесенето, трансформацията и натрупването на замърсители на въздуха в атмосфера се определят до голяма степен от метеорологичните условия. Промежливи като температура, скорост и посока на ветъра, относителна влажност, атмосферно наляганеи отмяност на облаци се считат за основните фактори, които определят качеството на въздуха, като влияят както върху физичните, така и върху химични процеси, участващи в замърсителите.

Температурата е основната промежлива, влияещо върху скоростта на атмосферни реакции. Фотохимични процеси, по-специално озунт и образуване на вторични частици, се увеличават при по-висока температура. Тропосферния озон се образува по време на реакциите на азотни оксиди (NOx) и летливи органични съединения (ЛОС) под слънчева светлина в горещи летни дни. Той като емисии на ЛОС се увеличават с повишаване на температурата, се наблюдава значително повишаване на нивата на озон. В същото време, ветеродният оксид (NO₂) може да варира в зависимост от температурата. CO се разлага в атмосфера чрез реакции с OH радикали; концентриране на OH обаче също зависят от температурата. Високите температури също така увеличават изпаряването на ЛОС на нивото на земята, което насърчава образуването на вторични органични аерозоли (SOA).

Ветърът може да улесни хоризонталния пренос на замърсители, предотвратяващи локалното им отлаганеи но може също така да причини пренос им към други области. При спокойни атмосферни условия с ниска скорост на ветъра въздухът става застойлив, замърсителите се натрупват на нивото на земята и концентриране им се увеличават. Това води до концентрирано натрупване на NO₂, CO и PM2.5, особено в градските райони.

Високите скорости на ветъра могат временно да подобрят качеството на въздуха чрез разредяване на твърди частици и газообразни замърсители. Частици като пустинен прах, морска сол и промишлени емисии обаче могат да бъдат пренасяни на дълги разстояния, причиняващи замърсяване в региналния или дори континентален мащаб.

Влажността също е определящ фактор за динамиката на замърсителите. Газове като серен диоксид (SO₂) и азотен диоксид (NO₂), особено при условия на висока влажност, могат да реагират с водни пари, за да образуват сирна и азотна киселина. Тези съединения се комбинират с атмосферни частици, за да образуват кисели аерозоли.Високата влажност също така насърчава образуването на вторични частици. Фините частици като PM2.5 претърпяват хигроскопичен растеж във влажна среда, стават по-голяма и по-плътни и представляват по-голям риск от заболяване.

Атмосферното наляганеако косвено влиян върху качеството на въздуха, като повлива вертикалния движение на въздушните маси. Системите с високо наляганеобикновено се характеризират със спокойни метеорологични условия и могат да доведат до образуването на инверсионни слоеве. В този случай студенти въздух се задържа близо до земята, докато топлия въздух остава в горните слоеве, предотвратяващи вертикалното смесване на замърсители. Следователно замърсители като PM, CO и NO₂ се концентрират близо до повърхностност. Тези инверсиони, което са особено често срещани през зимния месеци, са основна причина за замърсяване на въздуха в големите градове. В системите с ниско наляганеverticaal движение на въздух се увеличава, което улесня разрръскването на замърсителите чрез конвекция.

Валежите са един от най-ефективните естествени процеси за отстраняване на замърсители от атмосфера. Прахивите частици (PM10, PM2.5) и водоразтворимите газове (SO₂, NO₂, HNO₃) се отмиват до повърхност от дъждовните канки и се пренасят на повърхност. Този процес, наречен мокро отлаганеизто временно подобрява качеството на въздуха. Сухото отлаганеобаче често е по-バвен. Снеговалежите също така ефективно премахват правилите частици от атмосфера. Пролъжителейността периоди без валежи обаче могат да пренесат замърсители до земята, но този процес е по-бавен. Снеговалежите също така ефективно премахват прахивите частици от атмосфера.

Продължителейност периоди без валежи обаче могат да причинят замърсители за опиране.

Заключение: наличието на замърсители на въздуха в атмосфера зависи не само от източника, но и от физичните и химичните условия на атмосфера. Ефективния мониториране на метеорологичните промежливи и тяхното използуване в интегрирани модели за качество на въздуха е от решаващо значение както за краткосрочно прогнозиране на качеството на въздуха, така и за дългосрочните устойчивите екологични политики.

3.5. Индекс на качеството на въздуха (AQI) и критерии за оценка

Замърсяването на въздуха е един от най-големите глобални екологични проблеми днес и може да причини серьозни вреди на човешкото здраве, екосистемите и климатичната система. Следователно качеството на въздуха трябва да се следи непрекъснато и да се събощи на общественостата по разбираем начин. В този връзка Индексът на качеството на въздуха (ИКАВ) играе ключова роля в информирането на обществеността, която изразява нивата на замърсителите в една числова стойност. ИКАВ се използва като индикаторна система, която комбинира измервания на различни замърсители, за да оцени цялостното качество на въздуха.

Индексът на качеството на живот (AQI) обикновено се изчислява чрез отделен замърсител и погава най-високата стойност индексът на качеството на въздуха (AQI) за този ден. Например, ако нивото на PM2.5 е 178, нивото на О₃ е 95, а нивото на NO₂ е 43, AQI за този ден е 178. Това отразява дневната ситуация с качеството на въздуха за най-опасния замърсител. Този подход гарантира, че на обществеността се предостави реалистична и смисълна информация.

Стойностите на AQI се описват с помощта на класификации, установени според международните стандарти. Най-често използуваните класификации са следните:

0–50: Добро – Нима риск за широката общественост. 51–100: Умерено – Чувствителните групи трябва да бъдат внимателни.
101–150: Нездравословно за чувствителни групи – Рискът е висок при лица с респираторни заболявания като астма и ХОББ.
151–200: Нездравословно – Възможни са нежелани реакции върху всичкото население као цяло.
201–300: Много нездравословно – Здравни рискове за цялото население.
301+: Опасно – Има серьозни рискове за здравето, препоръчително е да не се излиза навън.

Тази класификация е основната структура, приета от Световната здравна организация (СЗО), Европейската агенция по околна среда (ЕАОС), Агенцията за опазване на околна среда на САЩ (EPA) и други международни организации. В Турция индексът на качеството на въздуха (AQI) се използва и в рамките на Регламента за оценка и управление на качеството на въздуха и се обявява публично от местните власти, използвайки открито достъпни данни.

Основните замърсители, които се вземат предвид при изчисляването на индекса на качеството на живот (AQI), включват PM2.5, PM10, SO₂, NO₂, CO₁ и О₃. За всеки замърсител са определени гранични стойности и индексът се създава във основа на тези стойности. Например, границите стойност на СЗО за 2021 г. за PM2.5 са годишни.

Средната стойност е определена на 5 μg/m³, а 24-часовата максимална стойност – на 15 μg/m³. В Турция, според регламента HKDYY, среднодневна стойност за PM2.5 е приета на 15 μg/m³. Тази стойност съответства на висока от препоръчаната стойност на СЗО. Докато насоките на СЗО препоръчват 24-часов лимит от 40 μg/m³ за SO₂, в Турция този стойност на стойност е 50 μg/m³. За CO се използва 8-часова средна стойност от 10 mg/m³, а за О₃ – 8-часова средна стойност от 60 μg/m³.

Връзката на тези ценности са в съответствие с директивите на ЕС, те се считат за неадекватни в сравнение с новите наскок на СЗО.

В Турция индексът на качеството на въздуха (AQI) се изчислява от Мрежата за мониториране на качеството на въздуха (AQM), управлявана от Министерството на околната среда, урбанизацията и изменението на климата. Този мрежа предостават данни в реално време чрез фиксирани станции за мониториране, разположени в градските общини и някой индустриални зони. Тези данни се публикуват като ежедневни докладди за AQI на provincialno ниво. Съществуват обаче някои недостатъци в анализа и публичния достъп до тези данни. Тази липса на данни, особено в по-малките…градове и селските райони, затруднява вземанието на точни решения относно регионално разпределение на замърсяването на въздуха.

Данните за индекса на качеството на живот (AQI) са важен инструмент за информиране на обществеността и за подпомагане на политиките да вземат информирани решения. Продължителейните нива на AQI или „много нездравословни“ нива изискват специални дейности. Такива предупреждения могат да доведат до мерки като намаляване на емисиите от отделено на домовете, контрол на задръстванията или временно спиране на производството.

Целта на AQI е не само да генерира данни, но и да издава навремални предупреждения за обществеността. Следователно началото, по което стойностите на AQI се събощат на обществеността, също е от решаващо значение. Системите за визуално предупреждение, които използват цветно кодиране, са много ефективни и сред хора с по-ниско ниво на образование.

В Турия данните за AQI се публикуват редовно от Министерството на околната среда, урбанизацията и изменението на климата. Началото, по което тези данни се събощат на обществеността, обаче не винаги е ефективен. В някой градове данните за AQI се представят еденствено под формата на технически докладди, докато в други се споделят през визуализации чрез каналите на социални медии. Ефективната общественаа комуникация изискава данните на AQI да бъдат представени в прост, разбираем и визуално подкрепен формат.

Данните за качеството на въздуха (AQI) се използват както за краткосрочно, така и за дългосрочно оценка на условиях на качеството на въздуха, докато дългосрочните оценки са…основа на средните стойност на AQI през годините. Дългосрочните средни стойности на AQI са важен показател за оценка на общото състояние на качеството на въздуха в дадена région и целевото въздействие на събитията в световен мащаб. Средна годишна стойност на AQI в Турция, особено в големите градове, са значително над границите на СЗО. Според данни, повече от 99% от население на Турция диша въздух, замърсен по стандартите на СЗО.

Мониторингът и докладането на стойностя на AQI е фундаментална основа за разработване на политики както на национално, така и на региално ниво. Данните за AQI се споделят между страните от Организацията за черноморско икономическо сътрудничество (ЧИС) и се използват за разработване на съвместни решения чрез региолално сътрудничество. Капацитета за споделяне и анализ на тези данни обаче варира в различните страни. Следователно региолално сътрудничество и техническата подкрепа са от решаващо значение.

Индексът на качеството на живот (AQI) е не само технически индикатор, но и мощен инструмент за публична комуникация.Следователно началото, по което стойностите на AQI се събощат на обществеността, também е от решаващо значение. Системите за визуално предупреждение, които използват цветното кодиране, са много ефективни и сред хора с по-ниско ниво на образование.

3.6. Връзка на замърсителите с метеорологичните променливи

Поведението, разпръскването, преносът, трансформацията и натрупването на замърсители на въздуха в атмосферата се определят до голяма степен от метеорологичните условия. Промелнви като температура, скорост и посока на вятъра, относителна влажност, атмосферното налягане, валежите, продължителността на слънчевото греене и температурните инверсии са сред основните фактори, които определят качеството на въздуха, като влияят както върху физичните, така и върху химичните процеси, участвали в замърсителите.

Температурата е основната променлива, влияща върху скоростта на атмосферните реакции. Фотохимичните процеси, по-специално озонът и образуването на вторични частици, се увеличават при по-висока температура. Тропосферният озон се образува по време на реакциите на азотни оксиди (NOx) и летливи органични съединения (ЛОС) под слънчева светлина в горещи летни дни. Той като емисии на ЛОС се увеличава с повишаване на температурата, се наблюдава значително повишаване на нивата на озон. В същото време, вече е наблюдаван в атмосфера на замърсители като вглеродния оксид (CO) и азотния диоксид (NO₂) може да варира в зависимост от температурата. CO се разлага в атмосфера чрез реакция с ОН радикали; концентриите на ОН обикновено зависят от температурата. Високите температури също така улесняват изправянето на ЛОС на ниво на земята, което насърчава образуването на вторични органични аерозоли (SOA).

Вятърът може да улесни хоризонтален пренос на замърсители, предотвратявайки локално им отлагане, но може също така да причини пренос им към други области. При спокойни атмосферни условия с ниска скорост на вятъра въздухът става застоял, замърсителите се натрупват на ниво на земята и концентриите им се увеличават. Това води до концентрирано натрупване на NO₂, CO и PM2.5, особено в градските райони.

Високите скорости на вятъра могат временно да подобрят качеството на въздуха чрез разрежане на твърди частици и газообразни замърсители. Частици като пустинен прах, морска сол и промишлени емисии обикновено могат да бъдат пренесени на дълги разстояния, причинявайки замърсяване в региона или дори континентален мащаб.

Влажност също е определящ фактор за динамиката на замърсителите. Газове като серен диоксид (SO₂) и азотен диоксид (NO₂), особено при условия на висока влажност, могат да реагират с водни пари, за да образуват кисели аерозоли. Висока влажност също така насърчава образуването на облаци, които инициира процеси на микро отлагане, позволявайки на замърсителите да се утаят.

Атмосферното налягане косвено влияе върху качеството на въздуха, повливаючи вертикалното движение на въздушните маси. Системите с високо налягане обикновено се характеризират със спокойни метеорологични условия и могат да доведат до образуването на инверсионни слоеве. В този случай студент въздух се задържа близо до земята, докато топлият въздух остава в горните слоеве, предотвратявайки вертикалното смесване на замърсителите. Следователно змззержителите на PM, CO и NO₂ се концентрират близо повърхностност. Тези инверсии, които са особено често срещани през зимните месеци, са основна причина за замърсяване на въздуха в големите градове. В системите с ниско налягане вертикалното движение на въздуха се увеличава, което улесняя разпръскването на замърсителите чрез конвекция.

Валежите са един от най-ефективните естествени процеси за отстраняване на замърсители от атмосфера. Праховите частици (PM10, PM2.5) и водорастворимите газове (SO₂, NO₂, HNO₃) се отмиват до повърхността от дъждовните капки и се пренасят на повърхността. Този процес, нареченмокро отлагане, често временно подобрява качеството на въздуха. Сухото отлагане обикновено може също така да преносча замърсители до земята, по този процес е по-бавен. Снеговалежите също така ефективно преместват прахощите частици от атмосфера. Продължителност на слънчева светлина и количество на облачност превратват фотохимични реакции. Увеличаващото преобразуване на озон и вторични органични вещества обикновено е улесняно по време на ярко слънце, особено през лятото, увеличава образуването на озон вторични органични вещества. Аерозоли. Фотолизата на NO₂, необходима за образуването на озон, зависи от пряка слънчева светлина. Освен това, силното UV лъчение ускорява реакциите на летливите органични съединения (ЛОС) с радикали, насърчавайки образуването на вторични продукти (напр. формалдехид, гликсал).

Температурните инверсии са сред най-важните метеорологични детерминанти на замърсяването на въздуха. Температурните инверсии възникват, когато Земята се охладя бързо, особено през пощта, докато горните слоеве на атмосферата остават по-топли. Тази стратификация предотвратява вертикално разпръскване на замърсителите, карайки ги да се натрупат близо до повърхността. Това е една от основните причини за високите концентрации на PM2.5 и NO₂ през зимните месеци. Единовременното използване на горивoто за отопленението, недостатъчните скорости на вятъра и инверсиите оказват значително негативно влияние върху качеството на градския въздух.

Извеждено е, че метеорологичните променливи влияят върху динамиката на замърсителите не само в краткосрочен план, но също и в сезонен и климатичен мащаб. Нарастващите нива на озон и SOA през лятото и нарастващи концентрации на PM и NO₂ през зимата са индикатори за този сезонен модел.

Това е индикатор. Дългосрочното повишаване на температурите, честотата на екстремните метеорологични явления и разпространението на горски пожари, свързани с изменението на климата, промяват поведението на замърсителите на въздуха в атмосфера. Увеличението на емисиите на биогенни летливи органични съединения (ЛОС), по-специално с повишаване на температурата, може да повлияе количество на озон слой. Разработката се по-ефективни и устойчиви системи за третиране и карбоксилотрофи микроорганизми направи възможно биобиобразraggetto на CO₂. Разработката се по-ефективни и устойчиви системи за третиране с катализатори от ново поколение (напр. базирани на MOF и пероксикит).

3.7. Индекс на качество на въздуха (AQI) и критерии за оценка

Замърсяването на въздуха е един от най-големите глобални екологични проблеми днес и може да причини серьозни вреди на човешкото здравие, екосистемите и климатичната система. Следователно качеството на въздуха трябва да се следи непрекъснато и да се съобщава на обществеността по разбираем начин. В тази връзка Индексът за качество на въздуха (ИКАВ) играе ключова роля в информирането на обществеността, като израз информира замърсителите в една числова стойност. ИКАВ се използва като индикаторна система, която комбинира измерванията на различни замърсители, за да оцени целостното качество на въздуха.

Индексът на качество на живот (AQI) обикновено се изчислява отделно за всеки замърсител и тогава най-високото предлага официален индекс на качество на въздуха (AQI) за този ден. Например, ако нивото на PM2.5 е 178, нивото на O₃ е 95, а нивото на NO₂ е 43, AQI за този ден е 178. Тоза подход гарантира, че на обществеността се предоставя по-реалистична и смислена информация.

Стойностите на AQI се описват с помощта на класификации, установени съгласно международни стандарти. Най-често използваните класификации са следните:

0–50: Добро – Нима риск за широката общественост. 51–100: Умерено – Чувствителните групи трябва да бъдат внимателни.
101–150: Нездравословно за чувствителни групи – Рискът е по-висок.
151–200: Нездравословно – Възможни са нежелани реакции върху населението като цяло.
201–300: Много нездравословно – Здравни рискове за цялото население.
301+: Опасно – Нима серьозни рискове за здравето, препоръчително е да не се излиза навън.

Тази класификация е основната структура, приета от Световната здравна организация (СЗО), Европейската агенция по околна среда (EAOC), Агенцията за оказване на околна среда на САЩ (EPA) и други международни организации. В Турция индексът на качество на въздуха (AQI) се използва и в рамките на Регламента за оценка и управление на качеството на въздуха и се обявява публично от местните власти, използвайки открито достъпни данни.

Основните замърсители, които се взимат предвид при изчисляването на индекса на качество на живот (AQI), включват PM2.5, PM10, SO₂, NO₂, CO₃ и O₃. За всеки замърсител са определени гранични стойности и индексът се създава въз основа на тези стойности. Например, граничните стойности на СЗО за 2021 г. за PM2.5 са годишнина.

Средната стойност е определена на 5 µg/m³, а 24-часова максимална стойност – на 15 µg/m³. В Турция, съгласно регламента HKDYY, средногодишната стойност за PM2.5 е приета на 15 µg/m³. Тази стойност съответства на три пъти по-висока от препоръчителната стойност на СЗО.

Докато насоките на СЗО за 2021 г. за PM10 са средногодишна стойност от 15 µg/m³ и 24-часов лимит от 45 µg/m³, прилаганият лимит в Турция е достига близо до тази стойност. Тази разлика обикновено може да бъде особено значител за хора с хронични заболявания както астма и ХОББ. Докато СЗО препоръчва средногодишна стойност от 10 µg/m³ и 24-часов лимит от 25 µg/m³ за NO₂, количественият лимит, прилагат в Турция, е 20 µg/m³. Впрочем че СЗО препоръчва 24-часов лимит от 40 µg/m³ за SO₂, в Турция този стойност е от 50 µg/m³. За CO₃, се използва 8-часова средна стойност от 10 µg/m³, а за O₃ – 8-часова средна стойност от 60 µg/m³.

Впрочем че тези стойности са в съответствие с директивите на ЕС, те се считат за неадекватни в сравнение с новите насоки на СЗО.

В Турция индексът на качество на въздуха (AQI) се изчислява от Мрежата за мониториране на качеството на въздуха (AQM), управлявана от Министерството на околната среда, урбанизацията и изменението на климата. Тези мрежи предоставят данни в реално време чрез фиксирани станции за мониториране, разположени в градските общини и някои индустриални зони. Тези данни се публикуват като ежедневни докладе за AQI на провинциално ниво. Съществуват обикновено някои недостатъци в анализа и публичния достъп до тези данни. Тази липса на данни, особено в по-малките городове и селските райони, затруднява замяната на точки решение относно регионалното разпределение на замърсяването на въздуха.

Данните за индекса на качество на живот (AQI) са важен инструмент за информиране на обществеността и за подпомагане на политиците да вземат информирани решения. Продължителните нива на AQI над определени прагови стойности могат да поражат различни сектори на икономиката, които искат специални действия. Такива предупреждения могат да доведат до мерки като намаляване на емисиите от отделението на домовете, контролиране на здравеопазването или времево спиране на производството.

Целта на AQI е не само да генерира данни, но и да издава навременни предупреждения. Следователно началото, по което стойностите на AQI се събират на обществеността, също е от решаващо значение. Системите за визуално предупреждение, които използват цветно кодиране, са много ефективни в средата на обществото образование. Например, зеленото представя „добро“, жълтото представя „умерено“, оранжевото представя „нездравословно“, а червеното представя „много нездравословно“, и лилавото представя „опасно“. Такива визуални системи могат да бъдат особено ефективни сред хора с по-ниско ниво на образование.

В Турция данните за AQI се публикуват редовно от Министерството на околната среда, урбанизацията и изменението на климата. Началото, по което тези данни се съобщават на обществеността, обикновено не винаги е ефективен. В някои градове данните за AQI се представят единствено под формата на технически докладе, докато в други се поделят прости визуализации чрез каналите на социалните медии. Ефективната обществена комуникация извиска данните за AQI да бъдат представени в простш, разбираем и визуално подкрепен формат.

Данните за AQI могат да се използват и за повишаване на общественото ознаведеност и разработване на политики. Институции като Турската асоциация за респираторни изследвания (TÜSAD), Платформата за право на чист въздух и Камарата на инженерите по околна среда TMMOB издават докладе въз основа на данните на AQI, за да разработят препоръки за политики за борба със замърсяването на въздуха. Тези институции, използвайки данни за AQI, подчертават, че целите на Турция за 2029 г. са още пъти по-високи от насоките на СЗО. Това предполага, че стандартите за качество на въздуха в Турция трябва да бъдат преразглеждани.

Данните за AQI могат да се използват и за оценка на публичните политики. Когато се оценяват данните за AQI, политиките за замърсяването на въздуха насърчават въздуха в Турция, се оказват неадекватни. Спрямо данни на IQAir, Турция е класирана на 46-то място в световния мащаб през 2022 г., докато Игдир и Дюздже са сред най-замърсените градове в Европа. Тези данни показват, че AQI е жизненоважен инструмент за политиците.

Данните за AQI се използват и в стратегическото планиране на местното самоуправление. Въз основа на данните за AQI общините могат да приложат мерки за контрол на движението, да вземат решения за увеличаване на зелените площи и да стартират кампани за намаляване на използвания на изкопаеми горива.

Достъпът до данни и аналитичния капацитет на местните власти обикновено са от решаващо значение за вземането на тези решения.

Регламентът за контрол на замърсяването на въздуха (APRČR), първият всеобхватен закон за качество на въздуха в Турция, е приет през 1986 г. Тези