6. Мониторинг и измерване на качеството на въздуха

Мониториране на качеството на въздуха

6.1. Станции за мониториране на качеството на въздуха

Станциите за мониториране на качеството на въздуха са фиксирани места, оборудвани с научни измервателни инструменти, използвани за откриване на нивата на вредни замърсители в атмосферата и проследяване на тяхното съдържание се течение на времето. Тези станции непрекъснато мониторират концентрацията на ключови замърсители, като например твърди частици (PM10, PM2.5), азотен диоксид (NO₂), серен диоксид (SO₂), вьглероден окисид (CO) и озон (O₃).

Съвременните системи за мониториране на качеството на въздуха измерват параметри както влажност, температура, посока и скорост на вятъра, заедно с метеорологични данни, което позволява анализ на причините и последиците от замърсяването на въздуха. Мониториращите станции обикновено се намират в индустриални зони, кръстовища с висока плътност на трафика или в жилищни центрове. Това позволява генериране на региални карти на замърсяването и анализ на нивата на качество на въздуха.

През развитие на своята инфраструктура за мониториране на окойната среда, страните от Черноморския басейн наблюдават трансгранично замърсяване на въздуха чрез региално съдържане и предоставят данни за подпомагане на решенията. Публичете се съхранява в по-холистичния осведоменост чрез индекси за качество на въздуха, публикувани от национални агенции по окойна среда и съответни общини, и мерките за обществено здраве се оформят съответно.

В страните от Черноморския басейн са установени разширени мониториращи мрежи за непрекъснато мониториране и оценка на качеството на въздуха:

Румъния: Мрежата, управлявана от Националната агенция за опазване на окойната среда (ANPM), се състойт от над 150 фиксирани станции. Тези станции мониторират замърсители като PM10, PM2.5, NO₂, SO₂, CO и O₃ в съответствие с директивите на Европейския съюз.
България: Системата, управлявана от Българското министерство на окойната среда и водите, се состойт от приблизително 60 фиксирани станции. Данните за качество на въздуха са достъпни за обществото чрез Националната система за мониториране на окойната среда.
Турция: Националната мрежа за мониториране на качеството на въздуха (NAM), управлявана от Министерството на окойната среда, урбанизацията и изменението на климата, се състойт от над 380 фиксирани станции в 81 провинция. Данните в реално време са достъпни на адрес https://www.havaizleme.gov.tr
Украйна: Министерството на екологията и природните ресурси провежда непрекъснати измервания чрез станции, установени в големите градове (Киев, Одеса и Лвов). През последните години инвестициите в инфраструктура с цел укрепване на управлението на качеството на въздуха са се увеличили.

Тези международни съдържания са от критично значение за мониториране на трансгранично замърсяване и разработване на регионални стратегии.

6.2. Мониториране на качеството на въздуха със сателитни наблюдения

Сателитните системи за мониториране предоставят възможност за наблюдение на качеството на въздуха над широк географски регион и предоставят ценна информация в райони, които са недостъпни за традиционните измервателни станции. Благодарение на технологията за дистанционно наблюдение, частици, парниковите газове и газообразни замърсители в атмосферата могат да бъдат анализирани, което позволява по-всеобхватна оценка на окойната среда.

MODIS е мултиспектрален сензор за изображения, разработен от НАСА и инсталиран на спътниците Terra (1999) и Aqua (2002). Способен да измерва в 36 различни спектрални ленти, този сензор има пространствена разделителна способност, варираща от 250 метра до 1 километър и преминава над същата област два пъти на ден, осигурявайки висока временна разделителна способност.

Най-значимия принос на MODIS за мониториране на замърсяването на въздуха е определението на стойностите на аерозолната оптична дълбочина (AOD) в атмосферата. AOD е параметър, което показва колко слънчева светлина се абсорбира или разсейва от аерозоли (частици като прах, дим и сажди) в атмосферата. Тъй като има висока корелация между мерките на PM2.5 на повърхност и AOD, данните от MODIS се използват за оценка на концентрациите на PM2.5 в райони, където данни от станции са недостатъчни.

MODIS позволява оценка на атмосферни условия като активно откриване на огън, измерване на температурата на повърхност, облачна покривка и влажностен профил. Продуктите на MODIS данни като MOD14 и MYD14 се използват широко за мониториране на внезапни събития на замърсяване на въздуха както горски пожари и пустинни бури.

Sentinel-5P спътникът е посветена мисия, изстреляна под програмата Copernicus, управлявана от Европейската космическа агенция (ЕКА), за мониториране на качеството на въздуха. Sentinel-5P (Precursor) е изстреляна от Европейската космическа агенция (ЕКА) през 2017 г. като част от програмата Copernicus. Този спътник носи сензор, наречен TROPOMI (Tropospheric Monitoring Instrument), който е разработен за измерване на тропосферни замърсители въздуха с висока пространствена и спектрална разделителна способност.

TROPOMI е способен да открива следните замърсители:

NO₂ (Азотен диоксид): Произвежда се главно от трафика и промишлени източници. TROPOMI може да го наблюдава с висока точност на ниво град.
CO (Вьглероден окисид): Освобождава се в резултат на сгаряване на изкопаеми горива и горски пожари.
O₃ (Озон): Тропосферният озон действа като замърсител на земното ниво.
SO₂ (Серен диоксид): Произхожда от топлоелектрически централи и вулканична дейност.
CH₄ (Метан): Свързан със селскостопански дейности и производство на изкопаеми горива.
Индекс за абсорбиране на аерозола: Показва оптичната плътност на частични източници както пренос на прах и дим.

Sentinel-5P предоставя данни при разделителна способност от 3,5 км х 5,5 км, което позволява създаването на разпределителни карти за газове като NO₂, които се варират на градско ниво. Това ниво на детайл прави възможно наблюдението на градското замърсяване на въздуха в детайл от космоса. Спътникът преминава над конкретни региони в един и същи час всеки ден, предоставляйки дневни измервания. Интеграцията на данни от Sentinel-5P е стратегически важна за управление на качеството на въздуха в региони с голямо и разнообразно географски структури, както Черноморския басейн. Тези данни предоставляват научна поддръжка на лицата, които вземат решения, в борбата със замърсяването на въздуха.

Мониториране на замърсяването на въздуха от космоса позволяет проследяване на вредни газове и праховидни частици в атмосферата, допринасяйки към решенията за управление на окойната среда както на регионално, така и на глобално ниво. Има други важни спътникови мисии освен MODIS и Sentinel-5P.

6.3. Мобилни приложения и наблюдение в реално време

Благодарение на мобилните приложения и преносимите сензорни технологии е възможно да се получи достъп до данни за качество на въздуха в реално време. Днес мобилните приложения, разработени както от публични институции, така и от частния сектор, предоставляют потребителите индекси на качеството на въздуха за тяхното текущо местоположение, което позволява на хората да вземат информирани решения.

Тези приложения обработват данни от станции и спътници, за да предоставят оценки на AQI (индекс на качеството на въздуха), и также включват функции както анализ на исторически данни, подробни графики по замърсители и предупреждения за здравето. Тази информация играе критична роля в планиране на ежедневни дейности, особено за хора с дихателни проблеми.

Освен това, гражданските сензорни мережи могат да се проведат наблюдение в различни части на градовете, използвайки преносими устройства за мониториране на ниско-цена, което позволява генериране на данни в райони, които не са покрити от официални мрежи. Различни мобилни платформи и сензорни инициативи, разработени в страните от Черноморския басейн, поддържат политиката, управлявана от данни, и повишават общественото осведоменост.

Достъпът до информация за качество на въздуха в реално време улеснява способността на хората да вземат предпазни мерки срещу рисковете на окойната среда; това също допринася към разпространението на устойчивите начини на живот чрез повишаване на екологичното осведоменост.