Jak Mierzy Się Jakość Powietrza: Metody Pomiaru
- Szczegóły
Jakość powietrza to jeden z podstawowych parametrów wpływających na samopoczucie i zdrowie ludzi. Skład powietrza, które jest mieszaniną różnych gazów, ma duże znaczenie dla naszego zdrowia i jakości życia. Ważny jest jego skład oraz czystość. Istotne jest więc stałe kontrolowanie i oznaczanie wartości zanieczyszczeń występujących w powietrzu.
Dlaczego Pomiar Jakości Powietrza Jest Ważny?
Z każdym oddechem do naszych płuc trafiają również wszelkie zanieczyszczenia zawarte w powietrzu. Skażone, średniej jakości i zapylone powietrze odbije się na naszym zdrowiu. Bardzo zły stan powietrza, utrzymujący się latami, może nawet być przyczyną wielu chorób nowotworowych! Często mówimy, że idealne jest powietrze po burzy. Wówczas oddycha się nam lżej, przyroda rozwija się do życia, a my czujemy się lekko i komfortowo.
Każdy dorosły spędza ponad połowę swojego życia w pomieszczeniach zamkniętych. Osoby starsze, chore oraz niemowlęta jeszcze więcej czasu przebywają w domu. Taka sytuacja naraża każdy organizm na różnego rodzaju dysfunkcje, w głównej mierze choroby nazywane cywilizacyjnymi, do których należą nowotwory oraz alergie. Jeśli mamy więc możliwość wpływu na jakość powietrza w domu, to warto o nie zadbać.
Skład Czystego Powietrza
Skład atmosfery ewoluował przez miliony lat, by osiągnąć dzisiejszy poziom, na który składa się w głównej mierze azot (78,084%) oraz tlen (20,946%). Ponadto w mieszaninie tej występują argon, dwutlenek węgla, neon, hel, metan, krypton, wodór i ksenon oraz para wodna, której zawartość zależy od danej lokalizacji. O takim powietrzu mówi się czyste.
W praktyce jednak mamy do czynienia z dodatkowymi domieszkami pochodzenia antropogenicznego, takimi jak: podtlenek azotu, ozon czy dwutlenek siarki, pyły, sadze czy różnego typu drobnoustroje i zarodki rośli, które powodują, że powietrze zaczyna być nawet szkodliwe dla człowieka.
Przeczytaj także: Idealna temperatura wody niegazowanej
Źródła Zanieczyszczeń Powietrza Wewnętrznego
Stężenie zanieczyszczeń jest znacznie większe w pomieszczeniach zamkniętych niż na zewnątrz. Urządzenia elektryczne i grzewcze, substancje toksyczne typu ołów czy formaldehyd zawarte w materiałach budowlanych, mała sprawność wentylacji, źle działająca klimatyzacja, środki chemiczne stosowane w domu - wszystko to uwalniane jest do powietrza obniżając jego jakość.
Generalnie zanieczyszczenia powietrza wewnętrznego dzieli się na trzy grupy: fizyczne (promieniowanie jonizujące oraz elektromagnetyczne), chemiczne (wszelkie związki chemiczne, np. amoniak, ozon, nikotyna) i biologiczne (kurz, roztocza, pleśnie, mykotoksyny, bakterie).
Parametry Komfortu Powietrza
Komfort to odczucie subiektywne. Wpływ na to jednak mają dwa główne czynniki - temperatura powietrza wewnętrznego oraz wilgotność względna powietrza w pomieszczeniu. Zalecany zakres wilgotności zimą to 40-60% (przy zalecanej temperaturze 18-20 stopni). Latem zaś wilgotność nie powinna przekraczać 70% (przy zalecanej temperaturze 20-23 stopni).
Wentylacja i Świeże Powietrze
Polskie prawo określa ilość świeżego powietrza, którą należy zapewnić osobom przebywającym w budynku. Powietrze zewnętrzne, choć również pełne różnego rodzaju zanieczyszczeń, uznawane jest za świeże, dlatego tak ważna jest rola wietrzenia pomieszczeń zamkniętych. Minimalna ilość powietrza dla każdej osoby to 20 m3/h. Nie można w tym miejscu zapomnieć o roli wentylacji w domu. Doprowadzenie oraz rozprowadzenie po wszystkich pomieszczeniach powietrza zewnętrznego to rola tej instalacji, która musi być w każdym budynku i powinna działać sprawnie. Jakość powietrza w pomieszczeniu można zmierzyć. W tym celu musimy posłużyć się parametrami, które jednoznacznie wskażą nam, czy powietrze jest dla nas bezpieczne i komfortowe. Jednym z nich jest skład powietrza, w tym bardzo istotny składnik, czyli para wodna. W pomiarach składu za punkt odniesienia przyjmuje się zawartość dwutlenku węgla (CO2).
Metody Pomiaru Jakości Powietrza
Istotne jest więc stałe kontrolowanie i oznaczanie wartości zanieczyszczeń występujących w powietrzu. Pomiary z tego zakresu prowadzone są zarówno na zewnątrz w ramach monitoringu powietrza, jak i wewnątrz różnorodnych pomieszczeń, np. w zakładach pracy czy obiektach przemysłowych. Wzrasta też zainteresowanie osób prywatnych indywidualnymi pomiarami wykonywanymi w domach z zastosowaniem prostych urządzeń - czujników jakości powietrza, które działają w konkretnym obszarze.
Przeczytaj także: Technologie w oczyszczalni Czajka
Wyróżniamy różne metody badań jakości powietrza. Zaliczamy do nich m.in.:
- Stacje pomiarowe
- Metody grawimetryczne
- Metody automatyczne
- Mikrobiologiczne badanie jakości powietrza
Profesjonalne stacje do pomiaru jakości powietrza są wyposażone w wiele różnych detektorów i czujników. To prawdziwe laboratoria analityczne, które dostarczają szczegółowych i dokładnych danych o składzie powietrza, a w szczególności o zawartości każdej niepożądanej substancji. Wyniki pomiarów można oglądać na mapach dostępnych za darmo w internecie - udostępniają je zarówno portale rządowe, jak i niezależne organizacje. Niestety, ich liczba nie jest duża, a wyniki pomiarów są, wobec tego, mocno uśrednione. Tymczasem sytuacja na niewielkich obszarach może znacząco różnić się od tej, jaką wskazuje najbliższa stacja pomiarowa.
Metoda Grawimetryczna (Referencyjna)
Najczęściej jakość powietrza kontrolowana jest przy użyciu metody grawitacyjnej (zwanej inaczej referencyjną). W tej metodzie używa się tzw. poborników pyłowych, czyli specjalnych urządzeń, do których zasysane jest powietrze atmosferyczne. Co dwa tygodnie do pobornika zakłada się 14 jednorazowych filtrów, które urządzenie zmienia automatycznie co 24 godziny. Filtry czyste, przed założeniem do pobornika są kondycjonowane i ważone w laboratorium, umieszczane w specjalnych pojemnikach do transportu, a następnie transportowane na stację pomiarową i umieszczane w poborniku.
Po 14 dniach wszystkie filtry są wyjmowane, umieszczane w specjalnych pojemnikach do transportu i przewożone do laboratorium. W laboratorium filtry są kondycjonowane i ważone po raz drugi, już jako filtry po tzw. ekspozycji. Z różnic mas przed i po ekspozycji filtra, odniesionych do objętości przepływu powietrza w poborniku, wyliczane są stężenia pyłów. Zaletą tej metody pomiarowej jest jej bardzo wysoka dokładność. Jedyną jej wadą jest czas potrzebny na uzyskanie wyników, który wynosi ok. Taką metodą w Polsce, Europie, czy Stanach Zjednoczonych, mierzy się stężenia pyłu zawieszonego. Obecnie w Polsce pomiary metodą grawimetryczną są prowadzone na ok. 180 stanowiskach pyłu PM10 i ok.
Taką metodą mierzy się nie tylko stężenia pyłu zawieszonego, ale także metali ciężkich i wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, w tym benzo(a)pirenu.
Przeczytaj także: Raport o jakości powietrza - Lublin
Metoda Automatyczna
Do pomiarów wykonywanych w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska stosuje się również mierniki automatyczne, które posiadają certyfikaty potwierdzające ich równoważność z metodą referencyjną. Mierniki te na bieżąco mierzą stężenia pyłu, co umożliwia pokazywanie wyników tych pomiarów w trybie „on-line” na portalach inspekcji ochrony środowiska (GIOŚ i WIOŚ) i w aplikacji GIOŚ „Jakość powietrza w Polsce”. Obecnie w Polsce pomiary metodą automatyczną są prowadzone na ok.
Aby urządzenie do automatycznych pomiarów pyłu zawieszonego dopuszczone zostało do pomiarów, które wykorzystywane będą do celów oceny jakości powietrza, stosowana przez nie metoda pomiarowa musi zostać uznana za metodę równoważną do metodyki referencyjnej.
Mikrobiologiczne Badanie Jakości Powietrza
Specjalną metodą, którą warto podać jako przykład, jest mikrobiologiczne badanie jakości powietrza. Znajduje zastosowanie przede wszystkim w zakładach wytwarzających żywność. Jest to sposób, który pozwala na identyfikację biologicznych czynników szkodliwych występujących w powietrzu w postaci bioaerozoli, m.in. drobnoustrojów (bakterie i grzyby), alergenów kurzu domowego, enzymów pochodzenia bakteryjnego itd.
Czujniki Jakości Powietrza
Na nasze, domowe potrzeby, istnieją znacznie uproszczone, a przez to tańsze urządzenia. W większości zastosowań “domowych” mierzone jest stężenie pyłów zawieszonych. W sprzedaży znajduje się mnóstwo rozmaitych czujników mierzących różne parametry składowe jakości powietrza. Ten prosty w eksploatacji przyrząd daje szybką odpowiedź na pytanie o aktualną zawartość pyłów zawieszonych PM10 i PM2,5. Oprócz wskazywania liczb, przyrząd umożliwia szybką ocenę jakości powietrza poprzez użycie odpowiedniego koloru. Czujnik nie musi znajdować się w zasięgu wzroku, aby widzieć, co wskazuje. Ten prosty w użyciu układ może komunikować się z telefonem komórkowym, przesyłając do niego dane z użyciem protokołu Bluetooth Low Energy. Oprócz pyłów zawieszonych, ten układ mierzy również temperaturę i wilgotność powietrza. Ten czujnik potrafi mierzyć zawartość formaldehydu w powietrzu. Ta substancja chemiczna wydziela się, między innymi, z farb, lakierów i tworzyw sztucznych.
Przede wszystkim, monitorowanie jakości powietrza zarówno w domu, jak i za oknem, wskazane jest osobom mającym problemy z drogami oddechowymi. Zanieczyszczone powietrze pogarsza samopoczucie i opóźnia kurację, a często w ogóle ją uniemożliwia. Również alergicy powinni zwrócić uwagę na ten parametr. Kurz i pyłki roślin potrafią uprzykrzyć życie coraz większej liczbie ludzi, którzy zmagają się z różnego dolegliwościami pochodzącymi od układu immunologicznego. Jeżeli będą świadomi tego, że powietrze za oknem jest dzisiaj bardzo złej jakości, mogą np. Tak naprawdę każdy z nas powinien interesować się jakością powietrza, którym na co dzień “karmi” swoje płuca.
W naszej ofercie można znaleźć wiele kilka urządzeń przeznaczonych do tego typu zastosowań. Jednym z nich jest czujnik pyłu zawieszonego DM106A firmy Dienmern, który jest urządzeniem kieszonkowym, przenośnym i dodatkowo zapewniającym pomiary temperatury oraz wilgotności. Wyposażony jest w laserowy czujnik smogu. W ocenie stopnia zagrożenia pomagają oznaczenia kolorystyczne mierzonych zanieczyszczeń i indeks jakości powietrza AQI.
Wybór Miernika Jakości Powietrza
Wybór odpowiedniego miernika jakości powietrza jest niezwykle ważny zarówno w środowisku domowym, jak i profesjonalnym. Dobra jakość powietrza jest kluczowa dla zdrowia, a odpowiedni miernik pozwala na monitorowanie szkodliwych substancji, takich jak drobne cząsteczki PM2.5. Te mikroskopijne cząstki są na tyle małe, że mogą przenikać bezpośrednio do krwioobiegu, stanowiąc poważne zagrożenie dla zdrowia. Zrozumienie różnych parametrów mierzonych przez mierniki jakości powietrza jest istotne przy wyborze urządzenia. Oprócz PM2.5, bardziej zaawansowane mierniki mogą mierzyć poziom CO2 oraz PM10, które są znane z powodowania podrażnień dróg oddechowych. Wysokie poziomy CO2, przekraczające 1400 ppm, mogą wywoływać bóle głowy i uczucie zmęczenia. Jeszcze bardziej zaawansowane urządzenia mierzą także poziomy HCHO, czyli formaldehydów.
Przy wyborze miernika jakości powietrza do użytku domowego, warto zwrócić uwagę na modele takie jak TEMTOP S1, który mierzy PM2.5, temperaturę i wilgotność. Jest to urządzenie idealne dla osób, które chcą monitorować podstawowe parametry jakości powietrza. Dzięki wbudowanemu akumulatorowi, urządzenie to może pracować do 7 dni bez przerwy. Dla bardziej zaawansowanych użytkowników idealnym wyborem będzie TEMTOP P1000, który oferuje pomiar PM2.5, PM10, CO2, temperatury i wilgotności. W środowiskach profesjonalnych, gdzie wymagany jest szczegółowy i dokładny pomiar jakości powietrza, idealnym rozwiązaniem jest TEMTOP M2000_2nd. Jest to przenośny rejestrator warunków środowiskowych, który mierzy PM2.5, PM10, CO2, HCHO, temperaturę i wilgotność.
Jak Poprawić Jakość Powietrza W Pomieszczeniach?
Utrzymanie dobrej jakości powietrza w pomieszczeniach jest równie ważne, co wybór odpowiedniego miernika. Oto kilka zasad, które mogą znacząco wpłynąć na poprawę jakości powietrza:
- Regularna wentylacja: Otwieranie okien na kilka minut, kilka razy dziennie pozwala na wymianę zanieczyszczonego powietrza na świeże, co jest szczególnie ważne w pomieszczeniach, w których spędzamy dużo czasu.
- Utrzymanie czystości: Regularne odkurzanie i czyszczenie pomieszczeń może znacznie zmniejszyć ilość pyłów i alergenów w powietrzu. Szczególnie ważne jest to w miejscach, gdzie gromadzą się kurz i sierść zwierząt.
- Używanie oczyszczaczy powietrza: Wybierając oczyszczacz, ważne jest, aby dopasować go do wielkości pomieszczenia i zwrócić uwagę na rodzaj filtrów, które są w nim zastosowane.
- Kontrola wilgotności: Idealny poziom wilgotności w pomieszczeniach powinien wynosić od 30% do 50%. Użycie nawilżaczy lub osuszaczy powietrza może pomóc w utrzymaniu tego poziomu.
- Unikanie źródeł zanieczyszczeń: Należy unikać używania produktów, które mogą zanieczyszczać powietrze, takich jak niektóre środki czyszczące, farby czy lakier. Gdy to możliwe, wybieraj produkty ekologiczne i mniej szkodliwe dla jakości powietrza.
- Monitoring i działanie: Regularne korzystanie z miernika jakości powietrza pozwala na bieżąco monitorować stan powietrza i szybko reagować, gdy jakość powietrza ulegnie pogorszeniu.
Przestrzeganie tych zasad może znacząco wpłynąć na poprawę jakości powietrza w pomieszczeniach, co jest niezwykle ważne dla zdrowia i samopoczucia wszystkich, którzy w nich przebywają.
Państwowy Monitoring Środowiska
Referencyjne stacje pomiarowe GIOŚ są najbardziej wiarygodnym, rzetelnym i łatwo dostępnym źródłem informacji na temat jakości powietrza w Polsce, a Krajowe Laboratorium Referencyjne GIOŚ zostało uznane za najlepsze w Europie w badaniach pyłu zawieszonego. Wyniki pomiarów z 288 stacji w całym kraju są w prosty sposób dostępne dla każdego - na portalu "Jakość Powietrza" i w aplikacjach mobilnych GIOŚ. Warto wiedzieć, że zgodnie z prawem (ustawa z dnia 20 lipca 1991 r. Nasze pomiary wykonywane są metodami referencyjnymi lub przy użyciu metod równoważnych metodom referencyjnym. Co to oznacza? Referencyjne metody pomiaru zanieczyszczeń to takie, które w wyniku prowadzonych wieloletnich badań naukowych zostały wskazane jako najlepsze. Aby dane zostały uznane za wiarygodne, urządzenia pomiarowe wraz z aparaturą pomocniczą muszą na bieżąco podlegać wzorcowaniu, kalibracji, przeglądom, serwisowi. Finalnie dane muszą być poddane kilkustopniowej weryfikacji. Tak właśnie jest w przypadku pomiarów GIOŚ. Wykonywane przez nas badania są objęte systemem zapewnienia i kontroli jakości. Czuwa nad tym powołane w ramach GIOŚ Krajowe Laboratorium Referencyjne ds. Posiadamy potwierdzone bardzo wysokie kompetencje w realizacji badań jakości powietrza, czego dowodem są sukcesy na arenie międzynarodowej. W 2022 r. Krajowe Laboratorium Referencyjne ds. Jakości Powietrza Atmosferycznego GIOŚ, w ramach badań porównawczych zanieczyszczeń pyłem zawieszonym PM2,5/PM10, zostało ocenione przez Wspólnotowe Centrum Badawcze Komisji Europejskiej najlepiej pośród 20 laboratoriów z krajów UE biorących udział w badaniach. Uzyskujemy także sukcesy w badaniach porównawczych z zakresu zanieczyszczeń gazowych. W ramach monitoringu jakości powietrza badamy i oceniamy stan zanieczyszczenia powietrza zgodnie z przepisami prawa krajowego i unijnego. Sieć stacji pomiarowych jakości powietrza w Polsce jest bardziej rozbudowana niż wymagają od nas tego przepisy dyrektyw unijnych. Wyniki pomiarów powietrza, aktualizowane co godzinę, są dostępne w czasie rzeczywistym na portalu www GIOŚ „Jakość Powietrza” w Polsce oraz na urządzeniach mobilnych, poprzez aplikację. Monitoring jakości powietrza GIOŚ prowadzony jest zgodnie z ustawą z dnia 27 kwietnia 2001 r. - Prawo ochrony środowiska transponującą wymagania dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/50/WE z dnia 21 maja 2008 roku w sprawie jakości powietrza i czystszego powietrza dla Europy, dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2004/107/WE z dnia 15 grudnia 2004 r. w sprawie arsenu, kadmu, niklu, rtęci i wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w otaczającym powietrzu, oraz dyrektywy Komisji (UE) 2015/1480 z dnia 28 sierpnia 2015 r.
Pomiary zanieczyszczenia powietrza pyłem zawieszonym PM10 i PM2,5, zgodnie z rozporządzeniem MŚ z dnia 13 września 2012 r. w sprawie dokonywania oceny poziomów substancji w powietrzu (Dz. U. z 2012 r., poz. 1032), powinny być prowadzone w taki sposób, by osiągnąć co najmniej 90% ważnych danych w roku, przy niepewności pomiarowej wynoszącej nie więcej niż 25%. W pomiarach pyłu zawieszonego istotne dla prawidłowości ich prowadzenia jest sprawdzanie parametrów prędkości przepływu powietrza, dbałość o czystość poboru prób, a w przypadku pomiarów automatycznych również badanie równoważności tych pomiarów z pomiarami grawimetrycznymi. Oznacza to, że na każdym z tych etapów dane mogą zostać poddane ewentualnej korekcie.
Kryteria lokalizacji stacji pomiarowych określa rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 13 września 2012 r. w sprawie dokonywania oceny poziomów substancji w powietrzu. W wypadku Państwowego Monitoringu Środowiska wszystkie punkty pomiarowe spełniają określone wymogi dotyczące ich umiejscowienia, tak, by uzyskiwany w danej lokalizacji wynik był jak najbardziej reprezentatywny dla danej strefy. Dodatkowo, co pięć lat, WIOŚ wykonuje ocenę (tzw. ocena pięcioletnia), której celem jest m.in. W strukturach Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska znajduje się Krajowe Laboratorium Referencyjne i Wzorcujące z siedzibą w Krakowie, które zostało powołane do zapewnienia jakości i spójności pomiarowej wojewódzkich sieci monitoringu jakości powietrza. Do zadań KLRiW należy m.in.
Niskokosztowe Czujniki a Pomiary Referencyjne
Oferowane na rynku komercyjnym tzw. niskokosztowe czujniki do pomiarów zanieczyszczeń powietrza, a w szczególności do pomiarów stężeń pyłu zawieszonego PM10 i PM2,5 w powietrzu, nie są urządzeniami pracującymi zgodnie z wyżej opisaną metodyką referencyjną. Niejednokrotnie lokalizacja czujników niskokosztowych stosowanych przez osoby indywidualne czy też w ramach różnego rodzaju projektów, nie spełnia wymogów zapisanych w rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 13 września 2012 r. W związku z powyższym, śledząc w Internecie informacje na temat stężeń pyłu zawieszonego, które są generowane za pomącą niskokosztowych czujników, należy mieć na uwadze, iż pomiary te mogą być obarczone błędem, co w konsekwencji może wprowadzać użytkowników tych informacji w błąd.
Należy mieć na uwadze, iż nie można dokonywać bezpośredniego porównania wyników pomiarów jakości powietrza prowadzonych w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska oraz wyników pomiarów niskokosztowych czujników.
tags: #jak #mierzy #się #jakość #powietrza #metody

