پایش هوای اتمسفر: ماهیت، روش‌های سازماندهی، سیستم‌ها

2024 نویسنده: Henry Conors | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-12 06:43

پایش کیفیت هوای اتمسفر یک مشاهده سیستماتیک از وضعیت جو، محتوای مواد مضر در آن است. این کار در ارتباط با رشد آلودگی بسیار مهم است. برای اطمینان از پایش هوای جوی شهر از یک پایگاه سازمانی و فناوری مدرن استفاده می شود. مشاهده را می توان در پست های ثابت یا در آزمایشگاه های سیار انجام داد.

آلاینده های اصلی

فعالیت های انسانی به افزایش غلظت غبار، دوده، ذرات معلق در هوا و مولکول های شیمیایی در هوا کمک می کند.

• آلودگی گرد و غبار هم با علل طبیعی و هم با کارهای کشاورزی، ساخت و ساز، صنعت، ترافیک و غیره مرتبط است. هر گونه گرد و غبار (نه فقط صنعتی) برای دستگاه تنفسی انسان مضر است. گرد و غبار آزبست مضرترین آنها محسوب می شود. برخی از گونه هاگرد و غبار ممکن است حاوی مواد رادیواکتیو و سایر اجزای مضر باشد. آلودگی گرد و غبار بر تعادل تابش و ماهیت بارش تأثیر می گذارد. گرمایش جهانی ناشی از انسان را اندکی کند می کند. برای مبارزه با گرد و غبار جوی، کمربندهای جنگلی محافظ، کاشت درختان و فیلترها ایجاد می شود. گاهی اوقات آنها از آبیاری قلمرو، پر کردن خاک استفاده می کنند که سپس گیاهان روی آن کاشته می شوند. برای کسانی که باید به طور مداوم یا مکرر گرد و غبار را استنشاق کنند، تجهیزات محافظ شخصی توصیه می شود.
• انتشار دوده با عملکرد وسایل نقلیه، نیروگاه های حرارتی، شرکت های صنعتی، محل های دفن زباله مرتبط است. هنگامی که پلاستیک، زغال سنگ، نفت و فرآورده های نفتی، زیست توده و گاهی گاز طبیعی سوزانده می شود، آزاد می شود. دوده می تواند مواد مضر را جذب کند و در این صورت برای سلامتی انسان مضر است. دوده خود محصول سوزاندن مواد آلی است که سمی نیست. جریان تابش خورشیدی را کاهش می‌دهد و هنگامی که برف یا یخ برخورد می‌کند، ذوب شدن آن را تسریع می‌کند و به گرمایش جهانی کمک می‌کند.
• آئروسل های شیمیایی زمانی تشکیل می شوند که ترکیبات گوگرد یا نیتروژن با بخار آب واکنش داده و قطرات اسید را تشکیل دهند. افتادن به سطح، می تواند باعث باران اسیدی شود. آئروسل ها همچنین باعث افزایش ابر و افزایش بازتاب زمین می شوند. آئروسل ها به طور قابل توجهی گرمایش جهانی را کاهش می دهند. ترکیبات گوگرد و نیتروژن در حین کار وسایل نقلیه، نیروگاه های حرارتی و شرکت های صنعتی منتشر می شود. و همچنین در طول فوران های آتشفشانی.
• مواد گازی (مولکولی) بسیار متنوع هستند و تحت شرایط طبیعی و مختلف آزاد می شوند.فرآیندهای انسانی بیشترین اهمیت انتشار مواد مضر برای سلامتی و گازهای گلخانه ای است. گازهای گلخانه ای و مخرب لایه ازن اغلب برای قرن ها در جو باقی می مانند و اثرات گسترده ای بر شارهای تشعشعی دارند. متان بالاترین عامل نفوذ در جو است که سبک ترین مولکول را دارد و آن را به یک گاز گلخانه ای همه کاره تبدیل می کند.

چرا پایش محیط زیست انجام می شود

غلظت آلاینده ها در هوای اتمسفر ثابت نیست و به عوامل زیادی بستگی دارد. بنابراین، نظارت سیستماتیک ترکیب آن مورد نیاز است. آنها امکان محاسبه میانگین سطح آلودگی، وابستگی سطح آلودگی به جهت باد، تعیین پویایی آلودگی و ترکیب آن را فراهم می کنند. نظارت در نزدیکی بزرگراه‌ها، شرکت‌های صنعتی، در بخش‌های مرکزی شهر و همچنین در مکان‌های دور از فعالیت‌های انسانی بسیار مهم است.

نتایج پایش محیطی هوای اتمسفر برای تصمیم گیری در سطوح محلی و ایالتی مهم است. آلودگی بالای حمل و نقل نشان دهنده نیاز به تخلیه بزرگراه ها، احداث جاده های کنارگذر در اطراف شهر است. اگر آلودگی شدید در نزدیکی تأسیسات صنعتی مشاهده شود، به این معنی است که اقدامات لازم برای بهبود عملکرد تأسیسات تصفیه یا گسترش منطقه حفاظتی بهداشتی ضروری است. افزایش سطح آلاینده ها در ایستگاه های دور نشان دهنده روندهای نامطلوب منطقه ای یا جهانی است.حل مشکل فقط در سطح دولتی یا بین المللی امکان پذیر است.

روش های نظارت

پایش آلودگی هوا می تواند به روش های مختلفی انجام شود. معمولا از 3 گزینه استفاده می شود:

1. ایستا، زمانی که همه مشاهدات از یک ایستگاه مشاهده انجام می شود.
2. مسیر، زمانی که چندین نقطه نمونه برای مشاهده استفاده می شود.
3. موبایل، زمانی که اندازه گیری ها از نقاط مختلف بسته به جهت باد انجام می شود.

نظارت ثابت

نظارت ثابت برای رصد طولانی مدت و با کیفیت بالا، مشابه مشاهده در ایستگاه هواشناسی استفاده می شود. چنین آزمایشگاه هایی در راحت ترین مکان ها قرار می گیرند. داده های به دست آمده امکان ارزیابی پویایی سطوح آلودگی را در یک دوره زمانی طولانی فراهم می کند. و هم به طور کلی و هم برای اجزای جداگانه. نمونه برداری به طور منظم انجام می شود.

نوع نظارت بر مسیر

مشاهدات مسیر به شما امکان می دهد چندین نقطه را به طور همزمان پوشش دهید، زمانی که تنظیم پست در هر یک از آنها نامناسب است. در این مورد، مطالعه نسبتاً دقیقی از ترکیب هوا در یک منطقه خاص به دست می آید. برای انجام چنین مشاهداتی از وسایل نقلیه استفاده می شود. نمونه برداری در همان نقاط منطقه انجام می شود. یک آزمایشگاه روی چرخ می تواند تا 10 نقطه مشاهده در روز را انجام دهد، اما به طور متوسط از 3 تا 5 نقطه برای مشاهده استفاده می شود. اندازه گیری ها همزمان انجام می شود و ترتیب بازدید از مکان ها تغییر نمی کند.

موبایلنظارت

پست‌های مشاهده سیار، که اغلب به عنوان ایستگاه‌های شعله‌ور شناخته می‌شوند، برای نمونه‌برداری مستقیماً در خارج از کارخانه استفاده می‌شوند. برای چنین مشاهداتی از وسایل نقلیه نیز استفاده می شود. در عین حال فاصله مشخصی از دودکش ها تا محل های اندازه گیری مشاهده می شود. تعداد نقاط اندازه گیری زیاد است، مکان و زمان اندازه گیری آنها بر اساس موقعیت یا به طور خود به خود تعیین می شود. نمونه گیری در مدت زمان کوتاهی انجام می شود.

قوانین کلی برای هر نقطه اندازه گیری، زمین باز و زمین جامد یا سنگفرش زیر پا است.

ویژگی های مشاهدات ثابت

قبل از نصب آلاچیق های ثابت فعالیت های زیر انجام می شود:

• غلظت اولیه آلاینده ها تعیین شده است که برای آن از محاسبات و داده های سایر پست های مشاهده استفاده می شود.
• ویژگی های نقش برجسته و ماهیت توسعه در حال بررسی است.
• طرح هایی برای توسعه آینده در این منطقه، به ویژه برای کارخانه های صنعتی در حال بررسی است.
• بررسی های جامع وضعیت هواشناسی منطقه در حال انجام است.
• نقش مورد نظر حمل و نقل و انرژی در حال تعیین است.

تعداد پست های ثابت در یک سکونتگاه با توجه به وسعت، تعداد ساکنان، وضعیت محیطی، میزان سرسبزی آن تعیین می شود. اگر وضعیت زیست محیطی مساعد نباشد، می توان پست ها را با نرخ: 1 پست در هر 5-10 کیلومتر قرار داد. پست های رصد در شرایط محیطی مختلف قرار دارند: نزدیکمسیرها، در فضاهای سبز، در مناطق مسکونی و صنعتی.

در کشور ما برای استانداردسازی رصدها از همین نوع آلاچیق های نوع POST استفاده می شود که تجهیزات مشابهی دارند. چنین استانداردسازی اجازه می دهد تا گسترش خطاهای احتمالی را که می تواند به دلیل تفاوت در ویژگی های فنی دستگاه ها ایجاد شود، به حداقل برساند. همه مشاهدات ثابت هر روز بدون توجه به فصول و شرایط آب و هوایی انجام می شود.

ویژگی های آزمایشگاه سیار

به عنوان یک آزمایشگاه سیار در کشورمان از مدل استاندارد "Atmosfera-P" استفاده می شود. علاوه بر تجهیزات اندازه گیری کیفیت هوا، مجهز به دستگاه های اندازه گیری هواشناسی نیز می باشد. برای مشاهدات مسیر و سیار استفاده می شود. برخی محدودیت‌ها در شرایط عملیاتی وجود دارد:

• دمای داخل وسیله نقلیه نباید از 35 درجه سانتی گراد تجاوز کند.
• فشار اتمسفر باید بین 680-790 میلی متر جیوه باشد. خیابان
• حد بالای رطوبت 80 درصد است.
• حتی در روسازی سخت، سرعت نباید از 50 کیلومتر در ساعت تجاوز کند.

برای تعیین جهت و سرعت باد از سنسوری استفاده می شود که روی سقف خودرو قرار دارد.

پایش کیفیت هوا چه می کند

سیستم های پایش هوای اتمسفر به دلیل تأثیر مواد مضر بر سلامت انسان و محیط زیست مهم هستند. ATدر برخی از کشورها مانند هند، آلودگی هوا یکی از عوامل اصلی بیماری و مرگ زودرس است. اندازه گیری ترکیب هوای جوی امکان ارزیابی غلظت آلاینده ها و شناسایی مواردی که سطح آنها از MPC بیشتر است را ممکن می سازد. اگر چنین باشد، ممکن است ایجاد مجموعه ای از اقدامات برای کاهش سطح به سطح ایمن منطقی باشد. اهداف اصلی پایش آلودگی هوای محیط:

• مجموعه اطلاعات در مورد کمیت و دینامیک آلاینده ها در منطقه مشاهده.
• تدابیر کافی برای کاهش آلودگی ایجاد کنید.
• کاهش آسیب ناشی از کار شرکت های صنعتی برای افراد ساکن در منطقه رصد.
• ارزیابی میزان آلودگی حمل و نقل در خیابان های شهر.
• ارزیابی امکان سنجی استقرار شرکت های صنعتی جدید یا مبادلات حمل و نقل در منطقه مورد مطالعه.
• ایجاد پایگاه داده در مورد وضعیت اکولوژیکی در منطقه مورد مطالعه.

پایش هوای دولتی

تمام اطلاعات به دست آمده از پایش کیفیت هوای جوی توسط کارشناسان محیط زیست تجزیه و تحلیل می شود. با گذشت زمان، تکنیک های اندازه گیری ساده تر و در دسترس تر می شوند. در روسیه، نظارت دولتی آلودگی هوای جو در همه جا انجام می شود. یکی از مولفه های نظارت بر محیط زیست دولتی است. این توسط مقامات فدرال و سایر مقامات اجرایی مطابق با رویه اتخاذ شده توسط دولت فدراسیون روسیه انجام می شود. فهرست تأسیساتی که پایش هوای اتمسفر در آنها اجباری است،توسط مقامات سرزمینی ایجاد شده است.

نتیجه گیری

بنابراین، نظارت بر وضعیت هوای اتمسفر یک کار بسیار مهم در دنیای مدرن است. سلامت و تندرستی بسیاری از افراد به کیفیت آن بستگی دارد. روش های پایش هوای جوی متفاوت است و به وظایف و شرایط زمین بستگی دارد. طبیعتا نظارت به تنهایی برای حل مشکلات زیست محیطی کافی نیست. تنها اطلاعات لازم را در اختیار مسئولان و مردم قرار می دهد. بر این اساس، لازم است اقدامات کافی برای کاهش سطح آلودگی هوا انجام شود.