Взгляд

Мониторинг воздуха: ответы на главные вопросы

Свалка мусора, лесной пожар или сброс загрязнителей в водоем, как правило, очевидны. Их можно снять на камеру, зафиксировать и с доказательствами обратиться за помощью, направить жалобу. Но как зафиксировать выбросы в атмосферу? Разбираемся, как государство и обычные люди следят за качеством воздуха.

ТЭЦ-21 — предприятие энергетики московской энергосистемы. Фото: Антон Денисов / РИА Новости

Зачем следить за воздухом

Загрязнения воздуха часто не видны глазу. Вдыхая вредные вещества мы осознаем это, если видим задымленность, или чувствуем неприятный запах. Но обычно человек не ощущает, чем дышит. 

Последствия вдыхания вредных веществ в виде, например, головной боли, легко списать на усталость или другие причины. Даже если мы знаем, что надышались чего-то вредного, потому что пахло «гарью» или «химией» или видели дым, доказать что-то трудно, ведь «виновник» улетучился. 

Загрязнения воздуха могут приводить к развитию сердечно-сосудистых, респираторных и онкологических заболеваний. Это не происходит за один вдох. Вредные вещества накапливается в организме совокупно с другими факторами, в частности с последствиями курения, что со временем приводит к хроническим заболеваниям. В этом «коварство» загрязнения воздуха.

Сейчас загрязнение воздуха убивает больше человек, чем СПИД, малярия и туберкулёз вместе взятые. Больше всего от грязного воздуха страдает население стран со средним и низким уровнем дохода.

По данным Всемирной Организации Здравоохранения, 92% населения планеты живут в зонах неудовлетворительного состояния воздуха, и это загрязнение способствует 1 из 8 смертей.

Источников загрязнений множество: промышленность, свалки, лесные пожары, транспорт. Именно на автотранспорт в большинстве крупных городов России приходится 80-90 % всего объёма загрязняющих веществ в воздухе. Поэтому даже если поблизости нет дымящих труб заводов или мусорного полигона, от выбросов автомобилей почти никому не укрыться. 

Воздух один на всех, поэтому так важно знать, чем мы дышим. Эту задачу решает мониторинг воздуха.

Как появился мониторинг

Идея мониторинга загрязнения воздуха, как и в целом состояния окружающей среды, появилась в начале 70-х. В те годы в обществе, в мире начался пик обеспокоенности экологическими проблемами. В 1972 году Организация Объединённых Наций провела первую международную конференцию по проблемам окружающей среды человека в Стокгольме. Первые обсуждения глобального мониторинга окружающей среды связаны с международными организациями — ЮНЕСКО и ООН. 

Советский учёный, руководитель гидрометеорологической службы, участник межправительственных совещаний ООН Юрий Антониевич Израэль, определял термин «экологический мониторинг» как систему наблюдений, позволяющую выделить изменения состояния биосферы под влиянием человеческой деятельности. 

Мониторинг воздуха — часть экологического мониторинга. Его задача — отслеживать текущее состояние атмосферы, а также собирать данные, создавая историю наблюдений. 

Что измеряют датчики мониторинга

Основные загрязнители воздуха, которые необходимо мониторить согласно «Руководящим принципам ВОЗ по качеству воздуха»:

  • взвешенные частицы (обозначаются PM10, PM2.5 и PM0.1 по их размеру в микрометрах) — мелкодисперсные частицы
  • двуокись азота (NO2)
  • приземный озон (O3)
  • двуокись серы (SO2)

Взвешенные частицы оказывают больше влияния на здоровье людей, чем прочие загрязнители.

Это сложный химический коктейль, в основном из сульфатов, нитратов, аммиака, хлористого натрия, сажи, минеральной пыли и воды. Размер менее 10 микрон позволяет им оседать глубоко в легких, а частицам менее 2,5 микрон — проникать в кровеносную систему. Это усугубляет риск развития сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний, а также рака легких.

По информации ВОЗ, в 2016 году около 4,2 миллиона смертей было вызвано влиянием частиц PM2.5. 

Датчики общественного мониторинга, как правило, измеряют именно концентрацию взвешенных частиц PM2,5 и PM10 в мкг/ куб. м. Иногда они также показывают температуру, относительную влажность и давление. Анализ газового состава воздуха требует более сложных устройств, чем на пыль и поэтому такие датчики более дорогостоящие и пока не распространены в народном мониторинге.

Мониторинг воздуха в мире

Далеко не во всех странах мониторинг воздуха реализован на уровне государства. Согласно докладу ООН (2019 год) в большинстве стран с высоким доходом действуют широкомасштабные системы мониторинга качества воздуха, которые обеспечивают непрерывные, ежечасные измерения уровней загрязнения.  Однако в странах с низким и средним уровнем дохода, где качество воздуха обычно хуже, такие системы встречаются реже или не обеспечивают столь обширного охвата. 

Некоторые страны, особенно в Африке, вообще не имеют станций мониторинга. В ряде стран, испытывающих серьезные проблемы с качеством воздуха, таких как Китай и Индия, за последние годы были проведены масштабные исследования. Там разместили сотни  (в Индии) и тысячи (в Китае) новых станций для отслеживания состояния воздуха.

Жительница Пекина в защитной маске во время смога, 2018 год. Фото: Анна Раткогло / РИА Новости

Люди в странах, где государственные системы мониторинга не справлялись, начали брать решение проблемы в свои руки. Так зародился общественный мониторинг воздуха. Это стало возможным лишь в последнее десятилетие, с появлением доступных датчиков.

Сети общественного мониторинга воздуха

Примеры общественного мониторинга воздуха уже есть в США, Великобритании, Бельгии, Германии, Польше, Пакистане и других странах. Появились они и в России.

Обычно всё начинается с инициативной группы жителей местности с сильно загрязненным воздухом. Чтобы предъявить доказательства вреда своему здоровью, активисты начинают общественный мониторинг с установки простых датчиков у себя за окном. В наблюдение вовлекается все больше жителей, и постепенно местность покрывается сетью датчиков. Полученные данные становятся достоянием общественности, обычно в виде онлайн-карты, и доказывают — проблема есть. С этим приходится считаться регулирующим органам, ведь выбросы уже нельзя скрыть или игнорировать.

Так в США за последние 5 лет сеть общественного мониторинга из датчиков Purple Air разрослась до около 10000 точек и была добавлена на официальную карту Агентства по охране окружающей среды США и Федеральной лесной службы США. И хотя данные этих датчиков на карте сопровождает дисклеймер об их недостаточной точности, всё же масштабы сети Purple Air так велики, что эти показания имеют вес.

Фото: airnow.gov

«Где-то, где иначе датчика бы не было совсем, гораздо лучше иметь недорогой датчик, чем совсем никакого», — рассуждает Энтони Векслер, возглавляющий Исследовательский центр качества воздуха в Калифорнийском университете в Дэвисе.

«Недорогие датчики прекрасны, поскольку дают возможность жителям страдающим от загрязнений дать оценку происходящему, обратиться в регулирующие органы и сказать: “эй, эти ребята нас убивают”».

Другой сопоставимый по масштабам общественный мониторинг Luftdaten разросся в Европе, зародившись в Штутгарте (Германия) в 2015 году. Затем Luftdaten переросло в сообщество Sensor.Community — это глобальная сенсорная сеть, управляемая участниками, которая создает открытые данные об окружающей среде.

Каждый может установить датчик наблюдения за состоянием уже не только воздуха, но и шума, и зарегистрировать его в системе. Так растёт сеть участников, данные становятся точнее и доступны для всех в режиме реального времени.

В России проекты общественного мониторинга существуют в Москве, Челябинске, Красноярске и Сибае, и постепенно распространяются по всей стране.

Первым появился «Челябинск, дыши!» в 2016 году, когда экоактивисты начали борьбу за чистый воздух в своем городе. Дмитрий Закарлюкин, инициатор мониторинга, был обеспокоен влиянием загрязнения на здоровье своих детей. Попытавшись разобраться в источниках и данных, понял, что нет единого и ясного представления о качестве воздуха и главных источниках загрязнения, запустил свой проект — независимый мониторинг.

В Москве с 2002 года за воздухом официально следит Мосэкомониторинг. Данные собираются с 56 автоматических станций контроля загрязнения атмосферы. Гринпис в рамках проекта «Чистый воздух» обратил внимание на то, что данные Мосэкомониторинга представлены в неудобном виде, и в августе 2017 запустил интерактивную карту «Чем дышит, Москва». На ней данные ведомства представили в понятном посетителям формате. Вслед за этим в сентябре 2017 года портал ведомства решили модернизировать. Это заняло 6 месяцев, в течении которых он был недоступен. Тогда в конце 2018 первые станции независимой гражданской системы мониторинга появились и в столице. Сейчас их более 120.

Государственные и общественные системы мониторинга в идеале должны существовать параллельно. В случае выбросов, которые кто-то хочет «подкорректировать» в отчетах или скрыть, это невозможно сделать. В показаниях альтернативной системы всё будет видно.

Государственный мониторинг воздуха в России

ВОЗ называет мониторинг необходимым шагом в решении проблемы грязного воздуха со стороны государств: «Многие источники загрязнения атмосферного воздуха не могут контролироваться отдельными людьми, и требуют консолидированных действий» в разных секторах и на многих уровнях. 

Как заявил 15 января 2020 президент России, полноценная система экологического мониторинга воды, воздуха и почвы, будет создана в России в ближайшие годы.

В рамках нацпроекта «Экология», существует федеральная программа «Чистый воздух». Изначально его задачей было решение проблемы в 12 наиболее загрязненных городах, где до 2025 года на 20% должны быть снижены выбросы в атмосферу.

Аудитор Счетной палаты М.А. Мень оценил работу федерального проекта «Чистый воздух» как не достаточную для кардинального снижения уровня загрязнения воздуха. 

Сейчас в нацпроект «Экология» вносятся изменения. В новом указе Президента о национальных целях до 2030 года говорится о снижении выбросов опасных загрязняющих веществ для человека и природы в два раза. 

«О гос мониторинге на федеральном уровне говорят уже довольно давно и мы [Гринпис] уже неоднократно отправляли свои предложения по его организации, в первую очередь должен быть доступ к открытым, актуальным, полным данным о всем спектре загрязняющих веществ, позволяющим оценить уровень риска для здоровья и стать инструментом принятия решений для минимизации загрязнения», — Василий Яблоков, Гринпис России.

Год назад реализовать федеральную систему мониторинга воздуха вызвался «Ростех». Но в октябре 2020 Росприроднадзор заявил, что создание системы откладывается ещё на год, потому что «поставщик не выбран».

Сервисы и приложения для контроля за воздухом

Спутниковые снимки позволяют также один из инструментов контроля состояния воздуха. На них можно увидеть содержание взвешенных частиц PM 2.5 в воздухе. Загрязнение атмосферы через космоснимки обнаруживает и показывает проект Earth

Сайт Air Visual объединяет данные спутниковых измерений, официальных станций мониторинга и прогнозы погоды с помощью моделирования и отображает в режиме настоящего времени. 

Помимо онлайн-карт и сайтов существуют приложения для контроля состояния атмосферы в конкретной точке. Самое крупное из них — AirVisual — собирает данные по всему миру как из государственных источников, так и общественных, а также данные о состоянии воздуха на основе космоснимков. 

Интерфейс приложения AirVisual. Фото: AirVisual

В приложении можно увидеть рейтинг загрязненности городов, планируя поездку, или оценить уровень загрязнения в текущем местоположении.

Но важно понимать, что системы мониторинга пока несовершенны и сильно отличаются в разных странах. Поэтому ни одно приложение ещё не является  гарантией чистоты воздуха за окном. Однако с установкой каждого нового датчика качество данных повышается. 

Как установить датчик

В России датчик можно приобрести примерно за 50 евро или собрать самостоятельно за 2000-3000р. Для работы станции необходим источник питания 5В и не менее 0,5А, а также беспроводное подключение к сети интернет. Активисты из Москвы проводят мастер-классы по сборке датчиков.

Датчики устанавливаются за окном или на балконе. Но чтобы данные были объективны, лучше избегать мест, где часто курят или паркуются грузовики.

Затем датчик нужно подключить к сети и начать отправку данных.

Что делать с данными датчиков

Как пожаловаться на грязный воздух, имея показания датчиков? Жалобу на состояние воздуха  можно отправить с помощью карты «SOS! Воздух» или напрямую в Роспотребнадзор.

«Экосфера» недавно писала о битве за воздух в московском районе Очаково-Матвеевское. Благодаря мониторингу местным жителям уже удалось добиться сноса одного из источников загрязнения —  асфальтобетонного завода в промзоне. 

Битва за чистый воздух. Народный мониторинг в Очаково

Жизнь после установки датчика

Загрязнения воздуха не знают границ и легко преодолевают расстояния в сотни и даже тысячи километров вместе с воздушными потоками. Поэтому мониторинг важен повсеместно в глобальном масштабе.

Данные сами по себе не делают воздух чище. Жалобы, даже подкрепленные данными, не всегда сразу позволяют решить проблему.

Тем не менее мониторинг повышает осведомленность людей о проблеме, и вдохновляет их менять свой образ жизни. Данные могут использоваться при выборе жилья в благоприятном месте, влияя на рынок недвижимости, заставляют людей пересесть на велосипед, обращать больше внимания на самочувствие или уехать из города на природу в неблагоприятные дни.

Поделиться:

Поделиться в facebook
Поделиться в vk
Поделиться в twitter
Поделиться в telegram
Поделиться в whatsapp
Поделиться в odnoklassniki
Поделиться в email

Подпишитесь на

Рассылку

Мы обещаем не спамить, только самое важное из Экосферы!

Нажав кнопку «Подписаться», я соглашаюсь получать электронные письма от «Экосферы» и соглашаюсь с тем, что письма могут содержать информацию рекламного характера в соответствии со ст.18 ФЗ «О рекламе» от 13.03.2006 № 38-ФЗ.

Подпишитесь на новости

Обещаем не спамить, только самое важное из Экосферы!

В наших сетях еще больше материалов по теме «Экология»:

Нажав кнопку «Подписаться», я соглашаюсь получать электронные письма от «Экосферы» и соглашаюсь с тем, что письма могут содержать информацию рекламного характера в соответствии со ст.18 ФЗ «О рекламе» от 13.03.2006 № 38-ФЗ.