أهم 3 طرق لقياس تلوث الهواء

أصبح تلوث الهواء ، المعروف بانبعاث الملوثات في الغلاف الجوي بكميات ضارة بالحياة والبيئة بشكل عام، مشكلة رئيسية في العقود الأخيرة.

لذلك، لا يمكن الاستهانة بالحاجة إلى قياس جودة الهواء في منطقة ما، حيث يساعد ذلك في معرفة مستوى التلوث الناتج عن الملوثات، وفي هذه العملية، يتم نقل معلومات جودة الهواء الضرورية إلى الجمهور حتى يتمكن الناس من تعديل سلوكهم للحفاظ على صحتهم.

ما هو قياس تلوث الهواء؟

قياس تلوث الهواء هو عملية الحصول على مكونات تلوث الهواء وقياسها، وهي الغازات والمواد الجسيمية (PM2.5 وPM10). في الماضي، تم استخدام مقاييس المطر ومقاييس الترسبات (جامعات الغبار) لقياس الأمطار الحمضية والغبار على التوالي.

ومع ذلك، في الآونة الأخيرة، أصبحت عملية قياس تلوث الهواء مؤتمتة إلى حد كبير، مما أدى إلى ظهور طرق مختلفة لقياس تلوث الهواء ، وقد تم إجراؤها باستخدام العديد من الأجهزة والتقنيات المختلفة.

تتراوح هذه من أنابيب الاختبار الماصة البسيطة المعروفة باسم أنابيب الانتشار إلى أجهزة الاستشعار الفيزيائية والكيميائية شديدة التعقيد والتي تؤدي إلى قياسات التلوث في الوقت الفعلي ، والتي تُستخدم لإنشاء مؤشرات جودة الهواء.

لماذا نقيس تلوث الهواء؟

يتم قياس جودة الهواء يوميًا وعلى أساس كل ساعة في جميع أنحاء العالم باستخدام أجهزة المراقبة الآلية المستمرة. والذي يوفر بيانات تُستخدم بطرق مختلفة ، على سبيل المثال ، لتقييم مدى تقدم خطة عمل جودة الهواء ، ودراسة التأثير على جودة الهواء على التغييرات التي تحدث في مبنى جديد ، مثل السوبر ماركت ، التي قد تجذب الكثير المركبات ووصلة الطرق.

يمكن أيضًا استخدام المعلومات التي تم الحصول عليها من قياسات تلوث الهواء من قبل خبراء الصحة للتأكد من تأثيرات الهواء الملوث على صحة الأفراد الذين يعيشون في هذه المناطق.

علاوة على ذلك ، فإن جودة الهواء من حولنا لها أهمية قصوى لمجموعة متنوعة من الأسباب. لا يقتصر تأثيره المباشر على صحة الإنسان على المدى القصير والطويل على حد سواء ، ولكنه يمكن أن يؤثر أيضًا على بقاء النباتات (النباتات) والحيوانات (الحيوانات) التي نتشارك معها الكوكب.

مع ذلك، يُمكن للهواء شديد التلوث أن يُفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري ويُساهم بشكل كبير في تغير المناخ . ولهذا الغرض، قامت حكومات دول مختلفة حول العالم بوضع مؤشرات جودة الهواء، وهي أنظمة مُصممة لرصد جودة الهواء المحيط والإبلاغ عنها يوميًا في الوقت الفعلي، مع الأخذ في الاعتبار مستوى التلوث في الهواء.

أهم 3 طرق لقياس تلوث الهواء.

تظهر أهمية قياس تلوث الهواء في تأثير الملوثات على صحة الإنسان والبيئة والاقتصاد. من خلال الحصول على وتقييم مدى تلوث الهواء من خلال بيانات دقيقة وفي الوقت المناسب ، يمكن إصدار سياسات ومعايير ، ويمكن تقييم استراتيجيات التحكم ، ويمكن دعم البحوث والنماذج للتخفيف من الآثار السلبية للملوثات من أجل بيئة مستدامة لأن لدينا فقط كوكب واحد.

يبقى السؤال كيف نبدأ في جمع المعلومات عن تلوث الهواء؟ المدرجة أدناه هي أهم ثلاث طرق يمكننا من خلالها قياس تلوث الهواء في البيئة.

• محطات المراقبة المؤتمتة الثابتة
• الأقمار الصناعية
• أداة قياس متنقلة

1. محطات المراقبة الآلية الثابتة

هذه كبيرة ، آلات المراقبة الأوتوماتيكية الحكومية المتمركزة في مواقع ثابتة ، والتي تحتوي على تركيزات أعلى من الغازات ، هذه المناطق هي الأماكن التي يكون فيها التعرض للملوثات الضارة أكثر احتمالًا على سبيل المثال محطة المراقبة البيئية فيكتوريا في الولايات المتحدة التي تراقب الهواء المحيط الجودة في فيكتوريا منذ عام 1979.

ومع ذلك ، في حين أن لوائح جودة الهواء تختلف من بلد إلى آخر ، فإن هذه المحطات جميعها تقيس الملوثات الرئيسية التي تضر بصحة الإنسان والتي تتماشى مع إرشادات منظمة الصحة العالمية (WHO).

يتم الحصول على البيانات الأولية عن ملوثات الهواء من هذه المحطات وتقديمها في شكل مفهوم يعرف باسم مؤشر جودة الهواء (AQI) ، والذي يتم عرضه على موقع الحكومة على الإنترنت.

مزايا محطات القياس المؤتمتة الثابتة

• إنه دقيق للغاية
• البيانات التي تم الحصول عليها وتقديمها موثوقة للغاية
• يعمل على مدار 24 ساعة يوميًا.

عيوب محطات القياس المؤتمتة الثابتة

• يعد الشراء وإعداد العملية مكلفًا
• تتطلب المحطة صيانة دورية لتعمل بشكل مناسب وبالتالي تتطلب نظام دعم قوي للموظفين.
• انها مكلفة للعمل.

2. الأقمار الصناعية

قد يبدو الأمر مخالفًا ، ومع ذلك ، فإن إحدى أكثر الطرق فعالية لمعالجة قضايا تحديات تلوث الهواء العالمي على الأرض هي من الفضاء الخارجي. من خلال الاستفادة من علوم الفضاء واستخدام الأقمار الصناعية في مدار حول كوكبنا ، يمكن بناء صورة مفصلة للملوثات الموجودة في غلافنا الجوي بمساعدة الأقمار الصناعية.

على وجه الخصوص ، يمكن لهذه الأدوات قياس كميات التلوث بالجسيمات ، وكذلك الأوزون على مستوى الأرض ، وأول أكسيد الكربون ، وغيرها من الملوثات الرئيسية. يلعب التنبؤ بتلوث الهواء من خلال التصوير من الأقمار الصناعية الفضائية دورًا مهمًا.

من الأمثلة المهمة على أنظمة المراقبة الساتلية نظام الأقمار الصناعية القطبية المشتركة (JPSS) والأقمار الصناعية البيئية التشغيلية الثابتة بالنسبة إلى الأرض- R (GOES-R) ، وكلاهما تديره الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) في الولايات المتحدة الأمريكية.

الأقمار الصناعية البيئية التشغيلية الثابتة بالنسبة إلى الأرض - R قادرة على قياس تركيزات التلوث على فترات زمنية مدتها خمس دقائق ، بينما يوفر نظام الأقمار الصناعية القطبية المشتركة دقة أعلى بكثير لجودة الهواء مرة واحدة في اليوم.

مزايا الأقمار الصناعية

• يغطي العالم ويتيح الوصول المجاني إلى البيانات التقنية على سبيل المثال الحارس 5P ، القادر على رسم خرائط للعالم يوميًا ويساهم في خدمة مراقبة الغلاف الجوي كوبرنيكوس (CAMS) ، والتي توفر معلومات حول تلوث الهواء في جميع أنحاء العالم ، والطاقة الشمسية ، والصحة والتأثير المناخي وغازات الاحتباس الحراري.

مساوئ الأقمار الصناعية

• دقة الشاشة منخفضة
• يظهر تأخير الوقت في نقل البيانات.

3. أجهزة القياس المتنقلة

يمكن استخدام المركبات المتحركة مثل الشاحنات والطائرات المجهزة بالأدوات المناسبة لقياس تلوث الهواء. بالمقارنة مع محطات المراقبة الآلية ، فهي وسيلة مرنة وفعالة من حيث التكلفة لقياس تلوث الهواء في المناطق ، وخاصة في المجتمعات والمناطق الريفية التي لا تستطيع تحمل تكاليف محطات المراقبة الآلية الثابتة.

مزايا أجهزة القياس المتنقلة

• إذا تم التعامل معها بشكل صحيح من قبل خبير بيئي متمرس ، تكون النتيجة التي يتم الحصول عليها دقيقة للغاية

عيوب جهاز القياس المحمول

• لا يتم أخذ الانبعاثات الصادرة من المركبات المستخدمة في الاعتبار
• إنها غالية الثمن مثل محطة المراقبة الأوتوماتيكية الثابتة.
• تكلفة عالية للصيانة
• لا يتم قيادتهم طوال اليوم لأن المشغل قد يتعب ويحتاج إلى الراحة لذلك لا يتم أخذ التلوث الذي يحدث خلال تلك الساعات في الاعتبار.
• أيضًا ، يتضمن استخدام الطائرات لتلوث الهواء عمليات نقل بيانات منخفضة الدقة وشبه في الوقت الفعلي.

طرق أخرى لقياس تلوث الهواء

تشمل بعض الطرق الأخرى لقياس تلوث الهواء

• استخدام المجمعات السلبية
• استخدام مجسات جودة الهواء

أنا. استخدام المجمعات السلبية

هذه هي أجهزة أخذ عينات ملوثات الهواء غير مكلفة ومحمولة ومحمولة وصغيرة الحجم. يتم استخدامه لتحديد تركيزات تلوث الهواء الأساسية على مدى فترة محددة تتراوح من 8 ساعات إلى شهر واحد.

فهي ليست مدفوعة بالكهرباء وبهذه التكلفة رخيصة لاستخدامها في منطقة مقترحة للتقييم. ومع ذلك ، فإن بيانات العرض فقط لفترة الاختبار ، مما يؤدي إلى استبانة زمنية

ثانيا. استخدام مجسات جودة الهواء

يمكن تركيب أجهزة الاستشعار في الداخل والخارج بسبب تكلفتها المنخفضة وطبيعتها المريحة. يعد تلوث الهواء مجرد مشكلة بيئية في الهواء الطلق ، ولا يزال بإمكانه زيادة المستوى المزعج للملوثات في المباني ، مما يتطلب تركيب أجهزة استشعار في الداخل أيضًا لقياس جودة الهواء في المبنى.

في هذه الأيام ، تتمتع جميع المستشعرات بقدرات ذكية وسحابة ، مما يجعل من السهل تتبع مستويات الملوثات على أي جهاز يدعم شبكة wifi. تميل هذه الأجهزة إلى أن تكون فعالة من حيث التكلفة وقابلة للضغط ، ومع ذلك ، إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح نتيجة التقادم والانجراف ، فقد تقدم بيانات غير دقيقة.

أجهزة قياس تلوث الهواء

1. وحدة الأوزون القادرة على FEM: تساعد على تأكيد تحقيق الأوزون، وتوفر قياسات دقيقة للأوزون في الهواء على نطاق واسع يمتد من أجزاء في المليار بالحجم إلى حد أقصى يبلغ 100 جزء في المليون.

2. وحدة الكربون الأسود: تستخدم للإشارة إلى مكون ضار من الجسيمات.

3. جهاز Node-S: يقيس هذا الجهاز الجسيمات الدقيقة PM _2.5 وPM ₁ وPM ₁₀ وNO ₂

4. وحدة الرياح: تكشف الاتجاه الذي يأتي منه تلوث الهواء.

5. نظام مراقبة جودة الهواء الذكي الصفائحي: هذا النظام مثالي للمراقبة في الوقت الحقيقي للملوثات المعيارية، والمواد الجسيمية، ومستوى الضوضاء، ومعايير الطقس، والملوثات الغازية الأخرى.

خاتمة

أصبح معدل تلوث الهواء مثيراً للقلق، ولذا فهو يستدعي معالجة عاجلة. وبات يشكل عاملاً رئيسياً في جودة حياة سكان المدن والأرياف، كما أنه يشكل خطراً على صحة الإنسان والبيئة على حد سواء.

لذلك ، من المهم إجراء فحص روتيني مستمر لمستوى التلوث في الغلاف الجوي لمعرفة متى تجاوز التلوث الحد المسموح به وبدون تردد البحث عن حل بيئي مناسب. يمكن للحكومات والشركات والأفراد المساعدة في تقليل تلوث الهواء. قد يؤدي تقليل الانبعاثات من المركبات ومستويات الملوثات في الغلاف الجوي إلى تحسين جودة الهواء.

توصيات

• حول المجالات الأربعة الرئيسية للأرض وتفاعلاتها.
  .
• 6 أمثلة على التغيرات البيئية - انظر الأسباب.
  .
• أهم 11 أسباب المشاكل البيئية,
  .
• 7 آثار تلوث الهواء الداخلي.
  .
• طرق تقليل تسرب النفط في المحيطات