Ô nhiễm không khí , được hiểu là sự phát thải các chất gây ô nhiễm vào khí quyển với lượng có hại cho sự sống và môi trường nói chung, đã trở thành một vấn đề lớn trong những thập kỷ gần đây.
Do đó, tầm quan trọng của việc đo lường chất lượng không khí trong một khu vực không thể bị đánh giá thấp, vì điều này giúp xác định mức độ ô nhiễm do các chất gây ô nhiễm và từ đó, thông tin cần thiết về chất lượng không khí được truyền đạt đến cộng đồng để mọi người có thể điều chỉnh hành vi của mình nhằm giữ gìn sức khỏe.
Đo lường ô nhiễm không khí là gì?
Đo lường ô nhiễm không khí là quá trình thu thập và đo lường các thành phần của ô nhiễm không khí, bao gồm khí và các hạt bụi (PM2.5 và PM10). Trước đây, người ta sử dụng máy đo lượng mưa và máy đo lượng lắng đọng (máy thu gom bụi) để đo mưa axit và bụi tương ứng.
Tuy nhiên, trong thời gian gần đây, việc đo lường ô nhiễm không khí phần lớn được tự động hóa, dẫn đến sự ra đời của nhiều phương pháp đo ô nhiễm không khí khác nhau , được thực hiện bằng nhiều thiết bị và kỹ thuật khác nhau.
Những phạm vi này từ các ống nghiệm hấp thụ đơn giản được gọi là ống khuếch tán đến các cảm biến vật lý và hóa học rất phức tạp giúp thực hiện các phép đo ô nhiễm theo thời gian thực, được sử dụng để tạo ra các chỉ số chất lượng không khí.
Tại sao chúng ta đo lường ô nhiễm không khí?
Hàng ngày và hàng giờ trên khắp thế giới, chất lượng không khí được đo bằng máy theo dõi liên tục tự động. Cung cấp dữ liệu được sử dụng theo nhiều cách khác nhau, chẳng hạn như để đánh giá Kế hoạch hành động về chất lượng không khí đang tiến triển như thế nào và để kiểm tra tác động đến chất lượng không khí đối với những thay đổi xảy ra trong một tòa nhà mới, chẳng hạn như siêu thị, có thể thu hút nhiều người. phương tiện và kết nối đường bộ.
Thông tin thu được từ các phép đo ô nhiễm không khí cũng có thể được các chuyên gia y tế sử dụng để xác định tác động của không khí bị ô nhiễm đối với sức khỏe của những người sống ở những khu vực đó.
Hơn nữa, chất lượng không khí xung quanh chúng ta là vô cùng quan trọng vì nhiều lý do. Nó không chỉ có ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người, có thể là ngắn hạn và dài hạn, mà còn có thể ảnh hưởng đến sự tồn tại của thực vật (thực vật) và động vật (động vật) mà chúng ta chia sẻ trên hành tinh.
Tuy nhiên, không khí ô nhiễm nặng có thể làm tăng quá trình nóng lên toàn cầu và góp phần đáng kể vào biến đổi khí hậu . Vì lý do này, chính phủ các nước trên thế giới đã ban hành Chỉ số Chất lượng Không khí (AQI), là các hệ thống được thiết lập để giám sát và báo cáo hàng ngày về chất lượng không khí xung quanh theo thời gian thực bằng cách tính đến mức độ ô nhiễm trong không khí.
3 cách hàng đầu để đo ô nhiễm không khí.
Tầm quan trọng của việc đo lường ô nhiễm không khí được thể hiện qua tác động của các chất ô nhiễm đối với sức khỏe con người, môi trường và nền kinh tế. Bằng cách thu thập và đánh giá mức độ ô nhiễm không khí thông qua dữ liệu, chính sách và tiêu chuẩn kịp thời, chính xác có thể được ban hành, có thể đánh giá các chiến lược kiểm soát, đồng thời có thể hỗ trợ nghiên cứu và mô hình để giảm thiểu tác động tiêu cực của các chất gây ô nhiễm cho một môi trường bền vững vì chúng ta chỉ có một hành tinh.
Câu hỏi vẫn là làm thế nào để chúng ta thu thập thông tin về ô nhiễm không khí? Dưới đây là ba cách hàng đầu để chúng ta có thể đo mức độ ô nhiễm không khí trong môi trường.
- Trạm giám sát tự động cố định
- Vệ tinh
- Dụng cụ đo di động
1. Trạm giám sát tự động cố định
Đây là những máy giám sát tự động lớn, được chính phủ đặt tại các địa điểm cố định, nơi có nồng độ khí cao hơn, những khu vực này là những nơi có nhiều khả năng tiếp xúc với các chất ô nhiễm có hại, ví dụ như Trạm giám sát môi trường Victoria ở Hoa Kỳ chuyên giám sát không khí xung quanh chất lượng ở Victoria từ năm 1979.
Tuy nhiên, mặc dù các quy định về chất lượng không khí ở mỗi quốc gia đều khác nhau nhưng các trạm này đều đo lường các chất gây ô nhiễm chính gây tổn hại cho sức khỏe con người và phù hợp với hướng dẫn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO).
Dữ liệu thô về các chất gây ô nhiễm không khí từ các trạm này được thu thập và trình bày dưới dạng dễ hiểu được gọi là chỉ số chất lượng không khí (AQI), được hiển thị trên trang web của chính phủ.
Ưu điểm của trạm đo tự động cố định
- Nó có độ chính xác cao
- Dữ liệu thu được và trình bày có độ tin cậy cao
- Nó chạy 24 giờ hàng ngày.
Nhược điểm của trạm đo tự động cố định
- Việc mua và thiết lập quy trình rất tốn kém
- Trạm cần được bảo trì thường xuyên để hoạt động hiệu quả, do đó cần có hệ thống hỗ trợ nhân viên mạnh mẽ.
- Nó đắt tiền để vận hành.
2. Vệ tinh
Tuy nhiên, nghe có vẻ trái ngược, một trong những cách hiệu quả nhất để giải quyết các vấn đề về thách thức ô nhiễm không khí toàn cầu trên Trái đất là từ ngoài không gian. Bằng cách tận dụng khoa học vũ trụ và sử dụng các vệ tinh trên quỹ đạo quanh hành tinh của chúng ta, một bức tranh chi tiết về các chất gây ô nhiễm có trong bầu khí quyển của chúng ta có thể được xây dựng với sự trợ giúp của vệ tinh.
Đặc biệt, những thiết bị này có thể đo lượng ô nhiễm dạng hạt cũng như ôzôn, carbon monoxide trên mặt đất và các chất gây ô nhiễm chính khác. Việc dự đoán ô nhiễm không khí thông qua hình ảnh từ vệ tinh không gian đóng vai trò quan trọng.
Hai ví dụ quan trọng về hệ thống giám sát vệ tinh bao gồm Hệ thống vệ tinh cực chung (JPSS) và Vệ tinh môi trường hoạt động địa tĩnh-R (GOES-R), cả hai đều được vận hành bởi Cơ quan khí quyển và đại dương quốc gia (NOAA) ở Hoa Kỳ.
Vệ tinh môi trường hoạt động địa tĩnh-R có khả năng đo nồng độ ô nhiễm trong khoảng thời gian 5 phút, trong khi Hệ thống vệ tinh cực chung cung cấp độ phân giải chất lượng không khí cao hơn nhiều mỗi ngày một lần.
Ưu điểm của vệ tinh
- Nó bao phủ toàn cầu và cho phép truy cập miễn phí vào dữ liệu kỹ thuật, ví dụ như Sentinel-5P, có khả năng lập bản đồ địa cầu hàng ngày và đóng góp cho Dịch vụ giám sát khí quyển Copernicus (CAMS), cung cấp thông tin về ô nhiễm không khí, năng lượng mặt trời, sức khỏe trên toàn thế giới. , cưỡng bức khí hậu và khí nhà kính (GHG).
Nhược điểm của vệ tinh
- Nó có độ phân giải thấp
- Độ trễ thời gian được nhìn thấy trong việc truyền dữ liệu.
3. Dụng cụ đo di động
Các phương tiện di chuyển như xe tải và máy bay được trang bị các dụng cụ thích hợp có thể được sử dụng để đo mức độ ô nhiễm không khí. So với các trạm quan trắc tự động, đây là một phương tiện linh hoạt và tiết kiệm chi phí để đo mức độ ô nhiễm không khí ở các khu vực, đặc biệt là ở các cộng đồng và khu vực nông thôn không đủ khả năng chi trả cho các trạm quan trắc tự động cố định.
Ưu điểm của dụng cụ đo di động
- Nếu được xử lý đúng cách bởi một nhà môi trường có kinh nghiệm thì kết quả thu được sẽ có độ chính xác cao
Nhược điểm của dụng cụ đo di động
- Khí thải thải ra từ các phương tiện được sử dụng không được tính đến
- Chúng đắt tiền tương tự như trạm giám sát tự động cố định.
- Chi phí bảo trì cao
- Họ không được lái xe cả ngày vì người điều khiển có thể mệt mỏi và cần nghỉ ngơi nên ô nhiễm xảy ra trong những giờ đó không được xem xét.
- Ngoài ra, việc sử dụng máy bay để xử lý ô nhiễm không khí bao gồm độ phân giải thấp và truyền dữ liệu gần thời gian thực.
Những cách khác để đo ô nhiễm không khí
Một số cách khác để đo ô nhiễm không khí bao gồm
- Việc sử dụng bộ thu thập thụ động
- Việc sử dụng cảm biến chất lượng không khí
Tôi. Việc sử dụng bộ thu thập thụ động
Đây là những thiết bị lấy mẫu chất gây ô nhiễm không khí rẻ tiền, di động và nhỏ gọn. Nó được sử dụng để xác định nồng độ ô nhiễm không khí cơ bản trong một khoảng thời gian nhất định trong khoảng từ 8 giờ đến một tháng.
Chúng không được điều khiển bằng điện và có mức giá rẻ như vậy để sử dụng trong khu vực được đề xuất đánh giá. Tuy nhiên, dữ liệu chỉ được cung cấp trong khoảng thời gian thử nghiệm, điều này làm tăng độ phân giải theo thời gian
ii. Việc sử dụng cảm biến chất lượng không khí
Cảm biến có thể được lắp đặt cả trong nhà và ngoài trời do chi phí thấp và tính chất thuận tiện. Ô nhiễm không khí chỉ là vấn đề môi trường ngoài trời, nó vẫn có thể làm tăng mức độ ô nhiễm đáng báo động trong các tòa nhà, đòi hỏi phải lắp đặt cảm biến trong nhà để đo chất lượng không khí trong tòa nhà.
Ngày nay, tất cả các cảm biến đều có khả năng thông minh và đám mây, giúp bạn dễ dàng theo dõi mức độ ô nhiễm trên bất kỳ thiết bị hỗ trợ wifi nào. Các thiết bị này có xu hướng tiết kiệm chi phí và có thể thu gọn, tuy nhiên, nếu không được xử lý đúng cách do bị cũ và bị trôi, chúng có thể cung cấp dữ liệu không chính xác.
Dụng cụ đo ô nhiễm không khí
1. Mô-đun ozone có khả năng FEM: Giúp xác nhận mức ozone đạt được và cung cấp các phép đo chính xác nồng độ ozone trong không khí trên phạm vi rộng, từ phần tỷ theo thể tích đến giới hạn trên là 100 phần triệu.
2. Mô-đun cacbon đen: Được sử dụng để chỉ ra một thành phần có hại của bụi mịn.
3. Node-S: Thiết bị này đo PM 2.5 , PM 1 , PM 10 và NO 2
4. Mô-đun gió: Phát hiện hướng phát sinh ô nhiễm không khí.
5. Hệ thống giám sát chất lượng không khí thông minh Laminar: Hệ thống này lý tưởng cho việc giám sát theo thời gian thực các chất ô nhiễm tiêu chuẩn, bụi mịn, mức độ tiếng ồn, các thông số thời tiết và các chất gây ô nhiễm dạng khí khác.
Kết luận
Tỷ lệ ô nhiễm không khí đang trở nên đáng lo ngại và do đó cần được giải quyết khẩn cấp. Nó đang trở thành một yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của người dân thành thị và nông thôn, đồng thời gây rủi ro cho sức khỏe con người và môi trường.
Vì vậy, điều quan trọng là phải thực hiện kiểm tra định kỳ thường xuyên về mức độ ô nhiễm trong khí quyển để biết khi nào ô nhiễm đã vượt quá giới hạn cho phép và không ngần ngại tìm kiếm giải pháp môi trường thích hợp. Chính phủ, doanh nghiệp và cá nhân đều có thể giúp giảm thiểu ô nhiễm không khí. Giảm lượng khí thải từ phương tiện giao thông và mức độ ô nhiễm trong khí quyển có thể cải thiện chất lượng không khí.