Чем мы дышим? Как работает система мониторинга качества воздуха в Киеве

Опасный уровень загрязнения воздуха стал не просто цифрами в отчетах экологов, а реальностью, с которой сталкиваются киевляне ежедневно. Все мы неделями наблюдали сильную пыль и смог в столице, а показатели в "Киеве цифровом" пугали высоким уровнем опасности. УНН проверили, кто и как отслеживает качество воздуха в Киеве и какое влияние на здоровье людей имеет загрязнение.

Люди чувствуют усталость, головную боль и удушье, но не всегда задумываются, что именно воздух, которым мы дышим, становится причиной плохого самочувствия. Обычно мы обращаем внимание на это только когда чувствуем неприятный запах или видим серую мглу, или же тогда, когда появляется информация, что показатели загрязнения воздуха превышены. А откуда берутся эти показатели? Кто и как собирает и формирует данные? УНН решил разобраться в этом вопросе.

Мониторинг от столичной власти 

Системой мониторинга качества воздуха, внедренной Киевской городской государственной администрацией занимается Департамент защиты окружающей среды и адаптации к изменениям климата.

Развитие мониторинговой системы качества воздуха столицы началось в 2020 году. В Департаменте говорят, что формировали ее на основе опыта других стран. Например, в Киеве используется аналогичное оборудование, что и в Вене и Копенгагене. Сначала были установлены две референтные (высокоточные) станции, которые собирали данные о качестве атмосферного воздуха. Впоследствии, в 2021 году систему дополнили еще тремя станциями. А в 2022 году, перед началом полномасштабного вторжения, удалось запустить в действие еще два дополнительных поста. Поэтому сейчас в Киеве установлено 7 станций мониторинга качества атмосферного воздуха, которые расположены в Дарницком, Днепровском, Подольском, Шевченковском, Святошинском и Голосеевском районах. Однако, как отмечает директор Департамента защиты окружающей среды и адаптации к изменениям климата Александр Возный - постов должно быть больше.

"Их нужно больше. Еще где-то 15-17, просто учитывая то, что все оборудование импортное и дорогостоящее, в период действия военного положения мы приостановили закупку этого оборудования, потому что сейчас есть несколько более важные вещи, на которые надо тратить средства бюджета. А для информирования и сбора информации 7-ми постов вполне достаточно.",- пояснил Александр Возный.

Кроме, референтных (высокоточных) станций, в столице также размещено еще 46 индикативных датчиков, которые помогают наблюдать за качеством воздуха и в тех районах Киева, где нет основных станций.

Референтные станции и индикативные датчики

Разница между референтными станциями и индикативными датчиками заключается в том, что последние собирают пробы с меньшей частотой и с меньшей точностью их измеряют. Референтные станции - это посты, размером с контейнер, которые занимают небольшую площадь, и являются достаточно автономными, ведь не требуют специального работника для выполнения всех задач. Все выполняет компьютер. Такие станции предназначены для измерения широкого спектра загрязнений с большей точностью. А индикативные датчики меньше по размеру, их можно размещать на столбах или деревьях, и основная их функция - дополнять всю систему. Впрочем сейчас часть индикативных  датчиков находятся на техническом обслуживании. Но уже скоро их обещают вернуть.   

Датчики регулярно проходят калибровку - это настройка и проверка точности измерительных приборов, которая устанавливает соответствие между показаниями прибора и реальными значениями, которые он должен измерять. Это делается, чтобы убедиться, что прибор показывает правильные результаты во время работы. А также датчики проходят поверку, то есть выдачу соответствующего документа об исправности оборудования. 

Где посмотреть результаты анализа мониторинговой системы КГГА?

Все данные, которые собирают датчики мониторинговой системы есть в свободном доступе для каждого и посмотреть их можно или на сайте Департамента, или в приложении "Киев Цифровой".

"Одним из преимуществ мониторинговой системы является то, что она автоматизирована и user-friendly. Иными словами, все данные, которые ежеминутно собирают датчики - автоматически поступают в систему и жители города могут наблюдать за состоянием воздуха в реальном времени в приложении "Киев Цифровой", - отметил директор Департамента защиты окружающей среды и адаптации к изменениям климата.

Средства на воплощение проекта выделялись из городского бюджета. Однако, доукомплектовывали эту систему за средства меценатов. К примеру, после начала полномасштабного вторжения, когда рашисты захватили ЧАЭС, люди начали задаваться вопросом о радиационном фоне в столице. В тот момент откликнулась компания, которая бесплатно подарила городу и интегрировала в систему мониторинга датчики измерения радиации. Поэтому сейчас вместе с качеством воздуха в приложении "Киев цифровой" можно наблюдать и за радиационным фоном столицы.

Центральная геофизическая обсерватория имени Бориса Срезневского - из чего состоит система мониторинга

Центральная геофизическая обсерватория имени Бориса Срезневского наблюдает за качеством воздуха в столице с 1965 года. На сегодня обсерватория имеет 16-ть стационарных постов наблюдений, оборудованных необходимыми приборами для отбора проб воздуха. Они расположены в 8-ми из 10-ти районов Киева. Отсутствуют ПСЗ только в Дарницком и Святошинском районах.

Кроме Киева, Центральная геофизическая обсерватория имени Бориса Срезневского также обслуживает по показателям лабораторного контроля Киевскую область. Например, посты есть в Белой Церкви, Броварах, Украинке и Обухове. Также из-за отсутствия собственных химических лабораторий в Житомире и Чернигове, обсерватория проводит анализ проб и для этих городов.

"Раз в неделю на их постах отбираются пробы и отправляются нам. Мы анализируем, а в конце месяца собирается вся информация, мы ее отправляем в наш информационный отдел, а они уже им предоставляют справки о загрязнении атмосферного воздуха в их городах. Затем на основе всех этих данных готовится полугодовая справка по состоянию воздуха, и так же ежегодник по всей Украине."- рассказала начальница лаборатории наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха Нина Ротач.

Как исследует воздух Центральная геофизическая обсерватория

Отбор проб проводится 4 раза в сутки и происходит в соответствии с  существующими государственными стандартами и руководящими документами. Здесь процесс проверки качества воздуха проходит несколько дольше, по сравнению с мониторинговой системой КГГА. Сначала пробы отбираются в стеклянные устройства-поглотители Рихтера или сорбционные трубки с сорбентом. Далее на пост приезжают лаборанты, собирают пробы и отвозят их в лабораторию. Там уже проводится анализ проб атмосферного воздуха в соответствии с требованиями "Руководства по контролю загрязнения атмосферы" от 1991 года.

За год на 16 постах обсерватории отбирается до 80-90 тысяч проб, которые анализируются в лаборатории наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха.

Для анализа проб в лаборатории используются фотоколориметрические, атомно-абсорбционные, спектрофотометрические методы и методы газовой хромотографии, а также традиционные физико-химические методы анализа.

Оборудование, которое используют в обсерватории каждый год проходить техническую проверку, равно как и мониторинговая система КГГА, вышеупомянутые - калибровка и поверка приборов. Также в этом году лаборатория наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха прошла аттестацию от ГП "Укрметртестстандарт". 

Свои исследования обсерватория публикует на сайте в виде ежедневных таблиц с зафиксированными показателями и в виде сводной информации с показателями за месяц. 

Альтернативные системы мониторинга и как Киев стал мировым лидером по загрязненности воздуха 

По общему индексу загрязнения атмосферы, столица регулярно входит в перечень городов с высоким уровнем загрязнения.

Среди международных организаций, борющихся с загрязнением воздуха  есть швейцарская компания "IQAir", которая формирует мировой индекс состояния атмосферного воздуха. Так, в 2022 году, по данным этой компании, Киев попал в антирейтинг самых загрязненных городов мира. Именно тогда Департамент защиты окружающей среды и адаптации к изменению климата активно работал над своей системой мониторинга качества воздуха. И они обнаружили, что источником информации для "IQАir" выступали 8 анонимных пользователей на территории города Киева. Как объясняют в КГГА, это были люди, которые установили частные датчики, например, просто у себя во дворе. Проблемным, по словам Возного, стало то, что эти датчики измеряли загрязнение лишь по одному показателю - PM 2.5 (взвешенные твердые микрочастицы) и не всегда предоставляли точные данные. 

"На основании этих данных Киев попадал в рейтинг самых грязных городов. Мы начали развивать городскую систему, у нас появилась более достоверная информация о состоянии воздуха. Мы связались с "IQair", и подготовили соответствующее программное обеспечение для того, чтобы они брали данные из городской системы мониторинга. Потому что было очень важно, чтобы они оперировали именно достоверными данными, которые определены нашими нормативами и законами. К тому же мы это делаем за счет более точного оборудования.",- рассказал Александр Возный.

С тех пор, по словам директора Департамента, Киев перешел к рейтингам чистейших  столиц мира. Например, в 2023 году Киев занял 22 место в рейтинге городов с чистейшим воздухом.

Данные из системы мониторинга все желающие могут получить не только через Киев цифровой или уже упомянутый "IQАir", но и на платформе Saveecobot. Кроме того там можно увидеть, что мониторинг качества воздуха осуществляется и частными или общественными инициативами, а также свой пост имеет Киевский национальный университет им.Тараса Шевченко. 

Кроме того, данные обнародует портал проекта "Всемирный индекс качества воздуха". На интерактивной карте проекта отображаются данные с большого количества датчиков. Однако, нам не удалось обнаружить там данные из системы мониторинга установленной КГГА. Зато там отображены датчики установленные по частной или общественной инициативе (доверять их данным или нет - вопрос открытый), часть из которых уже длительное время неактивна. Еще один источник информации - интерактивная карта Sensor.Community - глобальной сенсорной сети, которая создает открытые данные об окружающей среде. Но их датчиков в столице немного. 

Наличие каких веществ в воздухе отслеживается и чем они опасны

К основным веществам, которые измеряет мониторинговая система Департамента защиты окружающей среды и адаптации к изменениям климата, относятся: диоксид серы, оксиды азота и углерода, озон, аммиак, сероводород, формальдегид, бензол.

Также измеряются твердые частицы - это мелкая пыль, образующаяся при промышленном производстве, пожарах и сгорании отходов. Система мониторинга качества воздуха КГГА фиксирует состояние воздуха с помощью общего индекса качества воздуха CAQI. Этот индекс измеряется показателями нескольких загрязнителей, концентрация которых в больших дозах наносит вред человеческому здоровью. Дальше цифровому показателю CAQI присваивается уровень, отображающий потенциальный вред для здоровья человека. КГГА использует пятиуровневою шкалу, в которой показатель CAQI варьируется от 0 до превышающего сотню.  

На постах Центральной геофизической обсерватории имени Бориса Срезневского также отбираются и анализируются все выше перечисленные вещества. Но и кроме них, в лаборатории делают замеры взвешенных веществ, растворимых сульфатов, диоксид азота, фенола, хлористого и фтористого  водорода, тяжелых металлов. 

Основными загрязняющими веществами в воздухе столицы являются формальдегид и диоксид азота. Среднегодовые концентрации этих веществ превышают среднесуточную предельно допустимая концентрация в 2-3 раза. Особенно в теплые периоды года среднемесячные концентрации этих примесей могут достигать превышений санитарно-гигиенических норм в 5-6 раз. Если говорить о формальдегиде, это бесцветный газ, который образуется в результате несовершенного сжигания ископаемого топлива или отходов. Длительное вдыхание пар этого вещества способно провоцировать не только общую слабость и появление аллергических реакций, но и гораздо более серьезные проблемы со здоровьем, вплоть до развития онкологических заболеваний. Сильное отравление формальдегидом может спровоцировать развитие изменений даже на генном уровне. 

Диоксид азота - это также бесцветный газ, попадающий в воздух из автомобильных выхлопов, которые и являются основным источником загрязнения воздуха в городе. Автомобильные выхлопы достигают 80% от всех выбросов в атмосферный воздух города.

Также в воздухе некоторых районов Киева отмечаются повышенные концентрации взвешенных веществ, оксида углерода, фенола, оксида азота. Такие вещества, в частности оказывают негативное влияние на дыхательные пути и нервную систему.