Die Luftverschmutzung , also die Freisetzung von Schadstoffen in die Atmosphäre in einer Menge, die für das Leben und die Umwelt im Allgemeinen schädlich ist, hat sich in den letzten Jahrzehnten zu einem großen Problem entwickelt.
Daher darf die Notwendigkeit, die Luftqualität in einer Region zu messen, nicht unterschätzt werden, da dies dazu beiträgt, den Grad der durch Schadstoffe verursachten Verschmutzung zu ermitteln, und gleichzeitig werden der Öffentlichkeit wichtige Informationen zur Luftqualität übermittelt, damit die Menschen ihr Verhalten anpassen können, um gesund zu bleiben.
Was ist Luftverschmutzungsmessung?
Die Messung der Luftverschmutzung ist der Prozess der Gewinnung und Messung der Komponenten der Luftverschmutzung, nämlich Gase und Feinstaub (PM2.5 und PM10). In der Vergangenheit wurden Regenmesser und Ablagerungsmesser (Staubabscheider) verwendet, um sauren Regen bzw. Staub zu messen.
In jüngster Zeit ist die Messung der Luftverschmutzung jedoch weitgehend automatisiert worden, was zur Entwicklung verschiedener Methoden zur Messung der Luftverschmutzung geführt hat. Diese Messungen wurden mit einer Vielzahl unterschiedlicher Geräte und Techniken durchgeführt.
Diese reichen von einfachen absorbierenden Reagenzgläsern, die als Diffusionsröhrchen bekannt sind, bis hin zu hochkomplexen physikalischen und chemischen Sensoren, die Echtzeit-Verschmutzungsmessungen ermöglichen, die zur Erstellung von Luftqualitätsindizes verwendet werden.
Warum messen wir die Luftverschmutzung?
Täglich und stündlich wird weltweit die Luftqualität mit automatisierten Dauermonitoren gemessen. Das liefert Daten, die auf unterschiedliche Weise verwendet werden, z. B. um zu bewerten, wie der Aktionsplan zur Luftqualität voranschreitet, und um die Auswirkungen auf die Luftqualität bei Änderungen zu untersuchen, die in einem neuen Gebäude wie einem Supermarkt auftreten, der viele anziehen kann von Fahrzeugen und Straßenanbindung.
Die aus Luftschadstoffmessungen gewonnenen Informationen können auch von Gesundheitsexperten genutzt werden, um die Auswirkungen der verschmutzten Luft auf die Gesundheit der in solchen Gebieten lebenden Personen zu ermitteln.
Darüber hinaus ist die Qualität der Luft um uns herum aus verschiedenen Gründen von größter Bedeutung. Es hat nicht nur eine direkte Auswirkung auf die menschliche Gesundheit, die sowohl kurz- als auch langfristig sein kann, sondern kann auch das Überleben der Pflanzen (Flora) und Tiere (Fauna), mit denen wir den Planeten teilen, beeinträchtigen.
Stark verschmutzte Luft kann jedoch die globale Erwärmung beschleunigen und maßgeblich zum Klimawandel beitragen . Aus diesem Grund haben Regierungen weltweit Luftqualitätsindizes (AQIs) eingeführt. Diese Systeme überwachen und melden die Luftqualität in Echtzeit unter Berücksichtigung des Schadstoffgehalts in der Luft.
Top 3 Methoden zur Messung der Luftverschmutzung.
Die Bedeutung der Messung der Luftverschmutzung zeigt sich in den Auswirkungen, die Schadstoffe auf die menschliche Gesundheit, die Umwelt und die Wirtschaft haben. Durch die Erfassung und Bewertung des Ausmaßes der Luftverschmutzung durch zeitnahe, genaue Daten können Richtlinien und Standards veröffentlicht, Kontrollstrategien bewertet und Forschung und Modelle unterstützt werden, um die negativen Auswirkungen von Schadstoffen für eine nachhaltige Umwelt zu mindern, weil wir nur haben ein Planet.
Die Frage bleibt, wie gehen wir vor, um Informationen über die Luftverschmutzung zu sammeln? Nachfolgend sind die drei wichtigsten Methoden zur Messung der Luftverschmutzung in der Umwelt aufgeführt.
- Automatisierte Überwachungsstationen behoben
- Satelliten
- Mobiles Messgerät
1. Feste automatisierte Überwachungsstationen
Dies sind große, von der Regierung stationierte automatische Überwachungsmaschinen, die sich an festen Orten mit höheren Gaskonzentrationen befinden. Diese Bereiche sind Orte, an denen die Exposition gegenüber schädlichen Schadstoffen wahrscheinlicher ist, z. B. die Umweltüberwachungsstation Victoria in den Vereinigten Staaten, die die Umgebungsluft überwacht Qualität in Victoria seit 1979.
Obwohl die Vorschriften zur Luftqualität von Land zu Land unterschiedlich sind, messen diese Stationen alle die wichtigsten Schadstoffe, die der menschlichen Gesundheit schaden, was den Richtlinien der Weltgesundheitsorganisation (WHO) entspricht.
Von diesen Stationen werden Rohdaten zu Luftschadstoffen gewonnen und in einer verständlichen Form, dem so genannten Luftqualitätsindex (AQI), dargestellt, der auf der Website der Regierung angezeigt wird.
Vorteile feststehender automatisierter Messstationen
- Es ist sehr genau
- Die erhaltenen und präsentierten Daten sind sehr zuverlässig
- Es läuft täglich 24 Stunden.
Nachteile feststehender automatisierter Messstationen
- Es ist teuer, den Prozess zu erwerben und einzurichten
- Die Station erfordert eine regelmäßige Wartung, um angemessen zu funktionieren, wodurch ein starkes Personalunterstützungssystem erforderlich ist.
- Der Betrieb ist teuer.
2. Satelliten
Es mag widersprüchlich klingen, aber eine der effektivsten Möglichkeiten, Probleme der globalen Luftverschmutzungsherausforderungen auf der Erde anzugehen, ist der Weltraum. Durch die Nutzung der Weltraumwissenschaft und den Einsatz von Satelliten im Orbit um unseren Planeten kann mit Hilfe von Satelliten ein detailliertes Bild der in unserer Atmosphäre vorhandenen Schadstoffe erstellt werden.
Diese Instrumente können insbesondere die Mengen an Partikelverschmutzung sowie bodennahes Ozon, Kohlenmonoxid und andere wichtige Schadstoffe messen. Dabei spielt die Vorhersage der Luftverschmutzung durch Bildgebung von Weltraumsatelliten eine wichtige Rolle.
Zwei wichtige Beispiele für Satellitenüberwachungssysteme sind das Joint Polar Satellite System (JPSS) und die Geostationary Operational Environmental Satellites-R (GOES-R), die beide von der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) in den USA betrieben werden.
Das Geostationary Operational Environmental Satellites-R ist in der Lage, Schadstoffkonzentrationen in Fünf-Minuten-Intervallen zu messen, während das Joint Polar Satellite System einmal täglich eine viel höhere Auflösung der Luftqualität liefert.
Vorteile von Satelliten
- Es deckt den Globus ab und bietet freien Zugang zu technischen Daten, zum Beispiel dem Sentinel-5P, der den Globus täglich kartieren kann und zum Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) beiträgt, der Informationen über weltweite Luftverschmutzung, Sonnenenergie und Gesundheit liefert , Klimaantrieb und Treibhausgase (THGs).
Nachteile von Satelliten
- Es hat eine niedrige Auflösung
- Bei der Datenübertragung ist eine Zeitverzögerung zu sehen.
3. Mobiles Messgerät
Zur Messung der Luftverschmutzung können sich bewegende Fahrzeuge wie Lastwagen und Flugzeuge eingesetzt werden, die mit entsprechenden Instrumenten ausgestattet sind. Im Vergleich zu automatisierten Messstationen ist es ein flexibles und kostengünstiges Mittel zur Messung der Luftverschmutzung in Regionen, insbesondere in Gemeinden und ländlichen Gebieten, die sich die festen automatisierten Messstationen nicht leisten können.
Vorteile des mobilen Messgeräts
- Bei richtiger Handhabung durch einen erfahrenen Umweltschützer ist das erzielte Ergebnis sehr genau
Nachteile mobiler Messgeräte
- Die Emissionen der eingesetzten Fahrzeuge werden nicht berücksichtigt
- Sie sind ähnlich teuer wie die feste automatisierte Überwachungsstation.
- Hohe Wartungskosten
- Sie werden nicht den ganzen Tag gefahren, da der Bediener möglicherweise müde wird und sich ausruhen muss, sodass die während dieser Stunden auftretende Verschmutzung nicht berücksichtigt wird.
- Auch die Verwendung von Flugzeugen zur Luftverschmutzung beinhaltet eine niedrige Auflösung und Datenübertragungen nahezu in Echtzeit.
Andere Möglichkeiten zur Messung der Luftverschmutzung
Einige andere Möglichkeiten zur Messung der Luftverschmutzung umfassen
- Die Verwendung von Passivkollektoren
- Die Verwendung von Luftqualitätssensoren
ich. Die Verwendung von Passivkollektoren
Dies sind kostengünstige, tragbare, tragbare und kompakte Luftschadstoff-Probenahmegeräte. Es wird verwendet, um Basiswerte der Luftverschmutzungskonzentrationen über einen festgelegten Zeitraum zu bestimmen, der von 8 Stunden bis zu einem Monat reicht.
Sie werden nicht elektrisch angetrieben und sind so günstig in einem für die Bewertung vorgeschlagenen Bereich zu verwenden. Allerdings liefern die Daten nur für den Testzeitraum, wodurch sich eine zeitliche Auflösung ergibt
ii. Die Verwendung von Luftqualitätssensoren
Sensoren können aufgrund ihrer geringen Kosten und praktischen Natur sowohl im Innen- als auch im Außenbereich installiert werden. Luftverschmutzung ist nur ein Umweltproblem im Freien, sie kann jedoch den alarmierenden Schadstoffgehalt in Gebäuden erhöhen, was die Installation von Sensoren in Innenräumen erfordert, um auch die Luftqualität in einem Gebäude zu messen.
Heutzutage verfügen alle Sensoren über Smart- und Cloud-Kapazitäten, die es einfach machen, Schadstoffwerte auf jedem WLAN-fähigen Gerät zu verfolgen. Diese Geräte sind in der Regel kostengünstig und kompakt, können jedoch ungenaue Daten liefern, wenn sie aufgrund von Alterung und Drift nicht richtig gehandhabt werden.
Instrumente zur Messung der Luftverschmutzung
1. FEM-fähiges Ozonmodul: Hilft dabei, die Erreichung der Ozonziele zu bestätigen und liefert genaue Messungen des Ozongehalts in der Luft über einen weiten Bereich, der von Teilen pro Milliarde (Volumenanteil) bis zu einer Obergrenze von 100 Teilen pro Million reicht.
2. Rußmodul: Wird verwendet, um einen schädlichen Bestandteil von Feinstaub anzuzeigen.
3. Knoten S: Dieser misst PM 2.5 , PM 1 , PM 10 und NO 2.
4. Windmodul: Erkennt die Richtung, aus der die Luftverschmutzung kommt.
5. Laminares intelligentes Luftqualitätsüberwachungssystem: Dieses System eignet sich ideal zur Echtzeitüberwachung von Schadstoffen wie Feinstaub, Lärmpegel, Wetterparametern und anderen gasförmigen Verunreinigungen.
Fazit
Die Luftverschmutzung nimmt besorgniserregende Ausmaße an und erfordert daher dringende Maßnahmen. Sie beeinträchtigt zunehmend die Lebensqualität von Stadt- und Landbewohnern und stellt eine Gefahr für die menschliche Gesundheit und die Umwelt dar.
Daher ist es wichtig, den Verschmutzungsgrad der Atmosphäre ständig routinemäßig zu überprüfen, um zu wissen, wann die Verschmutzung die zulässige Grenze überschritten hat, und ohne zu zögern nach einer angemessenen umweltgerechten Lösung zu suchen. Regierungen, Unternehmen und Einzelpersonen können alle dazu beitragen, die Luftverschmutzung zu minimieren. Die Verringerung der Emissionen von Fahrzeugen und der Schadstoffkonzentration in der Atmosphäre kann die Luftqualität verbessern.