Jak mierzymy poziom zapylenia powietrza

Metody bazujące na osadzaniu pyłów na filtrach

Są to dokładne i kosztowne metody pomiarowe. Wymagają użycia sprzętu o dużych gabarytach, a personel powinien mieć odpowiednie kwalifikacje ze względu np. na pracę z promieniowaniem jonizującym. Ze względu na to, że wyniki pomiarów dostępne są z dość dużym opóźnieniem (sięgającym kilkunastu dni), stosuje się je głównie do historycznego monitorowania jakości powietrza.

Poniżej przedstawiono kolejne etapy procesu pomiarowego dla dwóch wybranych metod z kategorii badań jakości powietrza z użyciem filtrów.

Metoda Beta Attenuation

W przypadku pomiaru pyłów zawieszonych PM2.5 (o średnicy nie większej niż 2.5 mikrometra) proces pomiaru przebiega w następujący sposób:

  1. Pobranie zdefiniowanej ilości powietrza do badania (np. 1 litr),
  2. Odfiltrowanie w filtrze cyklonowym cząstek większych niż 2.5 mikrometra,
  3. Przepuszczenie powietrza zawierającego cząstki nie większe niż 2.5 mikrometra przez bardzo dokładny filtr, który uwięzi je w swojej strukturze,
  4. Umieszczenie filra zawierającego pył PM2.5 pomiędzy źródłem promieniowania beta, a detektorem cząstek beta,
  5. Pomiar promieniowania przechodzącego przez filtr z pyłem (im więcej pyłu na filtrze tym niej cząstek beta trafi do detektora),
  6. Znając wynik powyższego pomiaru obliczenie wagi pyłu PM2.5 znajdującego się na filtrze, które wcześniej znajdowało się w 1 litrze powietrza.
  7. Przeliczenie wyniku na jednostki ogólnie stosowane: µg/m3 (mikrogramy na metr sześcienny)

Manualna Metoda Grawimetryczna

Uznana za najbardziej precyzyjną metodę pomiaru zawartości pyłów zawieszonych w powietrzu. Tej metody używa większość państwowych stacji monitorujących stan jakości powietrza w Polsce. Pomiaru dokonuje się poprzez:

  1. Przygotowanie 14 ponumerowanych i dokłdnie zważonych filtrów,
  2. Założenie filtrów do automatu pomiarowego,
  3. Automat co 24 godziny wymienia filtr tłocząc przez niego ściśle określoną ilość powietrza,
  4. Po dwóch tygodniach filtry transportowane są do laboratorium i ponownie ważone,
  5. Różnica wag filtra przed i po ekspozycji to masa pyłu zgromadzonego na nim w ciągu doby,
  6. Po przeliczeniu jednostek otrzymujemy średnie stężenie pyłów w µg/m3 w każdej dobie poprzednich dwóch tygodni.

dziewczyna wioska
Sposoby pomiarów z użyciem filtrów pozwalają określić ilość pyłów poszczególnych frakcji (np.: PM10, PM2.5) zawieszonych w powietrzu. Używa się wówczas różnych rodzajów tkanin filtracyjnych.

Sposoby pomiaru z wykorzystaniem promienia laserowego

W przypadku tej grupy urządzeń zasada pomiaru bazuje na badaniu stopnia tłumienia wiązki laserowej przechodzącej przez badaną próbkę oraz pomiarze strumienia światła rozproszonego przez cząstki pyłu zawieszone w powietrzu.
Na rynku dostępna jest cała gama przyrządów pomiarowych działających w oparciu o tą metodę pomiaru. Ich dokładność jest dość wysoka, ale co istotnie odróżnia je od metod opisanychpowyżej to natychmiastowa dostępność wyników.

dziewczyna wioska
Ta metoda pomiarowa również umożliwia określenie ilość pyłów poszczególnych frakcji (np.: PM10, PM2.5, PM1) zawieszonych w analizowanym powietrzu.

Metody pomiarowe wykorzystujące światło diody półprzewodnikowej

To zdecydowanie najtańszy sposób na wykrycie obecności pyłów zawieszonych w powietrzu. Są to metody najtańsze, ale też najmniej precyzyjne. Ich niewątpliwą zaletą jest jednak to, że wyniki badania dostępne są w kilkanaście sekund od włączenia urządzenia. Ponieważ do działania potrzebują niewielkich ilości energii mogą pracować przez bardzo długi czas wykorzystując zasilanie bateryjne.

dziewczyna wioska
W przypadku tych najprostszych metod pomiarowych nie jest możliwe określenie zawartości pyłów poszczególnych frakcji (PM10, PM2.5, PM1). Wynikiem pomiaru jest ogólny stan zapylenia badanego powietrza.