Czujniki - w czasie rzeczywistym - mierzą stężenie pyłu zawieszonego, temperaturę, wilgotność względną oraz ciśnienie powietrza
Zanieczyszczenia przemysłowe kumulują się w powietrzu w postaci cząstek stałych oraz kropel cieczy, powodując powstawanie aerozolu. Poszczególne substancje, jak złożone cząsteczki organiczne (wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, wśród nich benzo(a)piren; dioksyny) czy metale ciężkie adsorbują na występujących w różnych rozmiarach i kształtach cząstkach stałych.
Polski Państwowy Monitoring Środowiska obejmujący m.in. prowadzenie pomiarów jakości powietrza funkcjonuje od początku lat 90. XX wieku. Metody pomiarów są stopniowo doskonalone i dostosowywane m.in. do wymogów unijnego prawa. Jednocześnie zapotrzebowanie społeczeństwa na informację dotyczącą stanu środowiska, a przede wszystkim powietrza, stale rośnie – podobnie jak świadomość zagrożeń i skutków narażenia na zanieczyszczenia.
Wychodząc na przeciw rosnącym potrzebom, na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Jagiellońskiego zostały stworzone czujniki mierzące stężenie pyłu zawieszonego w trzech rozmiarach cząstek: PM10, PM2.5 i PM1, a także temperaturę, wilgotność względną oraz ciśnienie powietrza w czasie rzeczywistym. Wyniki pomiarów są wizualizowane on-line na dedykowanej projektowi stronie internetowej: http://tymoddycham.uj.edu.pl.
Sieć pomiarowa składa się z części sprzętowej oraz softwarowej. Do części sprzętowej należą: serwer wraz z dostępną w Instytucie Fizyki UJ infrastrukturą informatyczną oraz stacje pomiarowe.
Stacje pomiarowe są małymi gabarytowo urządzeniami, a dzięki kompaktowej budowie, ich instalacja w terenie jest szybka i prosta. Stacje wyposażono w odbiorniki GPS oraz modemy bezprzewodowej sieci GSM. Takie rozwiązanie zapewnia możliwość pracy stacji wszędzie tam gdzie są dostępne usługi bezprzewodowej komunikacji GSM. Część softwarowa projektu składa się z dwóch części: oprogramowania zainstalowanego na serwerze oraz na stacjach pomiarowych.
Najważniejszym elementem stworzonej rozproszonej sieci stacji pomiarowych jest jednak jakość dostarczanych danych pomiarowych. W celu zapewnienia ich wiarygodności, stworzony został tunelowy system kalibrujący stacje pomiarowe przy użyciu pyłu referencyjnego. Każda więc pracująca w terenie stacja powinna być kalibrowana z częstotliwością uzależnioną od warunków pracy, czyli panującego zanieczyszczenia powietrza. W sezonie grzewczym kalibracja nabiera więc dużego znaczenia dla jakości wskazywanych wyników pomiarów.
Dodatkowym, istotnym elementem współpracy pomiarowej jest ewaluacja wyników, wykonywana w formie obszernego raportu podsumowującego okres pomiarowy. Pozwala to na dalsze samodzielne wnioskowanie o stanie i kierunku zachodzących zmian w zapyleniu powietrza pyłem zawieszonym i podejmowaniu trafnych decyzji w walce ze smogiem.
Agata Błaszczyk-Pasteczka
Broker technologii
Centrum Transferu Technologii CITTRU, Uniwersytet Jagielloński
