Гражданский мониторинг - сеть датчиков воздуха PM2.5/10

Какая у нас проблема

По данным ВОЗ, загрязнение воздуха убивает 7 миллионов человек в год — это больше, чем СПИД, малярия и туберкулёз вместе взятые. Именно этот фактор часто становится причиной смерти от таких распространённых недугов, как инсульт, сердечно-сосудистые заболевания и болезни лёгких, включая рак.

Наши города являются центрами химической промышленности, и основной источник загрязнения воздуха — выбросы на промышленных предприятиях.

Люди не знают, что концентрация загрязнений меняется в течение дня, где можно посмотреть актуальные данные и как на них реагировать, а главное, как понять природу источника загрязнения.

Заводы газуют, люди закрывают форточки. На улице натягивают шарф на нос, а в целом уговаривают себя, что вонь — это нормально. Вечером у кого-то болит голова, а на подъезде к промзоне человека тошнит.

Нет, это не жители какие-то слабенькие и чувствительные. Это реальный вред здоровью.

Онлайн карта

Он-лайн карта, показывающая качество воздуха которую мы реализуем базируется на сети устройств, которые горожане сами устанавливают “за окно” дома.

Данные наших датчиков есть на картах:

https://bashair.maps.sensor.community/#13/53.6256/55.8830
https://aircms.online/#/d/11545355
AirVisual https://www.iqair.com/russia/bashkortostan/sterlitamak — это отдельная коммерческая сеть и мы установили 1 датчик в городе (наш первый опыт)

Датчики ловят динамику изменения концентрации веществ в воздухе, без декомпозиции по элементам. Чем плотней сеть устройств, тем точнее картина.

Данная система не претендует на высокую точность данных и является вспомогательной. На основании показаний датчиков определяются локальные всплески загрязнений и соответственно места, куда должна выехать официальная мобильная лаборатория для измерения широкого спектра показателей.

Данные могут не соответствовать всем правилам контроля качества воздуха в населенных пунктах. Создатели проекта не несут ответственности за неправильную интерпретацию данных.

Датчики фиксируют содержание в воздухе твердых ультрадисперсных частиц PM10 и PM2.5.

Про частицы PM2.5 и PM10

В чистом воздухе их не должно быть вообще!

Это воздушный загрязнитель, в состав которого входят как твердые микрочастицы, так и мельчайшие капельки жидкостей. И те, и другие размером примерно от 10 нм до 2,5 мкм.

Почему именно 2.5 мкм? В отличие от более крупных частиц, РМ2.5 легко проникают сквозь биологические барьеры и поэтому представляют наибольшую угрозу для организма.

Это в 25 раз меньше диаметра человеческого волоса, в 4 раза меньше частиц пыльцы и в 8000 раз больше молекулы воды. Это на 20% меньше частиц тонера для лазерных принтеров, которые, как известно, пролетают через пылесос насквозь, не задерживаясь никакими фильтрами.

Рекомендации ВОЗ по целевым уровням концентраций твердых частиц PM10 и PM2.5

Как влияют частицы PM2,5 на организм?

В отличие от более крупных частиц, РМ2.5 проникают сквозь биологические барьеры и поэтому представляют наибольшую угрозу для организма. Возбуждают легочные рецепторы, приводя к мгновенным тяжелым реакциям — нарушению дыхания и сердцебиения, иммунному ответу. Разрушают альвеолярные мембраны, необратимо нарушают пути газообмена в легких. Особо мелкие частицы проникают через мембраны напрямую в кровь и далее во все органы. Повышенная выработка лейкоцитов и тромбоцитов многократно увеличивает риск тромбоза. Становятся триггером процессов воспаления и/или образования раковых клеток в любом органе, не только в легком. Действие мелких частиц как быстрое (до 2 часов — отравление, кашель, тяжелые аллергические реакции, тахикардия, аритмия, гипертензия) так и отложенное (ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, инсульт, рак).

Как влияют частицы PM10 на организм?

Проникают глубоко в легкие и оседают там. Это вызывает пневмокониоз, ХОБЛ, рак легкого. Признаки болезни — боль в груди, непродуктивный кашель, одышка, легочная и сердечная недостаточность, изменение слизистых оболочек, воспаление и цирроз легкого, необратимое ограничение воздушного потока. Методов лечения пневмокониоза и ХОБЛ нет. Действие крупных частиц отложенное.

Каково влияние PM на общую структуру продолжительности жизни и смертности?

Согласно исследованию ВОЗ 2013 года частицы PM2.5 сокращают ожидаемую продолжительность жизни в среднем на 8,6 месяцев. Всего с РМ2.5 связаны 3% смертей от заболеваний сердечно-сосудистой и дыхательной системы и 5% смертей от рака легкого. Данные опираются на средний уровень содержания частиц в воздухе, а не на стерлитамакский (у нас еще хуже может быть).

Состав частиц зависит от их происхождения.

В сельскохозяйственных угодьях это каменная пыль, микроорганизмы и останки организмов, пыльца, плесень, удобрения, пестициды.
В городе — частицы асфальта, шин, тормозных колодок, продукты сгорания масел.
В промзоне — побочные продукты производств — оксиды азота и серы, нитраты, сульфаты (в т. ч. тяжелых металлов), соли аммония, альдегиды, цементная и асбестовая пыль, хлор- и ниртоорганические соединения, полициклические углеводороды.

Какова безопасная концентрация частиц в воздухе?

Ее нет. Серьезно. По мнению ВОЗ твердых микрочастиц в воздухе не должно быть. В странах ЕС предельные среднесуточные пороговые концентрации РМ10: 50 мкг/м3 не более чем 35 раз в течение года, среднегодовая концентрация не более 40 мкг/м3. По РМ2.5 предельный среднесуточный уровень не больше 25 мкг/м3, среднегодовой уровень не больше 10 мкг/м3.