Чисте повітря є важливим для здорового способу життя, але, за даними Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), майже 99% населення світу дихає повітрям, рівень забруднення якого перевищує встановлені норми. «Якість повітря – це міра того, скільки речовин міститься в повітрі, включаючи тверді частинки та газоподібні забруднювачі», – сказала Крістіна Пістоун, наукова співробітниця Дослідницького центру NASA Ames. Дослідження Пістоун охоплюють як атмосферні, так і кліматичні області, зосереджуючись на впливі атмосферних частинок на клімат і хмари. «Важливо розуміти якість повітря, тому що вона впливає на ваше здоров'я та на те, наскільки добре ви можете жити своїм життям і займатися своїми справами», – сказала Пістоун. Ми зустрілися з Пістоун, щоб дізнатися більше про якість повітря та про те, як вона може мати помітний вплив на здоров'я людини та навколишнє середовище.
Від чого залежить якість повітря?
Агентство з охорони навколишнього середовища (EPA) у Сполучених Штатах регулює шість основних забруднювачів повітря: тверді частинки (PM), оксиди азоту, озон, оксиди сірки, чадний газ та свинець. Ці забруднювачі походять з природних джерел, таких як тверді частинки, що піднімаються в атмосферу від пожеж та пустельного пилу, або від діяльності людини, наприклад, озон, що утворюється внаслідок реакції сонячного світла на вихлопні гази транспортних засобів.
Яке значення має якість повітря?
Якість повітря впливає на здоров'я та якість життя. «Так само, як нам потрібно ковтати воду, нам потрібно дихати повітрям», – сказав Пістоне. «Ми звикли очікувати чистої води, бо розуміємо, що вона нам потрібна для життя та здоров'я, і ми повинні очікувати того ж від нашого повітря».
Погана якість повітря пов'язана з серцево-судинними та респіраторними наслідками для людини. Короткочасний вплив діоксиду азоту (NO2), наприклад, може спричинити респіраторні симптоми, такі як кашель та хрипи, а тривалий вплив збільшує ризик розвитку респіраторних захворювань, таких як астма або респіраторні інфекції. Вплив озону може подразнювати легені та пошкоджувати дихальні шляхи. Вплив PM2.5 (частинок розміром 2,5 мікрометра або менше) викликає подразнення легень і пов'язують із серцево-судинними та легеневими захворюваннями.
Окрім впливу на здоров'я людини, погана якість повітря може завдати шкоди навколишньому середовищу, забруднюючи водойми через підкислення та евтрофікацію. Ці процеси вбивають рослини, виснажують поживні речовини ґрунту та шкодять тваринам.
Вимірювання якості повітря: індекс якості повітря (ІЯП)
Якість повітря подібна до погоди; вона може швидко змінюватися, навіть протягом кількох годин. Для вимірювання та звітності про якість повітря Агентство з охорони навколишнього середовища США використовує Індекс якості повітря (AQI) США. AQI розраховується шляхом вимірювання кожного з шести основних забруднювачів повітря за шкалою від «Добрий» до «Небезпечний», щоб отримати комбіноване числове значення AQI від 0 до 500.
«Зазвичай, коли ми говоримо про якість повітря, ми маємо на увазі, що в атмосфері є речі, які, як ми знаємо, не є корисними для постійного дихання людьми», – сказав Пістоун. «Тому, щоб мати хорошу якість повітря, потрібно бути нижче певного порогу забруднення». У різних населених пунктах світу використовуються різні пороги для «хорошої» якості повітря, яка часто залежить від того, які забруднювачі вимірює їхня система. У системі EPA значення AQI 50 або нижче вважається добрим, тоді як 51-100 – помірним. Значення AQI від 100 до 150 вважається нездоровим для чутливих груп, а вищі значення є нездоровими для всіх; попередження про стан здоров’я видається, коли AQI досягає 200. Будь-яке значення понад 300 вважається небезпечним і часто пов’язане із забрудненням твердими частинками від лісових пожеж.
Дослідження якості повітря та продукти даних NASA
Датчики якості повітря є цінним ресурсом для збору даних про якість повітря на місцевому рівні.
У 2022 році група Trace Gas GRoup (TGGR) у Дослідницькому центрі NASA Ames розгорнула недорогу мережеву сенсорну технологію для дослідження забруднення або INSTEP: нову мережу недорогих датчиків якості повітря, яка вимірює різноманітні забруднювачі. Ці датчики збирають дані про якість повітря в певних районах Каліфорнії, Колорадо та Монголії та виявилися корисними для моніторингу якості повітря під час пожежонебезпечного сезону в Каліфорнії.
Місія «Повітряне та супутникове дослідження якості повітря в Азії» (ASIA-AQ) 2024 року інтегрувала дані датчиків з літаків, супутників та наземних платформ для оцінки якості повітря в кількох країнах Азії. Дані, отримані з кількох приладів під час цих польотів, таких як Система метеорологічних вимірювань (MMS) від Відділу атмосферних наук NASA Ames, використовуються для вдосконалення моделей якості повітря з метою прогнозування та оцінки стану повітря.
NASA має низку супутників для спостереження за Землею та інші технології для збору та передачі даних про якість повітря. У 2023 році NASA запустила місію «Тропосферні викиди: моніторинг забруднення» (TEMPO), яка вимірює якість повітря та забруднення над Північною Америкою. Інструмент NASA «Земля, атмосфера, майже в режимі реального часу для спостережень за Землею» (LANCE) надає прогнозистам якості повітря вимірювання, зібрані з безлічі приладів NASA, протягом трьох годин після спостереження.
Для забезпечення здорового середовища з якістю повітря ми можемо контролювати дані про якість повітря в режимі реального часу. Нижче наведено датчики, які можуть вимірювати різні параметри якості повітря.
Час публікації: 04 грудня 2024 р.