ЗАСТОСУВАННЯ ВІТЧИЗНЯНИХ ГАЗОАНАЛІЗАТОРІВ ДЛЯ ВИМІРЮВАНЬ КОНЦЕНТРАЦІЇ PM В АТМОСФЕРНОМУ ПОВІТРІ
Михайлов Сергій Сергійович
Науково-дослідна установа «Український науково-дослідний інститут екологічних проблем», Харків, Україна
https://orcid.org/0009-0003-2280-9687
Квасов Володимир Андрійович
Науково-дослідна установа «Український науково-дослідний інститут екологічних проблем», Харків, Україна
Рижченко Ольга Сергіївна
Національний університет цивільного захисту України, Харків, Україна
https://orcid.org/0000-0003-1693-6121
DOI: 10.52363/2522-1892.2023.2.7
Ключові слова: моніторинг довкілля, зважені речовини, РМ, пиломір, газоаналізатор, методи вимірювання пилу
Анотація
Моніторинг довкілля є одним із ключових елементів для забезпечення найбільш ефективних заходів безпеки в різних сферах життя. Найбільш відомою технологією в цій галузі є система виявлення газів у рамках моніторингу атмосферного повітря. Вона служить не лише для програми раннього попередження, а й для постійної перевірки стану атмосфери в певних зонах. У керівних принципах Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), оновлених у 2005 р., тверді частинки (пил або суспендовані речовини) відносяться до основних показників якості атмосферного повітря. Згідно з вимогами Директиви 2008/50/ЄС Європейського Парламенту та Ради від 21.05.2008 р. про якість атмосферного повітря та чистіше повітря для Європи Україна має встановити по всій своєї території зони та агломерації за ступенем забруднення атмосферного повітря, а також порядок їх перегляду. Загалом мета, поставлена Директивою, є для України надзвичайно складною – на залишках мережі контролю забруднення атмосферного повітря, що була створена ще за радянських часів, створити європейську систему моніторингу із сучасним обладнанням, яка є надійним інструментом розробки та реалізації природоохоронної політики. Сьогодні датчики газу розділяють на дві категорії: електропровідні оксиди металів та електрохімічні, причому останній отримав більше визнання протягом останнього десятиліття як майбутній стандартний компонент у будь-якому газовому датчику. У статті представлено повну концепцію електрохімічного датчика газу, включаючи фундаментальну науку та базову електронну інженерію, яка працює з пристроєм. Основна увага зосереджена на конкретному типі датчиків амперометричного типу як найперспективнішому електрохімічному датчику на ринку України. Саме тому наукова новизна статті полягає у тому, що вперше на основі аналізу та теоретичних узагальнень запропонованоно створити програму виробництва приладів конкретного безперервного автоматичного контролю якості атмосферного повітря. Практична цінність статті полягає у систематизації наукових уявлень щодо моніторингу РМ, що має стати основою для початкових заходів, спрямованих на зниження викидів, що дозволить підвищити оперативність прийняття управлінських рішень та поліпшити ефективність роботи ДСМД на усіх рівнях.
Посилання
1. WHO global air quality guidelines. Particulate matter (PM2.5 and PM10), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide / World Health Organization. WHO European Centre for Environment and Health, 2021. 273 p. URL: https://iris.who.int/bitstream/handle/10665/345329/9789240034228-eng.pdf (access date: 15.09.2023).
2. Директива 2008/50/ЄС Європейського Парламенту та Ради від 21 травня 2008 року про якість атмосферного повітря та чистіше повітря для Європи. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/994_950#Text (дата звернення: 15.09.2023).
3. Дмитрієва О. О., Варламов Є. М., Квасов В. А., Палагута О. А., Нестеренко Л. М., Нестеренко У. Ю. Стан мережі спостереження за атмосферним повітрям в Україні та її відповідність вимогам Директиви 2008/50/ЄС. Проблеми охорони навколишнього природного середовища та екологічної безпеки. 2016. № 38. С. 99–110.
4. Accounting the emissions of engine fuel vapors in the criteria-based assessment of the ecological safety level of power plants with reciprocating ICE exploitation process / Kondratenko O. M. et al. Двигуни внутрішнього згоряння. 2022. № 1. С. 40–50. DOI: 10.20998/0419-8719.2022.1.06.
5. Description of mass hourly emissions of particulate matter of diesel engine by beta-distribution with taking into account the passport accuracy of gas analyzer / Strokov O. P., Kondratenko O. M., Koloskov V. Yu., Mishchenko I. V. Двигуни внутрішнього згоряння. 2019. № 1. C. 49–62. DOI: 10.20998/0419-8719.2019.1.09.
6. Development and Use of the Index of Particulate Matter Filter Efficiency in Environmental Protection Technology for Diesel-Generator with Consumption of Biofuels / Kondratenko O., Andronov V., Koloskov V., Strokov O. 2021 IEEE KhPI Week on Advanced Technology: Conference Proceedings (13–17 September 2021, NTU «KhPI», Kharkiv). 2021. Pp. 239–244. DOI: 10.1109/KhPIWeek53812.2021.9570034.
7. Determination of reference values of complex fuel and ecological criterion as the separate independent factor of ecoloical safety / Kondratenko O. M. et al. Двигуни внутрішнього згоряння. 2021. № 1. C. 75–85. DOI: 10.20998/0419-8719.2021.1.10.
8. Determination of emissions of vapor of technic flammable liquids from enterprise for their storing and distribution and rational adjustments of their breathing valves / Kondratenko O. M.et al. Technogenic and Ecological Safety. 2020. № 8(2/2020). Pp. 17–31. DOI: 10.5281/zenodo.4300753.
9. Інструментальна похибка відомих формул перерахунку показників димності у показники токсичності відпрацьованих газів поршневих ДВЗ / Кондратенко O. М. та ін. Technogenic and ecological safety. 2022. № 12(2/2022). С. 3–18. DOI: 10.52363/2522-1892.2022.2.1.
10. Development of the combined reservoir of mixture of technical combustible liquids as component of environment protection technology / Kondratenko O. M. et al. Technogenic and Ecological Safety. 2021. № 10(2/2021). Pp. 28–40. DOI: 10.52363/2522-1892.2021.2.5.
11. Criteria based assessment of efficiency of conversion of reciprocating ICE of hybrid vehicle on consumption of biofuels / Kondratenko O. Et al. 2020 IEEE KhPI Week on Advanced Technology, KhPI Week 2020. 05–10 October 2020. – Conference Proceedings. 2020. Pp. 177–182. DOI: 10.1109/KhPIWeek 51551.2020.9250118.
12. Assessment of improvement of ecological safety of power plants by arrangement of pollutants neutralization system / Vambol S. et al. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol, 3/10 (87). Pp. 63–73. DOI: 10.15587/1729-4061.2017.102314.
13. Features of determination of the efficiency of devices for improvement of ecological safety level of vehicles with reciprocating ICE exploitation / Kondratenko O. M., Chernobay G. O., Derkach Ju. F., Kovalenko S. A. Двигуни внутрішнього згоряння. 2019. № 2. C. 36–44. DOI: 10.20998/0419-8719.2019.2.07.
14. Kondratenko O. M. Assessment of ecological and chemical efficiency of exploitation process of reciprocating ICE of vehicle with concideration of emission of sulphur oxides, benzo(a)pyrene and polycyclic aromatic hydrocarbones. Technogenic and Ecological Safety. 2020. № 7(1/2020). С. 38–50. DOI: 10.5281/zenodo.3780076.
15. Kondratenko O. M. Taking into account the emissions of CO2 as a toxic pollutant and as a greenhouse gas in fuel and ecological complex criteria-based assessment of diesel-generator operation process. Technogenic and Ecological Safety. 2019. № 6(2/2019). Pp. 12–23. DOI: 10.5281/zenodo.3558960.
16. Математична модель ефективності роботи фільтра твердих частинок дизеля / Кондратенко О. М., Строков О. П., Вамболь С. О., Авраменко А. М. Науковий вісник НГУ. 2015. № 6 (150). С. 55–61.
17. Criteria based assessment of the level of ecological safety of exploitation of electric generating power plant that consumes biofuels / Kondratenko O. et al. 2018 IEEE 3rd International International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS–2018): Book of Papers. 10–14 September. 2018. Pp. 57-1–57-6. DOI: 10.1109/IEPS.2018.8559570.
18. Критеріальне оцінювання рівня екологічної безпеки процесу експлуатації енергетичних установок: монографія / Вамболь С. О., Вамболь В. В., Кондратенко О. М., Міщенко І. В. Х.: НУЦЗУ, Стиль-Издат (ФОП Бровін О.В.), 2018. 320 с.
19. Аналіз оцінки соціальних втрат здоров’я населення, обумовлених забрудненням атмосферного повітря (на прикладі викидів ЗЧ10) / Турос О. І. та ін. Гігієна населених місць. 2012. Вип. 59. С. 52–57.
20. План дій щодо зменшення промислового забруднення повітря у містах України. Oгляд варіантів політики та рекомендацій. URL: cleanair.org.ua-o-chyste-povitrya-dlya-ukrayiny-2020.pdf (access date: 15.09.2023).
21. Particulate Matter (PM) Pollution. United States Environmental Protection Agency. URL: https://www.epa.gov/pm-pollution/particulate-matter-pm basics#:~:text=PM%20stands%20for%20particulate%20matter,seen%20with%20the%20naked%20eye (access date: 15.09.2023).
22. Ambient air quality and cleaner air for Europe: Directive of the European Parliament and of the Council of 21 May 2008. URL: https://eur-lex.europa.eu/EN/legal-content/summary/cleaner-air-for-europe.html#:~:text=Directive%202008%2F50%2FEC%20of,and%20cleaner%20air%20for%20Europe.&text=WHAT%20DOES%20THE%20DIRECTIVE%20DO,environmental%20quality%20up%20to%202020. (access date: 15.09.2023).
23. Ambient air pollution: a global assessment of exposure and burden of disease / director of Public Health, Environmental and Social Determinants of Health. URL: https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/250141/9789241511353-eng.pdf (дата звернення: 15.09.2023).
24. Турос О. І., Маремуха Т. П., Кобзаренко І. В. Забруднення атмосферного повітря зваженими частинками пилу (ЗЧ10 та ЗЧ2,5) у Деснянському районі м. Києва. Гігієна населених місць. 2017. Вип. 67. С. 32-33.
25. Assessment of the health impacts of exposure to PM2,5 at a European level. ETC/ACC Technical Paper 2009. URL: https://acm.eionet.europa.eu/d ocs/ETCACC_TP_2009_ (дата звернення: 15.09.2023).
26. Scientific and practical problems of application of ecological safety management systems in technics and technologies: Monograph / Vambol S. O.et al. Opole: Publ. Academy of Management and Administration, 2017. 205 p.
27. Про Основні засади (стратегію) державної екологічної політики України на період до 2030 року. Закон України №2697-VIII від 28.02.2019. URL: https://ips.ligazakon.net/document/T192697 (дата звернення: 15.09.2023).
28. Деякі питання здійснення державного моніторингу в галузі охорони атмосферного повітря. Постанова Кабінету Міністрів України № 827 від 14.08.2019. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/827-2019-%D0%BF#Text (дата звернення: 15.09.2023).
29. Вимірювання пилових частинок URL: https://www.gastech.com.ua/vymiryuvannya-palevyh-chastynok/ (дата звернення: 15.09.2023).
30. Гічов Ю. О. Очищення газів. Частина 1: Конспект лекцій. Дніпропетровськ: НМетАУ, 2015. 51 с. URL: https://nmetau.edu.ua/file/21._gichov_yu.o._ochischennya_gaziv._chastina_i.pdf (дата звернення: 15.09.2023).
31. Ручний відбір проб. World Health Organization, 2020. URL: https://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0020/130763/E88565R.pdf (дата звернення: 15.09.2023).
32. Голінько В. І., Шибка М. В. Методичні вказівки до лабораторної роботи «Вивчення методів і засобів контролю запиленості повітря» з дисципліни «Основи охорони праці» для студентів усіх спеціальностей. Д.: Державний ВНЗ «Національний гірничий університет», 2013. 16 с. URL: https://aop.nmu.org.ua/ ua/metodicki/bakalavr/oop/lp/%D0%9F%D1%8B%D0%BB%D1%8C.pdf (дата звернення: 15.09.2023).
33. П’єзобалансний вимірювач масової концентрації пилу KANOMAX 3521 / 3522. URL: https://eco-intech.com/product/pezobalansnyy-izmeritel-massovoy-kontsentratsii-respirabelnoy-pyli-kanomax-3521-3522/ (дата звернення: 15.09.2023).
34. Автоматизований пристрій контролю якості повітря НС / Грига В. М., Гуменицький М. Б., Сачовський А. М., Рудик Р. Д. ДВНЗ “Прикарпатський національний університет ім. В. Стефаника”, Івано-Франківськ, Україна. URL: https://kkite.pnu.edu.ua/wp-content/uploads/sites/50/2020/05/ATSU2020_T1_P104.pdf (дата звернення: 15.09.2023).
35. Управління якістю атмосферного повітря в країнах Європи. Ecoaction, 2022. URL: https://ecoaction.org.ua/upravlinnia-iakistiu-atm-povitria-u-evropi.html (дата звернення: 15.09.2023).
36. Мобільні стандарти. Цікаво знати. URL: https://elmir.ua/articles/mobil_nye_standarty_eto_interesn.html (дата звернення: 15.09.2023).
37. Офіційна сторінка компаніі «Позітрон GMBH». URL: http://www.positron.dp.ua/ (дата звернення: 15.09.2023).
38. Про затвердження форми Програми державного моніторингу у галузі охорони атмосферного повітря. Наказ Міністерства захисту довкілля та природних ресурсів України № 147 від 25.02.2021. URL: https://ips.ligazakon.net/document/RE36165 (дата звернення: 15.09.2023).