W całej Polsce jest ponad 300 stacji pomiarowych, które wchodzą w skład systemu monitoringu powietrza. Na terenie Wrocławia znajdują się trzy (ul. Korzeniowskiego, al. Wiśniowa oraz ul. Bartnicza). Najwięcej substancji bada ta przy ul. Korzeniowskiego. Dlatego właśnie tam umówiliśmy się z pracownikiem Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska we Wrocławiu.
Od początku naszej wizyty zauważyliśmy, że przy badaniu jakości powietrza liczy się każdy szczegół, a cała procedura ma iście laboratoryjny charakter. Nawet lokalizacja stacji nie jest przypadkowa. Jej umiejscowienie określają odpowiednie normy. Bezpośrednio wokół samej stacji nie może być drzew ani innych obiektów, które mogłyby wpływać na przepływ powietrza. Stacja wygląda trochę jak mały kontener budowlany z niewielkimi „kominami” na dachu. To poborniki pyłu. Przez nie powietrze trafia do analizy. Cały teren jest ogrodzony a pomieszczenia zamknięte.
Badania dwoma metodami
Na terenie stacji przy ul. Korzeniowskiego badania smogu i jakości powietrza przeprowadza się dwiema metodami: analizy automatycznej i manualnie. Z automatycznych analizatorów dane podawane są stosunkowo szybko, bo w ciągu godziny od zebrania materiału do badań. Trafiają do mieszkańców i internetu jeszcze bez weryfikacji naukowców. To właśnie je oglądamy na stronie wroclaw.pl czy w aplikacjach wskazujących jakość powietrza.
Drugi, manualny, sposób to metoda referencyjna, czyli dużo bardziej dokładna niż ta pierwsza. Stosowana jest przez naukowców na całym świecie, określają ją skomplikowane normy i odbywa się według całej procedury postępowania. Bada stężenie pyłów PM 10 i PM 2,5. Jednak samo zbieranie próbek trwa tydzień, a ich badanie kolejne kilka dni. Dzięki stosowaniu dwóch metod naraz naukowcy mogą zweryfikować prawidłowość działania automatycznych analizatorów pyłu.
Smog się waży
Stacja do badań manualnych (metodą grawimetryczną), czyli tych dokładniejszych, znajduje się w małej szafce, z której wystaje pobornik powietrza. Wyposażony jest w odpowiedniej średnicy dysze, w zależności od wielkości badanych pyłów (PM 10, PM 2,5). Przez nie powietrze trafia do badania. W środku szafki są hermetyczne kapsuły z filtrami. Po jednej stronie są filtry czyste, wcześniej dokładnie zważone. Po drugiej filtry, które przez dobę zbierają pył z powietrza. Po 24 godzinach specjalny mechanizm przekłada automatycznie filtry. Kolejny, czysty ląduje w przegrodzie, gdzie będzie przepływać przez niego powietrze. Każdy ma odpowiedni numer, aby można było je zidentyfikować.
Po tygodniu pracownicy WIOŚ z Wrocławia zbierają wszystkie próbki i wysyłają do kolegów z Legnicy. To tam znajduje się specjalny tzw. pokój wagowy gdzie waży się zużyte filtry. Właśnie na podstawie różnicy wagi między czystym i zużytym filtrem poznajemy dokładną wartość pyłów zawieszonych w powietrzu. Później próbki lądują jeszcze w laboratorium, gdzie można sprawdzić skład pyłów, m.in. na występowanie metali ciężkich. Cały proces jest bardzo restrykcyjny. Wszystkie urządzenia musza mieć odpowiednie atesty, być dobrze skalibrowane. Filtry są ważone kilkukrotnie, aby wyeliminować wszystkie błędy, a wynik podaje się z dokładnością do pięciu miejsc po przecinku. Ściśle określony jest też choćby sposób transportu materiału.
– W pokoju wagowym nawet temperatura i wilgotność mają znaczenie. Dlatego przez cały rok jest tam około 20 stopni Celsjusza i wilgotność na poziomie 50%. Rocznie wrocławski oddział WIOŚ waży tam z całego regionu 32 tysiące próbek – wyjaśnia Elżbieta Sznajder, kierownik Laboratorium Wojewódzkiego Inspektoratu we Wrocławiu.
Wyniki badań trafiają na koniec do bazy Głównego Inspektora Ochrony Środowiska, gdzie są gromadzone, i to one traktowane są jako te najbardziej wiarygodne w Polsce i na świecie.
Pomiary automatyczne
Jednak żeby ostrzegać mieszkańców przed zagrożeniami związanymi z jakością powietrza i smogiem, potrzebna jest szybsza metoda, dzięki której wyniki można śledzić prawie na bieżąco. Dlatego równolegle prowadzone jest drugie, automatyczne badanie. Wszystkie urządzenia do niego znajdują się w kontenerze o powierzchni kilku metrów kwadratowych. Istotnym elementem analizatorów są poborniki zainstalowane na dachu, przez które powietrze trafia do badania.
– Automatyczne pyłomierze przez godzinę zbierają pył z powietrza na specjalną taśmę i dopiero po tym czasie poddawane są analizie. Kiedy pojawiają się wyniki, trafiają na stronę internetową i do publicznej wiadomości – wyjaśnia Anna Miechur, kierownik pracowni do spraw obsługi sieci pomiarowej monitoringu powietrza delegatury WIOŚ w Jeleniej Górze.
Dlatego, na przykład, o godz. 7.00 podawane są uśrednione wyniki badań próbek, które zbierały pył godzinę wcześniej. Specjalna aplikacja porównuje wyniki ze standardami jakości powietrza, obowiązującymi w Polsce, i określa, czy jest dobre, złe, umiarkowane czy dostateczne. Przy dużych stężeniach PM 10 powinniśmy je traktować jako ostrzeżenie o złej jakości powietrza w danej chwili dnia. Dopiero po zebraniu ich, gdy skończy się doba, można wiarygodnie ocenić wartość zanieczyszczenia powietrza.
Na bieżąco w stacji bada się też stężenie innych substancji, takich jak ozon, azot, tlenek węgla czy dwutlenek siarki. Odpowiadają za to kolejne analizatory, które muszą być odpowiednio skalibrowane. W przypadku substancji gazowych do kalibracji służą butle z odpowiednimi gazami (np. ozonem). Traktowane są jako próbki wzorcowe. Gaz podaje się do urządzenia. Powinno wskazywać dokładnie takie dane, jakie są zapisane na certyfikowanej butli. Jeśli wyniki się nie zgadzają, analizator musi być ponownie skalibrowany. Nad prawidłowością działania stacji czuwają pracownicy WIOŚ. Dane spływają przez serwery do pracowni, która obsługuje automatyczne sieci pomiarowe w całym regionie, i znajduje się przy delegaturze w Jeleniej Górze.
Aby zapewnić odpowiednią jakość pomiarów, cały proces wspomagają eksperci z Krajowego Laboratorium Referencyjnego i Wzorcującego, które powstało przy Głównym Inspektoracie Ochrony Środowiska w 2010 roku. Tylko w ten sposób przeprowadzone i nadzorowane badania mogą dostarczyć rzetelnych i wiarygodnych wyników.
