Моніторинг якості повітря з MENATIR: як зібрані за допомогою БпЛА дані забезпечують екологічну безпеку населення

Екологічна безпека – важлива складова забезпечення комфортного життя населення і гарантія захисту навколишнього середовища.

Контроль за станом атмосферного повітря  – одна із ключових ланок системи моніторингу довкілля, від якості якого залежить стан здоров’я людей. Однак забруднення повітря завдає шкоди не тільки здоров’ю населення, але й має безпосередній вплив на економіку. Так, за даними міжнародної екологічної організації Greenpeace втрати світової економіки лише від наслідків впливу спалювання викопного палива на стан здоров’я населення становлять $8 млрд, а це 3,3% світового ВВП. 

А відповідно до звіту незалежної дослідницької організації Centre for Research on Energy and Clean Air, Україна посідає 4 місце в світі за рівнем економічних збитків від забруднення повітря, поступаючись лише Китаю, Болгарії та Угорщині. За оцінкою дослідників, збитки ВВП України у 2018 році від захворюваності та смертності, викликаних токсичним забрудненням атмосфери, склали 5,8%.

Щоб забезпечити постійний контроль за довкіллям та використанням природних ресурсів, навіть у важкодоступних місцях, на допомогу екологічним інспекціям приходять БпЛА. Здійснювати безперервне спостереження за станом якості повітря в автоматичному режимі дозволяє мережева система повітряного моніторингу за допомогою БпЛА Menatir, розроблена інженерами Culver Aviation. Розповідаємо, як це працює. 

Як досліджують якість повітря 

Безперервний моніторинг та контроль якості атмосферного повітря – необхідні умови для мінімізації викидів шкідливих речовин та впровадження відповідних заходів, покликаних це забезпечити, зокрема: 

  • застосування  спеціальних фільтрів на промислових та інших підприємствах;
  • спонукання держорганів до розробки екологічно орієнтованого законодавства та відповідних програм;
  • мотивування до застосування альтернативних джерел енергії та “зелених” видів транспорту;
  • контроль за утилізацією сміття та інших відходів;
  • популяризація заходів з ресурсозбереження серед населення тощо.

Для визначення рівня забруднення атмосферного повітря у більшості країн світу застосовується індекс якості повітря AQI (Air Quality Index). Зазвичай він формується за рівнями, кожен з яких має свій опис, характеристики, колірний код та стандартизоване інформаційне повідомлення для населення. 

У більшості країн для вирахування індексу якості повітря контролюють такі показники: рівень приземного озону, дрібнодисперсних частинок  2,5 та 10 мкм, діоксид сірки, окис вуглецю, діоксид азоту. На підставі їх концентрації, отриманої з газоаналізаторів систем моніторингу якості повітря за певний період часу (зазвичай це 8, 24 і 48 годин), проводять розрахунки та присвоюють значення по числовій шкалі від 0 до 500. Якщо AQI у певній місцевості перевищує позначку величини в 100, її населення має бути проінформоване про можливий вплив на здоров’я.  

Як справи з моніторингом якості повітря в Україні 

На жаль, система моніторингу стану повітря в Україні застаріла, а норматив якості AQI взагалі відсутній. Законодавством передбачені різноманітні типи нормативів для стаціонарних та пересувних джерел, однак державних станцій автоматичного контролю атмосфери, які б працювали в режимі онлайн та накопичували дані в єдиному цифровому форматі та в режимі реального часу, немає. 

Наразі перевірка якості повітря в Україні здійснюється лише системами громадського моніторингу (сервіси SaveEcoBot, СityScale, EcoCity, ЛУН Місто Air, EcoInfo) – таких станцій на території країни близько 400. В той же час, згідно зі звітом мережі CEE Bankwatch «Вплив енергетичного сектору України на якість повітря», забруднення повітря в Україні є причиною найбільшої кількості передчасних смертей серед усіх країн континенту. 

У липні 2022 року було внесено зміни до Закону України «Про охорону атмосферного повітря», зокрема до статті 10, що стосується обов’язків суб’єктів господарювання щодо охорони атмосферного повітря. Тепер всі підприємства, чия діяльність пов’язана із викидами забруднюючих речовин, зобов’язані забезпечувати здійснення періодичних та/або автоматизованих інструментально-лабораторних вимірювань якості повітря, вести щоденний облік часу роботи джерел викидів та обладнати місця для відбору проб. 

Контроль за дотриманням підприємствами екологічного законодавства – важливий крок, щоб зробити повітря в Україні чистішим.

Моніторинг якості повітря за допомогою системи Menatir, розробленої Culver Aviation

Одним із типів корисного навантаження мережі повітряного моніторингу за допомогою БпЛА Menatir є екодатчик Libelium Smart Environment PRO, який є цінним інструментом екологічного моніторингу і може здійснювати аналіз стану повітря на різних висотах. Дана модель дозволяє реалізовувати проєкти в галузі контролю забруднення навколишнього середовища, якості повітря, у промисловості та сільському господарстві з високими вимогами до точності, надійності та діапазону вимірювань. 

“Перевагою MENATIR для екологічних служб і інспекцій є можливість не просто контролювати стан атмосферного повітря на відповідність заданим нормам, а й безпосередньо виявляти джерела забруднення”,

CTO компанії Culver Aviation Євгеній Шамало.

MENATIR можна використовувати для аналізу повітря на висоті до 2 000 метрів над землею. Завдяки підтримці підключення зовнішнього модуля GPS, програмне забезпечення аналізує дані про концентрацію газів з геоприв’язкою і визначає переміщення забруднювачів повітря. 

MENATIR, обладнаний екодатчиком Libelium, може перевіряти повітря на забруднення такими речовинами, як CO, CO2, O3, NO, NO2, SO2, NH3, CH4, H2S, PM2.5 та PM10,  при цьому є можливість одночасно вимірювати концентрацію пилу та до 3 газоподібних речовин. Також система дозволяє аналізувати температуру, вологість та атмосферний тиск, завдяки окремому комбінованому сенсору. 

Для чого ще можна використовувати систему Menatir 

Мережа базових станцій БпЛА Menatir дозволяє компаніям та держструктурам отримувати й обробляти інформацію з поверхні Землі без участі людини в режимі реального часу 24/7/365. Вона є джерелом достовірних даних для вирішення задач цілої низки служб – пожежних, дорожніх, екологічних, комунальних, інфраструктурних та інших.

Окрім моніторингу стану якості повітря, MENATIR можна використовувати також для виконання різноманітних завдань — у реальному часі за плановим розкладом чи за запитом: 

  • відеоспостереження за будь-якими об’єктами у режимі реального часу;
  • аерофотозйомка у HD-якості для створення ортофотопланів місцевості;
  • спостереження за станом врожаїв, лісів, водойм;
  • запобігання ландшафтним пожежам тощо.

Детальніше про можливості інших типів корисного навантаження системи ми розповімо у наших наступних матеріалах, а дізнатись більше про MENATIR можна за посиланням.

Екологічна безпека і сталий розвиток

Ретельний та безперервний моніторинг якості атмосферного повітря – необхідна складова забезпечення екологічної безпеки населення та сталого розвитку суспільства. 

Може здатись, що наразі оптимізація системи екологічного моніторингу не на часі, але війна не відміняє право населення дихати свіжим повітрям. В будь-якому випадку створення у країні дієвої системи екологічного моніторингу – не одноденний процес, і вживати конкретних заходів як уряду, так і бізнесу необхідно вже сьогодні. І ми впевнені, що MENATIR зіграє свою роль у забезпеченні сталого розвитку не тільки України, а й інших країн світу.