Мониторинг качества воздуха в Украине: внедряем европейские нормативы

Мировое сообщество уже несколько десятилетий активно работает над исследованием состояния окружающей среды, ведь экологический вопрос сейчас среди самых болезненных. Много лет серьезные организации – Глобальный альянс по охране здоровья и загрязнению (GAHP), Всемирная метеорологическая организация (WMO), Всемирная организация здравоохранения (WHO), Организация Объединенных Наций (UNO) и другие – изучают последствия человеческой деятельности для окружающей среды и внедряют проекты по их уменьшению.

В Европейском Союзе принята и имплементирована Директива 2008/50/ЕС Европейского парламента и Совета от 21 мая 2008 года о качестве атмосферного воздуха и более чистом воздухе для Европы, Директива (ЕС) 2018/410 от 14 марта 2018 года о сокращении выбросов СО₂ и низкоуглеродных инвестициях, а по инициативе Всемирной метеорологической организации действует Программа глобального наблюдения за атмосферой (The Global Atmosphere Watch).

Украина также стремится выполнять положения мировых стандартов в сфере экологии ради сохранения адекватного состояния окружающей среды. В течение нескольких последних лет приняты важные законодательные акты в этой сфере: Закон № 2393-IX «Про внесення змін до деяких законів України щодо удосконалення механізму регулювання викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря», Закон № 2614-ІХ «Про національний реєстр викидів та перенесення забруднювачів», Постановление КМУ № 272 від 28.03.2023 «Про затвердження Порядку запровадження обов’язкових автоматизованих систем контролю викидів забруднюючих речовин».

Выполнение этих требований невозможно без соответствующих программ мониторинга окружающей среды. Поэтому перед государством, органами контроля и субъектами хозяйственной деятельности стоит задача осуществлять этот мониторинг, используя современные методы контроля.

Далее в статье будем говорить о новых нормативных документах в сфере мониторинга воздуха.

В январе 2024 года в Украине вступили в силу более 20 тысяч европейских стандартов в статусе ДСТУ методом перевода обложки. Часть из них касается мониторинга атмосферного воздуха и выбросов в окружающую среду. Рассмотрим некоторые из этих стандартов, а также необходимые для обеспечения их требований решения от ООО «Химлаборреактив» и мирового производителя Envea.

ДСТУ EN 15852:2022 «Якість атмосферного повітря. Стандартний метод визначення загального вмісту газоподібної ртуті»

Атмосферная ртуть – распространенный загрязнитель, имеет много вариантов происхождения и различные формы. Выбросам ртути в атмосферу способствуют природные источники: извержения вулканов или геотермальная активность. Вещество присутствует в атмосфере в трех основных формах: элементарная ртуть (Hg0), газообразная окисленная ртуть (известная как реакционноспособная газообразная ртуть, или Hg2+) и ртуть в виде твердых частиц (Hg-P).

Химические свойства и поведение каждой формы влияют на ее экологическую судьбу, перенос и потенциальное влияние на здоровье человека и экосистемы. Знания об источниках, формах и влиянии атмосферной ртути много значат для успешного внедрения программ по мониторингу, контролю и смягчению ее пагубного воздействия.

В ДСТУ EN 15852 описаны автоматизированные методы, которые предусматривают следующие варианты:

• Адсорбцию общей газообразной ртути из измеренного объема воздуха на золотой ловушке с последующей термической десорбцией общего количества ртути из золотой ловушки и определение газообразной элементарной ртути с помощью CVAAS (метод атомной абсорбционной спектрометрии холодного пара) или CVAFS (метод атомной флуоресцентной спектрометрии холодного пара)
• Прямое непрерывное измерение элементарной ртути с помощью Зеемановской атомной абсорбционной спектрометрии (Zeeman AAS)

Больше всего для реализации этого метода подходит анализатор UT-3000. Это надежное решение для измерений на ультраследовых уровнях (суб-нг/м³) в соответствии с EN 15852 (амальгамация (MI GoldTrap), атомная абсорбция холодного пара (CVAAS) при 253,7 нм). Все функции контролирует встроенный микропроцессор. Параметры и результаты измерений сохраняются во встроенном регистраторе данных. UT-3000 обеспечивает автоматический контроль потока проб. В отличие от флуоресцентного метода выявления, анализатор не требует дорогостоящих газов-носителей. Прибор нечувствителен к помехам, вызванным эффектом гашения.

ДСТУ EN 16450:2022 «Навколишнє повітря. Автоматизовані вимірювальні системи для вимірювання концентрації твердих частинок (PM10; PM2,5)»

Содержание мелкодисперсных частиц (PM2,5) в воздухе не должно превышать установленных норм, ведь вдыхание вредных уровней увеличивает риск возникновения болезни сердца, астмы и других заболеваний, может вызвать рождение детей с низким весом. Действующие рекомендации Всемирной организации здравоохранения по среднегодовым концентрациям PM2,5 – не выше 5 мкг/м³, а среднесуточные экспозиции не могут превышать 15 мкг/м³ более 3–4 дней в году.

Непрерывный автоматический монитор взвешенных частиц MP101M измеряет концентрацию мелкодисперсной пыли в диапазоне 0–10 000 мкг/м³. Устройство имеет сертификацию как эквивалентный референтный метод в соответствии с европейскими стандартами EN 16450, EN12341 и EN 15267 для измерения PM10 и PM2,5 согласно EN 16450, EN14907 и одобрено EPA США для непрерывного мониторинга PM10 или PM2,5. Скорость потока отбора проб непрерывно регулируется в соответствии с атмосферной температурой и давлением: уменьшаются эффекты испарения летучих соединений (обязательное требование для PM2,5 по нормам ЕС). Стекловолоконная лента, рассчитанная на три года автономной работы, обеспечивает непрерывный отбор проб с ежедневными циклами (1200 циклов). Низкоактивный плоский источник C14 с герметичным корпусом рассчитан на весь срок службы анализатора. Встроенный вебсервер совместим с любым интернет-браузером. Прибор прочен, не чувствителен к вибрации, влажности, температуре.

Серия стандартов ДСТУ EN 15058:2022, ДСТУ EN ISO 21258:2022, ДСТУ EN ISO 13199:2022 для определения массовой концентрации монооксида углерода СО, оксида азота (І) (N₂O) и общего содержания летучих органических соединений (ЛОС) в выбросах из стационарных источников методом недисперсионной инфракрасной спектрометрии

Источники выбросов оксида азота – электростанции, транспортные средства, коммерческие и промышленные предприятия; выбросов окиси углерода – выхлопные газы автотранспорта; выбросов углеводородов – автотранспорт и стационарные источники, не использующие горение. Монооксид углерода (CO) – это бесцветный газ без запаха, который образуется от неполного сгорания углеродного топлива (дров, бензина, угля, природного газа и керосина в простых печах, открытых кострах, фитильных лампах, печах, каминах). Преимущественно монооксид углерода попадает в окружающий воздух из автотранспорта.

Летучие органические соединения могут иметь биогенное (природное) или антропогенное (человеческое) происхождение. ЛОС – это все молекулы, состоящие из атомов водорода и углерода (углеводороды), а также те, в которых атомы водорода замещены другими атомами (азот, хлор, сера или кислород). Это газы и пары, которые довольно быстро испаряются при комнатной температуре. Соединения имеют запах. Природными источниками ЛОС являются выбросы от растительности или природных явлений, таких как лесные пожары, извержения вулканов и т. п. В городской и/или промышленно развитой среде они в основном вызваны человеческой деятельностью: выделяются в результате горения (в том числе выхлопных газов, дымоходов, печей и т. д.) или испарения. ЛОС используются в производстве различной продукции: лаков, красок, растворителей, клеев, ароматических свечей, товаров для садоводства и для дома, дезодорантов и т. д. Двойное влияние соединений на здоровье – это:

• Непрямое влияние, они являются предшественниками озона в воздухе
• Прямое действие как ядовитого вещества. Наиболее вредные ЛОС, в частности бензол или формальдегид, классифицируются как CMR (канцерогенные, мутагенные и репротоксичные). Они подлежат усиленному регулированию, особенно на рабочем месте

Концентрацию CO, N₂O и ЛОС измеряют с использованием недисперсионных инфракрасных методов. Ослабление инфракрасного света, проходящего через ячейку образца, является мерой концентрации в ячейке в соответствии с законом Ламберта – Бера.

Мультигазоанализатор NDIR-GFC MIR 9000 в стационарном или портативном исполнении работает по методу недисперсионной инфракрасной спектрометрии. Спроектированный с учетом экологических требований, ультракомпактный, интеллектуальный, он является надежным инструментом для измерения отработанных газов из котлов, или газов из различных промышленных печей и технологических установок. Устройство имеет отличные метрологические характеристики и подходит для одновременного измерения нескольких газов: NOx, SO₂, CO, O₂, остаточного H₂O, CO₂, CH₄ и N₂O (парниковые газы). NDIR-GFC MIR 9000 нечувствителен к колебаниям температуры в диапазоне от +5 до +40 °C. Совместим с любыми технологиями сушки (газовый охладитель, пропитка, разведение), не требует сжатого воздуха (при использовании газового охладителя).

Подробнее об описанных и других стандартах, а также о новейших решениях для мониторинга атмосферного воздуха и выбросов из стационарных источников узнавайте на новом сайте ecomonitoring.hlr.ua и у специалистов ХЛР.