Как и зачем измерять качество воздуха

Компания «УРУС-умные цифровые сервисы» развивает систему мониторинга компонентов экологической среды, состоящую из программно-аппаратных комплексов EcoMon для измерения качественного состава воздуха или воды в онлайн-режиме. Если предельно-допустимая норма параметров загрязняющих веществ превышена — система EcoMon отправит оповещение пользователю.

В интервью циклу «Страну меняют люди» Наталья Кудлаева, управляющий партнер, рассказала, зачем госорганы и бизнес следят за качеством воздуха, как связаны чистый воздух и экономика региона, и поделилась планами оцифровать экологическую обстановку на территории всей России.

— Помните, аксиому Питера Друкера — «Мы не можем управлять тем, что мы не можем измерить»? Мы занимаемся измерением качества атмосферного воздуха и воды. Раньше был ртутный градусник, чтобы измерять температуру тела, а сегодня есть умные часы, которые могут измерить и температуру тела, и пульс, и давление. С измерением качества атмосферного воздуха такая же история. Можно брать пробу и отправлять на лабораторный анализ, а можно установить пост автоматического наблюдения на базе IoT датчиков для осуществления непрерывного наблюдения за качеством воздуха.

Основные клиенты — органы власти в лице региональных министерств природных ресурсов или министерств цифрового развития и даже бизнес.

Люблю приводить в пример Московскую область. Они первые начали массово устанавливать автоматические посты контроля качества воздуха, и сегодня на территории Подмосковья их больше 260. Данные собираются в единую региональную цифровую платформу мониторинга и используются для работы с запросами населения и для контрольно-надзорного мониторинга работы промышленных предприятий и операторов полигонов.

То есть специалисты видят в реальном времени, что происходит на санитарно-защитной зоне работающего объекта. Если наблюдают превышения допустимых значений — мгновенно применяют меры. Как результат: и жалоб от населения стало меньше, и диалог с работающим бизнесом стал более открытым.

— Почему «и даже бизнес»?

— За последние пять лет мы видим, что много предприятий становятся более экологически осознанными. Весь крупный бизнес сформировал долгосрочные стратегии экологизации. Постепенно экологическая ответственность перестает быть просто вопросом этики. Покупатели и инвесторы всё чаще ориентируются на экологически ответственные компании. К нам они обращаются, чтобы понять эффективность экологических мероприятий или оценить их влияние на окружающую среду.

В качестве примера могу привести крупную стивидорную компанию, работающую в Арктической зоне России. Компания расположена в городе и осуществляет перевалку угля закрытым способом. Дополнительно они решил поставить шумозавесу и внедрить систему пылеподавления. Чтобы оценить, насколько завесы справляются со своей задачей, поставили один наш датчик внутри рабочей зоны и ещё четыре на санитарно-защитной зоне, которая находится вблизи жилой застройки. Система показала, что на первом датчике концентрация взвешенных частиц в воздухе высокая, а на санитарно-защитной зоне не превышает допустимые нормы. То есть внедренные экологические мероприятия сработали эффективно.

Еще один оператор портовой инфраструктуры даже запустил публичный портал мониторинга воздуха в городе Тамань, к запуску работы которого были привлечена наша компания.

Ещё есть предприятия, которые обращаются к нам за постоянным мониторингом состава воздуха для того чтобы не только наблюдать в моменте за концентрацией загрязняющих веществ, но и прогнозировать их распространение. Воздух же не статичен. Поэтому хотят понимать, есть или нет опасность для людей, которые живут в районах рядом.

Кроме того, далеко не всегда предприятия являются источниками загрязнения атмосферного воздуха. Наша система это может показать.

— Как? Датчик же показывает, что присутствует в данный момент времени в воздухе.

— Да, сам датчик фиксирует концентрации в точке, но если создать математическую модель, то можно и спрогнозировать движение. Вообще наша система измеряет достаточно большое количество параметров загрязняющих веществ: сероводород, аммиак, CO2 и еще много наименований. Обязательно измеряем влажность, температуру и давление, потому что они влияют на замеры по загрязняющим веществам.

Чипы и полупроводниковые элементы, понятно, заказываются из-за рубежа, но самый чувствительный элемент в газоанализаторе — сенсор. Мы его тоже раньше заказывали, но недавно начали искать отечественный аналог, и нашли ребят, которые уже четыре года делают российский сенсор. Теперь параллельно пользуемся обоими. По мере улучшения точности измерений переходим на российские аналоги сенсоров.

Головное устройство собирает информацию со всех датчиков и по GSM-связи передаёт их в нашу облачную систему. Там они транслируются на понятный обычному человеку язык и отображаются в виде графиков либо таблиц. Плюс система показывает географическую карту, где точно расположен этот датчик и какие измерения он делает. Данные собираются каждые две минуты.

Иногда приходят запросы от заказчиков на дополнительную телеметрию: шум, пыль вибрацию или радиацию. Так как продукт изначально разрабатывался как платформа сбора любой телеметрии, нам не составляет труда оцифровать любые данные.

— Необычные запросы были?

— Интересный запрос был на мониторинг качества воздуха на Байкальской природоохранной территории. Кейс интересный со всех сторон: во-первых, зачем мониторить чистый воздух, во-вторых, как обеспечить бесперебойную передачу данных о качестве воздуха, где то связь пропадает, то питание отсутствует сутками?

Дело в том, что на территории Байкальской природоохранной зоны производились работы по реконструкции железнодорожного полотна и для контроля влияния на окружающую среду нужно было проводить замеры в конкретных точках, куда зимой иногда доехать невозможно.

Мы установили автоматический датчик, который оснастили термошкафом для работы в температуры ниже 40 градусов и солнечными панелями с дополнительными накопителями. Посты мониторинга прекрасно показали свою работы в сложных климатических и инфраструктурных условиях.

К сожалению, пока нет нормативно установленного требования и регламентов для работы автоматических малогабаритных постов мониторинга качества воздуха в регионах. 

— А должны быть?

— Отвечу историей из опыта других стран. В Гонконге очень высокий уровень загрязнения воздуха взвешенными частицами (или, по-простому, пылью). Администрация города решила провести эксперимент длительностью в пять лет. Они усеяли город датчиками на РМ 2,5 и РМ 10 (взвешенные вещества разного размера) и начали активно мониторить состояние здоровья людей. Параллельно проводили мероприятия по улушению качества воздуха: перенаправляли транспортные потоки, поощряли переход с топливных двигателей на низкоуглеродные, выносили загрязняющие воздух предприятия за черту города...

Через пять лет результатами эксперимента были: уменьшение уровня запыленности города, снижение уровня заболеваемости и повышение ВРП (валовый региональный продукт) на 7%. Резюме исследования таково: качество здоровья человека прямо пропорционально экономическому здоровью региона.

Третий этап: те датчики, которые сегодня мы используем, чтобы измерить качество воздуха в конкретной точке, будут оснащены дополнительными модулями, которые смогут либо абсорбировать загрязняющие вещества, либо насыщать воздух полезными для человека элементами.