Државиот мониторинг систем за квалитет на воздухот визави мали и евтини сензори со висок степен на несигурност на резултатите

Во врска со се позачестената појава на набавка и мерења на квалитетот на воздухот со мали и евтини сензори, кои сè уште се далеку и од референтните и од индикативните станици, во прилог е кусо објаснување зошто истите не можат да бидат основа за мониторинг и оцена на квалитетот на амбиентниот воздух .

За разлика од мерењата кои се вршат со Државиот мониторинг систем за квалитет на воздухот (ДАМСКАВ), се почесто во државава се шпекулира со податоци добиени од мерења со уреди кои популарно се наречени сензори (Low Cost Sensors), кои не може да се земат предвид заради нивната голема мерна несигурност дури ниту за индикативни мерења (примерот со Ѓорче Петров и Прилеп). Индикативни мерења се сметаат оние чиј критериум за квалитет на податоци е понизок од критериумот кој се однесува на фиксните мерења, a конкретно за PM10 и PM2.5 се оние кои имаат до 50 % мерна неодреденост во споредба со референтната метода. Но доста ретки се сензорите кои можат да имаат мерна неодреденост и до 75 %, а многу од нив не ни даваат информација за истото прашање, ниту пак како е таа пресметана, што е најзначајно во целиот процес на мерење.

Мерењата со мобилните сензори покажуваат поприлично нереални резултати заради тоа што сензорите имаат висока вредност на граница на детекција и не може со сигурност да се земат предвид измерените податоци. Резолуцијата при мерењето е различна и резултатите може да покажат разлика и до 1000 пати. Друга причина за несигурноста на резултатите добиени од ваквите сензори е што истите имаат висока осетливост на промени на температурата и влажноста и кај нив се забележува взаемна реакција на слични типови на молекули. Тоа значи дека постои голема веројатност да не можат да се разграничат различните загадувачки супстанции. Конверзиите од бројачите на честички во маса на PM се базирани на теоретски модел и мерениот сигнал зависи од многу фактори, како што е самиот облик на микро честичката, бојата и густината, влажноста, индексот на рефлексија и т.н.

Истовремено се појавуваат и системи од сензори, или таканаречени Smart Systems, кои пак претставуваат мрежа од сензори поставени на различни локации, но најчесто во близина на некоја референтна мониторинг станица со мерни инструменти кои работат според референтни методи. Сензорите постојано комуницираат меѓусебе, но и со референтната станица, за да понатаму даваат резултати врз кои се врши корекција со помош на математички алгоритми, односно податоците од вистинските мерења од сензорите не се достапни и се затворени во т.н. Black Box.

Повеќе информации за мерните методи и мерните инструменти кои се дел од ДАМСКАВ можете да ги најдете на следниот линк:

http://air.moepp.gov.mk/wp-content/uploads/2019/11/IstorijatDAMSKAV.pdf

Заклучокот е дека доколку квалитетот и точноста на податокот е од примарна цел податоците од овие мобилни сензори не би требало да се земат во предвид. Со тоа добиваме огромен збир од несоодветни податоци од извршени мерења со кои не можат да се изработуваат ниту плански документи, ниту пак истите можат да се репортираат како валидни податоци.

Овие сензори може да бидат употребувани единствено за научни истражувања, но и тука треба да се внимава при анализа и користење на резултатите.

МЖСПП има воспоставено и систем на моделирање и изготвува три-дневна прогноза на квалитетот на воздухот со користење на податоци обработени со регионален модел SILAM развиен од страна на Финскиот метеоролошки институт (FMI). Моделот обезбедува 72 часовна прогноза на аерозагадувањето на национално ниво за загадувачки супстанции PM2.5, PM10, SO2, NO2, CO и O3 кои се презентираат на веб порталот за Квалитет на воздух во РСМ. Презентацијата на резултатите кои ги генерира моделот во прогностички режим беше воспоставена во соработка со стручните експерти од FMI во склоп на Твининг проект за квалитет на воздух. Значајно е да се нагласи дека обработката на податоците се врши во реално време на супер сервер во Финска за цела Европа, а на нашиот портал се прави визуелизација на резултатите кои се однесуваат на подрачјето на државата со висока резолуција 10×10 км. Притоа, треба исто така да се нагласи дека, моделирањето на квалитетот на воздухот носи голема несигурност. Особено кога станува збор за моделирање на концентрацијата на PM честичките, што се должи на различните природни и антропогени извори на PM честички, како и локални извори на PM кои неможат да се земат во предвид при моделирањето.

Целта на прогнозата на аерозагадувањето да се предвиди движење на одредени воздушни маси кои би условиле депонирање на одредено загадување на одреден регион, а не да се детектираат конкретни извори на загадување.Në lidhje me dukurinë në rritje të furnizimeve dhe matjeve të cilësisë së ajrit me sensorë të vegjël dhe të lirë, të cilët janë ende larg nga stacionet referencë dhe tregues, është dhënë një shpjegim i shkurtër se pse ato nuk mund të jenë baza për monitorim dhe vlerësim. të cilësisë së ajrit të ambientit.

Për dallim nga matjet e kryera nga Sistemi Shtetëror i Monitorimit të Cilësisë së Ajrit (SSHAMCA-DAMSKAV), është bërë gjithnjë e më e zakonshme që në vend, të spekulohet me të dhënate marra nga matjet me pajisjet që quhen në mënyrë të popullarizuar sensorë me kosto të ulët(Low Cost Sensors), të cilat nuk mund të merren parasysh. për shkak të pasigurisë së lartë të tyre të matjes madje edhe për matjet indikative (shembulli i Gjorce Petrovit dhe Prilepit). Matjet indikative janë ato që kriteri i cilësisë së të dhënave është më i ulët se kriteri që ka të bëjë me matjet fikse, dhe veçanërisht për PM10 dhe PM2.5 janë ato që kanë deri në 50% matje të pasigurta në krahasim me metodën e referencës. Por janë shumë të rrallë sensorët që mund të kenë deri në 75% pasiguri të matjes, shumë prej të cilëve nuk na japin informacione për të njëjtën çështje, e as se si llogaritet, gjë që është më e rëndësishmja në të gjithë procesin e matjes.

Matjet me sensorët e lëvizshëm tregojnë rezultate jo realiste sepse sensorët kanë një vlerë të lartë në kufirin e zbulimit dhe të dhënat e matura nuk mund të merren parasysh me besueshmëri. Rezolucioni i matjes është i ndryshëm dhe rezultatet mund të tregojnë deri në 1000 herë diferencën. Një tjetër arsye për pasigurinë e rezultateve të marra nga sensorë të tillë është se ata kanë një ndjeshmëri të lartë ndaj ndryshimeve në temperaturë dhe lagështi, dhe ata kanë një reagim të ndërsjelltë ndaj llojeve të ngjashme të molekulave. Kjo do të thotë se ekziston një gjasë e madhe që ndotësit e ndryshëm nuk mund të ndahen. Konvertimet nga numëruesit e grimcave në masën PM bazohen në një model teorik dhe sinjali i matur varet nga shumë faktorë, siç është forma e vetë grimcës mikro, ngjyra dhe dendësia, lagështia, indeksi i reflektimit, etj.

Në të njëjtën kohë, sistemet e sensorëve, ose të ashtuquajturat Smart Systems, po shfaqen, të cilët përfaqësojnë një rrjet sensorë të vendosur në vende të ndryshme, por më së shpeshti pranë një stacioni monitorimi referencë me instrumente matëse që funksionojnë sipas metodave të referencës. Sensorët komunikojnë vazhdimisht me njëri-tjetrin, por edhe me stacionin e referencës, për të dhënë më tej rezultate që korrigjohen nga algoritmet matematikore, d.m.th. të dhënat nga matjet e vërteta të sensorëve nuk janë të disponueshme dhe janë të mbyllura në të ashtuquajturat. Kutia e zezë (Black Box)..

Më shumë informacion mbi metodat e matjes dhe instrumentet matëse që janë pjesë e -SSHAMCA_DAMSKAV mund të gjenden në linkun e mëposhtëm:

http://air.moepp.gov.mk/wp-content/uploads/2019/11/IstorijatDAMSKAV.pdf

Përfundimi është se nëse cilësia dhe saktësia e të dhënave ka si qëllim parësor, të dhënat nga këta sensorë mobil nuk duhet të merren parasysh. Kjo na jep një përmbledhje të madhe të të dhënave të pasakta nga matjet e kryera me të cilat nuk mund të përpunohen dokumente planifikimi dhe ato as nuk mund të raportohen si të dhëna të vlefshme.

Këta sensorë mund të përdoren vetëm për kërkime shkencore, por edhe këtu duhet pasur kujdes kur të analizohen dhe të përdoren rezultatet..

MMJPH gjithashtu ka një sistem modelimi në vend dhe prodhon një parashikim tre-ditor të cilësisë së ajrit duke përdorur të dhënat e përpunuara me modelin rajonal SILAM të zhvilluar nga Instituti Meteorologjik Finlandez (IMF). Modeli ofron një parashikim 72 orësh të ndotjes së ajrit në nivel kombëtar për substancat ndotëse PM2.5, PM10, SO2, NO2, CO dhe O3 që janë paraqitur në Ueb Portalin e Cilësisë së Ajrit në RMV. Prezantimi i rezultateve të krijuara nga modeli në regjimin prognostikë u krijua në bashkëpunim me ekspertë të ekspertëve IMF si pjesë e projektit të Binjakëzimit për cilësinë e ajrit. Është e rëndësishme të theksohet se përpunimi i të dhënave kryhet në kohë reale në një super server në Finlandë për të gjithë Evropën, dhe në portalin tonë vizualizohen rezultatet që lidhen me rajonin e shtetit me rezolucion të lartë 10×10 km. Duhet gjithashtu të theksohet se modelimi i cilësisë së ajrit mbart një pasiguri të madhe. Sidomos kur bëhet fjalë për modelimin e përqendrimit të grimcave PM, për shkak të burimeve të ndryshme natyrore dhe antropogjenike të grimcave PM, si dhe burimeve lokale PM që nuk mund të merren parasysh në modelim.

Qëllimi i parashikimit të ndotjes së ajrit është të parashikojë lëvizjen e masave të caktuara të ajrit që do të kërkonin depozitimin e ndotjes së caktuar në një rajon të caktuar, e jo të mos dedektohen burime konkrete të ndotjes.