Zemo izmaksu sensoru gaisa monitoringa tīkls – informācijai lietotājiem, bet ne datu profesionālai izmantošanai

admin.rLV, Pub

Reaģējot uz aktīvo iedzīvotāju apvienības “Pilsēta Cilvēkiem” medijos izplatīto aicinājumu iesaistīties projektā “Mūsu gaiss”, kas paredz atvērto datu gaisa monitorēšanas tīkla izveidi gaisa piesārņojuma mērīšanai Rīgā, Rīgas domes Mājokļu un vides departamenta Vides pārvalde informē, ka zemo izmaksu sensoru gaisa monitoringa tīkls var kalpot kā informatīvs fons iedzīvotājiem, bet ne iegūto datu profesionālai analīzei un izmantošanai visaptverošos pētījumos.

Lai arī iniciatīva ir apsveicama, tomēr apvienības izplatītā informācija ir vienpusīga un tendencioza, jo satur nepatiesus faktus.

Būtiskākais, kas pirms iesaistīšanās minētajā apvienības projektā jāapzinās iedzīvotājiem – ar individuāli uzstādītiem zemo izmaksu gaisa monitoringa sensoriem iegūtie dati nav precīzi un nevar tikt izmantoti pašvaldības un citu par gaisa kvalitātes uzraudzību atbildīgo institūciju darbā. Pretēji projekta autoru paustajam, ka projekta mērķis ir “palīdzēt Rīgai mērīt gaisa piesārņojumu” un “palīdzēt ievākt maksimāli vairāk un precīzus datus”, iedzīvotāji šos mērījumus varēs izmantot tikai informatīvi.

Par gaisa monitoringu Rīgā

Gaisa kvalitātes mērījumus Rīgā veic gan Latvijas vides ģeoloģijas un meteoroloģijas centrs (LVĢMC), gan pašvaldība, gan Rīgas Brīvostas pārvalde, kā arī atsevišķi uzņēmumi, kopumā ar 19 monitoringa stacijām.

  1. Valsts gaisa monitoringa sistēmā ietilpst 3 LVĢMC monitoringa stacijas Rīgā, kuras nodrošina pilsētas fona koncentrāciju mērījumus, iegūstot informāciju par gaisa kvalitāti fona (jumti, parki) līmenī:
  • Maskavas ielā 165,
  • Raiņa bulvārī 19,
  • Kronvalda bulvārī 4.

Informācija pieejama tiešsaistē: http://www.meteo.lv/lapas/noverojumi/gaisa-kvalitate/operativa-informacija/gaisa-operativa-info?id=1127&nid=469

  1. Rīgas pilsētas pašvaldība nodrošina gaisa monitoringu, izmantojot šim nolūkam 3 monitoringa stacijas:
  • Stacija “Mīlgrāvis” Sarkandaugavā, Mīlgrāvja ielā 10 (rūpnieciskā piesārņojuma avotu ietekmes stacija).
  • Stacija “Brīvības iela” Brīvības ielā 73 (autotransporta piesārņojuma avotu ietekmes stacija).
  • Stacija “Pārdaugava”, kas atrodas Kantora ielā 32. Lai paplašinātu monitoringa tīklu arī Daugavas kreisajā krastā un apzinātu individuālās apkures radīto daļiņu piesārņojumu,gada 2. maijā darbu uzsāka RD trešā monitoringa stacija, kas atrodas Pārdaugavā.

Tiešie nevalidētie dati, kas kalpo kā indikatīvs novērtējums gaisa piesārņojuma pakāpei monitoringa vietās, tiek pārrēķināti gaisa kvalitātes  indeksā un diennakts griezumā, atjaunojoties ik stundu, pieejami Mājokļu un vides departamenta mājas lapā: https://mvd.riga.lv/nozares/vides-parvalde/gaisa-kvalitate/gaisa-kvalitate-riga-sobrid/

Gadu laikā pašvaldības rīcībā esošais monitoringa staciju skaits nav mainījies ir tikai mainījušās to atrašanās vietas.

  1. Rīgas Brīvostas pārvalde kontrolē gaisa piesārņojumu Rīgas Brīvostas teritorijā abās pusēs Daugavai:
  • Gāles ielā 2,
  • Voleru ielā 2
  • Tvaika ielā 35,
  • Kundziņsalas 16. līnijā 14
  • Mangaļsalā, Audupes ielā 15/17.

Informācija mēnešu pārskatu griezumā no 5 stacijām pieejama: http://rop.lv/lv/par-ostu/vide/vides-monitorings.html. un http://www.rop.lv/lv/gaisa-kvalitates-merijumi-rigas-brivosta/

  1. Uzņēmumi Rīgas Brīvostā – 4 uzņēmumi, kuri pārkrauj akmeņogles, ir uzstādījuši nepārtrauktu PM10 un PM2.5 daļiņu monitoringu; 3 uzņēmumi izmanto DOAS tipa mēriekārtas benzola koncentrāciju monitoringam; viens uzņēmums uzstādījis iekārtu nepārtrauktam smaku monitoringam. Ostas uzņēmumu monitoringa datus operatori paši izmanto, lai sekotu līdzi monitorēto piesārņotājvielu (galvenokārt PM un benzols) koncentrācijām, kā arī vēja virzienam un ātrumam, un atbilstoši regulētu darba procesu. Informācija netiek publiskota, bet uzņēmi pārskatus par veiktā monitoringa datiem reizi pusgadā iesniedz Valsts Vides Dienestam un Rīgas pilsētas pašvaldībai.

Visas minētās 19 gaisa monitoringa stacijas Rīgā mērīšanai izmanto bāzes (references) metodes, kas noteiktas standartos, vai citu līdzvērtīgu analīzes metodi ar aparatūru, kurai ir atbilstības sertifikāts, izdots akreditētā laboratorijā.

Prasības ticamu datu ieguvei

Par gaisa monitoringa tīkla izveidi visā valstī un arī Rīgā, kā arī ticamu datu iegūšanu sabiedrības informēšanai un ziņošanai Eiropas Komisijai atbild VARAM pakļautībā esošais Valsts SIA LVĢMC.

Normatīvais akts, kas ietver nosacījumus attiecībā uz standartmetodēm, datu validēšanu un paraugu ņemšanas vietu izvietojumu gaisa kvalitātes novērtēšanai, ir Ministru kabineta 03.11.2009. noteikumi Nr.1290 “Noteikumi par gaisa kvalitāti”  Šie noteikumi ir saskaņoti ar 21.05.2008. Direktīvu 2008/50/EK par gaisa kvalitāti un tīrāku gaisu Eiropai un 2015. gada 28. augusta Direktīvu (ES) 2015/1480.

Pašvaldības monitoringa stacijas mēra  normatīvajos aktos noteikto gaisu piesārņojošu un cilvēku veselībai kaitīgu vielu koncentrācijas atbilstoši noteiktajiem robežlielumiem un standartiem, tāpēc stacijas ir dārgas un tās nav tehniski iespējams uzstādīt visās iespējami piesārņotās vietās.

Gaisa monitoringa staciju tīkla alternatīvas

Lai meklētu lētāku un pieejamāku alternatīvu, MVD 2018.gadā realizēja projektu Pētījums par Rīgas gaisa kvalitāti vietās ar trūkstošiem datiem, izmantojot tiešsaistes bezvadu sensoru tīklu”. Rīgas centrā tika uzstādītas piecas ar sensoriem aprīkotas tiešsaistes bezvadu un energoautonomas iekārtas, ar mērķi novērtēt šāda gaisa kvalitātes novērojumu tīkla iegūstamo informāciju un tās kvalitāti jeb ticamību. Viena no sistēmām tika novietota uz Brīvības ielas 73 gaisa monitoringa stacijas konteinera jumta, lai salīdzinātu paralēli veiktu sensoru un references iekārtas mērījumus. Vēl 4  sensoru sistēmas tika izvietotas dažādās vietās Rīgas centrā, un dati analizēti divos laika posmos – no 2018.gada 12.jūnija līdz 16.augustam, kā arī rudens periodā – no 2018.gada 25.oktobra līdz 25.novembrim.

Iegūtie mērījumu rezultāti liecina par atzīstamu mazo sensoru izmantošanas potenciālu, paplašinot monitoringa tīklu, iegūstot zināmas precizitātes un temporālās izšķirtspējas mērījumus, kas novērtējumam izmantojami tikai pēc apstrādes ar speciāli piemeklētiem algoritmiem, kuros būtiska nozīme arī gaisa temperatūrai.

Līdzīgus un apjomīgus pētījumus veikušas arī vairākas pētnieku komandas, mikrosensoru un komerciāli pieejamus zemo izmaksu sensorus salīdzinot ar references iekārtām.

Apjomīgu pētījumu ir veikusi pētnieku komanda COST akcijas “EuNetAir” ietvaros[1], kurā veikts salīdzinājums starp 130 mikrosensoru sistēmām un references iekārtām reālos apstākļos. Secināts, ka vislabākā rezultātu sakritība ar references iekārtām ir O3, CO un NO2 sensoriem, toties putekļu cieto daļiņu sensori un SO2 sensori uzrādīja ievērojami sliktākus rezultātus.

Līdzīgu pētījumu veica arī pētnieki projektu “Citi-Sense-MOB” un “Citi-Sense” ietvaros, kurā izmantoja 24 identiskus komerciāli pieejamus zemu izmaksu sensorus un salīdzināja to rezultātus ar references iekārtām[2]. Tika secināts, ka sensoru reprezentativitāte mainās gan laikā, gan telpā, jo tie ir atkarīgi no gaisa sastāva un meteoroloģiskajiem apstākļiem. Sensoru reprezentativitāte mainās arī no sensora uz sensoru, norādot, ka datu kvalitātes kontrole ir jāveic katram sensoram atsevišķi. Pētījumā secināts, ka zemo izmaksu sensoru zemā precizitāte neļauj tos pagaidām pielietot, lai uz to rezultātiem pamatotu nopietnus lēmumus, tomēr šāda veida dati nodrošina relatīvu, vispārīgu informāciju par gaisa kvalitāti.

Vairāku pētījumu rezultātus ir apkopojis Rajs Aakašs[3] (Rai et al., 2017), akcentējot nepieciešamību pēc sensoru kalibrācijas un komplicētu algoritmu pielietošanas signālu apstrādē.

Ņemot vērā dažādu pētnieku komandu pētījumu un Rīgas pašvaldības īstenotā projekta secinājumus, kā arī citu valstu pieredzi, var secināt, ka zemo izmaksu sensori pašlaik vēl nespēj sniegt pietiekoši ticamus rezultātus.

Tādēļ arī apvienības “Pilsēta Cilvēkiem” realizētā projekta “Mūsu gaiss” monitoringa rezultātus pašvaldība un valsts iestādes nevarēs izmantot. Jāapzinās, ka mērījumi tiek veikti ar nekalibrētiem sensoriem, kuriem netiek garantēta pienācīga apkope. Pēc pieejamās informācijas sensors ik pēc 2 mēnešiem jātīra, dati regulāri jākalibrē, bet to var veikt tikai tad, ja blakus atrodas standartiem atbilstoša gaisa monitoringa stacija, kas mēra PM2.5 un PM10.

Turklāt, jāņem vērā – ja tiek publicēti īslaicīgi operatīvo mērījumu dati, tie var dot nepatiesu informāciju par reālo situāciju konkrētajā vietā un veltīgi satraukt iedzīvotājus, tādēļ EK iesaka PM10 un PM2.5 gaisa kvalitātes indeksu publicēt kā vidējo slīdošo 24 stundu koncentrāciju.

Zemo izmaksu gaisa monitoringa sensori var nodrošināt vispārīgu informāciju par gaisa kvalitāti, bet, balstoties uz to veiktajiem mērījumiem, nevar pieņemt lēmumus vai plānot gaisa kvalitāti uzlabojošus pasākumus.

[1] Borrego, C. et al., 2016. Assessment of air quality microsensors versus reference methods: The EuNetAir joint exercise. Atmospheric Environment 147, 246–263. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2016.09.050

[2] Castell, N. Et al. 2017. Can commercial low-cost sensor platforms contribute to air quality monitoring and exposure estimates? Environment International 99, 293–302. https://doi.org/10.1016/j.envint.2016.12.007

[3] Rai, A.C. et al. 2017. End-user perspective of low-cost sensors for outdoor air pollution monitoring. Science of The Total Environment 607–608, 691–705. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.06.266