Analiza możliwości monitorowania stężeń pyłu respirabilnego przy pomocy czujników optycznych

W pracy przeanalizowano zasadność wykorzystania tanich czujników pyłu do monitorowania narażenia na pył respirabilny PM2.5. W oparciu o przegląd danych literaturowych wykazano, że rosnące wymagania odnośnie prognoz niekorzystnych skutków zdrowotnych narażenia populacji generalnej na aerozol, zarówno w środowisku zewnętrznym, jak i wewnętrznym, wymagają znacznego zagęszczenia punktów pomiarowych, czego nie można osiągnąć poprzez istotne zwiększenie liczby stacji monitoringowych. Jedynym rozwiązaniem pozostaje zbudowanie gęstej sieci tanich czujników pyłu. W dalszej części pracy przedstawiono wstępne wyniki badań stężeń masowych pyłu PM2.5 w środowisku wewnętrznym, otrzymanych przy pomocy taniego sensora pyłu, oraz miernika optycznego Grimm, porównanych z wartościami stężeń otrzymanych metodą grawimetryczną przy użyciu samplera cząstek PM2.5, firmy SKC. Wyniki pomiarów stężeń PM2.5 otrzymanych przy pomocy czujnika pyłu różniły się od wyników pomiarów otrzymanych metodą grawimetryczną, o około 100% (odchylenie względne), podczas gdy tak wyznaczone odchylenie stężeń otrzymanych miernikiem Grimm`a wynosiło około 40%. Otrzymane wyniki wskazują, że aktualnie sensory pyłu mogą być wykorzystane jedynie do wstępnej analizy zapylenia powietrza, ale jak się wydaje mogą być z powodzeniem stosowane do pomiarów/badań dynamiki zmian stężeń pyłu w czasie prawie (quasi) rzeczywistym. Zwiększenie dokładności wyznaczania stężeń pyłu PM2.5 wymaga poprawy procedury kalibracji czujników a w dalszej kolejności opracowania technologii pomiarów stężeń pyłu przy pomocy zaawansowanych metod opracowywania danych pomiarowych, korygowanych w oparciu o specyficzną charakterystykę fizykochemiczną cząstek aerozolu w konkretnym receptorze (Internet Rzeczy).

It was indicated that for many reasons it is very important to build a dense network of cheap dust sensors. The paper presents preliminary results of the measurements of PM2.5 mass concentrations in the indoor environment, obtained with the use of a cheap dust sensor, and the Grimm optical device, compared with the values obtained using the gravimetric method. These research indicate that the results of measurements of PM2.5 concentrations obtained with the use of a dust sensor differed from the results obtained by gravimetric method, by about 100% (relative deviation), while the so-determined deviation of concentrations obtained with the Grimm particle counter was about 40%. Therefore, it can be concluded that currently dust sensors can be used only for preliminary analysis of the concentration of airborne particles, but it seems that they can be successfully used for measurements / studies of dynamics of changes in PM2.5 concentrations in almost (quasi) real time. Increasing the accuracy of determination of PM2.5 concentrations requires improvement of the sensor calibration procedure and further the development of technology for measuring PM2.5 concentrations by means of advanced methods of measuring data analysis, corrected on the basis of the specific physicochemical characteristics of aerosol particles in a specific sampling point.