Na żywo List do sąsiada Widgety Średnie dobowe Kontakt
JAS

Wiarygodność urządzeń pomiarowych w Jaworznie


Airly
fot. materiały Airly

Pomiarem jakości powietrza w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska w Polsce zajmuje się Główny oraz Wojewódzkie Inspektoraty Ochrony Środowiska (WIOŚ). Stacji WIOŚ w Jaworznie nie posiadamy.

Od sierpnia 2017 roku Miejska Biblioteka Publiczna dokonuje pomiaru urzadzeniem firmy Airvisual. W grudniu ubiegłego roku w Śródmieściu został zamontowany prywatny czujnik firmy LookO2, a niedługo potem w mieście zostało uruchomionych 20 mierników firmy Airly zakupionych przez Miasto Jaworzno.

Czy odczyty jaworznickich urządzeń są wiarygodne?

1. Stacje WIOŚ

Jedynym źródłem formalnej oceny jakości powietrza dla administracji publicznej mogą być pomiary realizowane zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 13 września 2012 r. - to na ich podstawie można ogłosić administracyjny alarm smogowy (dodajmy: po przekroczeniu absurdalnie wysokich progów).

Jak podaje GIOŚ [1], Inspekcja Ochrony Środowiska bada zawartość pyłu zawieszonego PM10 i PM2,5 w powietrzu stosując dwie uzupełniające się metody:

  • metodę grawimetryczną (referencyjną), która jest uznana i stosowana na świecie jako najbardziej precyzyjna metoda pomiaru
  • Zaletą tej metody pomiarowej jest jej bardzo wysoka dokładność. Jedyną jej wadą jest czas potrzebny na uzyskanie wyników, który wynosi ok. 3 tygodni.

    Obecnie w Polsce pomiary metodą grawimetryczną są prowadzone na ok. 180 stanowiskach pyłu PM10 i ok. 70 stanowiskach pyłu PM2,5.

  • metodę automatyczną, posiadającą wykazaną równoważność do metody referencyjnej
  • Do pomiarów wykonywanych w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska stosuje się mierniki automatyczne, które posiadają certyfikaty potwierdzające ich równoważność z metodą referencyjną. Mierniki te na bieżąco mierzą stężenia pyłu i prezentują pomiary w Internecie z godzinnym opóźnieniem (po uśrednieniu wyników).

    Obecnie w Polsce pomiary metodą automatyczną są prowadzone na ok. 135 stanowiskach pyłu PM10 i 45 stanowiskach pyłu PM2,5.

Oczywiście wszyscy życzlibyśmy sobie stacji pomiarowej WIOŚ w Jaworznie. Niestety najbliższa stacja znajduje się w Sosnowcu przy ul. Lubelskiej.

Wadą stacji WIOŚ jest cena - według różnych źródeł jej koszt to 100, 200 a nawet 300 tysięcy złotych.

Co za tym idzie - siatka pomiarowa nie jest zbyt gęsta. Jak utrzymuje GIOŚ w wypadku Państwowego Monitoringu Środowiska "wszystkie punkty pomiarowe spełniają wymogi dotyczące ich umiejscowienia, aby wynik był jak najbardziej reprezentatywny dla danej strefy". Z drugiej strony pomiar stężenia pyłów zawieszonych może się różnić nawet w dwóch miejscach oddalonych od siebie o kilkaset metrów - przykładem może być różnica pomiędzy powietrzem na "górce" przy ul. Sulińskiego, a powietrzem w pobliskim Jeleniu.

Inny przykład: znajomy osoby piszącej ten tekst twierdzi jakoby w "Chrzanowie nie ma problemu z zanieczyszczeniem powietrza, bo w Trzebini jest stacja pomiarowa która nie wykazuje złych pomiarów". Jest jeden problem: Chrzanów leży w Rowie Krzeszowickim i jest otoczony wzgórzami, a stacja pomiarowa jest nie dość że w położonej wyżej Trzebini, to na dodatek na "Osiedlu Widokowym" - na wzgórzu.


2. Czujniki Airly


Jaworzno zakupiło 20 czujników krakowskiego starupu Airly, za co już nie raz chwaliliśmy Urząd Miasta.

Czujniki Airly (podobnie jak wszystie pozostałe jaworznickie urządzenia pomiarowe) dokonują pomiaru za pomocą fotometru laserowego. Czujniki te nie posiadają zatwierdzenia typu lub wykazanej równoważności do metody referencyjnej, grawimetrycznej opisanej w PN-EN 12341:2014-07.

Co więcej, GIOŚ pozostaje sceptyczny wobec niskokosztowych czujników [1], a w czasie jednej z ubiegłorocznych sesji rady powiatu Bochnia przedstawicielka WIOŚ wręcz zakwestionowała wiarygodność odczytów urządzeń firmy Airly [2].

Czy to znaczy, że odczyty urządzeń jaworznickich urządzeń nie są wiarygodne? Niekoniecznie. Firmie Airly należy oddać to, że pracuje nad jakością swoich urządzeń:

  • urządzenia Airly było kalibrowane ze stacją WIOŚ przez blisko rok i jak informuje firma: "wskazania naszego sensora różnią się nieznacznie od ponad 1000-krotnie droższego sprzętu" [3]
  • przeprowadzono badanie równoważności czujników Airly z pomiarami grawimetrycznymi PM10, PM2,5, oraz PM1 w Instytucie Podstaw Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk w Zabrzu
  • obecnie firma Airly bierze udział w pomiarach porównawczych dostępnych na rynku sensorów pyłu zawieszonego organizowana przez Województwo Małopolskie we współpracy z GIOŚ, Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie, Gminą Dobczyce oraz Stowarzyszeniem Krakowski Alarm Smogowy
  • ponadto Airly w korespondencji z nami informuje, że "dokładają wszelkich starań, by lokalizacje punktów pomiarowych były zgodne z warunkami określonymi w rozporządzeniu Ministerstwa Środowiska w sprawie dokonywania oceny poziomów substancji w powietrzu (Dz.U. z 2012 r. poz. 1032) dotyczącymi odpowiedniej wysokości nad poziomem gruntu w przypadku pomiarów pyłowych, zachowania pobornikowi swobodnego przepływu powietrza oraz zapewnienia reprezentatywności pomiarów dla obszaru o powierzchni kilku km2 w przypadku pomiarów tła miejskiego"

Czy możemy sami sprawdzić wiarygodność tych odczytów? Na mapie Airly znaleźliśmy czujnik mający tę samą lokalizację co stacja WIOŚ. Miejsce to znajduje się w Rybniku - chodzi o miernik ten oraz ten. Co prawda w ubiegłych tygodniach nie zapisywaliśmy do bazy danych wyników pomiarów, ale spróbujmy porównać pomiary 24 godzin poprzedzających dzień w którym pisano ten artykuł (6 lutego 2018 r).

Pomiary PM10 WIOŚ vs Airly - Rybnik, ul. Borki 37D (5 i 6 lutego 2018)


Analizowany dzień charakteryzował się dużą amplitudą dobową. Na wykresie widzimy nieznaczne różnice w odczytach obu urządzeń. Wyższe pomiary notowało raz urządzenie WIOŚ, raz Airly. Wykres pomiarów tego drugiego urządzenia jest nieco bardziej "spłaszczony", wyrównując skrajne odczyty w stronę średniej dobowej. Pamiętając o tym, że najistotniejsza jest średnia dobowa - w naszej ocenie korelacja jest zadowalająca.

A zatem uważamy, że odczyty urządzeń firmy Airly są wartościowe, podkreślając jednak z całą stanowczością, że traktować je powinniśmy tylko jako uzupełnienie pomiarów Państwowego Monitoringu Środowiska.

Ich największą zaletą w naszym mieście jest ich ilość. Dzięki temu możemy badać zróżnicowanie przestrzenne zanieczyszczeń w Jaworznie.

3. Urządzenie Airvisual (Miejska Biblioteka Publiczna)

Pomiary udostępniane przez MBP były pierwszym miernikiem jakości powietrza w naszym mieście. Co za tym idzie, zwróciliśmy na nie baczną uwagę i trzeba powiedzieć, że byliśmy nimi - delikatnie mówiąc - mocno zaniepokojeni.

Na stronie internetowej Airvisual Jaworzno prawie codziennie figurowało w pierwszej dziesiątce najbardziej zanieczyszczonych miast w Polsce, a co najmniej raz w tygodniu znajdowało się na pierwszym miejscu.

Airvisual1

Musimy przyznać, że my również na tej podstawie alarmowaliśmy mieszkańców naszego miasta i obrazki takie jak powyżej bezpośrednio przyczyniły się do powstania JAS. Ale z tygodnia na tydzień mieliśmy coraz więcej wątpliwości..

Miejska Biblioteka Publiczna pomiary realizuje w jaworznickim Rynku Głównym. Tak się składa, że w tym samym miejscu znajduje się również omówiony wcześniej czujnik Airly. Postanowiliśmy porównać ich odczyty. Co się okazuje?

W logach urządzenia (publikowanych przez Bibliotekę) znajdują się zarówno odczyty PM10, jak i PM2.5. Zacznijmy od PM10.

Pomiary PM10 AirVisual vs Airly - Rynek Główny (styczeń 2018)

Średnia dobowa wg Airly: 64,9 ug/m3, wg Airvisual: 63,6 ug/m3. Wszystko wydaje się być w porządku. Odczyty zgodne.

Problem jest inny. Na podstronie czujnika w Jaworznie (oraz w widżecie wyświetlanym przez Bibliotekę) z nieznanych nam przyczyn publikowane są tylko pomiary PM2.5 [4]. I to tylko na ich podstawie (prawdpodobnie - brak transparentności) obliczany jest ostateczny indeks AQI.

Airvisual3

Pył PM10 jest kilka razy większy niż wchodzący w jego skład pył PM2.5, dlatego ten drugi (mniejszy) jest trudniejszy do zmierzenia. Wskazania mierników dla PM2.5 powinniśmy traktować ze szczególną ostrożnością.

Jak się przedstawia zestawienie pomiarów PM2.5 Airvisual oraz Airly?

Pomiary PM2.5 AirVisual vs Airly - Rynek Główny (styczeń 2018)

Średnia dobowa wg Airly: 41,9 ug/m3, wg Airvisual: 56,5 ug/m3. Brak zgodności. Urządzenie MBP daje wyższe odczyty niż Airly. Przypomnijmy: to na podstawie tych pomiarów Airvisual oblicza indeks AQI.

Niestety istnieje jeszcze gorszy problem. Mapa Airvisual wydawała się być prosta - Jaworzno jest najbardziej zanieczyszczone pośród 187 (wcześniej 217) miejsc gdzie znajduje się urządzenie Airvisual. Wychodziliśmy z założenia, że nawet jeśli mierniki tej firmy zawyżają wskazania, to wszędzie zawyżają tak samo - są powtarzalne. A prawie zawsze powietrze w Jaworznie wydawało się być gorsze niż w sąsiednich miastach.

Airvisual2

Okazało się, że na mapie Airvisual pomiar z Sosnowca znajduje się przy ulicy Lubelskiej - a więc to stacja WIOŚ! Czyli na jednej mapie umieszczono stacje Państwowego Monitoringu Środowiska obok urządzeń wykorzystujących chiński laser nie zaznaczając który pomiar skąd pochodzi. Uznajemy to za bardzo duże nadużycie.

Wysłaliśmy do firmy Airvisual maila z zapytaniem w jaki sposób odróżnić na ich mapie odczyty WIOŚ od Airvisual. Odpowiedź nas zaskoczyła:


Regarding your concern, I am sorry to say it's still not possible to tell which reading is from a governmental station and which one is provided by an AirVisual Pro device on the AQI stations map.

Do you think it will be more helpful if we add up such a new feature on the map?

Podsumujmy: Airvisual bierze prawdpodobnie zawyżone wartości PM2.5, oblicza na ich podstawie prawdpodobnie zawyżony indeks AQI i umieszcza na jednej mapie wraz z odczytami stacji Państwowego Monitoringu Środowiska - część tych stacji mierzy tylko PM10, a inne również mierzą benzo(a)pireny, jeszcze inne NOx.

Wobec tak wielkiej beztroski tej firmy zdarzać się muszą takie wpadki jak dzisiaj: otóż według Airvisual dnia 6 lutego 2018 roku w Jaworznie powietrze było najgorsze na całym świecie - włączając Indie, Chiny, Pakistan i Nepal [5].

Airvisual4

Owszem, rano w Jaworznie mieliśmy duży smog, ale informację o tym, że był najgorszy na świecie mało kto potraktuje poważnie. Wobec powyższych faktów postanowiliśmy nie brać więcej pod uwagę odczytów firmy Airivisual.

Podsumujmy:

1. W Jaworznie - podobnie jak w całej południowej Polsce - borykamy się ze dużym zanieczyszczeniem powietrza w okresie grzewczym.

2. Jedynym źródłem formalnej oceny jakości powietrza dla administracji publicznej mogą być pomiary WIOŚ, a takich w Jaworznie nie posiadamy.

3. Pomiary dokonywane przez czujniki firmy Airly są dla nas bardzo pożyteczne, ale powinniśmy traktować je jako uzupełnienie pomiarów Państwowego Monitoringu Środowiska.

4. Pomiary dokonywane przez Miejską Bibliotekę Publiczną (czujnik firmy AirVisual) są dla nas niewiarygodne zwłaszcza ze względu na sposób ich prezentacji.

Źródła:

[1] http://www.gios.gov.pl/pl/aktualnosci/391-pomiary-pylu-zawieszonego-w-powietrzu
[2] http://www.bochnianin.pl/n/wydarzenia/22862/spor-wios-i-airly-przedstawicielka-wios-podtrzymuje-swoje-slowa-z-sesji
[3] https://airly.eu/pl/presskit/
[4] https://www.airvisual.com/poland/slaskie/jaworzno
[5] https://www.airvisual.com