Зачем вам нужен монитор качества наружного воздуха (2025)

Ещё совсем недавно мало кто следил за состоянием воздуха — ни правительство, ни граждане. Сегодня метеорологические приложения предоставляют прогнозы качества наружного воздуха, а правительственный сайт AirNow , предназначенный для мониторинга качества воздуха, предлагает удобный портал с почтовыми индексами и карту пожаров и дыма .

Наличие прибора для мониторинга качества воздуха действительно полезно для здоровья. Каждый штат США несет ответственность за разработку собственного плана мониторинга. Даже в густонаселенных городских районах приборы мониторинга наружного воздуха, принадлежащие федеральным, региональным и местным органам власти, могут быть разбросаны по всему региону, что приводит к пробелам в мониторинге, которые не позволяют точно оценить качество воздуха за пределами дома.

Уличные датчики качества воздуха предназначены не только для контроля качества воздуха, когда ваш дом наполняет запах дыма — они могут держать вас в курсе событий. Америка занимается мониторингом качества воздуха менее века. В недалёком прошлом граждане умирали из-за неконтролируемого и неконтролируемого загрязнения воздуха.

Агентство по охране окружающей среды (EPA) при Трампе в очередной раз пытается ослабить действующие стандарты индекса качества воздуха ( Air Quality Index) – показателей, определяющих, какой воздух считается хорошим, умеренным или вредным для здоровья, – а также отменить нормативы выбросов парниковых газов. Эти действия приведут к загрязнению воздуха и снижению достоверности данных. Подобно маскам для лица и очистителям воздуха , монитор качества наружного воздуха – это уже не узкоспециализированный прибор, а своего рода электронная канарейка в современном мире с загрязненным воздухом.

Фотография: Лиза Вуд Шапиро

В январе я проснулся и обнаружил, что мой датчик качества воздуха PurpleAir Zen светится ярко-красным. Это продолжалось несколько дней, и я был в замешательстве, поскольку цифры были значительно выше 100, а предупреждения об опасности для этого района не было.

Годовой индекс качества воздуха (AQI) для моего района составляет менее 50, что считается хорошим воздухом. Для контекста, AQI 100 или более вреден для чувствительных групп, а AQI 150 вреден для всех. Я упомянул о нездоровом воздухе другу, который напомнил мне, что в Нью-Йорке недавно построили центр по переработке бетона в нескольких кварталах от моего дома. Буквальная пыль , вызванная центром, включая неспособность проинформировать район о его существовании, может быть виновником недавнего всплеска плохого воздуха из-за бетонной пыли , созданной центром переработки. На тот момент центр переработки еще не внедрил орошение для смягчения пылевых шлейфов. Данные с моего наружного монитора поступали на краудсорсинговую карту PurpleAir в режиме реального времени. На карте я мог видеть другие близлежащие мониторы PurpleAir, и те, которые были ближе всего к центру переработки бетона, как правило, имели худшее качество воздуха.

В июле, после года растущих протестов и политического давления, город объявил о переносе центра по переработке бетона. Что бы произошло, если бы жители не видели облаков пыли или серого налёта, оседающего на их автомобилях? Что, если бы они не видели, что происходит вокруг? PM 2,5 — это невидимые твёрдые и жидкие частицы, находящиеся в воздухе. Мельчайшие частицы могут проникать в самые глубокие отделы лёгких, попадая в кровоток. Там они могут вызвать множество заболеваний , включая дыхательную недостаточность и сердечно-сосудистые заболевания .

Фотография: Лиза Вуд Шапиро

В начале 2024 года администрация Байдена ужесточила Национальные стандарты качества окружающего воздуха (NAAQS) в отношении твердых частиц, установив «уровень основного (основанного на здоровье) годового стандарта PM 2,5 на уровне 9,0 микрограммов на кубический метр (мкг/м ³ ), чтобы отразить новые научные данные о вреде, причиняемом загрязнением частицами». Это изменило окно того, что считается «хорошим» воздухом в Индексе качества воздуха .

Эти рекомендации Агентства по охране окружающей среды почти вдвое превышают рекомендации Всемирной организации здравоохранения, которые предусматривают более строгий уровень PM 2,5. Агентство по охране окружающей среды при Трампе пересматривает принятые администрацией Байдена стандарты PM 2,5. По словам главы Агентства по охране окружающей среды Зельдина, «все американцы заслуживают дышать чистым воздухом, стремясь к американской мечте. При президенте Трампе мы обеспечим, чтобы стандарты качества воздуха по содержанию твердых частиц защищали здоровье людей и окружающую среду, одновременно открывая Золотой век американского процветания».

Администрация Трампа также хочет отменить регулирование выбросов парниковых газов . Согласно заявлению Агентства по охране окружающей среды (EPA), «EPA также предлагает сделать вывод о том, что выбросы парниковых газов от электростанций, работающих на ископаемом топливе, не вносят существенного вклада в опасное загрязнение воздуха». Научные исследования показывают обратное. Таким образом, по мере ослабления контроля за наружным воздухом он может стать грязнее и стать причиной заболеваний .

Этой весной запах костра наполнил мой дом. Я выглянул из окна четвертого этажа и увидел нелегальный костер моего соседа в трех дворах от меня. Я наблюдал, как цвета на моем наружном мониторе PurpleAir Zen менялись с зеленого на желтый и малиновый в течение часа. Когда я зашел на краудсорсинговую карту PurpleAir в реальном времени, я увидел, что качество моего наружного воздуха было нездоровым 160 PM 2,5, а в нескольких кварталах от меня качество воздуха было хорошим и ниже 30 PM 2,5. Нет ничего удивительного в том, что костер загрязняет воздух, но я не осознавал, насколько интенсивным и локальным может быть это загрязнение воздуха, хотя я находился на высоте четырех этажей в районе размером с половину городского квартала. Это качество воздуха в микромасштабе.

На рынке представлено несколько относительно недорогих мониторов качества наружного воздуха . Некоторые из них, например, Zen от PurpleAir, передают данные на краудсорсинговую карту в реальном времени . В левом верхнем углу карты находится выпадающее меню слоев данных для настройки показателей индекса качества воздуха. Есть слой для рекомендаций EPA, и PurpleAir сообщила мне, что если EPA обновит свои стандарты качества воздуха, оно обновит слой, чтобы отразить это. Существуют также рекомендации ВОЗ для PM 2,5, наряду с несколькими другими. Мой любимый слой для данных PM 2,5 — это количество выкуриваемых сигарет в день . В тот день, когда я пишу это, качество воздуха в моем районе Бруклина эквивалентно выкуриванию 0,6 сигарет в день. Некоторые мониторы воздуха имеют датчики, которые могут измерять TVOC (общее количество летучих органических соединений) и CO ₂ , а также температуру и влажность.

Фотография: Лиза Вуд Шапиро

Оба прибора AirGradient Outdoor Air Quality Monitor и IQAir Outdoor Monitor используют строгие рекомендации ВОЗ по качеству воздуха. AirGradient даже имеет пунктирную линию на графике панели управления, которая точно показывает, насколько качество наружного воздуха соответствует рекомендациям ВОЗ по содержанию PM 2,5. AirGradient также использует цветовые коды Агентства по охране окружающей среды (EPA) : зеленый — хороший воздух, желтый — умеренный, оранжевый — вредный, а красный — очень вредный. А ещё наружный воздух проникает внутрь.

Мониторинг качества воздуха в Америке начался сравнительно недавно. Над входом в Историческое общество и Музей смога Доноры , расположенные примерно в 40 километрах к югу от Питтсбурга, штат Пенсильвания, висит табличка с надписью «Чистый воздух начинался здесь». В этом штате в октябре 1948 года в результате смога Доноры погибло 20 человек и почти 6000 получили заболевания. Смертельно опасный воздух был результатом работы двух заводов в этом городе и неудачной погодной инверсии, которая привела к образованию так называемого «смертельного смога». Считается, что смог Доноры послужил катализатором принятия Закона о чистом воздухе.

Чтобы предотвратить смертельно опасное воздействие загрязненного воздуха на американцев, Закон о чистом воздухе 1970 года требовал мониторинга качества окружающего воздуха на предмет содержания твердых частиц, озона, оксида углерода, диоксида серы, оксидов азота и свинца. Считается, что благодаря этому были спасены сотни тысяч жизней и предотвращены заболевания. Исторически сложилось так, что цветное население и представители более низкого социально-экономического положения проживают в районах с худшим качеством воздуха. Дополнительные расходы на прибор для измерения качества наружного воздуха могут оказаться невыгодными для тех, кто и так страдает от неравномерного бремени загрязнения воздуха. При выборе между прибором для измерения качества наружного воздуха и очистителем воздуха, очиститель воздуха является приоритетной покупкой.

Датчики PM 2.5 измеряют воздух внутри устройства, подобно человеческому носу. Воздух втягивается в датчик миниатюрным вентилятором, где проходит через лазерный луч. Частицы отражают свет на детектор, который измеряет световой импульс, и чем длиннее импульс, тем крупнее частицы. Датчики PurpleAir работают по такому же принципу, и расположение датчика не менее важно.

Я написал по электронной почте Шелли Миллер, профессору машиностроения в Университете Колорадо, и рассказал ей о своем опыте использования моего наружного монитора качества воздуха PurpleAir Zen и местного центра по переработке цемента.

Она написала: «Качество воздуха может существенно различаться в зависимости от местности, особенно в зависимости от местных источников, таких как завод по переработке цемента, о котором вы упомянули в своём письме. В одном из наших предыдущих исследований мы разместили пункт мониторинга рядом с цементным заводом, и его показания постоянно отличались от показаний всех других пунктов мониторинга из-за местного источника».

Зарегистрировав свой монитор PurpleAir на карте, вы не только предоставляете информацию о своём маленьком уголке мира; монитор становится частью карты качества воздуха PurpleAir в режиме реального времени. AirGradient и IQAir предлагают карты, созданные на основе краудсорсинга, которые владельцы мониторов могут регистрировать и делиться своими данными с картой. Чем больше людей владеют наружными мониторами воздуха и подключают их к краудсорсинговым картам, тем точнее будут показания качества воздуха.

Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Йорк располагает сетью местных пунктов мониторинга качества воздуха. С помощью интерактивной карты я вижу как пункты мониторинга качества воздуха штата, так и места, требующие разрешений на контроль загрязнения воздуха и регистрации в качестве источников загрязнения, например, автомастерские, химчистки и т. д.

Когда я смотрю на карту, я вижу коричневые круги с крошечными отметками ветра, указывающими на источники загрязнения. Нью-Йорк покрыт этими коричневыми кругами. По всему штату разбросано меньше синих кругов. Они обозначают пункты мониторинга качества воздуха EPA. Вы также можете просмотреть пункты мониторинга качества воздуха EPA на интерактивной карте AirData Map . В правом верхнем углу вы можете нажать на различные слои, чтобы увидеть мониторы EPA для PM 2.5, озона и свинца, и это лишь некоторые из них. А если вы увеличите масштаб этой карты до своего местоположения, вы увидите, что мониторы разбросаны. Даже в Нью-Йорке на карте всего 10 пунктов мониторинга PM 2.5 EPA для регулирования воздуха.

Уличные мониторы качества воздуха, которыми владеют обычные люди, заполняют пробелы в системе мониторинга воздуха. Они могут фиксировать и контролировать микрозоны вокруг вашего дома, предоставляя данные в режиме реального времени ради общего блага.