IMPLEMENTATION OF THE METHODS OF MEASUREMENT OF ULTRAFINE PARTICLES SIZE 20–200 NM IN UKRAINE

  • Authors: B.V. Mikhalchuk
Download attachments:

Михальчук Б.В.
ДП "Інститут Екогігієни та токсикології ім. Л.І. Медведя", відділ медико-екологічних проблем, м. Чернівці, Украіна

В рамках програми міжнародного співробітництва "Центральна Європа" (2007-2013) ДП "Інститут Екогігієни та токсикології ім. Л.І. Медведя" бере участь у проекті "UFIREG" (Ultrafine Particles — an evidence based contribution for the development of regional and European environmental and health policy" (Ультрамікроскопічні (нано-) часточки — обґрунтування внеску в розвиток політики захисту навколишнього середовища та охорони здоров'я).

Завданнями першого етапу проекту передбачається оволодіти принципами й методами вимірювання наночасточок в атмосферному повітрі, проаналізувати українське та європейське законодавство в галузі вимірювань концентрацій суспендованих частинок в атмосферному повітрі. З цією метою було опрацьовано низку літературних джерел, серед яких: звіт про проведення у 2004-2008 роках проекту "UFIPOLNET", Державні санітарні правила охорони атмосферного повітря населених місць (від забруднення хімічними та біологічними речовинами) (ДСП-201-97 ), ГОСТ 17.2.3.01-86 "Правила контроля качества воздуха населенных пунктов", Директиву 2008/50/EC Європарламенту та Ради ЄС та ін.

На сьогоднішній день існує два основних шляхи вимірювань наночастинок у повітрі: конденсаційний та електрометричний. Конденсаційний метод полягає в тому, що досліджуване повітря проходить крізь камеру із перегрітою робочою рідиною (бутанол або вода), в якій на поверхні частинок відбувається конденсація. За рахунок конденсації розмір частинок збільшується і тоді їх кількість можна виміряти за допомогою оптичного сенсора. Електрометричний метод вимірювання заснований на явищі електричної мобільності частинок. Розділення частинок за певною електричною мобільністю реалізовано в дифференціальному аналізаторі руху (DMA). Під час руху повітря крізь циліндр із внутрішнім стрижнем, які знаходяться під напругою, частинки в залежності від розміру відхиляються від свого шляху. Таким чином змінюючи напругу між кожухом та стрижнем можна сортувати частинки за розміром на виході.

Завдяки поєднанню двох методологій — конденсаційної та електрометричної вдалося створити прилад, який спроможний не тільки рахувати кількість частинок в повітрі а й диференціювати їх за розміром (SMPS). Прилад, який в рамках проекту надається німецькою стороною здатен проводити вимірювання в п'яти групах (20-30/30-50/50-70/70-100/100-200 нм) із можливим діапазоном вимірювання 1000-100 тис. частинок на см3. З метою забезпечення якості вимірювань, планується періодичне проведення паралельних вимірювань референсним приладом на місцях. Тестування буде проводитись спеціалістами Лейбницького Інституту Тропосферних Досліджень, які мають багаторічний досвід у подібних випробовуваннях.

Паралельно із дослідженням вмісту наночастинок в атмосферному повітрі планується проведення дослідження вмісту інших забруднюючих речовин (оксидів азоту, оксиду сірки, оксиду вуглецю та ін.), метеорологічних характеристик та епідеміологічних даних.

Сукупність вищезгаданих дій стане основою для впровадження нових вимог до якості атмосферного повітря у Європейському законодавстві, сприятиме удосконаленню моніторингу якості повітря в Україні та дозволить розширити нашу уяву про вплив наночасточок на здоров'я людини та навколишнє природне середовище.