Na Uniwersytecie Jagiellońskim stworzyli sieć pomiarową pomocną w walce z zanieczyszczeniem powietrza

Jak podkreślają naukowcy, spalanie paliw kopalnianych i przemieszczanie się pojazdami silnikowymi są głównym źródłem powstawania smogu, który negatywnie wpływa nie tylko na środowisko naturalne, ale stwarza też ogromne zagrożenie dla naszego zdrowia i życia. "Kluczowym krokiem na drodze do eliminacji smogu jest monitorowanie jakości powietrza w celu pozyskania danych, które pozwolą wysnuć wnioski niezbędne do podjęcia właściwych działań mających na celu walkę z zanieczyszczeniami" - podsumowują badacze z UJ.

W odpowiedzi na zapotrzebowanie na precyzyjne urządzenia pomiarowe, na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ, pod kierunkiem dr. hab. inż. Zenona Nieckarza, prof. UJ, realizowany jest innowacyjny projekt, w wyniku którego została zbudowana rozproszona sieć tanich i łatwych do instalacji automatycznych stacji pomiarowych, wyposażonych w czujniki mierzące stężenie pyłu zawieszonego w trzech rozmiarach cząstek: PM1 (cząsteczki o średnicy 1 μm lub mniejsze), PM2.5 (cząsteczki o średnicy 2,5 μm lub mniejsze), PM10 (cząsteczki o średnicy 10 μm lub mniejsze) oraz liczbę cząsteczek w jednostce objętości w 6 kategoriach średnic aerodynamicznych pyłków: >0.3 μm, >0.5 μm, >1.0 μm, >2.5 μm, >5.0 μm, >10.0 μm.

Stworzony system umożliwia także pomiar temperatury, wilgotności oraz ciśnienia powietrza w czasie rzeczywistym. Wyniki można natomiast obserwować na stronie internetowej tymoddycham.uj.edu.pl.

Uniwersytecka sieć pomiarowa Storm&DustNet składa się z części sprzętowej oraz softwarowej. Do części sprzętowej należy serwer wraz z odpowiednią infrastrukturą informatyczną oraz stacje pomiarowe, które są małymi urządzeniami, a dzięki kompaktowej budowie ich instalacja w terenie jest szybka i prosta. Stacje wyposażono w odbiorniki GPS oraz modemy bezprzewodowej sieci GSM, dzięki czemu pomiary dokonywane są wszędzie tam, gdzie jest dostępność usługi bezprzewodowej komunikacji GSM. Część softwarowa projektu składa się z oprogramowania zainstalowanego na serwerze oraz na stacjach pomiarowych.

- Najważniejszym i wyróżniającym się elementem stworzonej rozproszonej sieci stacji pomiarowych jest jakość dostarczanych danych pomiarowych. Stacje pomiarowe UJ wyposażone zostały w kalibrowane czujniki jako uzupełnienie i zagęszczenie wyników pomiarów stężenia pyłów oferowanych przez Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska na wybranych obszarach. Jako wsparcie dla systemu czujników zbudowano także układ kalibracyjny, który pozwala na wstępną i okresową kontrolę czujników. W sezonie grzewczym kalibracja jest niezwykle istotna dla jakości wskazywanych wyników pomiarów - podkreślają naukowcy z UJ.

Dzięki komercyjnej współpracy z okolicznymi gminami, czujniki z UJ są zainstalowane na terenie poszczególnych sołectw, informując na bieżąco o stanie powietrza. W ten sposób - jak przekonują badacze - uczelnia wspiera działalność również małych społeczności na rzecz ochrony zdrowia i środowiska, a także ułatwia podejmowanie trafnych decyzji w walce ze smogiem. Działania te w założeniu mają również na celu zapobieganie wykluczeniu informacyjno-technologicznemu małych społeczności, których nie stać na drogą aparaturę.

System pomiarowy stworzony na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ wykorzystywany jest również do badania oceny tempa odkładania się cząstek stałych obecnych w powietrzu w drogach oddechowych biegaczy, zagrożenia dla zdrowia dzieci ćwiczących w zanieczyszczonym środowisku, wpływu zanieczyszczenia powietrza na zwierzęta w ogrodach zoologicznych oraz stężenia cząstek stałych w powietrzu w oborze i jego wpływu na zawartość metali ciężkich w mleku.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopismach "PeerJ" oraz "Nature".

Innowacyjne rozwiązania technologiczne zastosowane w ramach projektu badawczego Storm&DustNet są wspierane przez Centrum Transferu Technologii CITTRU UJ. Centrum - jak informuje uczelnia - jest otwarte na rozszerzenie współpracy z różnymi podmiotami zewnętrznymi.

Sztuczna inteligencja przewidzi pogodę