Wdrożenie do praktyki matryc czujnikowych jako narzędzi wskaźnikowych do monitoringu jakości powietrza na terenie aglomeracji trójmiejskiej

Umowa dotacji: nr WFOŚ/D/201/19/2018

Umowa dotacji została zawarta dnia 14 lutego 2018 roku między:

Wojewódzkim Funduszem Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Gdańsku z siedzibą ul. Rybaki Górne 8 80-861 Gdańsk, reprezentowanym przez Prezesa Zarządu Macieja Kazienko

a

Dotowanym, którym jest: Politechnika Gdańska

z siedzibą ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, reprezentowanym przez Prorektora ds. nauki Janusza Smulko

 

Realizacja projektu: od 14 lutego 2018 roku do 30 czerwca 2020 roku, kierownik projektu : dr hab. inż. Jacek Gębicki, prof. PG. Projekt realizowany był w Katedrze Inżynierii Procesowej i Technologii Chemicznej, Wydziału Chemicznego Politechniki Gdańskiej

 

Streszczenie projektu

Z analizy rocznych raportów oceny jakości powietrza w Województwie Pomorskim, wynika, że w przypadku takich zanieczyszczeń, jak pył zawieszony PM10, ozon i benzo(a)piren zostały przekroczone wartości poziomów stężeń dopuszczalnych i wartości poziomów stężeń docelowych (długoterminowych). Konsekwencją takiego stanu rzeczy jest zakwalifikowanie danej strefy do klasy, która wymaga opracowania programów ochrony powietrza. Wymienione zanieczyszczenia są szkodliwe dla zdrowia i życia człowieka, a niektóre z tych zanieczyszczeń dodatkowo mogą wywołać niekorzystne zjawisko jakim jest smog, którego przykłady coraz częściej występują również w Polsce. W aglomeracjach o dużej gęstości zaludnienia wymaga się, aby w sposób stały, obiektywny oraz w odpowiedniej liczbie punktów pomiarowych prowadzić monitoring jakości powietrza.  Zastosowanie odpowiedniej ilości analizatorów automatycznych spełniających warunki metodyki odniesienia wiąże się z wysokimi kosztami prowadzenia takiego monitoringu. Jednym z rozwiązań proponowanych przez Wnioskodawcę jest zastosowanie niskokosztowych czujników chemicznych w postaci matryc czujnikowych do oznaczania takich zanieczyszczeń jak NOx, lotne związki organiczne oraz PM10. Użycie takich narzędzi jak matryce czujnikowe byłoby wsparciem obecnie istniejącej sieci monitoringu w aglomeracji trójmiejskiej, a poprzez pomiary wskaźnikowe możliwe byłoby informowanie lokalnych społeczności o możliwości pojawienia się takich niekorzystnych zjawisk jak: smog fotochemiczny czy lokalne przekroczenia alarmowych poziomów zanieczyszczeń powietrza. Pozyskiwanie informacji o poziomie stężeń w powietrzu atmosferycznym takich składników jak NOx oraz lotnych związki organiczne, które są prekursorami w obecności światła powstania ozonu, a w konsekwencji pojawienia się smogu, umożliwiłoby dostatecznie szybką reakcję przeciwdziałającą odpowiednich służb komunalnych. Wnioskodawca jest przekonany, że zaproponowane rozwiązanie jest innowacyjne i efektywne nie tylko w skali województwa, ale również w skali kraju. Dodatkowo rynek nie oferuje rozwiązań o takim zintegrowaniu i stopniu użyteczności. Dostępne na rynku czujniki chemiczne charakteryzują się zróżnicowanymi parametrami metrologicznymi i jakością uzyskiwanych wyników, dopiero ich odpowiednie skonfigurowanie może zapewnić użyteczne narzędzie analityczne. Zaproponowane rozwiązanie wpisuje się w strategię Regionalnego Programu Strategicznego w zakresie dbałości o jakość środowiska w województwie pomorskim. Ponadto wdrożenie matryc czujnikowych jako narzędzi wskaźnikowych do monitoringu jakości powietrza na terenie aglomeracji trójmiejskiej, mogłoby w przyszłości przyczynić się do wprowadzenia do praktyki takich rozwiązań w innych gminach i powiatach województwa pomorskiego, gdzie nie są prowadzone pomiary i brak jest informacji o poziomie stężeń komponentów zanieczyszczających powietrze, a w przyszłości również w innych regionach kraju.

Koszt kwalifikowany zadania: 399.700,00 zł

Wartość dofinansowania: dotacja w wysokości 319.700,00 zł

Realizowane prace badawczo-rozwojowe

1. Zaprojektowanie i zbudowanie matryc czujnikowych na bazie handlowych podzespołów i czujników chemicznych.

2. Przeprowadzenie testów zbudowanych matryc w warunkach laboratoryjnych w celu określenia ich parametrów metrologicznych

3. Przeprowadzenie testów terenowych w celu określenia stabilności pomiarowej matryc czujnikowych oraz wiarygodności uzyskiwanych wyników w zmiennych warunkach atmosferycznych.

4. Przeprowadzenie testów porównawczych z metodami odniesienia w celu określenia jakości uzyskiwanych wyników pomiarowych.

5. Zaprojektowanie i zbudowanie testowej lokalnej sieci monitoringu z wykorzystaniem matryc czujnikowych i dedykowanej do wybranych punktów pomiarowych

Dokumentacja fotograficzna realizowanych prac badawczo-rozwojowych