Měření meteorologických dat a koncentrací škodlivých látek v ovzduší

Moderní města se potýkají nejen s nárůstem obyvatelstva, ale také zvyšující se intenzitou individuální automobilové dopravy, která může společně s dalšími zdroji exhalací negativně ovlivňovat kvalitu ovzduší. Přitom čistý vzduch a příjemné klidné prostředí pro život jsou jedním ze základních atributů moderního chytrého města. Aby bylo možné v této oblasti přijímat konkrétní nápravná opatření ze strany vedení města, je nutné znát ekologické limity a možné dopady znečištění ovzduší na zdraví člověka a především aktuální koncentrace škodlivých látek v jednotlivých částech města.

Nutností se proto stává kontinuální monitoring kvality ovzduší, sbírající a vyhodnocující data z většího množství čidel a senzorů. Na základě analýzy naměřených dat je možné odhalit příčiny a zákonitosti zhoršeného stavu nebo místa s nejhorší kvalitou vzduchu. Aktuální a věrohodná data o kvalitě ovzduší slouží městům jako pádný argument při prosazování ekologických projektů v dopravě, řešení vytápění budov, omezování znečištění z průmyslových podniků a vede ke krokům, které budou zlepšovat život obyvatel v dané lokalitě.

Informační tabule o aktuálním stavu znečištění ovzduší v městské zástavbě

Kvalita dat monitoringu ovzduší v městském prostředí závisí na hustotě a na přesnosti monitorovacích čidel a analyzátorů. Profesionální měřicí přístroje analyzují veličiny, vyskytující se ve velmi malých koncentracích, na základě referenčních metod reálně popisujících stav znečištění. Přístroje jsou přesné, ale jednoúčelové, drahé a jejich provoz je finančně nákladný. Proto se v praxi častěji používají levnější elektrochemické senzory, reagující na vznik chemické vazby mezi měřenou látkou a prostředím analyzátoru. Jejich nevýhodou je nestálost při změnách okolí, ta ale může být minimalizována vhodnou kompenzací. Jednoduchost a nízká cena elektrochemických senzorů naopak umožňuje rozmístění většího počtu senzorů v oblasti.

Stacionární stanice měření škodlivých látek v ovzduší je zapojena do celoměstské monitorovací sítě

Instalace skupiny senzorů kvality ovzduší tvoří kompaktní celek, lehce umístitelný například na sloup veřejného osvětlení, fasádu budovy nebo na samostatný stojan. Přístroje samozřejmě potřebují elektrické napájení, a proto je obvyklým místem instalace právě stožár lampy veřejného osvětlení. U některých projektů se lze setkat i s netradičním umístěním čidel a senzorů například na prostředcích veřejné hromadné dopravy. Z vyhodnocovaných veličin bývá nejčastěji měřena koncentrace CO, CO₂, SO₂, NO_X, těkavých organických látek (VOC) a prachových částic o velikosti 2,5 µm a 10 µm. Jako doplňkové a kompenzační veličiny jsou měřeny teplota, tlak a vlhkost vzduchu, úroveň hluku a rychlost a směr větru.

Sběr dat o kvalitě ovzduší prostřednictvím mobilní stanice v městském parku

Komunikace mezi analyzátory ovzduší a centrálním serverem probíhá nejčastěji v reálném čase na bázi GSM přenosů a zpracovaná data jsou ukládána do environmentální databáze a volně přístupná pro další aplikace a systémy.

Chytrá města si uvědomují význam čistoty ovzduší a v rámci zlepšení mikroklimatu venkovního prostoru preferují a podporují takové zásahy, které mají kladný vliv na kvalitu ovzduší ale i například na eliminaci tepelných ostrovů ve městě. Jde například o výsadbu městské zeleně a rozšiřování zelených ploch nebo využití vodních prvků ve veřejném prostoru.