Przed smogiem nie schowasz się w domu!

“Zanieczyszczenie jest dziś wyjątkowo duże, zostańcie w domach! Normy jakości powietrza są dziś przekroczone parokrotnie, zamknijcie wszystkie okna.”

W czasie trwania okresu grzewczego te nawoływania pojawiają się częściej, niżbyśmy sobie tego życzyli. Aby zweryfikować ich zasadność, warto zadać sobie pytanie: czy i jak pomaga nam samo zamknięcie się w domu…

Maciej Ryś

Jakość powietrza w całej Polsce znacznie odbiega od przyjętych norm — to nie tajemnica. Jeśli jednak dodamy to tego niechlubne rekordy w przekroczonych normach jakości powietrza o 20 lub 25 razy, uzyskamy wynik, który skłania nas do stwierdzenia, że to, co dzieje się z naszym powietrzem, to… totalna abstrakcja! Polskie miasta obrały sobie za punkt honoru zwycięstwo w konkursie na najbardziej przekroczoną normę jakości powietrza — dziwne, zwłaszcza, że zanieczyszczenia powodują w Polsce 45 000 przedwczesnych zgonów rocznie (Heal Polska). To ponad 15 razy więcej niż liczba wszystkich zgonów spowodowanych wypadkami samochodowymi.

Zacznijmy jednak od obalenia dwóch mitów. Po pierwsze, 80% wszystkich zgonów związanych ze złym stanem jakości powietrza powiązanych jest z chorobami układu krwionośnego, a nie oddechowego (więcej informacji: WHO). Po drugie, zanieczyszczenia powietrza to nie tylko smog czy mgła wyglądająca niczym mleko — najgorszej trucizny często nie czujemy, ani nie widzimy. Co to ma jednak wspólnego z naszym domowym zaciszem? Przecież smog nie zakrada się do naszych domów. Nie widać go i nie czuć, więc cztery ściany to gwarancja bezpieczeństwa. Czy aby na pewno?

Jako lider Smogathonu (organizacji, która walczy z zanieczyszczeniami powietrza za pomocą technologii) poczułem się zobowiązany do tego, aby to sprawdzić. Zajęło to zdecydowanie więcej czasu niż zakładałem, ale ostatecznie udało mi się zebrać sprzęt i zacząć przygotowania do testów. Testów oczywiście amatorskich…

smog poziom mieszkanie
Przerażający poziom PM2,5 w moim mieszkaniu, mierzony przez Laser Egg

 Ale po kolei. Co zrobiłem?

METODYKA

1) Zamknąłem wszystkie okna i sprawdziłem ich szczelność. Tak, przez cały okres testu ani razu nie otworzyłem okna (i póki testy trwają, nadal tego nie zrobię). Okna pochodzą z 2001 roku, ale przechodzą regularne przeglądy i konserwacje (ostatnie około rok temu). Przy kaloryferach ustawionych na „2” i temperaturze sięgającej -20°C na zewnątrz, w mieszkaniu jest bardzo ciepło, a to świadczy o ich niezłej szczelności. (Jeżeli ktoś ma pomysł, jak można sprawdzić to bardziej profesjonalnie — proszę o sugestie).

2) Airly zainstalowało na moim oknie swój czujnik. Aby mieć pewność, że spełnia on standardy jakości, poprosiłem ich też o archiwizowanie na bieżąco danych ze stacji Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska (WIOŚ) i przesyłanie ich do mnie.

3) Zainstalowałem Laser Egg w korytarzu, z dala od okien, żeby sprawdzić, jak szybko zanieczyszczenia przenikają przez całe mieszkanie.

4) Wyłączyłem wszystkie oczyszczacze. Używałem ich ponad rok bez przerwy. Roślin doniczkowych nie posiadam, więc nie musiałem ich usuwać. Jednym słowem: mieszkanie singla płci męskiej.

5) Mimo szczerych chęci, nie zainstalowałem sprzętu do mierzenia poziomu benzo(a)pirenu. Brak taniej alternatywy skutecznie mnie powstrzymał, dlatego ewentualnych pomysłodawców takiego sprzętu zapraszam na Smogathon 2017! Skupiłem się na pyłach zawieszonych PM10 oraz PM2,5.

6) Całość eksperymentu zaplanowałem na przynajmniej 100 pomiarów (zarówno WIOS, Airly, jak i Laser Egg podają uśrednione godzinne stężenie), czyli minimum 5–6 dni.

7) Dogadałem się ze wszechświatem :) Pech (a może szczęście?) sprawiło, że nad Polskę nadciągnęła fala mrozów, a zanieczyszczenie powietrza zaczęło szaleć. Dzięki temu uzyskane w testach dane były bardziej zróżnicowane i pewne.

8) Wszelkie dane i analizy zamieściłem tutaj.

Warto wspomnieć też o metodyce liczenia. W celu określenia zależności między jakością powietrza na zewnątrz i wewnątrz używałem korelacji Pearsona. Wynik dotyczący poziomu zanieczyszczeń przenikających do wnętrza mojego mieszkania uzyskałem, uśredniając podzielone przez siebie (wewnątrz vs zewnątrz) wyniki godzinowe. Podobnych metod użyłem przy badaniu innych zależności. Założyłem, że przeprowadzane testy i pomiary pomogą mi odnaleźć odpowiedzi na trzy istotne pytania.

WYNIKI

Po pierwsze: czy Airly, urządzenie, które kosztuje 200–300 razy mniej niż stacja WIOŚ, może w miarę dokładnie określić, co znajduje się za moim oknem?

korelacja PM 2_5 korelacja PM 10 korelacja tab

Myślę, że powyższe wykresy i tabele mówią same za siebie. Moje mieszkanie znajduje się na Osiedlu Oficerskim w Krakowie, w oddaleniu kilku kilometrów od różnych stacji pomiaru jakości powietrza WIOŚ, więc dostępne za ich pośrednictwem pomiary niezbyt precyzyjnie dotyczą tego, co wisi za moim oknem. Sądzę jednak, że ok.92% (PM10 oraz PM2,5) korelacji oraz widoczne podobieństwo z wynikami profesjonalnych stacji pomiaru powietrza to wystarczający dowód na to, że Airly nadaje się do testów. I pierwsza wątpliwość z głowy. Jedźmy dalej.

Jaki porównywać dwa różne sensory?

Airly to sensor przeznaczony do użytkowania na zewnątrz, Laser Egg wewnątrz budynków. Obydwa używają podobnych komponentów, ale mogą istnieć pewne różnice i wymagana jest kalibracja. W tym celu, wykonałem 24-godzinny test, gdzie oba sensory zostały ulokowane wewnątrz mieszkania, zaraz obok siebie.

laser egg calibration

Pomiędzy dwoma sensorami możemy zaobserwować 95% korelacji. Jednakże, wyniki Laser Egg są około 50% wyższe przy PM2,5 oraz 20% niższe przy PM10 (w porównaniu do Airly). Wartości te zostaną wzięte pod uwagę przy finalnym rozrachunku. Jedziemy dalej.

Ile zanieczyszczeń przenika z zewnątrz do wnętrza mieszkania?

średnia 2_5 średnia 10

Powyższe wykresy dotyczą stężenia PM2,5 oraz PM10 Airly vs Laser Egg. Już na pierwszy rzut oka widać, że jest źle — ale to jeszcze nie koniec… Nawet pobieżna obserwacja pozwala dostrzec, że wykresy Laser Egg są jakby przesunięte w prawo. Możemy więc założyć, że zanieczyszczenie nie przenika do wnętrza od razu, lecz z pewnym opóźnieniem. Szybka analiza różnych korelacji pokazała, że przy porównaniu wyników zewnątrz vs wewnątrz, z 1 godzinnym opóźnieniem, mamy korelację na poziomie 98% (np. wynik na zewnątrz z godziny 18:00, był porównywany z wynikiem z wewnątrz o godzinie 19:00). To, co ukazało się moim oczom po porównaniu takiego zestawienia, było przerażające — nawet ja nie spodziewałem się takich wyników.

średnia plus 1 2_5 średnia plus 1 10

Biorąc pod uwagę wymaganą kalibracje (czytaj powyżej), możemy założyć, że średnio 77% PM10 przenika do naszych mieszkań. To nie wszystko — wykres PM2,5 nie pozostawia żadnych wątpliwości. Można zobaczyć, że wykresy praktycznie nachodzą na siebie (przed kalibracją), a do środka w przeciągu 1 godziny przedostaje się średnio aż 63% PM2,5. Zestresowałeś się? Spokojnie weź głęboki wdech… albo jednak nie.

Pewnie, jak wielu Twoich znajomych, masz już nową apkę dotyczącą jakości powietrza. To dobrze, bo świadomość problemu rośnie. Samo narzekanie jednak nie załatwi sprawy, teraz pora na to, aby wziąć się do pracy. Z zanieczyszczeniami powietrza można i trzeba walczyć — mój zespół wybrał walkę za pomocą technologii, dlatego powstał Smogathon. To tylko jedna z wielu metod, Ty możesz znaleźć własną.

Na pocieszenie powiem, że można się bronić. To, co teraz czytasz to tylko pierwsza część artykułu. W drugiej postaram się opisać, w jaki sposób możemy się chronić. To, że należy to robić, nie pozostaje już w sferze wątpliwości. Przetestuję oczyszczacze, powstawiam do mieszkania rośliny w doniczkach, sprawdzę, czy to pomoże i przyczyni się do spadku stężenia pyłów zawieszonych. Jestem dopiero na etapie zbierania danych, ale mam nadzieję, że w lutym opublikuję pierwsze wyniki.

Wierzę, że rozumiecie, dlaczego to zrobiłem. Krakowski Alarm Smogowy pracuje nad bardziej złożonym testem. To dobra wiadomość, bo ich wyniki na pewno będą jeszcze ciekawsze i dokładniejsze. Jednak ważnym jest to, abyście, jak ja, dostrzegli skalę problemu, którego, jak się okazuje, nie można zostawić za drzwiami.

Jeżeli macie pytania lub sugestie, piszcie: maciej.rys@smogathon.com . Stay safe!


Autorem tekstu jest Maciej Ryś, twórca i lider Smogathonu. Oryginalnie artykuł ukazał się w medium.com.  Przedruk za zgodą autora.


Fot. główna: Pomnik Chrobrego w smogu; Aleksandra Zienkiewicz.