Мониторинг качества воздуха для создания более здоровой окружающей среды для всех

Автор: Кэтрин Джуэлл, Отдел распространения информации и цифрового контента, ВОИС

В условиях, когда лесные пожары происходят все чаще и на все более обширных территориях, города задыхаются от смога и страдают от загрязнения окружающей среды, качество воздуха становится все более серьезной проблемой для национальных, региональных и местных властей и граждан во всем мире. Но невозможно управлять чем-то, не измерив это. И вот в этом ключевую роль играет компания из Словении Aerosol Magee Scientific, ведущий разработчик и производитель систем мониторинга качества воздуха. Продукция компании используется во всех уголках земного шара для решения проблем, связанных с качеством воздуха, изменением климата и здоровьем. Недавно Журнал ВОИС побеседовал с генеральным директором Aerosol Матеей Форштнарич, чтобы узнать, как компания помогает тем, кто определяет политику, разрабатывать стратегии контроля над загрязнением воздуха, и как ИС способствует внедрению инноваций в этой важной области.

Почему так важно исследовать углеродсодержащие аэрозоли?

TПрисутствие этих аэрозолей в воздухе в значительной степени усугубляет две наиболее серьезные глобальные проблемы, стоящие сегодня перед человечеством, — изменение климата и ухудшение здоровья людей. Сажа является вторым по значимости (после углекислого газа) фактором глобального изменения климата и вместе с другими углеродсодержащими аэрозолями оказывает негативное воздействие на наше здоровье.

Углеродная сажа является вторым по значимости (после углекислого газа) фактором глобального изменения климата и вместе с другими углеродсодержащими аэрозолями оказывает негативное воздействие на наше здоровье.

Существует острая необходимость в усилении мониторинга и регулярного измерения содержания сажи и углеродсодержащих аэрозолей в воздухе, как подчеркивают Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК). Нам нужны более долгосрочные исследования и дополнительные измерения воздействия этих загрязняющих веществ на изменение климата и здоровье людей. Только располагая этими данными, руководители стран, государственные органы и законодатели смогут разрабатывать целенаправленные инициативы, подкрепленные соответствующими стандартами, руководящими принципами и политикой, для решения этих проблем и смягчения их негативного воздействия.

Как им образом ваша работа по мониторингу качества воздуха способствует глобальной экологической устойчивости?

Экологическая устойчивость является неотъемлемой частью нашего видения и нашей миссии. Несмотря на то, что мы являемся коммерческим предприятием, одной из главных целей нашей работы является повышение осведомленности о саже и других углеродсодержащих аэрозолях, источниках этих загрязнителей воздуха и их негативном воздействии. Ученым и государственным учреждениям, занимающимся мониторингом качества воздуха, необходимо регулярно и на постоянной основе измерять все виды загрязнения воздуха. Поэтому необходимо каждый год собирать данные, для того чтобы иметь возможность выявлять долгосрочные тенденции. Только собрав достоверные и точные данные за длительный период, можно увидеть, дают ли положительный эффект правила и нормативы, призванные обеспечить улучшение качества воздуха.

Существует острая необходимость в усилении мониторинга и регулярного измерения содержания сажи и углеродсодержащих аэрозолей в воздухе.

Мы все постоянно прилагаем усилия к тому, чтобы все люди могли дышать более чистым и здоровым воздухом.

Что именно представляют собой углеродсодержащие аэрозоли и насколько сильно они воздействуют на окружающую среду и здоровье людей?

Углеродсодержащие аэрозоли представляют собой одну из основных групп загрязнителей воздуха, которые, выражаясь простыми словами, состоят из сажи и органического углерода. Углеродная сажа — это мельчайшие частицы пыли и копоти, которые находятся в воздухе. При вдыхании они проникают глубоко в легкие и попадают в организм, вызывая хронические проблемы со здоровьем, такие как болезни сердца, астма и другие заболевания. Эти находящиеся в воздухе твердые частицы (ТЧ) состоят в основном из сажи и углеродсодержащих аэрозолей, составляющих 80 процентов таких ТЧ. Вот почему важно понимать состав и источник ТЧ, потому что только тогда мы сможем решить проблему.

Аэрозоли углеродной сажи образуются в результате неполного сгорания ископаемого топлива и биомассы.

Аэрозоли углеродной сажи образуются в результате неполного сгорания ископаемого топлива и биомассы. Их источниками являются выбрасывающие отработанные газы двигатели автомобилей, кораблей, самолетов, промышленное производство и некоторые виды сельскохозяйственной деятельности, а также лесные пожары и сжигание древесины для отопления.

Сажа способствует глобальному потеплению, поглощая солнечную энергию и свет. Она также влияет на формирование облаков и характер распределения осадков. Это одна из причин, по которым происходят все более сильные штормы, дожди и наводнения. Кроме того, когда сажа оседает на снегу и ледниках, это ускоряет таяние. 

Многочисленные данные также свидетельствуют о взаимосвязи загрязнения воздуха с неврологическими, респираторными и иммунологическими заболеваниями, включая рак. Из-за загрязнения воздуха во всем мире каждый год преждевременно умирают примерно 7 миллионов человек. Издержки для людей и экономики огромны. По оценкам Всемирного банка, ущерб здоровью людей от загрязнения воздуха ТЧ 2,5 (мелкие частицы диаметром не более 2,5 микрометра) составляет 8,1 трлн долларов США в год, что эквивалентно 6,1 процента мирового ВВП.

Из-за загрязнения воздуха во всем мире каждый год преждевременно умирают примерно 7 миллионов человек.

Загрязнение воздуха — это проблема, угрожающая экологической устойчивости. А экологическая устойчивость является неотъемлемой частью нашего видения и нашей миссии. Мы все постоянно прилагаем усилия к тому, чтобы все люди могли дышать более чистым и здоровым воздухом. Несмотря на то, что мы являемся коммерческим предприятием, одной из главных целей нашей работы является повышение осведомленности о вреде сажи и других углеродсодержащих аэрозолей, источниках этих загрязнителей воздуха и их негативном воздействии.

Почему мы только сейчас начинаем понимать негативное воздействие сажи и других углеродсодержащих аэрозолей на окружающую среду и здоровье?

Наука об аэрозолях – молодая наука. Наш основатель доктор Энтони Хансен начал изучать эти загрязнители воздуха около 40 лет назад, главным образом из научного любопытства. Он был первым, кто разработал методику измерения содержания сажи в воздухе с помощью прибора Aethalometer®, который он изобрел и запатентовал. Его эталометр — первое и наиболее широко используемое устройство для мониторинга содержания углеродной сажи в воздухе в режиме реального времени. Однако в 1980-х годах мало кто осознавал, насколько серьезно негативное воздействие этого загрязнителя. Индустриализация в самом разгаре, всеобщее благосостояние растет. Так в чем проблема? Затем ученые начали уделять все больше внимания влиянию загрязнителей воздуха на климат, и к 1990-м годам начали возникать проблемы со здоровьем, связанные с загрязнением воздуха, в частности, в США. И мы только сейчас начинаем понимать всю серьезность этой проблемы, потому что для того, чтобы соответствующие органы обратили внимание на доказательства, необходимо собирать данные в течение многих лет.

Кто является основными пользователями систем мониторинга качества воздуха Aerosol Magee Scientific?

Вначале это было научное сообщество, в частности климатологи и эпидемиологи. Затем, когда обеспокоенность по поводу загрязнения воздуха усилилась, мы начали сотрудничать с ведомствами, отвечающими за контроль за качеством воздуха, правительствами, а также региональными, городскими и местными властями, которые теперь регулярно осуществляют мониторинг качества воздуха, чтобы определить степень негативного воздействия этих загрязнителей. Мы также сотрудничаем с предприятиями различных отраслей, такими как горнодобывающие компании, которые следят за качеством воздуха на своих разрабатываемых месторождениях, чтобы обеспечить безопасность и охрану здоровья людей, а также с нефтеперерабатывающими заводами и производителями двигателей. А в последнее время мы также все более активно сотрудничаем с населением, особенно в городских районах, где люди обеспокоены негативным воздействием загрязнения воздуха на здоровье.

Почему эти пользователи отдают предпочтение вашим устройствам для мониторинга качества воздуха?

Чтобы управлять чем-то, нужно сначала измерить это, и необходимо собирать данные за продолжительные периоды времени, чтобы понять тенденции. Наши приборы измеряют и собирают данные о качестве воздуха и источниках загрязнения. Располагая этими данными, руководители стран, государственные органы и законодатели могут принимать целенаправленные меры, подкрепленные соответствующими стандартами, руководящими принципами и политикой. Наша основная работа – это разработка и постоянное совершенствование приборов, необходимых для точного измерения качества воздуха, а также предоставление экспертных знаний для интерпретации данных, получаемых при помощи этих приборов. 

Можете ли вы привести примеры того, где используются ваши приборы для контроля качества воздуха?

Наши приборы используются на всех континентах, от Северного до Южного полюса, от Амазонки до Сахары, от шахт глубоко под землей до вершины горы Эверест; а также в учреждениях и сетях, осуществляющих мониторинг, от Сан-Франциско до Шанхая, от Дублина до Дели и во многих других городах и странах. Мы внесли свой вклад в более чем 300 научных статей и презентаций на конференциях, и ссылки на наши приборы содержатся в более чем 8 000 научных работах. Мы сотрудничаем с ведущими исследовательскими институтами и организациями по всему миру в рамках различных исследовательских и опытно-конструкторских проектов.

Например, в 2015 г. мы сотрудничали с Управлением метеорологии Индии, создавая национальную сеть станций измерения содержания сажи в районах Индии, где качество воздуха представляет серьезную проблему. Мы также разработали аппаратное и программное обеспечение для измерения, сбора и анализа данных о качестве воздуха, которыми мы поделились со Всемирной метеорологической организацией и Глобальной службой атмосферы. Эта сеть имеет особое значение, поскольку загрязнение воздуха в Индии и в странах Юго-Восточной Азии влияет на снабжение водой четверти населения земного шара.

Чтобы управлять чем-то, нужно сначала измерить это, и необходимо собирать данные за продолжительные периоды времени, чтобы понять тенденции.

Мы также сотрудничаем с Международным центром по комплексному освоению горных районов (МЦКОГ) в регионе Гиндукуш-Гималаи и используем наши инструменты и опыт, чтобы лучше понять последствия серьезных изменений в характере землепользования, вызванных ростом населения, урбанизацией и быстрой индустриализацией.

Города и другие населенные пункты в разных странах мира также используют наши инструменты и научный опыт для сбора данных для разработки политики в области контроля за качеством воздуха. Например, здесь, в Словении, мы сотрудничаем с городскими властями Любляны, которые благодаря тщательному мониторингу смогли улучшить качество воздуха в центре города, изменив структуру транспортных потоков и создав пешеходные зоны. Мы также сотрудничаем с Министерством экономического развития и технологий Словении в рамках проекта «Умный город» и разработали платформу, которая поможет руководителям местных учреждений формировать политику в области контроля за качеством воздуха в Любляне и других городах.

Другие важные проекты включают мониторинг воздействия туризма на окружающую среду на горнолыжных курортах Словении и обширные исследования с использованием аэростатов для изучения вертикальных аэрозолей углеродной сажи для использования в моделировании изменения климата, например, в Италии, в Индийском океане, в Гималаях и в других местах.

Почему не существует стандартов или правил в отношении измерения содержания углеродной сажи и других углеродсодержащих аэрозолей в воздухе?

Во-первых, потому, что наука об аэрозолях – молодая наука. Научное сообщество определило сажу как важный фактор изменения климата только в 2000-х годах. И во‑вторых, для того чтобы убедить тех, кто принимает решения, необходимы данные измерений за длительные периоды и другие доказательства.

В настоящее время регулированию подлежат только шесть загрязняющих веществ, включая ТЧ 2,5. Мы, безусловно, хотели бы, чтобы в этом отношении было сделано больше. Однако в 2021 г. ВОЗ и МГЭИК впервые признали, что сажа и углеродсодержащие аэрозоли являются одной из причин изменения климата и имеют неблагоприятные последствия для здоровья людей. Это был важный шаг вперед, особенно с учетом того, что эти организации в настоящее время рекомендуют и настоятельно призывают правительства систематически и на постоянной основе измерять качество воздуха и, в частности, воздействие сажи и углеродсодержащих аэрозолей. Только располагая этими данными, правительства могут принимать эффективные, целенаправленные меры и разрабатывать политику, процедуры и стандарты, необходимые для смягчения последствий загрязнения воздуха. Пока что все идет в правильном направлении, но многое еще предстоит сделать.

В чем заключаются основные проблемы, с которыми вы сталкиваетесь как компания, работающая в сфере зеленых технологий?

Поскольку в настоящее время загрязнение воздуха является одним из вопросов на повестке дня тех, кто принимает решения и определяет политику, а обеспокоенность общественности растет, мы наблюдаем появление новых технологий и новых игроков на рынке. В этом меняющемся ландшафте основная задача состоит в том, чтобы обеспечить интеграцию нашей технологии с этими новыми технологиями, и при этом продолжать внедрять инновации и разрабатывать наши собственные решения. Мы также испытываем проблему нехватки квалифицированных специалистов. Очень трудно найти нужных людей в нужном месте. И, конечно же, перед нами постоянно стоит задача в плане коммуникационной стратегии – повышать осведомленность общества о необходимости измерения содержания этих загрязняющих веществ и оценки их воздействия.

Каким образом ИС способствует развитию вашего бизнеса?

Наши права ИС имеют решающее значение для нашего коммерческого успеха. Они позволяют нам получать доход и развивать наш бизнес. Мы используем патенты и товарные знаки для защиты наших инноваций и наших брендов. Гарантируя, что наши суперсовременные продукты и технологии остаются в исключительной собственности нашей компании, наши патенты дают нам конкурентное преимущество на рынке. Некоторые конкуренты уже пытались, причем безуспешно, имитировать наши запатентованные решения. Наши товарные знаки отличают наши продукты и услуги от продуктов и услуг наших конкурентов и обеспечивают уникальность нашей продукции, что находит отклик у нашей расширяющейся клиентской базы.

Наши права ИС имеют решающее значение для нашего коммерческого успеха. Они позволяют нам получать доход и развивать наш бизнес.

Мы прилагаем усилия к тому, чтобы важность ИС становилась неотъемлемой частью нашей деловой культуры. Наше руководство понимает ценность ИС и то, какую роль она играет в стимулировании инноваций внутри компании, обеспечении нашего роста и получении дохода. Мы также стимулируем наших сотрудников к тому, чтобы вносить свой вклад в наш портфель активов ИС, отмечая и вознаграждая инновационные идеи и решения, имеющие коммерческий потенциал.

Ваша компания недавно завершила свой ребрендинг. Чем было вызвано такое решение?

IЭто очень просто. Мы фактически управляли двумя брендами: Aerosol и Magee Scientific. Обе компании были основаны нашим владельцем, доктором Энтони Хансеном. Мы поняли, что объединение двух брендов для создания единого унифицированного бренда Aerosol Magee Scientific представляется полностью обоснованным с точки зрения бизнеса. Это позитивный шаг. Это позволяет нам использовать обширные знания, навыки и опыт, которые мы приобрели за эти годы, и мы сможем оказать еще более положительное влияние на будущее планеты и здоровье людей.

Что означает для Aerosol Magee Scientific получение Глобальной премии ВОИС 2023 г.?

Для нас огромная честь получить Глобальную премию ВОИС и мы очень гордимся этим. Эта награда очень много значит для нас. Это признание работы всех работников компании и это мотивирует нас продолжать работу и вселяет в нас уверенность. Эта награда укрепляет наш авторитет и делает наш бренд более узнаваемым. Это также привлекает всеобщее внимание к важной глобальной проблеме, которую нам всем необходимо решить, и стимулирует всех нас к тому, чтобы продолжать работать во имя экологически устойчивого и здорового будущего.

Что бы вы хотели сказать тем, кто определяет политику в области охраны окружающей среды?

Чтобы управлять чем-то, это нужно сначала измерить и продолжать наблюдать за этим. Вот почему важно измерять содержание сажи и других углеродсодержащих аэрозолей в воздухе течение длительного периода времени. Наше оборудование обеспечивает получение достоверных количественных данных. Только располагая этими данными, ученые могут давать рекомендации в отношении целенаправленных действий, мер политики, правил и нормативов, необходимых для улучшения качества воздуха. И необходимо постоянно отслеживать эффективность этих мер с точки зрения снижения уровня загрязнения воздуха и смягчения его негативных последствий для здоровья людей.