Θεματα

Μετρήσαμε με φορητό αισθητήρα τι αναπνέει ένας άνθρωπος στην Αθήνα τους τελευταίους 10 μήνες

Κάθε τετράγωνο στο παραπάνω γράφημα
αναπαριστά μία ώρα (60′). Όσο πιο σκούρο
το χρώμα, τόσο υψηλότερη η συγκέντρωση
(μέσος όρος 60 λεπτών) μικροσωματιδίων
PM 2.5 και PM 10 σύμφωνα με το
Plume Air Quality Index.

Μερικές από τις ειδήσεις των τελευταίων εβδομάδων οι οποίες, εξαιτίας της πανδημίας, ενδεχομένως δεν έλαβαν της προσοχής που τους αξίζει καταδεικνύουν την απογοητευτική πραγματικότητα αναφορικά με την ατμοσφαιρική ρύπανση στη χώρα μας. Λίγες μόλις ημέρες πριν, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή παρέπεμψε την Ελλάδα στο Δικαστήριο της Ευρωπαϊκής Ένωσης (ΔΕΕ) λόγω των υψηλών συγκεντρώσεων αιωρούμενων σωματιδίων PM10 (μικροσωματίδια με διάμετρο έως 10 μικρόμετρα) στην ατμόσφαιρα της  Θεσσαλονίκης τα τελευταία 14 χρόνια. Μερικές εβδομάδες νωρίτερα, η έκθεση του Ευρωπαίκού Οργανισμού Περιβάλλοντος (ΕΟΠ) με τίτλο «Η ποιότητα του Αέρα στην Ευρώπη – Η έκθεση του 2020» εκτιμούσε ότι στην Ελλάδα το 2018, 15.450 άνθρωποι πέθαναν πρόωρα από αιτίες που σχετίζονται με την ατμοσφαιρική ρύπανση.

Χάρτης της Αθήνας με τις καταγραφές της ποιότητας της ατμόσφαιρας συνολικά την περίοδο Ιανουάριο – Δεκέμβριο 2020.

Από τον Ιανουάριο του 2020, λίγο πριν το ξέσπασμα της πανδημίας, αποφασίσαμε στο iMEdD Lab να μετρήσουμε την ποιότητα του αέρα που αναπνέει ένας μέσος Αθηναίος που κινείται στην πόλη, χρησιμοποιώντας έναν φορητό αισθητήρα μέτρησης της ποιότητας της ατμόσφαιρας. Για τον σκοπό αυτό η Plume Labs, μας απέστειλε τον φορητό αισθητήρα (μοντέλο Flow), ο οποίος καταγράφει ανά ένα λεπτό τη συγκέντρωση μικροσωματιδίων PM 2.5, PM 10, διοξείδιο του αζώτου (NO2), πτητικές οργανικές ενώσεις (VOCs) καθώς και τις συντεταγμένες αυτών των μετρήσεων.

Ο υπογράφων, κάτοικος του κέντρου της Αθήνας που μετακινούμαι κατά κύριο λόγο με μοτοσυκλέτα σε μια ακτίνα από την πλατεία Βικτωρίας έως το Σύνταγμα και τις γύρω περιοχές, έφερα τον αισθητήρα πάνω μου 24 ώρες το 24ωρο το διάστημα από τις 14 Ιανουαρίου 2020 έως και τις 2 Δεκεμβρίου 2020. Ο αισθητήρας έκανε 400.862 μετρήσεις, τις οποίες έστελνε σε τακτά διαστήματα στο κινητό μου ώστε να μπορώ να βλέπω σε πραγματικές συνθήκες την ποιότητα της ατμόσφαιρας που ανέπνεα. Η εταιρεία που παράγει το μόνιτορ έχει αναπτύξει έναν Δείκτη Ποιότητας Αέρα (Air Quality Index – AQI), ο οποίος λαμβάνει υπόψη τις συστάσεις του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας καθώς και τις μετρήσεις των σωματιδίων που διεξάγει. Για την οπτικοποίηση των δεδομένων από τον φορητό αισθητήρα χρησιμοποιήσαμε τον συγκεκριμένο δείκτη, ο οποίος έχει επτά επίπεδα επικινδυνότητας. Ένδειξη 0 – 20 AQI σημαίνει ότι η ποιότητα του αέρα είναι καλή. Από 21 – 50 μέτρια και από 51 και πάνω (ανά 50 μονάδες έως τα 200) συνεπάγεται  αντίστοιχα υψηλό επίπεδο ρύπανσης.

Η αγορά των συστημάτων καταγραφής της ατμοσφαιρικής ρύπανσης (εσωτερικοί, εξωτερικοί, φορητοί αισθητήρες) γνωρίζει άνθιση τα τελευταία χρόνια, μεταξύ άλλων εξαιτίας της ευαισθητοποίησης των πολιτών για τις συνέπειες στην υγεία και το περιβάλλον από την μόλυνση του αέρα. Αυτά τα μόνιτορ σε καμία περίπτωση δεν υποκαθιστούν τους επίσημους εθνικούς σταθμούς μέτρησης ατμοσφαιρικής ρύπανσης, ωστόσο ικανοποιούν την ανάγκη όσων θέλουν να παρακολουθούν την ποιότητα του αέρα που αναπνέουν όχι μόνο έξω στον δρόμο αλλά και μέσα στο σπίτι τους. Ο αισθητήρας που χρησιμοποιήσαμε εμείς χρησιμοποιεί δύο διαφορετικές τεχνικές για τη μέτρηση της ποιότητας του αέρα: ανάλυση περίθλασης με λέιζερ για τα μικροσωματίδια PM 2.5 και PM 10  και μέτρηση των παραλλαγών αγωγιμότητας των μεταλλικών οξειδίων για NO2 και VOC.

«Η μόλυνση από τα αιωρούμενα σωματίδια έχει επιπτώσεις στην υγεία ακόμη και σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις – πράγματι δεν έχει εντοπιστεί κατώτατο όριο κάτω από το οποίο να μην παρατηρείται βλάβη στην υγεία»

Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας
feature image view from lycabettous hill
Άποψη της Αθήνας από τον Λυκαβηττό. ΑΠΕ-ΜΠΕ/ΑΠΕ-ΜΠΕ/Παντελής Σαίτας

Το lockdown και η επίδρασή του στην ατμοσφαιρική ρύπανση

Η πανδημία της COVID 19 φαίνεται ότι επηρέασε, έστω και παρωδικά, την ποιότητα του αέρα στην Αθήνα, γεγονός που καταγράφηκε σε έρευνα του Αστεροσκοπείου Αθηνών που δημοσιεύθηκε μερικές ημέρες, αλλά επιβεβαιώνεται και στις δικές μας μετρήσεις.

Συγκεκριμένα, η Ομάδα Ατμοσφαιρικής Φυσικής και Χημείας του Ινστιτούτου Ερευνών Περιβάλλοντος και Βιώσιμης Ανάπτυξης του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών (ΕΑΑ), σε συνεργασία με τα Πανεπιστήμια Κρήτης (Τμήμα Χημείας) και Paris-Saclay του Παρισιού, ανέλυσε τις μεταβολές των επιπέδων των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά την περίοδο του πρώτου lockdown στην Ελλάδα (23 Μαρτίου-10 Μαΐου 2020), σε σχέση με τις περιόδους πριν και μετά, με βάση στοιχεία από τον Σταθμό Παρακολούθησης Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης του ΕΑΑ στο Θησείο. Πρόκειται για μία από τις λίγες μελέτες παγκοσμίως που ανέλυσε την επίδραση του lockdown στην ποιότητα του αέρα και έδειξε ότι πράγματι κατά τη διάρκεια του Α’ lockdown (23 March–10 May 2020), υπήρξε μείωση κατά 35% στα επίπεδα των ρύπων που σχετίζονται με την κυκλοφορία οχημάτων (διοξείδιο του αζώτου NO2, μονοξείδιο του άνθρακα CO και κλάσμα μαύρου άνθρακα BC από καύση ορυκτών καυσίμων) συγριτικά με την περίοδο (1-22 Μαρτίου 2020).

Η δική μας ανάλυση επικεντρώθηκε κυρίως στα αιωρούμενα σωματίδια PM 2.5 και PM 10. Για την ταξινόμηση χρησιμοποιήσαμε τον Δείκτη Ποιότητας του Αέρα του αισθητήρα μας. Πράγματι, φαίνεται ότι κατά τη διάρκεια του lockdown και το καλοκαίρι ο μηνιαίος μέσος όρος είχε μείωση ειδικά στα PM 2.5 και PM 10, η οποία όμως δεν συνεχίστηκε στο 2o lockdown, όπου υπήρχε μεγαλύτερη κυκλοφορία στους δρόμους.

Παροδική βελτίωση της ποιότητας του αέρα στην Αθήνα κατά τη διάρκεια του Α’ lockdown

Τα δεδομένα προέκυψαν από τη μέτρηση με φορητό μετρητή ατμοσφαιρικών ρύπων. Οι τιμές του γραφήματος αντιστοιχούν στις τιμές του Δείκτη Ποιότητας Αέρα του μετρητή που χρησιμοποιήθηκε (Plume AQI).

Τι είναι τα PM 2.5 & PM 10

Τα PM2.5 είναι σωματίδια με διάμετρο μικρότερη από 2.5μm, ενώ τα PM 10 έχουν διάμετρο έως 10μm. Πρόκειται για τους πλέον επικίνδυνους ρύπους καθώς εξαιτίας της μικρής τους διάμετρο (ειδικά τα PM 2.5) διεισδύουν βαθιά στους πνεύμονες και εισέρχονται στην κυκλοφορία του αίματος προκαλώντας καρδιαγγειακά νοσήματα, επηρεάζουν τα αγγεία του εγκεφάλου αλλά και τους πνεύμονες με τον Διεθνή Οργανισμό για την Έρευνα στον Καρκίνο (IARC) του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας (ΠΟΥ)  να τα έχει ταξινομήσει ως αιτία του καρκίνου του πνεύμονα.

Όσο μεγαλύτερη η έκθεση του ανθρώπου στα PM 2.5 και PM 10 – η έκθεση αφορά τόσο στη συγκέντρωση των ρύπων όσο και στον χρόνο έκθεσης σε αυτούς – τόσο αυξημένος ο κίνδυνος νοσηρότητας ή θνητότητας.

Σύμφωνα με τον ΠΟΥ, η έκθεση σε PM 2.5 & PM 10 δεν πρέπει να υπερβαίνει τα εξής επίπεδα:

ΣωματίδιοΌριοΧρονική Περίοδος
PM 2.525 μg/m3Μέσος όρος 24ωρου
10 μg/m3Ετήσιος Μέσος Όρος
PM 1050 μg/m3Μέσος όρος 24ωρου
20 μg/m3Ετήσιος Μέσος Όρος
Μέσα στο έτος, τα ημερήσια επίπεδα PM 10 δεν πρέπει να ξεπερνιόνται περισσότερες από 35 ημέρες συνολικά.

Στην ανάλυση των δεδομένων του φορητού αισθητήρα, ο Μέσος Όρος των 10 μηνών καταγραφής ήταν κάτω από τις συστάσεις του ΠΟΥ (8.2 μg/m3 ), γεγονός για το οποίο έπαιξε καθοριστικό ρόλο η πανδημία. Ωστόσο, υπολογίζοντας τους ωριαίους μέσους όρους βάσει του Plume AQI, όπως φαίνεται και στο παρακάνω γράφημα υπήρξαν αρκετές ώρες (1772 από τις 6901 συνολικά) με μέτρια έως και πολύ υψηλή συγκέντρωση ρύπων. Ως προς τα PM 10, ο μέσος όρος των 10 μηνών είναι στο όριο βάσει των επιπέδων ασφάλειας του ΠΟΥ (19.5 μg/m3).

Στις 301 ημέρες που κάναμε μετρήσεις, 248 φορές καταγράφηκαν τιμές άνω των 75 μg/m3 PM 2.5 και 33 άνω των 100 μg/m3 . Ως προς τα PM 10, 144 φορές καταγράφηκαν τιμές άνω των 200 μg/m3  και 37 φορές άνω των 300 μg/m3 .

Το γεγονός ότι οι τιμές αυτές κινούνται κοντά στα ανώτατα όρια και λαμβάνοντας υπόψη ότι καταγράφηκαν σε συνθήκες πανδημίας, με δύο γενικά lockdown, τηλε-εργασία και περιορισμούς μετακινήσεων, αποτελεί ένδειξη ότι υπό κανονικές συνθήκες η έκθεση ενός μέσου ανθρώπου σε ατμοσφαιρικούς ρύπους ενδέχεται να ξεπερνά τα ανώτατα επίπεδα ασφαλείας που έχει ορίσει ο ΠΟΥ.

Aνάλυση σταθερών μονάδων καταγραφής ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε Σεπόλια και Λαδάδικα Θεσσαλονίκης

Σε παλιότερη ανάλυση ενός σταθερού εξωτερικού αισθητήρα στο κέντρο της Αθήνας (Εμπορικό Τρίγωνο) της εταιρείας Purple Air, η οποία διαθέτει ανοιχτά τα δεδομένα των μετρήσεων σε όλο τον κόσμο,  είχε δείξει ότι ο μέσος όρος συγκέντρωσης μικροσωματιδίων PM 2.5 για όλο το 2019 ήταν 26,16 μg/m3, δηλαδή 2,6 φορές πάνω από το διεθνές όριο ασφαλείας των 10 μg/m3 που συστήνει ο ΠΟΥ.

Μετρητής Αθήνα (Σεπόλια)

  • <iframe src="https://lab.imedd.org/iframes/air_quality/purple_air_sepolia/index.html" height="550" width="100%" allow="fullscreen"></iframe>

Για τις ανάγκες της δικής μας ανάλυσης, αναζητήσαμε δεδομένα από εξωτερικούς σταθερούς αισθητήρες για δύο περιοχές της Ελλάδας, τα Σεπόλια και τα Λαδάδικα στη Θεσσαλονίκη. Στα παρακάτω γραφήματα μπορείτε να δείτε τους ημερήσιους μέσους όρους ανά ημέρα από τον Ιούλιο του 2019 έως και τον Νοέμβριο του 2020. Όσο πιο σκούρο το χρώμα κάθε ημέρας, τόσο μεγαλύτερη η συγκέντρωση του συγκεκριμένου ρύπου που έχετε επιλέξει από το αναπτυσσόμενο μενού.

Μετρητής Θεσσαλονίκης (Λαδάδικα)

  • <iframe src="https://lab.imedd.org/iframes/air_quality/purple_air_thess/index.html" height="550" width="100%" allow="fullscreen"></iframe>

Και στις δύο περιοχές καταγράφονται πολλές ημέρες με αυξημένα επίπεδα μικροσωματιδίων στην ατμόσφαιρα. Ειδικά στη Θεσσαλονίκη, οι τιμές φτάνουν σε εξαιρετικά επικίνδυνα για την υγεία επίπεδα. Θα πρέπει να έχουμε υπόψη μας όμως ότι αυτά τα δεδομένα δεν αποτελούν και δεν υποκαθιστούν τα επίσημα και τεκμηριωμένα στοιχεία μετρήσεων ατμοσφαιρικών ρύπων που ανακοινώνονται από τις αρχές. Επίσης, οι καταγραφές τους αφορούν αποκλειστικά στα συγκεκριμένα σημεία που έχουν τοποθετηθεί τα μόνιτορ παρακολούθησης και όχι όλη τη γειτονιά ή την πόλη. Αυτά τα δεδομένα όμως, σε συνδιασμό με τις ειδήσεις για την ποιότητα του αέρα στην Ελλάδα, τους πρόωρους θανάτους και την παραπομπή της χώρας στο Δικαστήριο της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την περίπτωση της Θεσσαλονίκης, θα πρέπει αν μη τι άλλο να μας προβληματίσουν.

Λογότυπο Άδειας Χρήσης Creative Commons Non Commercial International