Naujienos ir renginiai

Naujienos

2022. 06. 07 -

LIDAR matavimai - unikalus Lietuvos ir Lenkijos mokslininkų projektas: pirmą kartą vykdomi pavojingų sveikatai teršalų pernašų didmiesčiuose ilgalaikiai stebėjimai

Šiemet sukanka pusė šimto metų, kai 1972 m. birželio 5 d. Stokholme įvyko pirmoji Jungtinių tautų organizacijos (JTO) konferencija, skirta aplinkos apsaugos problemoms aptarti, o vėliau sukurta JTO aplinkos apsaugos programa. Nuo tada visas pasaulis kasmet birželio 5 –ąją mini Pasaulinę aplinkos apsaugos dieną, skirtą atkreipti dėmesį į aplinkosaugos ir klimato kaitos problemas, kviečia ieškoti ir kurti efektyvius, inovatyvius, tvarius sprendimus planetos ekosistemų saugojimui bei taršos mažinimui.
 
Viena aktualiausių gyvenamosios aplinkos problemų, su kuria susiduria žmonės šiuolaikiniuose miestuose, gyvenvietėse, kitose gausiau apgyvendintose teritorijose – tai tarša aerozolinėmis dalelėmis. Statistika negailestinga: nuo taršos aerozolio dalelėmis (dar vadinamų kietosiomis dalelėmis) kasmet miršta 6–9 milijonai žmonių. Vien Europoje per metus oro tarša kenksmingomis aerozolio dalelėmis tampa 300 000 žmonių mirties priežastimi. Palyginimui – šis skaičius sudaro penktadalį mirčių nuo koronaviruso infekcijos, nes nuo pandemijos pradžios COVID-19 nusinešė daugiau nei 6 mln. gyvybių.  Aplinkosaugos ir klimato kaitos ekspertai taip pat pabrėžia, kad  tarša aerozolio dalelėmis taip pat yra  veiksnys,  skatinantis šiltnamio efektą ir destabilizuojantis Žemės klimatą.
 
Mokslininkai akcentuoja, kad švelninant klimato kaitą,  būtina atsisakyti iškastinio kuro naudojimo ir kiek galima daugiau mažinti anglies dioksido išmetimus į aplinką. Tuo pačiu aplinkotyros ekspertai pažymi ir ragina atkreipti dėmesį: klaidingai laikoma, kad biomasės deginimas yra neutralus energijos šaltinis. Moksliniai tyrimai rodo, kad biomasės degimo metu į atmosferą išskiriamas didelis  aerozolio dalelių ir dujų kiekis didina aplinkos taršą: neigiamai veikia  oro kokybę visame regione, keičia atmosferos cheminę sudėtį, neigiamai veikia biogeocheminius ciklus ir Žemės paviršiaus spinduliuotės balansą.
 
Siekiant įvertinti ir ištirti gyvenamosios aplinkos taršą aerozolio dalelėmis, Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras (FTMC)  kartu su Varšuvos universiteto Fizikos fakultetu pradeda vykdyti projektą „Biomasės degimo metu išmesto į aplinkos orą teršalų tolimosios pernašos svarba vietinio smogo susidarymui miesto aplinkoje (BIOSURE)“ /Importance of long-range transport of BIOmass burning emissions to local Smog events in Urban Environments (BIOSURE). Šio unikalaus dvišalio Lietuvos - Lenkijos projekto mokslininkų komandai vadovauja  didžiausio Baltijos šalyse mokslinių tyrimų centro FTMC dr. Steigvilė Byčenkienė ir Varšuvos universiteto Fizikos fakulteto prof. Iwona Stachlewska. Pasak mokslininkių, projekto metu vykdomi tyrimai ir atlikti ilgalaikiai stebėjimai suteiks unikalią galimybę tiksliai bei nuodugniai įvertinti su biomasės deginimu susijusio aerozolio dalelių  pernašos poveikį oro kokybei miesto aplinkoje.
 
Numatyta BIOSURE projekto trukmė 2021 m. birželio 1 d. -  2023 m. gegužės 31 d. Dvišalis projektas yra jungtinės Lietuvos – Lenkijos mokslininkų projektinės veiklos „DAINA 2” tęsinys.  Iš viso konkursui Lietuvoje buvo pateiktos 133 paraiškos. Daugiausia,  net 92 paraiškos buvo pateiktos gamtos mokslų, technologijos, medicinos ir sveikatos mokslų bei agrarinių mokslų srityje,  41 paraiška pateikta humanitarinių ir socialinių mokslų srities tyrimų finansavimui. Nuspręsta lėšas skirti tik vienuolikai projektų, kurių bendra finansavimo suma – 1,26 mln. eurų.
 
 
„Laimėtas finansavimas šiam projektui mums buvo didžiulė sėkmė ir kartu – puiki galimybė pirmą kartą atlikti unikalius ir be galo aktualius visuomenei tyrimus. Mūsų suburta tarpdisciplininė ir aukščiausios kompetencijos mokslininkų komanda yra naujos aerozolio dalelių mokslo krypties dalis. Projektas BIOSURE glaudžiai siejasi su pastarųjų metų aplinkosaugos aktualijomis, mokslinių tyrimų temomis bei skatina tęsti, kryptingai vystyti Lenkijos ir Lietuvos atliekamus tyrimus aerozolio dalelių bei oro taršos srityje. Sudėtingi moksliniai iššūkiai lemia šio fundamentinio tyrimo projekto originalumą, taip pat suvienija dviejų šalių mokslinių tyrėjų kompetencijas ir žinias. Kolegos Varšuvos universitete, Lenkijoje specializuojasi aerozolio dalelių nuotolinio stebėjimo (remote sensing) srityje. FTMC atliks aerozolio dalelių in-situ stebėjimus Lietuvoje.” – apie projektą pasakojo FTMC Aplinkotyros skyriaus vadovė dr. S. Byčenkienė.
 
Pasak Varšuvos universiteto profesorės I. Stachlewskos,  moksliniai tyrimai, susiję su biomasės deginimo metu susiformavusių aerozolio dalelių tolimosiomis pernašomis Lenkijoje plėtojami pastaruosius penkerius metus.
 
„Moksliniams tyrimams atlikti  RS-Lab grupė  naudoja Ramano LiDAR (light detection and ranging) ir saulės fotometro duomenis. Aerozolio dalelių sąveika su saulės spinduliuote ir debesimis labai priklauso nuo aerozolio dalelių sklaidos ir sugerties savybių bei nuo jų vertikalaus pasiskirstymo atmosferoje. Visų pirma, dalelės, išsiskiriančios į aplinką biomasės deginimo metu, gali veikti priešingai, t.y. sugerti arba išsklaidyti šviesą, priklausomai nuo jų cheminės sudeties ir fizikinių savybių (organinės ir juodosios anglies kiekio, dalelių dydžio ir erdvinio pasiskirstymo). Mūsų tyrimui labai svarbūs stebėjimai abiejose šalyse, kurie leis ištirti, kiek ir kaip kinta aerozolio dalelių savybės jų pernašos metu.” – teigė prof. I. Stachlewska.
 
 
Projektą „Biomasės degimo metu išmesto į aplinkos orą teršalų tolimosios pernašos svarba vietinio smogo susidarymui miesto aplinkoje (BIOSURE)“ įgyvendina jungtinė aukščiausios kvalifikacijos FTMC ir RS-Lab mokslininkų komanda, kurioje kartu dirba patyrę mokslininkai ir jaunieji tyrėjai. Aplinkos taršos tyrimai bus atliekami jungtinių eksperimentų metu žiemos ir vasaros sezonais, atliekant ilgalaikius smogo susidarymo procesų ir vyksmų stebėjimus. Matavimus mokslininkai atliks Vilniuje ir Varšuvoje, dviejuose didmiesčiuose – valstybių sostinėse, apibūdinamose kaip veikiamas įvairių urbanistinių gyvenamosios aplinkos taršos šaltinių.
 
Mokslininkų teigimu, vertinant, aplinkos taršos žalingą poveikį žmogaus sveikatai svarbu tiksliai įvertinti transporto  ir medienos deginimo emisijų kiekį ir savybes, tolimesnes transformacijas ir evoliuciją. FTMC dr. S. Byčenkienė pabrėžia, kad juodoji anglis yra pagrindinė smulkių aerozolio dalelių komponentė ir, kaip nustatyta, yra kenksmingesnė nei KD2,5 (aerozolio dalelės, kurių skersmuo iki 2.5 mikrometro).
 
„Dėl itin mažo dydžio juodosios anglies dalelės gali lengvai prasiskverbti į plaučius, o dėl savo didelio paviršiaus ploto tampa puikia terpe, sugeriančia šalutinius degimo produktus. Tokiu būdu toksiški junginiai gali patekti į žmogaus kraują, užteršti organizmą. Šio projekto metu turime tikslą atlikti ilgalaikį oro taršos vertinimą: vykdysime ne mažiau kaip 12 mėnesių stebėjimus 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę. Tyrimų metu bus vertinami aerozolio dalelių pernašos dėsningumai,  aerozolio dalelių optinės bei mikrofizinės savybės.” – sakė FTMC aplinkotyros ir klimato kaitos ekspertė dr. S. Byčenkienė.
 
 
Varšuvos universiteto fizikos mokslų profesorė I.Stachlewska pristatė modernią įrangą, kuria bus atliekami projekto matavimai:
 
„Naudosime dvi modernias Ramano poliarizacijos lidar sistemas. Pirmoji - PollyXT lidar sistema yra eksploatuojama RS-Lab grupės laboratorijoje Varšuvoje ir teikia aukštos kokybės aerozolio dalelių  optinių savybių profilius visos Europos aerozolio dalelių, debesų ir žymeklinių dujų (ACTRIS) tyrimų infrastruktūrai. Antrasis, mobilusis EMORAL lidar, buvo sukurtas  Europos kosmoso agentūrai (ESA) ir šiuo metu valdomas RS-lab darbuotojų vasarą ir žiemą vyksiančių stebėjimų Vilniuje FTMC metu.”
 
Abiejų lidar sistemų atliekami oro taršos matavimai Vilniuje ir Varšuvoje bus papildyti saulės fotometro duomenimis, kurie bus pateikti Nacionalinės aeronautikos ir kosmoso administracijos (NASA) aerozolio robotikos tinklui (AERONET), ir in-situ matavimų duomenų bazėms. Tokiu būdu projekto vykdytojams užtikrinamos galimybės dirbti su tokiems tyrimams reikalinga aukščiausio lygio įranga, sudėtingam ir daug iššūkių keliančiam aerozolio dalelių  vertinimui.
 
Nuotraukų autorius Patryk Poczta