OWM Air Quality Data: API к данным по загрязнению воздуха для анализа экологической обстановки

В последние годы борьба с загрязнениями воздуха достигла поистине всепланетного масштаба. Человечество, по крайней мере, что касается развитых стран, наконец-то начинает понимать, что другого мира не будет, а наш может в ближайшем будущем стать непригодным для существования. Потому что загрязнения атмосферы проявляется не только в том, что в чистый воздух попадают вредные вещества, губительные для живых организмов, но и в вызываемом загрязнениями изменении климата Земли. Угроза глобального потепления, окисление океана, таяние ледниковых шапок на полюсах, истончение озонового слоя, покрывала смога над мегаполисами - это только часть проблем, возникших как следствие загрязнения воздуха.

Собственно говоря, загрязнение воздуха - это принесение в атмосферный воздух новых, нехарактерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение их естественной концентрации.

Важнейшими показателями загрязнения воздуха являются CO (Carbon monoxide), O3 (Ozone), NO2 (Nitrogen dioxide) и S02(Sulfur dioxide). Эти газы при превышении допустимой концентрации оказывают вредное влияние как на окружающую среду, так, самое непосредственное, на здоровье человека:

Моноксид углерода CO :

Потенциальным источником оксида углерода является любой процесс, при котором может произойти неполное сгорание органического материала.

Угарный газ попадает в атмосферу от промышленных предприятий, большое количество СО образуется в нефтяной промышленности и на химических предприятиях. Одним из основных источников CO служат выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания.

Этот газ чрезвычайно токсичен. Он вдыхается вместе с воздухом и поступает в кровь, где конкурирует с кислородом за молекулы гемоглобина. В результате нарушается способность крови доставлять кислород к тканям, что вызывает спазмы, сопровождающиеся головной болью, потерей сознания и смертью. Больше всего при отравлении страдает ЦНС. При вдыхании небольшой концентрации – тяжесть и ощущение сдавливания головы, сильная боль во лбу и висках, головокружение, дрожь, жажда, учащение пульса, тошнота, рвота, повышение температуры тела до 38-40°С. Слабость в ногах свидетельствует о распространении действия на спинной мозг.

Чрезвычайная ядовитость СО, отсутствие у него цвета и запаха делают этот газ особенно опасным.

Озон О3

На самом деле, небольшую концентрацию озона можно назвать благом для Земли. Но этот газ, который на высоте 15-30 километров образует спасительный озоновый слой, в непосредственной близости от человека куда менее "благороден". Озон относится к веществам наивысшего, первого класса опасности — это очень сильный окислитель, который крайне токсичен для человека, а также является третьим по значимости "антропогенным" парниковым газом.

Являясь одной из составляющих смога, озон не выбрасывается в атмосферу, а образуется под действием солнечного излучения в воздухе, который уже загрязнен "предшественниками" озона — оксидами азота, летучими углеводородами и некоторыми другими соединениями в чем "виноваты" главным образом выбросы автотранспорта. Озон вредит организму человека медленно, но серьезно — при длительном нахождении в загрязненном озоном воздухе возрастает риск сердечнососудистых заболеваний и болезней дыхательных путей, развивается атеросклероз.

При концентрациях выше предельно допустимых могут возникать головная боль, раздражение слизистых, кашель, головокружение, общая усталость, упадок сердечной деятельности. Вдыхание озона приводит к появлению или обострению болезней органов дыхания, в группе риска находятся дети, пожилые люди, астматики.

Озон отрицательно влияет не только на здоровье человека, тонны урожая риса, пшеницы, сои и кукурузы, ежегодно теряются из-за этого токсичного для растений газа.

Диоксид серы (S02) - наиболее часто встречающаяся примесь атмосферного воздуха, поскольку сера содержится в различных видах топлива. Этот газ обладает общетоксическим действием и вызывает заболевания дыхательных путей. Симптомы отравления - это кашель, насморк, охриплость голоса, своеобразный привкус во рту, сильное першение в горле. При вдыхании SO2 в высоких концентрациях возникает затруднение глотания и удушье, расстройство речи, тошнота и рвота, возможно развитие острого отека легких.

Диоксид азота (NO2)

Газ, красно-бурого цвета, с характерным острым запахом попадает в атмосферу с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. Нередко бурый газ имеет название “газа мегаполиса”; его присутствие в атмосфере способствует выпадению кислотных дождей и уменьшению озонового слоя.

Диоксид азота высокотоксичен, и, что представляет дополнительную опасность, он негативно действует на обоняние. Так, 10-минутного влияния хватает для того, чтобы человек перестал ощущать его запах, но появляется сухость в горле, слизистая становится раздраженной. Даже в небольших концентрациях диоксид азота раздражает дыхательные пути, а в больших концентрациях вызывает отёк лёгких. Помимо воздействия на дыхательные пути и легкие, азот вызывает изменения состава крови, в частности, уменьшает содержание в крови гемоглобина.

Онкологические заболевания, болезни сердца и сосудов – все это также результаты губительного воздействия диоксида азота.

Одна из сложностей глобальной и локальной оценки ситуации заключается в том, что значения основных показателей сильно разнятся не только от региона к региону, а даже в пределах нескольких километров. Это зависит от множества факторов, как антропогенных - близость источника сжигания топлива, промышленных предприятий, активно ведущегося сельского хозяйства и трафика на улицах, так и погодных - направления ветра, влажности и солнечного света. Не менее важно географическое расположение источников и объектов загрязнений. Все это необходимо учитывать при составлении прогнозов, разработке мер по исправлению критических ситуаций и составлению долгосрочных планов по улучшению экологической обстановки.

Но нужно понимать, что все это - результаты действия вполне определенных факторов, поддающихся измерению, вычислению, прогнозированию, и, как следствие, регулированию. Современные технологии уже позволяют делать это.

Не желая оставаться в стороне от решения мировых проблем, компания OWM в апреле 2016 года на базе технологии Big Data Platform выпустила новый продукт Air quality data . Это пакет APIs к данным по основным показателям загрязнения воздуха, на базе которых можно адекватно и с высокой точностью оценивать экологическую обстановку в любой точке мира и создавать прогнозы для принятия превентивных мер. APIs к историческим данным (начиная с Ноября 2015 г) позволяет создавать аналитические сервисы для анализа обстановки в прошлые годы с учетом влияния сезонных, антропогенных и погодных факторов. Это также позволит делать выводы о принятии необходимых мер для улучшения экологической обстановки в масштабах стран и даже континентов.

Но какими бы не были продвинутыми технологии - основным фактором всегда были и будут люди и их решимость принимать необходимые меры для предотвращения потенциальной катастрофы.