🌬️ Инженерия / Качество воздуха

Калькулятор качества воздуха

Индекс ИЗА (Росгидромет), AQI по EPA, проверка ПДК (ГН 2.1.6), конвертер мкг/м³↔ppm, вентиляция (СП 60), эффект суммации.

ИЗАAQI (EPA)ПДКмкг/м³ ↔ ppmВентиляцияСуммация

ИЗА (Индекс загрязнения атмосферы) — комплексный показатель загрязнённости воздуха (методика Росгидромета). Рассчитывается по 5 веществам с наибольшими приведёнными концентрациями: ИЗА₅ = Σ(q_i^c_i), где q_i = C_i / ПДК_сс, c_i — коэффициент класса опасности (1 кл. → 1.7, 2 кл. → 1.3, 3 кл. → 1.0, 4 кл. → 0.9).

Загрязнитель #1

Концентрация (мкг/м³)

ПДКсс = 40 мкг/м³

q = 1,5 | Ii = 1,5

Загрязнитель #2

Концентрация (мкг/м³)

ПДКсс = 50 мкг/м³

q = 0,6 | Ii = 0,6

Загрязнитель #3

Концентрация (мкг/м³)

ПДКсс = 3000 мкг/м³

q = 0,667 | Ii = 0,694

Загрязнитель #4

Концентрация (мкг/м³)

ПДКсс = 35 мкг/м³

q = 0,714 | Ii = 0,646

Загрязнитель #5

Концентрация (мкг/м³)

ПДКсс = 3 мкг/м³

q = 1,667 | Ii = 1,943

Результат

ИЗА₅ (по 5 наибольшим)5,38

ИЗА (все вещества)5,38

Категория загрязненияПовышенный

Градации Росгидромета: ≤5 — низкий, 5–7 — повышенный, 7–14 — высокий, >14 — очень высокий.

Загрузка калькулятора...

расчётных модулей

ГН 2.1.6

3492-17 (ПДК)

СП 60

.13330 (вентиляция)

EPA

методика AQI

Качество атмосферного воздуха: основные понятия

Качество атмосферного воздуха — степень соответствия химического и дисперсного состава воздуха установленным гигиеническим нормативам. В России нормирование ведётся через систему ПДК (предельно допустимых концентраций), утверждённых ГН 2.1.6.3492-17 и СанПиН 1.2.3685-21. Контроль осуществляют Росгидромет, Роспотребнадзор и региональные службы (Мосэкомониторинг, ГПБУ «Мосприрода» и др.). Для расчёта углеродного следа от источников загрязнения используйте калькулятор углеродного следа.

Международные стандарты представлены рекомендациями ВОЗ (WHO Air Quality Guidelines, 2021) и индексом AQI (Air Quality Index, US EPA). Основные контролируемые загрязнители: PM_2.5, PM₁₀, NO₂, SO₂, CO, O₃, бенз(а)пирен, формальдегид.

Системы оценки: российская и международная

ИЗА (индекс загрязнения атмосферы) — отечественный комплексный показатель, учитывающий класс опасности каждого вещества. Рассчитывается по 5 приоритетным загрязнителям с наибольшими приведёнными концентрациями. Используется Росгидрометом для ежегодного мониторинга состояния воздуха городов.

AQI (Air Quality Index) — международный индекс, рассчитываемый для каждого загрязнителя отдельно по breakpoint-таблицам. Итоговый AQI — максимальное значение из частных. Используется EPA (США), Китаем, Индией и многими другими странами для оперативного информирования населения о качестве воздуха.

📊ИЗА (Росгидромет)

Комплексный индекс по 5 приоритетным веществам. Учитывает класс опасности через степенную функцию.

ИЗА = Σ(q_i^c_i)

q = C / ПДКсс, c — коэфф. класса

🌍AQI (US EPA)

Индекс для оперативного мониторинга. Breakpoint-таблицы для каждого загрязнителя.

I = (I_hi−I_lo)/(C_hi−C_lo)·(C−C_lo)+I_lo

Линейная интерполяция между breakpoints

⚖️Суммация (Аверьянов)

Проверка совместного действия веществ однонаправленного действия.

Σ(C_i / ПДК_i) ≤ 1

Формула Аверьянова (ГН 2.1.6)

6 модулей качества воздуха

Комплексный набор инструментов для оценки загрязнения атмосферы, проверки ПДК и расч\u0451та вентиляции по российским и международным стандартам

📊

ИЗА (Росгидромет)

Комплексный индекс загрязнения атмосферы по 5 приоритетным веществам. Учитывает класс опасности. Градации: низкий, повышенный, высокий, очень высокий.

🔄

Конвертер мкг/м³ ↔ ppm

Пересчёт массовой концентрации в объёмную долю для газообразных загрязнителей. Учитывает температуру и давление (молярный объём).

🌍

AQI (US EPA)

Air Quality Index по методике EPA: PM₂.₅, PM₁₀, O₃, CO, SO₂, NO₂. Breakpoint-таблицы, категории качества, цветовая шкала.

⚖️

Проверка ПДК

Сравнение фактической концентрации с ПДКсс и ПДКмр по ГН 2.1.6.3492-17. Класс опасности, кратность превышения, рекомендации.

🌬️

Вентиляция (СП 60)

Расчёт расхода приточного воздуха: по кратности воздухообмена, по числу людей, по балансу CO₂. Подбор диаметра воздуховода.

🧪

Суммация (Аверьянов)

Проверка эффекта суммации для веществ однонаправленного действия: Σ(Cᵢ/ПДКᵢ) ≤ 1. Списки групп по ГН 2.1.6.3492-17.

Загрязнение атмосферного воздуха

Основные загрязнители

• PM_2.5 — мелкодисперсные частицы <2.5 мкм, проникают в альвеолы
• NO₂ — автотранспорт, ТЭЦ; раздражение дыхательных путей
• SO₂ — сжигание угля, нефти; кислотные дожди
• CO — неполное сгорание; образование карбоксигемоглобина
• O₃ — приземный озон; фотохимический смог
• Бенз(а)пирен — 1 класс опасности, канцероген

Источники загрязнения

• Автотранспорт — NO_x, CO, PM, углеводороды
• Промышленность — SO₂, PM, тяж\u0451лые металлы
• ТЭЦ и котельные — NO_x, SO₂, PM, зола
• Бытовое отопление — бенз(а)пирен, CO, сажа
• Сельское хозяйство — NH₃, CH₄, пестициды
• Природные — пыльца, вулканические газы, лесные пожары

Качество воздуха в помещениях

Параметры микроклимата

• CO₂ — индикатор эффективности вентиляции (≤1000 ppm)
• Формальдегид — мебель, отделочные материалы
• ЛОС (VOC) — лаки, краски, бытовая химия
• Радон — природный радиоактивный газ из грунта
• Влажность — 40–60% (ГОСТ 30494), плесень при >70%

Системы вентиляции (СП 60)

• Естественная — за сч\u0451т перепада давлений и температуры
• Механическая приточная — вент. установка с фильтрами
• Приточно-вытяжная — с рекуперацией тепла (КПД 70–90%)
• Фильтрация — HEPA (H13/H14), угольные фильтры (VOC)
• Мониторинг — датчики CO₂, PM, VOC для управления

Мониторинг и контроль качества воздуха

Государственный мониторинг

• Росгидромет — сеть ~600 постов наблюдения по стране
• Мосэкомониторинг — ~56 автоматических станций в Москве
• Методы — хемилюминесценция (NO_x), УФ-флуоресценция (SO₂)
• Гравиметрия — определение PM на фильтрах (эталонный метод)
• Отч\u0451тность — ежегодник Росгидромета «Загрязнение атмосферы»

Инструментальные методы

• Оптические — лазерные счётчики частиц (PM), нефелометры
• Электрохимические — сенсоры CO, NO₂, SO₂, O₃
• ИК-спектрометрия — CO, CO₂, CH₄
• Хроматография — ЛОС, бенз(а)пирен, пестициды
• Дистанционные — LIDAR, спутниковые данные (Sentinel-5P)

Как использовать калькулятор качества воздуха

Выберите модуль расчёта

Калькулятор содержит 6 модулей: ИЗА (комплексный индекс), конвертер единиц (мкг/м³ ↔ ppm), AQI по EPA, проверка ПДК, расчёт вентиляции, эффект суммации. Выберите нужную вкладку.

Введите данные о загрязнителях

Для ИЗА и суммации: выберите вещества из справочника и введите фактические концентрации (мкг/м³). Для AQI: укажите загрязнитель и период осреднения (24 ч, 8 ч, 1 ч). Для ПДК: выберите тип (среднесуточная или максимально разовая).

Настройте параметры (при необходимости)

Для конвертера: укажите температуру и давление (влияют на молярный объём). Для вентиляции: задайте размеры помещения, метод расчёта (по кратности, по людям или по CO₂). Подсказки у каждого поля содержат типовые значения.

Проанализируйте результаты

Результаты вычисляются мгновенно. Обратите внимание на категорию качества воздуха (ИЗА, AQI), наличие превышений ПДК, итог проверки суммации. Для точной оценки используйте данные аккредитованных лабораторий и станций мониторинга.

ЧАСТЫЕ ВОПРОСЫ

Часто задаваемые вопросы

ИЗА (индекс загрязнения атмосферы) — комплексный показатель загрязнённости воздуха, разработанный Росгидрометом. Рассчитывается как сумма приведённых концентраций по 5 веществам с наибольшими значениями: ИЗА₅ = Σ(qᵢ^cᵢ), где qᵢ = Cᵢ/ПДКсс — кратность превышения среднесуточной ПДК, cᵢ — коэффициент, зависящий от класса опасности вещества (1 класс → 1.7, 2 → 1.3, 3 → 1.0, 4 → 0.9). Градации: ≤5 — низкий, 5–7 — повышенный, 7–14 — высокий, >14 — очень высокий.

ИЗА (Росгидромет) — суммарный индекс по нескольким веществам, сравнивает с российскими ПДКсс. AQI (US EPA) рассчитывается для каждого загрязнителя отдельно по breakpoint-таблицам; итоговый AQI — максимум из частных значений. ИЗА использует степенную функцию (класс опасности), AQI — линейную интерполяцию между граничными значениями. ИЗА ориентирован на среднегодовые данные, AQI — на оперативные (24 ч, 8 ч, 1 ч).

ПДКсс (среднесуточная предельно допустимая концентрация) — максимальная концентрация, которая при ежедневном круглосуточном воздействии на протяжении всей жизни не оказывает прямого или косвенного вредного действия. ПДКмр (максимально разовая) — максимальная концентрация за 20–30 минут, не вызывающая рефлекторных реакций. Нормы установлены в ГН 2.1.6.3492-17. Для мониторинга городского воздуха используются обе величины.

Формула: C(ppm) = C(мкг/м³) × Vₘ / (M × 1000), где Vₘ — молярный объём газа (при 25°C и 1 атм Vₘ = 24.45 л/моль), M — молярная масса вещества (г/моль). Например, для NO₂ (M=46): 40 мкг/м³ = 40 × 24.45 / (46 × 1000) ≈ 0.0213 ppm = 21.3 ppb. Конвертация применима только к газообразным веществам; для аэрозолей (PM₂.₅, PM₁₀) единица мкг/м³ используется без пересчёта.

Эффект суммации — явление усиления вредного действия при одновременном присутствии нескольких загрязнителей однонаправленного действия. Проверяется по формуле Аверьянова: Σ(Cᵢ/ПДКᵢ) ≤ 1. Если сумма превышает 1, условия загрязнения считаются недопустимыми. Списки веществ, обладающих эффектом суммации, приведены в приложении к ГН 2.1.6.3492-17. Примеры групп: NO₂+SO₂, NO₂+HCHO+SO₂, ацетон+фенол, пыль+SO₂.

Три основных метода по СП 60.13330: 1) По кратности воздухообмена: L = n × V, где n — нормативная кратность (жилые 1–2, офисы 2–3, лаборатории 4–8, кухни 10–15), V — объём помещения (м³). 2) По числу людей: L = N × Lₙ, где Lₙ = 60 м³/ч (жилые по МГСН), 40 м³/ч (офисы), 20 м³/ч (минимум). 3) По балансу CO₂: L = Gсо₂ / ΔC, где G — выделение CO₂ всеми людьми, ΔC — допустимый прирост концентрации CO₂.

По ГОСТ 30494-2011 и СП 60.13330: до 400 ppm — наружный воздух; 400–600 ppm — отличное качество (класс 1); 600–1000 ppm — хорошее (класс 2, рекомендуемый); 1000–1500 ppm — допустимое (класс 3); >1500 ppm — низкое качество, головная боль, снижение концентрации; >5000 ppm — опасный уровень (ПДКрз). Для учебных помещений рекомендуется ≤1000 ppm, для спален ≤1000 ppm.

По данным ВОЗ: PM₂.₅ (мелкодисперсные частицы) — основной фактор, связанный с сердечно-сосудистыми и лёгочными заболеваниями; NO₂ — раздражение дыхательных путей, астма; O₃ (приземный озон) — повреждение лёгочной ткани; SO₂ — бронхоспазм, обострение астмы; CO — связывание гемоглобина (карбоксигемоглобин), кислородное голодание; бенз(а)пирен (1 класс опасности) — канцероген; формальдегид (2 класс) — раздражение слизистых, канцероген.

Основные документы: ГН 2.1.6.3492-17 «Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе»; СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы»; ГОСТ 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера»; СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»; ГОСТ 30494-2011 «Параметры микроклимата»; ФЗ-96 «Об охране атмосферного воздуха». Контроль: Росгидромет, Роспотребнадзор, Мосэкомониторинг.

Калькулятор предназначен для предварительных расчётов, обучения и проверки порядка величин. Для проектирования систем вентиляции по СП 60 необходимы: тепловлажностный расчёт помещений, аэродинамический расчёт воздуховодов, подбор оборудования (вент. установки, фильтры), акустический расчёт, проект в специализированном ПО (MagiCAD, VENT-Calc). Для оценки загрязнения — данные аккредитованной лаборатории и модели рассеивания (УПРЗА «Эколог», AERMOD).