ניטור איכות האוויר הוא נושא סבוך מבחינה מקצועית ובעל היבטים רבים. יש צורך תחילה להגדיר את מטרות הניטור, ואז מהן לגזור תשובות לשאלות מה מנטרים, היכן מנטרים, איך מנטרים וכמה מנטרים, וזאת על מנת להבטיח שהניטור ישקף נאמנה את המציאות שרוצים לבחון ויענה על מטרות הניטור. לעיתים רוצים ניטור מוטה אוכלוסיה במטרה לענות על השאלה מה האוכלוסיה נושמת, בלי קשר למקורות הזיהום הספציפיים. לעיתים הניטור הוא דווקא מוטה מקור, ומטרתו לעקוב אחר התפשטות הזיהום ממקור אחד מסוים שעליו רוצים לפקח. לעיתים מטרת הניטור היא לזהות מגמות ארוכות טווח – למשל לענות על השאלה האם בעשרים השנים האחרונות הזיהום עלה, ירד או נשאר ללא שינוי. במקרה כזה, לדוגמא, חייבים דווקא להרחיק את תחנת הניטור ממקורות פליטה גדולים כגון כביש כדי שלא כל כלי רכב שעובר במקרה יטה את התוצאה ויגרום למסקנות שגויות.
זיהוי מגמות זיהום אוויר
לעולם אין מצב שבו יש תחנת ניטור בכל פינת רחוב, בכל עיר ובכל נקודה ונקודה. גם אם כל תקציב המדינה יוקצה לכך זה עדיין לא יספיק, וגם אין בכך צורך. עם זאת, מתחנות ניטור אפשר בהחלט להסיק מסקנות לגבי מגמות זיהום האוויר בארץ: האם הזיהום עולה או יורד עם השנים, האם צעדים שננקטו יעילים או לא, וכן מהן הבעיות העיקריות בתחום זיהום האוויר. במקרים אלה מסקנות המוסקות מנתוני תחנות הניטור וכן תוכניות מדיניות לפעולה שנקבעות על בסיס הנתונים (כגון קביעת תקנים, תכניות אכיפה, וכו') בהחלט תקפות גם בערים שבהן אין תחנת ניטור, שהרי ממילא בלתי אפשרי לקבוע תקן שונה לכל רחוב ולכל עיר.
אם עדיין רוצים להעריך את רמת הזיהום בעיר ללא תחנת ניטור, הרי יש שתי דרכים עיקריות לעשות זאת: 1. להפעיל מודלים מתמטיים שיחשבו את רמות הזיהום בין רשת התחנות הקיימת. דרך זו תקפה אם אין בעיר המצויה בין תחנות ניטור גורם זיהום מקומי דומיננטי במיוחד השונה מאד ממקורות הזיהום בערים המנוטרות שמסביב. 2. להעריך שבערים בעלות גודל דומה, ומאפיינים תחבורתיים ותעשייתיים דומים, המצויות באזור גיאוגרפי ומטאורולוגי קרוב רמות הזיהום תהיינה דומות. למשל, לא ניתן להעריך מתחנת ניטור בת"א את רמות הזיהום בירוחם שכן ת"א היא עיר גדולה עם תחבורה רבה הנמצאת במישור החוף, בעוד שירוחם היא עיר קטנה בהרבה המצויה בנגב. לעומת זאת, יש להניח שחולון וראשל"צ מאד דומות ברמות הזיהום כיוון שהן ערים בעלות גודל דומה, בשתיהן אין תעשייה כבדה (כדוגמת מפרץ חיפה), והן מצויות בצמידות זו לזו.
מדד איכות האוויר
דירוג הערים מבוסס על נתוני ניטור שפורסמו בדו"ח שנתי (2006) על ידי המשרד להגנת הסביבה*, המבוססים על רשת הניטור הארצית של המשרד ורשתות ניטור של איגודי ערים. בכל מקום שבו מנוטרים כל הפרמטרים הרלוונטיים מתבסס הציון הסופי על פי המזהם שרמותיו היו הגבוהות ביותר ביחס לתקן שלו, בדומה להיגיון המנחה את המדד היומי שמפורסם בארץ, ומתבסס על מדד איכות האוויר האמריקאי: ציון 4 - זיהום אוויר גבוה מאד; ציון 6 - זיהום אוויר גבוה; ציון 8 - זיהום אוויר בינוני; ציון 10 - זיהום אוויר נמוך. יש לזכור כי גם עבור ערים שקיבלו ציונים נמוכים אין פירוש הדבר כי כל הזמן איכות האוויר שם גרועה, אלא כי יש זמנים מסוימים במשך השנה שבהם זיהום האוויר גבוה וחורג מהתקנים, וכי יש צורך בנקיטת פעולות לשיפור המצב. היות ואין בכל תחנות הניטור מכשור זהה לחלוטין, לא ניתן היה להפעיל מודל כאמור לחישוב נתונים בערים שבהם אין ניטור. בערים אלו הוערכה איכות האוויר בשיטה השנייה המוזכרת לעיל. חשוב לזכור כי תחנות הניטור עונות על מטרתן שהיא לתת תמונה כללית על מצב זיהום האוויר בארץ, שתשמש מסד לקביעת מדיניות בתחום זה, אך הן לא תוכננו לתת מענה מדויק לשאלה מה רמת זיהום האוויר בכל עיר ועיר ביחס לאחרות. מסיבה זו יש לקחת את הדירוג המובא כאומדן כללי בלבד.
מזהמי האוויר והשלכותיהם הבריאותיות
מזהמי האוויר שעליהם מתבסס הדירוג הם מזהמים הקרויים criteria air pollutants שהם מזהמי האוויר הנפוצים, הנחקרים והמנוטרים ביותר, המשמשים כאינדיקאטורים כלליים לזיהום אוויר. מזהמי אוויר אלה כוללים: תחמוצות חנקן (NOx) חד תחמוצת החנקן (NO) נפלטת בעיקר מתחבורה, תעשייה וייצור חשמל. דו תחמוצת החנקן (NO2) נפלטת בחלקה הקטן באופן ישיר, וברובה נוצרת כמזהם שניוני באטמוספרה כתוצאה מחמצון NO בתהליכים שונים. תחמוצות החנקן מגדילות את הסיכון למחלות בדרכי הנשימה, תורמות לגשם החומצי ולאפקט החממה והן מן המרכיבים העיקריים האחראים ליצירת זיהום אוויר פוטוכימי שאחד מסממניו המובהקים הוא האוזון. החנקן הדו חמצני הוא הבעייתי יותר מבחינה בריאותית וסביבתית. חשיפה אליו עלולה לגרום לירידה ביכולת תפקוד הריאות, במיוחד אצל חולים במחלות נשימתיות. חשיפות ממושכות לחנקן דו חמצני עלולות לגרום סיכוני זיהום בדרכי הנשימה אצל ילדים, והקטנת עמידות הגוף לחיידקים.
פחמן חד חמצני (CO) פחמן חד חמצני נפלט בעיקר כתוצאה משריפה בלתי מושלמת של חומרי דלק. פחמן חד חמצני הינו גז חסר צבע, טעם וריח ולכן קשה לחוש בו. הוא חודר ישירות לדם דרך דפנות הריאות, מתקשר להמוגלובין ומונע אספקת חמצן סדירה ללב, למוח וליתר הרקמות בגוף. הוא עלול לגרום לעייפות מוגברת, לכאבי ראש ולהאטה בתגובות, ובריכוזים גבוהים למחנק ולמוות. גפרית דו חמצנית (SO2) גפרית דו חמצנית (SO2) נפלטת משריפת דלקים פוסיליים המכילים גפרית כגון פחם, מזוט וסולר הנשרפים בעיקר בתחנות כוח ובתי זיקוק (ועל כן נפלטים בעיקר ממקורות נקודתיים). הגופרית הדו חמצנית היא גז חסר צבע בעל ריח הגורם להרגשת חנק. גורמת לאפקטים של יובש בפה, גירוי בגרון ועיניים דומעות ולהחרפת מחלות בדרכי הנשימה ובעיקר לפגיעה בחולי אסטמה. ממזהם זה נוצרים חלקיקי גפרה (סולפט) בתהליכי חמצון שונים. חלקיקים קטנים אלה חודרים לעומק דרכי הנשימה. מחקרים שונים כבר הוכיחו קשר ישיר בין רמות גבוהות של גפרה לבין עלייה בתחלואה ובתמותה (בעיקר ממחלות בדרכי הנשימה ובלב). חומר חלקיקי מרחף חלקיקים הם תערובת של נוזלים ומוצקים זעירים המרחפים באוויר שמקורם באבק טבעי ובתוצרי שריפה כתוצאה מפעילות האדם. החלקיקים מאופיינים ע"י גודלם והרכבם. לחלקיקים הגדולים, בדרך כלל, הרכב כימי הכולל צורן, סידן ואלמנטים נוספים הקשורים במינרלים. מקורם העיקרי של החלקיקים הקטנים, לעומת זאת, הוא פעילות אנתרופוגנית הכוללת פליטות מתעשייה, מתחבורה ומחימום ביתי. מקור נוסף הוא ריאקציות כימיות באטמוספרה, אשר בהן נוצרים מלחי סולפט וניטרט מחמצון מזהמי האוויר גופרית דו-חמצנית ותחמוצות חנקן, בהתאמה. ההרכב הכימי של חלקיקים אלה הוא בעיקר פחמן ומלחים. חלקיקים אלה חודרים לעומק דרכי הנשימה וגורמים לנזק בריאותי בלב ובמערכת הנשימה, וכן עלולים לשמש כנשאים של חומרים מחוללי סרטן. אוזון אוזון הינו מזהם שניוני אשר מהווה את המרכיב העיקרי ב"ערפיח" הפוטוכימי . הוא נוצר באוויר כתוצאה מתהליכים כימיים של תחמוצות חנקן ופחמימנים, הנפלטים מתחבורה, תעשייה וייצור חשמל, בהשפעת קרינת השמש. גז זה גורם לירידה בתפקוד הראות, כאבים בחזה, שיעול, דלקות בראות ובדרכי הנשימה, פגיעות בעיניים ובמנגנון הראיה וירידה בתפקוד הפיזיולוגי הכללי של הגוף . גז זה הינו מחמצן חזק, ועל כן גורם גם לקורוזיה במבנים, לפגיעה ביבול חקלאי, ועוד.
* מקור: דו"ח ניטור איכות אוויר בישראל לשנת 2006 של אגף איכות אוויר במשרד להגנת הסביבה