Оценка качества атмосферного воздуха в г. Ташкенте

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются проблемы оценки и современное состояние качества воздуха в г. Ташкенте. Сопоставление доступных данных о качестве воздуха, полученных по результатам отечественных и иностранных служб мониторинга, показывает несоответствие оценок качества. Если отечественные данные соответствуют оценке «низкий уровень загрязнения», то иностранные показатели дают воздуху Ташкента оценку «нездоровый». Расхождение показателей объясняется разными системами оценки и недостаточным охватом территории Ташкента постами мониторинга.

ABSTRACT

The article examines the problems of assessment and the current state of air quality in Tashkent. Comparison of the available air quality data obtained from the results of domestic and foreign monitoring services shows a discrepancy between the quality assessments. If domestic data correspond to the assessment of "low level of pollution", then foreign indicators give the air of Tashkent an assessment of "unhealthy". The discrepancy between the indicators is explained by different assessment systems and insufficient coverage of the territory of Tashkent by monitoring posts.

Ключевые слова: качество воздуха, индекс загрязнения, мониторинг, твердые частицы.

Keywords: air quality, pollution index, monitoring, particulate matter.

Неуклонный рост населения Земли и развитие хозяйственной деятельности приводит к росту загрязнения окружающей среды. Из всех видов загрязнения наиболее опасным для человека является загрязнение воздуха, так как невозможно избежать проникновения вредных веществ из воздуха в человеческий организм в процессе дыхания. Особенно интенсивно загрязняется атмосферный воздух в крупных городах, где источниками загрязнения являются не только предприятия промышленности и коммунально-бытового хозяйства, но и транспорт.

Улучшение состояния воздуха населенных пунктов является одной из задач ЦУР 11 «Устойчивые города и населенные пункты».

Согласно исследованиям [8, 9] загрязнение городской атмосферы в значительной мере зависит от климатических условий и ветрового режима, частично обусловленного планировкой города. В г. Ташкенте природно-климатические условия выражаются частыми инверсиями и застойными явлениями в атмосфере, что способствует накоплению загрязнителей в приземном слое атмосферы. Высокая запыленность воздуха частично объясняется сухим климатом, супесчаными почвами и частыми ветрами.

Наблюдение за загрязнением атмосферного воздуха в г. Ташкенте проводится службами Узгидромет на 13 постах, располагающихся в 8 районах г. Ташкента. Для получения более детальной информации посты наблюдений располагаются в различных функциональных зонах (жилой, промышленной и около автомобильных дорог) [4, 6]. Учитывая, что всего в г. Ташкенте имеется 11 районов, становится ясно, что заметная часть территории города вообще не имеет постов наблюдения.

Для оценки качества воздуха измеряются концентрации пыли, сернистого ангидрида, оксида и диоксида азота, окиси углерода, фенола, фтористого водорода, аммиака, формальдегида, тяжелых металлов.

Основными загрязнителями считаются пыль, угарный газ, двуокись азота, двуокись серы и аммиак, по этим показателям среднегодовые концентрации могут превышать ПДК в отдельные месяцы.

Для комплексной оценки состояния атмосферного воздуха применяется Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА), который рассчитывают по 5 веществам, имеющим наиболее высокие концентрации. На рис. 1 приведены данные о многолетней динамике значений ИЗА для Ташкента за двадцатилетний период [4]. В последнее десятилетие уровень загрязнения атмосферного воздуха в целом по Ташкенту считается пониженным, значения ИЗА ниже 5 баллов, несмотря на то, что в некоторых районах Ташкента регулярно наблюдается превышение ПДК_мр по пыли, диоксиду азота, оксиду углерода, фенолу и формальдегиду (в сентябре 2020 года число случаев превышения составило 32 % [1, 4]).

Рисунок 1. Динамика изменения ИЗА для г. Ташкента за 1992 - 2018 гг.

Уровень загрязнения атмосферного воздуха в городе Ташкенте обусловлен выбросами вредных веществ от стационарных и передвижных источников. Основным источником выбросов загрязняющих веществ является городской автотранспорт, влияние которого особенно заметно на крупных перекрестках.  Данные о загрязнении атмосферного воздуха в Ташкенте публикуются ежедневно на сайте Узгидромета [6] с указанием выявленных случаев превышения фактической концентрации над ПДК_мр. К сожалению, в отличие от международных наблюдательных постов, Узгидромет не публикует данные о загрязнениях в режиме он-лайн.

Если судить по приведенным данным, можно сделать вывод, что состояние атмосферного воздуха в г. Ташкенте можно считать удовлетворительным. Однако зарубежные наблюдатели называют качество воздуха в городе «нездоровым».

Для сравнения рассмотрим данные о загрязнении атмосферы Ташкента, публикуемые международными наблюдателями.

В г. Ташкенте, как и в других городах мира, имеются автоматические посты мониторинга качества атмосферы, установленные иностранными государствами. В частности, такой пост имеется на здании посольства США в г. Ташкенте. С этого поста результаты наблюдений поступают в сеть Интернет в режиме реального времени по шкале AQI. Шкала AQI (Air Quality Index) основана на стандарте US EPA, использующем формулу Instant Cast [7]. Используется в США для оценки загрязнения воздуха в реальном времени. Оценки качества и возможные риски согласно этой шкалы представлены в табл. 1. Индекс качества атмосферного воздуха AQI является комплексным показателем и рассчитывается на основе индексов концентрации 5 загрязняющих веществ: O₃, взвешенные частицы (РМ), CO, SO₂, NO₂. В этом заключается отличие от принятого в Узбекистане ИЗА, который рассчитывается по другим веществам.

Таблица 1.

Показатели шкалы AQI

Уровень загрязненности воздуха практически в любой стране мира можно сейчас узнать в ряде открытых интернет-ресурсов. Например, на сайте IQAir [5] представлены данные о загрязненности воздуха по индексу AQI и по уровню РМ_2,5 за 2017-2019 годы в различных городах мира (рис. 2). Судя по приведенным данным, наблюдения за качеством воздуха в г. Ташкенте ведутся международными организациями с 2018 года. По состоянию на 2019 год качество воздуха в столице Узбекистана соответствовало оценке «Нездоровый – вредно для чувствительных групп», а концентрация взвешенных частиц 41,2 мг/м³. На данный момент г. Ташкент занимает 219-е место среди городов мира по уровню загрязненности воздуха. Первое место в этом рейтинге занимает г. Газиабад (Индия), в котором концентрация уровень загрязнения РМ_2,5 составляет в среднем 110,2, а качество воздуха находится на отметке «Вредно» (а в течение 4 месяцев в году – на отметке «Очень вредно»).

Рисунок 2. Загрязнение воздуха городов (мировой рейтинг по AQI и РМ_2,5)

На этом же ресурсе есть возможность получить данные о загрязнении воздуха в реальном времени и получить прогноз загрязнения на ближайшие дни. По представленным на сайте данным можно заметить, что показатели загрязнения воздуха резко изменяются по дням недели. На данный момент (1 декабря 2020 г) после осадков оценка качества воздуха в Ташкенте составляет 1 US AQI («хорошо») и основным загрязнителем указан озон при концентрации 2 мкг/м³ [5].

Следует отметить, что данные по г. Ташкенту на различных открытых ресурсах несколько противоречивы.

Еще один ресурс, на котором можно найти некоторые данные о загрязнении воздуха в г. Ташкенте, представлен на сайте nytimes.com. Данный ресурс даёт оценку качества различных городов мира только по показателю загрязнения твердыми частицами. На данном ресурсе указывается худший показатель для г. Ташкента за текущий год. Максимальное загрязнение твердыми частицами составляло 212 мкг/м³, что оценивается как «очень нездоровый» уровень [10].

На сайте проекта Всемирного индекса качества воздуха (WAQI.Info: World Air Quality Index) можно обнаружить (рис. 3), что уровень загрязнения воздуха находится на «красном» уровне опасности, а концентрация РМ_2,5 составляет 155 мг/м³ (для сравнения – в начале ноября этот показатель 176 мг/м³). Эти показатели значительно превышают данные за тот же день (1.12.2020 г.) с ранее рассмотренного сайта [3]. Для каждого города, в котором имеется пункт мониторинга (в Ташкенте это – здание посольства США), можно получить развернутую информацию об изменении качества воздуха за прошедшие 12 месяцев (рис. 4). Можно заметить, что наибольшее число дней с повышенным (красным) уровнем загрязнения приходится на октябрь – март.

Попробуем предположить причины этого явления. Концентрация загрязнений в городском воздухе в первую очередь зависит от интенсивности движения транспорта и погодных условий [8, 9]. Следует отметить, что в апреле – августе 2020 года интенсивность движения транспортных средств была ниже обычного уровня в связи с карантинными ограничениями COVID-19. Например, в июле 2019 года, концентрация загрязнения была в 1,5 раза выше.

Рисунок 3. Данные на 1.12.20  (с сайта https://waqi.info/ru/#/c/42.09/72.46/7.1z)

Рисунок 4. Данные о концентрации РМ_2,5 за 2020 год

Кроме того, учитывая, что заметная часть загрязнений поглощается зелёными растениями [2], можно считать причиной повышенного загрязнения воздуха в осенне-зимний период отсутствие в течение этого времени зеленых листьев у городской растительности.

Заключение. В целом можно отметить, что качество воздуха в г. Ташкенте нельзя называть «здоровым». Данные, публикуемые отечественными службами мониторинга, являются неполными, так как постами наблюдений охвачена не вся территория г. Ташкента и отечественные нормативы не учитывают загрязнения воздуха опасными твердыми частицами РМ₁₀, РМ₅ и РМ_2,5.

Для обеспечения экологических служб и населения более достоверными сведениями следует пересмотреть имеющиеся в Узбекистане нормативы по определению качества воздуха в населенных пунктах и включить в число оцениваемых показателей твердые частицы РМ₁₀, РМ₅ и РМ_2,5, а также увеличить число постов наблюдения.

Для улучшения качества атмосферы города следует в первую очередь предусмотреть озеленение улиц и других территорий города вечнозелёными растениями, причем с точки зрения газо- и пылепоглощающей способности предпочтительными являются лиственные виды.

Список литературы:

1. В каких районах Ташкента обнаружено загрязнение воздуха // Sputnik Узбекистан / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://uz.sputniknews.ru/society/20200904/14904715/V-kakikh-rayonakh-Tashkente-obnaruzheno-zagryaznenie-vozdukha.html. (дата обращения 11.11.20)
2. Горохов В.А. Городское зеленое строительство. Серия: Специальность «Архитектура». Стройиздат. Москва, 1991. ISBN 5-274-00737-6.
3. Загрязнение воздуха в мире: Индекс качества воздуха в режиме реального времени. / [Электронный ресурс]. – Режим доступа:  https://waqi.info/ru/#/c/42.09/72.46/7.1z (дата обращения: 1.12.20)
4. Индекс загрязнения атмосферы в Ташкенте с 2006 года стабильно остается ниже 5 баллов. / [Электронный ресурс]. – Режим доступа:  https://review.uz/ru/post/indeks-zagryazneniya-atmosfery-v-tashkente-s-2006-goda-stabilno-ostaetsya-nizhe-5-ballov (дата обращения 11.11.20)
5. Качество воздуха в мире. / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.iqair.com/ru/  (дата обращения: 1.12.20)
6. Экологический бюллетень по городу Ташкенту // Официальный сайт Узгидромет / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://hydromet.uz/jekologicheskij-bjulleten/10-jekologicheskij-bjulleten-po-gorodu-tashkentu.html (дата обращения: 10.11.2020).
7. Сomparison of EU Air Quality Pollution Policies and Legislation with Other Countries. Study 1. Review of the Implications for the Competitiveness of European Industry. January 2004. AEA Technology Environment and Metroeconomica for the European Commission
8.  Mayer H. Air pollution in cities / Atmospheric Environment. 33 (1999) 4029-4037
9.  Munir S. at al. Analysis of Air Pollution in Urban Areas with Airviro Dispersion Model—A Case Study in the City of Sheffield, United Kingdom. Atmosphere 2020, 11(3), 285; https://doi.org/10.3390/atmos11030285
10.  Climate. The New York Times Company [Internet]. Available at: https://www.nytimes.com/interactive/2019/12/02/climate/air-pollution-compare-ar-ul.html. 8.11.20