Исследование: КАК МЫ ДЫШИМ ДИОКСИДОМ АЗОТА — ОПАСНЫМ АНТРОПОГЕННЫМ ГАЗОМ

“Граждане имеют право на благоприятный для жизни и здоровья атмосферный воздух, возмещение ущерба в случае причинения вреда их здоровью выбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух”

Статья 4 закона КР “Об атмосферном воздухе”

Диоксид азота – это высокотоксичное соединение, которое при долгосрочном воздействии на организм может стать причиной серьёзных лёгочных заболеваний.

На карте ниже можно увидеть, как над Бишкеком и его окрестностями в течение 2020 года образуется облако диоксида азота (NO2).

mol/m2 – концентрация газа на квадратный метр. Для анализа содержания диоксида азота (NO2) в тропосфере мы собрали данные с помощью инструмента TROPOM (Troposperic Monitoring Instrument), установленный на борту спутника аппарата Sentinel-5 Precursor

Диоксид азота — один из главных компонентов автомобильных выхлопных газов. Транспорт, в первую очередь, дизельный и низкого экологического класса, входит в число основных источников загрязнения воздуха диоксидом азота.

Также свой вклад вносят объекты энергетики, теплоснабжения, промышленность. При этом в суммарном загрязнении воздушной среды городов, в том числе диоксидом азота и другими ассоциированными загрязнителями доля автотранспорта может достигать 80-90%.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), девять из десяти человек дышат воздухом с высоким содержанием загрязняющих веществ. В результате около семи миллионов человек ежегодно умирают от последствий вдыхания воздуха, содержащего взвешенные частицы, которые проникают глубоко в легкие и сердечно-сосудистую систему.

Плохое качество воздуха имеет серьезные последствия для организма. По оценкам ВОЗ, преждевременная смерть людей, связанная с загрязнением воздуха, чаще всего происходит от ишемической болезни сердца, инсульта, хронической обструктивной болезни легких, острых инфекций нижних дыхательных путей и рака легких.

Инфографика: kloop.kg

Статистика за последние 11 лет показывает, что число таких заболеваний в Кыргызстане постоянно растет.

Инфографика: kloop.kg

Почему проблема смога актуальна не только зимой?

Ежегодно с наступлением холодов возобновляется риторика о плохом качестве воздуха в Бишкеке. Именно в это время начинает работать ТЭЦ, а в домохозяйствах и котельных сжигают уголь. Эти факторы считаются основными причинами смога, так как в теплое время года они отсутствуют.

Но с наступлением теплых месяцев проблема грязного воздуха никуда не уходит, она просто становится невидимой для горожан. Это происходит из-за того, что в теплое время года отсутствует так называемая температурная инверсия.

Температурная инверсия — климатическая аномалия, при которой теплый воздух не может подняться из-за давления сверху холодных воздушных масс. Холодный слой действует как крышка и останавливает атмосферное перемешивание, в результате загрязнители не могут покинуть место, где образовались.

Пример температурной инверсии в Бишкеке, фото: Михаил Дудин

Загрязнение воздуха автотранспортом недооценивается в Кыргызстане.

По одним оценкам на автотранспорт в крупных городах приходится 50-80% загрязняющих веществ, по другим 30-70%.

Автомобили работают на топливе, содержащим большое количество нефтепродуктов – при их сгорании выделяются выхлопные газы. Нефть состоит из углеводородов, при сгорании которых выделяется большое количество загрязнителей, в частности, твердые частицы и летучие органические соединения. В составе выхлопных газов обнаружено более 200 химических веществ.

Наибольшую опасность представляют оксиды азота, так как они оказывают самое негативное влияние на организм человека.

Кроме выхлопных газов в атмосферный воздух попадают твердые частицы, образующиеся при торможении автомобиля – из-за взаимодействия дороги и колес выделяются мелкие частицы резины, металлов и асфальта.

Все эти вещества выделяются в наибольшем количестве грузовыми автомобилями. Но легковые автомобили их тоже выделяют. И суммарный выброс загрязняющих веществ легковыми машинами может сравниться с выбросом грузовых автомобилей.

В последние годы в Кыргызстане зафиксирован значительный рост числа автомобилей и эта тенденция сохраняется.

В стране насчитывается около 1,3 миллиона автомобилей: около 1 миллиона легковых (79%), 170 тысяч грузовых автомобилей (12%) и около 50 тысяч автобусов и микроавтобусов.

С 1995 года автопарк в Кыргызстане вырос на 936,9%. При этом 65% транспорта сосредоточенно в столице.

Кроме бишкекского транспорта в столице ежедневно курсирует несколько тысяч автомобилей, прибывающих из окрестностей Бишкека, других регионов республики, ближнего и дальнего зарубежья.

Среднегодовое увеличение количества транспорта по сравнению с 2014 годом составляет 16,75 %, максимальное увеличение было в 2018 году – 27,44 %.

Транспорт низкого экологического класса входит в число основных источников загрязнения воздуха диоксидом азота.

От 64 до 90 процентов транспортных средств находится на пределе выработки ресурсов, которые эксплуатируются более 15 лет.

Автотранспорт со сроком эксплуатации с 10 до 15 лет составляет 30%, до 5 лет – до 1,26%, от 5 до 10 лет – до 4 %, от 10 до 15 лет – до 30%.

Обязательный осмотр машины на техническую безопасность отменили в 2012 году. Сейчас техосмотр должны проходить лишь грузовые и пассажирские машины, которые используются для предпринимательской деятельности.

Экологическую ситуацию ухудшает то, что в последние годы стала популярна скупка катализаторов. Стоимость катализатора на рынке от 30 до 100 тысяч сомов.

Катализатор предназначен для очистки вредных выхлопов. Он расположен в системе выпуска, в процессе его работы происходят химические реакции: опасные вещества переходят в безопасные формы, после чего выбрасываются вместе с выхлопом.

Как количество транспорта влияет на содержание NO2 в воздухе?

Диоксид азота в Бишкеке замеряет агентство гидрометеорологии «Кыргызгидромет» с помощью специальных пунктов наблюдений за загрязнением окружающей среды – ПНЗ.

ПНЗ №1 на пересечении Манаса/Московская

Радиус действия ПНЗ от 50 до 100 квадратных метров.

Такие ПНЗ установлены на 7 перекрестках Бишкека.

Наибольшее скопление вредных веществ сосредоточено на перекрестках, так как именно в этих местах наблюдается массовое количество автомобилей и максимальный выброс выхлопных газов и твердых частиц.

Мы решили выяснить зависит ли загрязнение воздуха от количества транспорта. Для этого мы сопоставили данные диоксида азота с количеством разного вида транспорта на перекрестках, где установлены ПНЗ.

Мы выбрали пять перекрестков: три перекрестка с наибольшим превышением нормы NO2 и два перекрестка с наименьшим.

Манаса/Московская
Салиевой/Веселая
Жибек Жолу/Ибраимова
Жукеева-Пудовкина/Саманчина
Аул/Елебесова

Карта с локациями ПНЗ

Предельно допустимая концентрация (ПДК) диоксида азота в воздухе 40 мкг/м3 (среднесуточная ПДК).

Наиболее высокое превышение нормы диоксида азота в 2019 и 2020 году показали ПНЗ на пересечении улиц Аул/Елебесова и Жибек Жолу/Ибраимова. Следующим идет перекресток Манаса/Московская. Наименьшее превышение нормы диоксида азота было на перекрестках Жукеева-Пудовкина/Саманчина в седьмом микрорайоне и Салиевой/Веселая.

Примечание 1: Среднегодовые данные диоксида азота по каждой из запрошенных локаций за 2021 год “Кыргызгидромет” нам не предоставил.

Примечание 2: Среднегодовые данные диоксида азота в 2020 году ниже, чем в 2019 из-за введенного в стране карантина, который значительно повлиял на снижение количества транспорта на дорогах столицы. Также «Кыргызгидромет» в апреле и мае (во время локдауна) отключил ПНЗ, в результате данные за эти месяцы не были собраны – нулевые показатели датчиков отразились на среднегодовых цифрах.

Итак, мы получили данные диоксида азота с установленных на перекрестках ПНЗ. Теперь нам нужно узнать количество транспорта на этих перекрестках. Подсчеты транспорта мы провели в начале сентября 2021 года методом ручного подсчета в вечерние часы пик с 17 до 18 часов дня, на пересечении Аул/Елебесова с 16 до 17 часов дня.

Аул/Елебесова
1 место по загрязнению диоксидом азота

На этом перекрестке ПНЗ показывает наибольшее среднегодовое загрязнение диоксидом азота из всех пяти выбранных нами локаций – превышение нормы более, чем в два раза (100 мкг/м3 в 2019 году и 90 мкг/м3 в 2020 году).

Улица Елебесова (бывшая Советская) одна из трех основных городских магистралей, которые соединяют южную и северную части Бишкека. На севере она связывает со столицей жителей жилмассивов, появившихся вокруг крупнейшего в Центральной Азии вещевого рынка «Дордой».

Сам «Дордой» находится в 800 метрах от перекрестка. На территорию рынка ежедневно въезжает большое количество транспорта, в том числе грузового. Ежедневно через перекресток проезжают работники рынка, живущие в центре и южных микрорайонах города, чтобы утром попасть на работу, а вечером домой. Из-за этого в вечерний час пик улица Елебесова превращается в пробку – затор протяженностью около пяти километров образуется от исследуемого перекрестка до улицы Жибек Жолу.

Этот перекресток третий по общему количеству транспорта, второй по числу грузового транспорта и третий по количеству маршруток.

Жибек Жолу/Ибраимова
2 место по загрязнению диоксидом азота

Этот перекресток второй по уровню среднегодового загрязнения воздуха NO2 – превышение нормы в два раза (100 мкг/м3 в 2019 году и 70 мкг/м3 в 2020 году).

Жибек Жолу – одна из главных магистралей Бишкека. Она пролегает через весь город, соединяя его восточную и западную части. Магистраль проходит через крупнейшие городские продуктово-вещевые рынки «Ошский» и «Аламединский», «Западный» и «Восточный» автовокзалы. За пределами Бишкека она превращается в трассу, связывающую столицу с пригородами. Жибек Жолу имеет разную типологию, в основном это шестиполосная улица с полосой зеленых насаждений, разделяющей направления движения.

Перекресток занимает первое место по общему количеству машин, по числу грузового транспорта и маршруток.

Манаса/Московская
3 место по загрязнению диоксидом азота

Этот перекресток третий по уровню среднегодового загрязнения диоксидом азота – превышение нормы в два раза (80 мкг/м3 в 2019 году и 60 мкг/м3 в 2020 году).

Манаса/Московская – пересечение магистральной улицы и одной из основных артерий города. Проспект Манаса это одна из трех главных магистралей столицы в шесть полос, соединяющей центр города с южными микрорайнами. Улица Московская – трехполосная в западно-восточном направлении, с востока на запад здесь действует выделенная полоса для общественного транспорта. В часы пик пересечение Манаса/Московская перегружено транспортом, как и сами эти улицы по отдельности.

Этот перекресток первый по количеству автобусов, второй по общему количеству транспорта и маршруток и третий по количеству грузового транспорта.

Жукеева-Пудовкина/Саманчина
4 место по загрязнению диоксидом азота

Этот перекресток занимает четвертое место по среднегодовому содержанию диоксида азота – превышение нормы на 20 мкг/м3 (60 мкг/м3 в 2019, 2020 гг.).

ПНЗ установлен на здании Детской туберкулезной больницы. Ближайший к ней перекресток Жукеева-Пудовкина/Саманчина, который расположен в 160 метрах. Улица Жукеева-Пудовкина соединяет южную часть города с центром и связывает несколько жилых микрорайонов на юге. На ней расположены несколько важных объектов – рынок «Ортосайский», онкологический центр, роддом.

Этот перекресток занимает четвертое место по количеству машин и грузового транспорта, Перекресток проезжает наименьшее количество маршруток, здесь нет автобусных маршрутов.

Салиевой/Веселая
5 место по загрязнению диоксидом азота

Среднегодовые показания диоксида азота на этом перекрестке наименьшие из всех пяти выбранных перекрестков – превышение нормы на 10 мкг/м3 (50 мкг/м3 в 2019, 2020 гг.).

Этот перекресток находится в восточной части города в жилом районе с индивидуальной малоэтажной застройкой. Образующие его улицы не являются центральными и служат в основном для проезда горожан в жилые районы.

Через этот перекресток проезжает наименьшее количество машин, в том числе грузового транспорта и автобусов. Но число маршруток здесь немногим больше чем на пересечении Жукеева Пудовкина/Саманчина.

График: количество транспорта на исследуемых перекрестках в вечерний час пик, сентябрь 2021 г.

Грузовые машины и маршрутки работают на дизельном топливе, которое является одним из основных источников загрязнения воздуха диоксидом азота.

Таблица: виды транспорта на исследуемых перекрестках в вечерний час пик, сентябрь 2021 г. (среднегодовые данные диоксида азота указаны за 2020 год)

Итак, наше исследование подтвердило, что интенсивное движение автотранспорта влияет на содержание в воздухе антропогенного газа диоксида азота.

Перекрестки с наибольшим транспортным потоком, в частности дизельного (грузовые машины, маршрутки, автобусы), показывают наиболее высокие показатели загрязнения воздуха.

Какие еще есть доказательства взаимосвязи транспорта и диоксида азота в воздухе?

Прямое влияние транспорта на содержание диоксида азота в воздухе Бишкека подтверждают и данные городской активности, собранные Яндексом во время локдауна в апреле 2020 года.

Чтобы собрать эти данные Яндекс использовал информацию из различных своих сервисов, из отчетов Apple Mobility Trend Reports и Otonomo, который анализирует городской трафик. Люди используют продукты и сервисы Яндекса для навигации, проезда в общественном транспорте, заказа такси, доставки заказов и многого другого.

В апреле 2020 года в Бишкеке был введен режим чрезвычайного положения, горожане находились на самоизоляции. Была остановлена работа общественного транспорта, запрещено передвижение на личном транспорте, кроме экстренных случаев. Движение было разрешено только для транспорта специальных служб. Для перемещения по своему району люди пересели на велосипеды, электроскутеры и электросамокаты.

Сравнивая показатели транспортной активности и диоксида азота в воздухе в апреле 2020 и 2021 года, мы наблюдаем их прямую взаимосвязь.

Данные, собранные Яндексом в 2020 году, показывают снижение городской активности до 9% (в качестве 100% были взяты самые загруженные будние дни в феврале и начале марта 2020 года).

А на карте ниже видно, как сильно снижена концентрация диоксида азота в апреле 2020 года по сравнению с апрелем 2021 года. Средняя транспортная активность в апреле 2020 года была 8,9%, в апреле 2021 года она возросла до 75,3%.

mol/m2 – концентрация газа на квадратный метр. Для анализа содержания NO2 в тропосфере мы собрали данные с помощью инструмента TROPOM (Troposperic Monitoring Instrument), установленный на борту спутника аппарата Sentinel-5 Precursor

Кто больше всего дышит диоксидом азота?

Концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе пагубно сказывается на состоянии всех участников дорожного движения, но в первую очередь на здоровье людей, проживающих вблизи проезжей части.

Заполнение автомобилями дворов и проездов в жилых районах повышает концентрацию токсичных веществ в местах проживания людей.

Усугубляет ситуацию то, что вещества, выделяемые автомобилями, в основном распространяются на уровне дыхания человека. Из-за плотной застройки жилых районов, проветривание этой зоны затруднено, поэтому выбросы не рассеиваются ветром.

Горожане, живущие вблизи автомобильных дорог, значительно чаще склонны к раковым заболеваниям и подвержены вредному воздействию высоких концентраций токсичных веществ: диоксида азота, азота, оксида углерода, формальдегида, диоксида серы, свинца, углеводородов, взвешенных веществ и других. Все эти вещества инородны для организма человека, поэтому иммунная система старается избавляться от них. Но так как прирост вредных веществ большой, организм не успевает выводить их, и эти вещества накапливаются и препятствуют правильному функционированию организма человека.

Как мы дошли до жизни такой или почему автомобилей так много?

По официальным данным в столице зарегистрировано более 400 тысяч автомобилей. Если учитывать всех жителей Бишкека, а их, по данным Нацстаткома, чуть более миллиона, то почти каждый второй владеет автомобилем. Эти цифры не учитывают транспорт, прибывающий из окрестностей и других регионов Кыргызстана. Поэтому фактическое количество автомобилей в столице намного выше официальных данных.

Росту числа автомобилей в Бишкеке способствовали:

1

Острая нехватка общественного транспорта

особенно в отдаленных частях города; некачественный и плохо-работающий имеющийся городской транспорт, включая ужасные условия проезда в маршрутках; отсутствие развития инфраструктуры для пассажиров городского транспорта (остановки, навигация, единая система оплаты, выделенные полосы).

2

Рост моноцентричности города

и индивидуальной малоэтажной жилой застройки (сабурбанизация города), которая способствует зависимости от индивидуального автомобиля.

3

Отсутствие инфраструктуры для пешеходов и альтернативных видов транспорта

Полное игнорирование городскими властями необходимости развития инфраструктуры для пешеходов и альтернативных видов транспорта (велосипеды, самокаты, электротранспорт), а также прокатных сервисов микромобильности.

4

Регулярные инвестиции в ремонт и расширение автомобильных дорог,

а также доступные и бесконтрольно разрастающиеся парковки по всему городу (автомобилецентрированная политика городских властей).

5

Отсутствие “первой и последней мили”

– возможности быстро добраться от дома или работы до остановки общественного транспорта.

6

Легкость получения водительских прав (коррупция),

а также отсутствие эффективной системы наказания водителей за несоблюдение ПДД.

Согласно исследованию Peshcom 70% автомобилей на дорогах столицы перевозят только одного пассажира, при этом они занимают 70% места на дорогах. Эти данные доказывают, что легковой автомобиль самый неэффективный транспорт с точки зрения пропускной способности.

За 30 лет население Бишкека увеличилось в два раза, превысив миллион в 2018 году. Но инфраструктура города для мобильности горожан осталась прежней с советских времен.

Что можно сделать?