Бишкекский городской свалочный полигон (БГСП или свалка) был открыт в 1978 году (фактически работает с 1972 г.), тогда он был рассчитан на отходы 400 тысяч человек. На данный момент в столице по неофициальным данным проживают около 1.2 млн человек и свалка разрослась до более 46 гектаров.

Это единственное в настоящее время место для захоронения отходов. Он размещен в 10 км от города, принимает отходы от города и новостроек (рисунок 1). Фактический срок эксплуатации свалки, превысил нормативный срок её использования более чем на 10 лет. На сегодняшний день на свалке за складировано более 24 млн.куб.м, хотя проектом предполагалось захоронение 3,3 млн.куб м. твердых бытовых отходов.  

Рисунок 1. Расположение Бишкекского городского свалочного полигона, данные 2014 г.

Свалка расположена в районе с высоким уровнем стояния грунтовых вод, имеет место фильтрация загрязненных сточных вод от свалки в подземные водные горизонты. Ветровыми потоками мусор разносится по окрестностям, загрязняя почвенный слой и поверхностные водотоки. Происходит загрязнение и интоксикация атмосферного воздуха продуктами тления, горения, гниения и разложения отходов. 

Одним из загрязняющих продуктов свалки является свалочный газ, который состоит, в основном, из метана (CH4) на 50-70% и диоксида углерода (углекислый газ, СО2) и небольшого количества безметановых органических соединений. Свалки являются третьим по величине антропогенным источником метана на планете, выделяя около 11% общемирового количества метановых выбросов.

Метан является парниковым газом, это вторая по значимости причина глобального потепления после углекислого газа. Он в 20 – 25 раз эффективнее удерживает тепло в атмосфере Земли, чем CO2. Хотя это относительно недолговечный газ, его присутствие в атмосфере составляет примерно 10±2 лет. Сокращение его присутствия в атмосфере было бы особенно эффективным в плане предотвращения глобального потепления в ближайшие годы (т.e. в последующие 25 лет) ,. 

За последние два столетия концентрация метана в атмосфере возросла более чем в два раза. Долгое время она была на уровне около 750 млрд-1 и начала быстро расти после 1700-1750 гг., достигнув в 2000 г. значения около 1750 млрд-1, а в 2022 г. – по некоторым данным уже 1900 млрд-1 (в среднем по земному шару). Объем мировых выбросов метана к 2020 году оценивается на уровне 9390 миллионов метрических тонн эквивалента двуокиси углерода (млн тонн CO2E), причем около 60 процентов всех выбросов метана происходило из антропогенных источников (в результате деятельности человека), в том числе и свалок .

Помимо косвенного воздействия на климат, выбросы метана отрицательно сказываются на качестве воздуха, участвуют в образовании СМОГа. Метан соединяется с оксидами азота, образуя озоновое загрязнение и соответственно СМОГ. Такое загрязнение сильно ухудшает здоровье людей: поражаются органы дыхания (обостряются респираторные заболевания, такие как астма и хронический бронхит), могут быть затронуты – сердечно-сосудистая, репродуктивная и нервная системы, а при длительном воздействии увеличивается вероятность ранней смерти .

Возможное загрязнение метаном от Бишкекского городского свалочного полигона. К сожалению, каких-либо обобщенных данных по загрязнению воздуха метаном над свалкой нет, так как обобщенных измерений не производилось. Можно получить такие данные косвенным путем используя, например, спутниковую информацию.

Использование спутников, является одним из самых последних и многообещающих достижений в понимании уровня выбросов метана во всем мире. Различные спутники, действующие сегодня, могут предоставить оценки концентрации метана в атмосфере в разных географических районах. Особенно это актуально в тех районах, где наблюдения не ведутся или ведутся не постоянно, как в случае БГСП.

Цель работы – попытаться определить количество метана, который выделяет БГСП используя спутниковые данные. 

Данные – карты для исследования загрязнения воздуха над свалкой Бишкека взяты со спутника Sentinel-5 Precursor (Sentinel-5P) – это космический спутник, запущенный в 2017 году Европейским космическим агентством (ESA) с целью ежедневного глобального наблюдения за химическим составом атмосферы Земли, содержанием и распространением в ней основных загрязнителей и парниковых газов. Основная полезная нагрузка спутника ― сенсор TROPOMI (Tropospheric Monitoring Instrument), выполняющий сбор данных.  

Измеряется содержание метана обычно в частях на миллион или миллиард (ppm и ppb соответственно). По данным Sentinel-5P можно исследовать содержание метана в ppb (или млрд-1) сухого воздуха. Однако облачность очень сильно влияет на определение концентрации этого газа, поэтому оно возможно только в абсолютно безоблачную погоду. Временное разрешение сенсора составляет 1 день при глобальном охвате. Из-за сильного влияния облачности на измерение содержания метана картографировать его концентрацию целесообразно с осреднением за длительный период времени (месяц, сезон, год) .

Рассматривать загрязнение метаном будем в радиусе 4-5 км от свалки (чтоб учесть влияние атмосферных условий (например, ветра и др.) на распространение загрязнения) и непосредственно на самой свалке, указывая самую наибольшую и наименьшую величину загрязнения метаном, которая наблюдалась на этой территории. 

  На рисунке 2 приведен образец интерактивной карты с данными по концентрации метана в районе БГСП. Видно, что в районе свалки – наблюдается увеличение концентрации Метана. 

Полный текст доступен по ссылке тут. 

Митигация и адаптация – две важные стратегии, необходимые для эффективной борьбы с изменениями климата.

1. Митигация:Митигация – это совокупность мер, принимаемых для снижения и смягчения негативных воздействий изменений климата. Ее основная цель – уменьшение выбросов парниковых газов и сокращение причин, вызывающих глобальное потепление. Митигация включает в себя такие действия, как:
   • Переход от ископаемых видов топлива к возобновляемым источникам энергии (солнечная, ветряная, гидроэнергия и др.);
   • Энергоэффективность и энергосбережение в промышленности, зданиях и транспорте;
   • Защита и восстановление лесов, которые поглощают углекислый газ;
   • Разработка и применение экологически чистых технологий и инноваций.
2. Адаптация:Адаптация – это процесс адаптации к неблагоприятным последствиям изменений климата, которые уже наблюдаются или ожидаются в будущем. Эта стратегия направлена на смягчение воздействия изменений климата на экологические, социальные и экономические системы. Меры адаптации включают в себя:
   • Разработка планов управления рисками и катастрофическими событиями, связанными с климатом (наводнения, засухи и др.);
   • Инфраструктурные изменения для повышения устойчивости к климатическим экстремумам;
   • Развитие сельского хозяйства и пищевой безопасности, устойчивых к изменениям климата;
   • Образование и обучение, направленные на повышение осведомленности и готовности к изменениям климата.

Митигация и адаптация взаимосвязаны и взаимодополняют друг друга. Митигация стремится к предотвращению негативных последствий изменений климата, а адаптация готовит общество и экосистемы к уже неизбежным изменениям. Обе стратегии являются неотъемлемой частью глобального усилия по борьбе с изменениями климата и созданию устойчивого будущего.

ОО “МувГрин” реализует разнообразные и перспективные проекты, направленные на снижение выбросов парниковых газов, продвижение возобновляемых источников энергии и поддержку инноваций в области экологически чистых технологий. Мы участвуем в глобальных инициативах, сотрудничаем с правительствами, бизнесом и активными гражданами, чтобы объединить усилия в поиске глобальных решений.

Каждый шаг, который мы предпринимаем, основывается на научных исследованиях и экспертном анализе. Мы обеспечиваем высокую экологическую ответственность во всех наших действиях и призываем других принять участие в борьбе с изменениями климата. Мы проводим образовательные программы, акции и кампании, чтобы повысить осведомленность и вовлеченность людей в проблематику изменений климата.

Наша организация – это источник надежды и возможностей для тех, кто стремится сделать вклад в создание устойчивого будущего. Мы верим в мощь коллективного действия и стараемся вдохновить каждого, чтобы внести свой вклад, каким бы малым он ни казался. Мы стремимся создать общество, где человек и природа могут сосуществовать в гармонии и взаимодействии, преодолевая вызовы, которые ставят перед нами изменения климата.

Энергоэффективность – устойчивое будущее нашей планеты

Согласно последнему опубликованному исследованию по качеству воздуха в городе Бишкек, проведенному Программой развития ООН в Кыргызской Республике и Программой ООН по окружающей среде, печное отопление жилого сектора вносит наибольший вклад в образование смога. При этом, по оценкам различных исследований, здания в Кыргызстане потребляют в 3-4 раза больше энергии, чем здания такой же площади в развитых странах:
например, одноэтажный/односемейный жилой дом потребляет на отопление до 320- 380 кВтч/м в год, тогда как в Норвегии, находящейся в схожих климатических условиях, этот показатель составляет около 110 кВтч/м в год. С учетом технических характеристик зданий, потенциал для экономии энергии в зданиях может составлять до 80%.

Коротко говоря, энергосбережение, и повышение энергоэффективности – способы достижения идеального соотношения расхода энергии и полученных благ. Иначе говоря – энергоэффективность – это цель. Согласно Закону «Об энергосбережении», Энергетическая эффективность (энергоэффективность) – это количество энергии, необходимой для удовлетворения всех энергетических потребностей в нормативном использовании здания.

Отчет по оценке качества воздуха в Бишкеке за осенний сезон предназначен для использования в качестве информационного документа для государственных, неправительственных и международных организаций, ученых-исследователей, местного населения и всех заинтересованных в проблеме загрязнения атмосферного воздуха в городе Бишкек.

Отчет подготовлен Общественным Объединением «MoveGreen» (ОО «МувГрин») с использованием данных Гидрометеорологической службы при Министерстве чрезвычайных ситуаций Кыргызской Республики (Кыргызгидромет) в рамках проекта «Укрепление потенциала по управлению качеством воздуха в Центральной Азии».

В отчете собраны данные по концентрациям мелкодисперсных твердых частиц (РМ2.5) из следующих источников: датчики AirKaz, установленные ОО «МувГрин»; автоматическая станция Кыргызгидромета; датчики Clarity Node-S, установленные Кыргызгидрометом; станция на территории Посольства США.
Также включены данные по другим загрязнителям, измеряемым на постах наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха Кыргызгидромета.

Анализ данных за осенний период (сентябрь-ноябрь, 2022 г.) по РМ2.5 в городе Бишкек показал, что качество воздуха осенью было хорошее до начала отопительного периода, с его началом качество воздуха резко ухудшилось. В сентябре концентрации РМ2.5 в атмосферном воздухе не превышали допустимые нормативы в КР, а в октябре и ноябре могли достигать опасных для человека значений.

Малое загрязнение воздуха города Бишкек твердыми частицами в начале осени (сентябрь) и большое в середине и конце (октябрь – ноябрь) связано с отопительным сезоном. Точнее с отсутствием или наличием источников загрязнения воздуха, таких как использование твердого топлива для обогрева частных домов местным населением, как внутри города, так и в близлежащих жилмассивах.

https://movegreen.kg/wp-content/uploads/2023/01/Sezonnyj-otchet-osen-2022-final.pdf на отчет.

Известно, что в городе Бишкек с началом отопительного периода, качество воздуха резко ухудшается. Загрязняющими воздух города и особо вредными для здоровья людей  примесями  во время отопительного периода являются РМ_2.5 — твердые мелкодисперсные частицы радиусом до 2,5 мкм в диаметре. 

PM_2.5 — это частицы, которые могут легко проникать в организм человека при вдыхании воздуха, вызывая респираторные, сердечно-сосудистые заболевания, а также увеличивают смертность населения.¹

Основной источник РМ_2.5 в зимний период — использование твердого топлива для обогрева частных домов местным населением, как внутри города, так и в жилмассивах. Топливо-местный уголь большой зольности с высоким содержанием серы. Кроме этого,  население использует для отопления  различный мусор (шины, пластик, отходы швейной промышленности и тд). Вклад в загрязнение воздуха вносят так же ТЭЦ города, машины, городской мусорный полигон (городская свалка).

Особую роль играют погодные условия, как правило зимой, они способствуют накоплению вредных примесей в атмосфере. 

Для сравнения загрязнения выбран январь — центральный месяц зимы и самый холодный по многолетним наблюдениям в Бишкеке. Средняя температура воздуха по данным многолетних наблюдений или норма составляет -2,7℃, а норма количества осадков — 28 мм.²

Загрязнение воздуха твердыми частицамиРМ_2.5 в январе 2022 и 2023 гг. было различное. Рассмотрим это загрязнение, для этого используем данные из двух источников — станция Посольства США, расположенная в южной предгорной части города и датчик МувГрин — в центре города в микрорайоне Восток-5.  Загрязнение на станции Посольства США всегда несколько меньшее, чем в центральной части, что объясняется расположением станции вблизи гор и наличием здесь горно-долинной циркуляции, способствующей дополнительному очищению воздуха.

На рисунке 1 представлен суточный ход концентраций РМ_2.5 в январе 2022 и 2023 гг.

Рисунок 1. Суточный ход средних суточных концентраций РМ_2.5 в январе 2022 и 2023 гг.

ПДК — предельно-допустимая концентрация, это такая концентрация загрязняющих веществ в воздухе, которая не влияет на здоровье человека и его генетику. Для РМ_2.5 ПДК=35 мкг/м³.

ПДК м.р. — максимальная разовая предельно-допустимая концентрация, это такая концентрация загрязняющих веществ в воздухе, которая не влияет на здоровье человека, если он дышит загрязненным воздухом менее 35 минут. Для РМ_2.5 =160 мкг/м³.

В январе 2023 г. средняя месячная концентрация твердых частиц в воздухе в центральной части города (Восток-5) составляла — 202 мкг/м³ (5.8 ПДК). Максимальные средние значения концентрации PM_2.5 — достигали 510 мкг/м³, т.е. превышали ПДК в 14.6 раза, а ПДКм.р. в 3.2 раза. В отдельные дни, когда выпадали обильные осадки, воздух немного очищался — концентрация PM_2.5 составляла всего 44 мкг/м³ (1.2 ПДК).

В южной части города, в районе Посольства США,  загрязнение несколько меньше, средняя за месяц концентрация твердых частиц в воздухе — 132 мкг/м³ (3.8 ПДК). Максимальные средние значения концентрации PM_2.5 — уже 464 мкг/м³, т.е. превышали ПДК в 13,3 раза, а  ПДКм.р. в 3 раза. В отдельные дни, когда выпадали обильные осадки, воздух так же был относительно чист — концентрация PM_2.5 составляла всего 24 мкг/м³ (0,7 ПДК).

В январе 2022 г., загрязнение твердыми частицами было ниже. В центральной части города средние месячные концентрации PM_2.5 составили 64 мкг/м³ или 1.8 ПДК. В отдельные дни концентрации могли достигать — 90 мкг/м3 (2.6 ПДК) или снижаться до 37 мкг/м³ (1,1 ПДК). 

В районе станции Посольства США в южной части города, концентрации PM_2.5   опустились до 40 мкг/м³ (1.1 ПДК), а максимальные в отдельные дни не превышали 89 мкг/м³ (2.5 ПДК). 

На рисунке 2 представлено количество дней в январе 2022 г и 2023 г. с загрязнением, где превышены среднесуточные нормативы для PM_2.5 (КР — ПДК и ПДКм.р.) в атмосферном воздухе. Согласно нормативам КР ПДК и ПДКм.р., концентрация твердых частиц не должна превышать, соответственно, 35 и 160 мкг/м³.

Рисунок 2. Количество дней в январе, где превышены среднесуточные нормативы для PM_2.5 (КР — ПДК и ПДКм.р) в атмосферном воздухе 

Видно (рисунок 2), что во все дни январей, когда проводились наблюдения, в центральной части города были превышены нормативы КР по ПДК по содержанию твердых частиц в воздухе — 24 дня из 24 дней с наблюдениями. В январе 2022 г. дней, когда были превышены ПДКм.р. не было, а в январе 2023 г. было 14 таких дней из 24 возможных. Всего было по 24 дня с наблюдениями и по 7 дней без данных. 

В южной части города в районе Посольства США в январе 2022 г.  было 14 дней (из 28 возможных) с превышением нормативов по ПДК, дней с превышением ПДК м.р. — не было вообще.  В январе 2023 г. было 23 дня с превышением ПДК и 11 дней с превышением ПДКм.р. из 31 дня наблюдений. 

Такое значительное загрязнение воздуха в январе 2023 г., помимо прочих факторов, связано с погодными условиями, которые способствовали накоплению твердых частиц PM_2.5 в воздухе. Рассмотрим погодные условия обоих январей.

Январь 2022 г. был самым теплым за всю историю наблюдений, средняя месячная температура поднялась до +1,7℃, что выше нормы на 4,4℃. Ночные температуры опускались до -7,2℃, а дневные поднимались до +14,0℃. Январь был «засушливый» — выпало 13 мм осадков или 46% от нормы. Наблюдалось 5 резких смен погоды — усиление ветра с порывами и выпадение осадков. В остальное время стояла маловетреная или безветренная погода, был зарегистрировано 12 дней с туманом или дымом, температурная инверсия.

Январь 2023 г. был холодным, средняя месячная температура опустилась до -5,7℃, что ниже нормы на 3,0℃. Были очень низкие температуры воздуха ночью — ниже -20 ºС, а дневные не превышали -4 ºС. Январь был «влажный» – выпало 39 мм осадков или 142% от нормы. Наблюдалось всего 1 резкая смена погоды – усиление ветра с порывами и выпадение осадков и 4 дня с относительно сильными осадками. В остальное время стояла маловетреная или безветренная погода, был зарегистрировано 20 дней с туманом или дымом, температурная инверсия — такие условия способствуют накоплению загрязняющих веществ и в том числе PM_2.5 в воздухе.

Таким образом, среднее за месяц загрязнение твердыми частицами PM_2.5 в январе 2023 г. было примерно в 3 раза выше, чем в 2022 г., а максимальные концентрации отличались примерно в 6 раз. Так, в центральной части города разница средних месячных концентраций составила 3,2 раза (202 и 64 мкг/м³ или 5,8 и 1,8 ПДК), в южной части — 3.3 раза (132 и 40 мкг/м³ или 3,8 и 1,1 ПДК), а максимальные концентрации отличались более чем в 5.5 раз, соответственно – в 5,6 раз (510 и 90 мкг/м³ или 14,6 и 2,6 ПДК) в центральной и 5,2 раз (464 и 89 мкг/м³ или 13,3 и 2,5 ПДК) в южной частях города.

Загрязнение выше ПДК в центральной части города фиксировалось во все дни обоих январей, в южной части в январе 2022 г. — наблюдалось 14 дней, в январе 2023 г. в 23 дня. В январе 2023 г. наблюдались дни, когда средние суточные концентрации превышали ПДК м.р. — в центральной части города таких  было — 14 дней, в южной части — 11 дней. 

Значительное и опасное для здоровья загрязнение в январе 2023 г., связано с погодными условиями — это низкие температуры воздуха, отсутствие осадков, штили, а так же наличие температурной инверсии. С одной стороны, они привели к тому, что интенсивность отопления для обогрева возросла, население стало больше использовать топлива, с другой стороны, они способствовали накоплению твердых частиц PM_2.5 в воздухе. 

Фото: Михаил Дудин

————————————————

¹ Health effects of particulate matter. WHO, 2013  https://www.euro.who.int/__ data/assets/pdf_file/0006/189051/Health- effects-of-particulate-matter-final-Eng.pdf

² http://www.pogodaiklimat.ru/

Качество воздуха по мелкодисперсным твердым частицам РМ_2.5 осенью 2022 г. было относительно хорошим в сентябре до начала отопительного периода, а после его начала — с середины октября и ноябре — плохое и даже опасное для здоровья людей.

Наиболее загрязненными твердыми частицами РМ_2.5 осенью являются Ошская и Джалал-Абадская области КР, и в частности города Ош и Джалал-Абад. Концентрации РМ_2.5 в ноябре достигают 164 мкг/м³ (4,7 ПДК), а в некоторых районах областей до 280-417 мкг/м³ (или 8,0-11,9 ПДК). Такое среднее месячное значение загрязнение соизмеримо или больше ПДК м.р.

В Таласской и Чуйской областях уровень загрязнения РМ_2.5 был примерно одинаков соответственно 43-48 мкг/м³ (1,2-1,4 ПДК), а максимальные значения достигали — 156 мкг/м³ (4,5 ПДК).                

В городе Бишкек средние концентрации осенью в ноябре составили 72 мкг/м³ или 2,1 ПДК, а максимальное зафиксированное значение достигло 333 мкг/м³ (9,5 ПДК) на одном из датчиков в северной части города.

Наиболее чистыми оказались Нарынская и Иссык-Кульская, Баткенская области — средние концентрации РМ_2.5 в ноябре были около 39 мкг/м³ (или 1,1 ПДК). Даже в отдельные дни максимальные значения не превысили 67-77 мкг/м³ (1,9-2.2 ПДК), это ниже чем средние значения в других областях.

Отчет доступен по ссылке.