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 РМ2.5 — твердые мелкодисперсные частицы радиусом до 2,5 мкм в диаметре.
PM2.5 — 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 РМ2.5 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 частицамиРМ2.5 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 РМ2.5 в январе 2022 и 2023 гг.
Рисунок 1. Суточный ход средних суточных концентраций РМ2.5 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 РМ2.5 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 РМ2.5 =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 PM2.5 — 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 PM2.5 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 PM2.5 — 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 PM2.5 составляла всего 24 мкг/м3 (0,7 ПДК).
В январе 2022 г., загрязнение твердыми частицами было ниже. В центральной части города средние месячные концентрации PM2.5 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 PM2.5 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 PM2.5 (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 PM2.5 (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 PM2.5 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 PM2.5 в воздухе.
Таким образом, среднее за месяц загрязнение твердыми частицами PM2.5 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 PM2.5 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
