Воздух в Ташкенте: проблема и комплекс решений от Air Quality Scientist Dr. Anondo Mukherjee

9 октября 2019

9 октября в Кластере Инноваций Регионального экологического центра Центральной Азии и Ташкентского института инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства выступил Dr. Anondo Mukherjee, специалист по качеству воздуха из Sonoma Technology Inc. (Petaluma, California, USA).

Dr. Anondo Mukherjee рассказал про вредоносные мелкодисперсные частицы PM2.5, по наличию которых оценивается загрязненность, о работе крупнейшего онлайн-мониторинга воздуха The World Air Quality Index и о способах регулирования качества воздуха в США и о том, что необходимо предпринять, чтобы справиться с этой проблемой в нашей стране.

Экомониторинг The World Air Quality Index, показатели которого активно обсуждаются жителями Ташкента, показывает индекс качества воздуха в 47 городах в 29 странах, где расположены дипломатические представительства США. Почасовые данные о концентрации PM2,5. предоставляет специальный умный прибор Beta Attenuation Monitor, используемый на 452 официальных станциях мониторинга воздуха в США; он в рамках стандартных рабочих процедур установлен  и введен в эксплуатацию на всех 47 станциях мониторинга, функционирующих в посольствах и консульствах США, включая Ташкент.

Индекс считается по всем основным воздушным загрязнителям, главный из которых —  РМ2.5, массовая концентрация которого — ключевой параметр для оценки качества воздуха и его угрозы для здоровья человека. По нормам Всемирной организации здравоохранения среднемесячный уровень РМ2.5 должен составлять не больше 10 мкг/м3, а среднесуточный — не больше 25 мкг/м3.

Что такое PM2.5 и чем они опасны ? 

Воздушный загрязнитель, в составе которого — твердые микрочастицы и мельчайшие капельки жидкостей размером примерно от 10 нм до 2,5 мкм. РМ2.5 легко проникают сквозь биологические барьеры и поэтому представляют наибольшую угрозу для организма. РМ2.5  есть везде — в лесу, в горах, на море и в городе. Но в городе их несоизмеримо больше, и химический состав «городского» мелкодисперсного аэрозоля  опаснее, чем на природе.

Их хроническое воздействие, под которым каждый день находятся жители крупных городов, на организм фатально. Частицы PM2.5 сокращают ожидаемую продолжительность жизни, с ними связаны 3% смертей от заболеваний сердечно-сосудистой и дыхательной системы и 5% смертей от рака легкого.

Что из себя представляют твердые частицы РМ2.5? Зависит от того, откуда они взялись. По своему происхождению РМ2.5 делятся на:

  • Первичные РМ2.5: мельчайшие кусочки сажи, асфальта и автомобильных покрышек, частицы минеральных солей (сульфаты, нитраты), соединения тяжелых металлов. Биологические загрязнители.
  • Вторичные РМ2.5: образуются непосредственно в атмосфере. Один из примеров: в городской воздух выбрасываются оксиды азота и серы, при контакте с водой они образуют кислоты, а уже из них получаются твердые частицы солей (нитраты и сульфаты).

По типу источника частицы РМ2.5 делятся на:

  • Искусственные (антропогенные): главный антропогенный источник частиц — транспорт. Двигатели внутреннего сгорания и промышленные процессы со сжиганием твердых видов топлива (уголь, бурый уголь, нефть), строительство, добыча полезных ископаемых, многие виды производства (особенно производство цемента, керамики, кирпича, плавильное производство), в городах источником может быть эрозия дорожного покрытия и стирание тормозных колодок и шин. Даже сельское хозяйство – источник аммиака, из которого могут образоваться вторичные РМ2.5.
  • Природные (неантропогенные): эрозия почвы в засушливых районах и органические испарения,  — по материалам habr.com


Clean Air Act

В США принято любой эффект просчитать в денежном измерении. И в цифре, сколько жизней удалось сохранить.

История регулирования качества воздуха в США началась в 1970 году. С тех пор и по 1990 год в результате внедрения Закона о чистом воздухе (Clean Air Act) удалось предотвратить 205 000 преждевременных смертей и избежать миллионов других заболеваний, в том числе — тяжелых болезней сердечно-сосудистой и дыхательной системы. В экономическом выражении выгода оценивается в 50 триллионов долларов по сравнению с затратами на реализацию мероприятий в рамках исполнения Clean Air Act — 523 миллиарда долларов. Выгоды аналогичного уровня прогнозируются на период 1990-2020 гг.

В США данные ВОЗ нереферентны, и по законодательству приемлемой считается норма в 12 мкг/м3 в месяц. Если в результате мониторинга на территории страны обнаруживается предприятие, по вине которого повышается концентрация РМ2.5 выше допустимой нормы, предприятие обязано принять меры по ее снижению. Иначе к нему применяются штрафные санкции.

Нормативно-правовая база Clean Air Act создала правовую основу для регулирования загрязнения воздуха в Соединенных Штатах и разработка научно обоснованной политики. В практике — привлечение к консультациям в Агентство по охране окружающей среды США независимых научных сообществ, их участие в Конгрессе при создании новых законов, касающихся качества воздуха и экологических норм, внедрение системы экомониторинга AirNow и создание национального кадастра выбросов для исследования основных источников выбросов.

Политика управления качеством воздуха распространяется на все виды выбросов и работает на местном, государственном и региональном уровнях.  Осведомленность населения о качестве воздуха развивается благодаря СМИ и рекламе, пропагандируются обязательные добровольные действия  населения по контролю над биотопливом, предотвращению пожаров, снижению выбросов от производства электроэнергии, транспортных средств и т.д, что вкупе приводит к снижению концентрации загрязняющих веществ.

 

Лидером загрязнения воздуха в Ташкенте, по данным ЮНЕП за 2015 г. , являются наземные транспортные средства, которые составляют около двух третей всех остальных выбросов, влияющих на качество воздуха. Сопутствующие источники загрязнения воздуха — открытое сжигание сельскохозяйственного или бытового мусора, использование печей для обогрева, твердого топлива и открытого огня для бытовых нужд, промышленные выбросы, а также — выбросы от использования угольного топлива.

В Ташкенте качество воздуха выше, чем во многих других городах Азии, что отражается в среднесуточных и среднегодовых уровнях PM2,5:

 

 

Как жить дальше?  

Если сравнивать показатели за разные месяцы и годы, мы увидим разную картину, поэтому логично, что по сравнению с прошлым летом концентрация PM2,5 в Ташкенте повысилась. Также логична прямая корреляция развития экономики и ухудшения качества воздуха. Но это не оправдание: Китай, один из лидеров мировой промышленности, смог улучшить свою «воздушную» ситуацию за 8 лет на 30% , внушительные результаты демонстрирует США, — на фоне того как страна успешно снижала концентрацию вредных частиц в атмосфере, ее ВВП увеличился в 4 раза, соответственно выросло число автомобилей и людей.  В обеих странах проблема решается на государственном уровне, принимаются законодательные акты о снижении вредных выбросов в атмосферу, направленные на долгосрочную перспективу, правительства берут на себя вопросы регулирования выбросов в разных секторах и содействуют эффективным инвестициям, направленным на улучшение качества воздуха.

Все остальное — полумеры, небесполезные на бытовом уровне, которые в совокупности усилий множества людей принесут существенный эффект. Сюда относим изменение личностного поведения для снижения вредного воздействия (снижение уровня потребительских запросов, вторичное использование и экологичная переработка вещей и бытовых предметов), ношение масок и защита уязвимых групп в условиях выраженной загрязненности воздуха, использование воздушного фильтра для зданий. А также — внедрение образовательных мероприятий на уровне младших, средних и высших учебных заведений, сотрудничество с учеными для поисков решения проблемы и освещение проблемы с научной точки зрения. В борьбе за чистый воздух усилия  одного человека — ничтожны, но важны.

Dr. Anondo Mukherjee подчеркнул:  Необходима консолидация, в первую очередь, на государственном уровне. Что не исключает бытовых и образовательных мероприятий локального и индивидуального масштаба.  Чем больше людей вовлечены в решение проблемы, тем больше надежд на ее решение.