В статье приведены результаты анализа данных по загрязнению атмосферного воздуха в городах Республики Узбекистан (РУз) в 2021 году на основе отчетных данных Службы мониторинга загрязнения атмосферы, поверхностных вод и почвы центра гидрометеорологической службы РУз. Проанализированы данные по исследованию концентрации основных загрязняющих веществ: пыли, диоксида серы, оксида углерода, диоксида и оксида азота, озона, а также специфических примесей и тяжелых металлов. Результаты показали, что среднегодовые концентрации всех рассматриваемых загрязняющих веществ не превышали предельно допустимые концентрации, только в атмосферном воздухе некоторых городов отмечено превышение среднесуточных предельно допустимых концентраций (ПДК). Индекс загрязнения атмосферного воздуха (ИЗА) в городах был в пределах 1,38–4,85.
Ключевые слова: атмосферный воздух, загрязнение, пыль, диоксид азота, диоксид серы, оксид углерода, озон, РМ2,5, РМ10, ИЗА.
The article presents the results of the analysis of data on air pollution in the cities of the Republic of Uzbekistan (RUz) in 2021 based on the reporting data of the Service for Monitoring Air Pollution, Surface Water and Soil of the Center for Hydrometeorological Service of the Republic of Uzbekistan. Analyzed data on the study of the concentration of the main pollutants: dust, sulfur dioxide, carbon monoxide, nitrogen dioxide and oxide, ozone, as well as specific impurities and heavy metals. The results showed that the average annual concentrations of all pollutants under consideration did not exceed the maximum allowable concentrations, only in the atmospheric air of some cities was an excess of the average daily maximum allowable concentrations (MPC) observed. The atmospheric air pollution index (API) in the cities was in the range of 1.38–4.85.
Keywords: atmospheric air, pollution, dust, nitrogen dioxide, sulfur dioxide, carbon monoxide, ozone, PM2.5, PM10, air pollution index (API).
Введение. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) загрязнение атмосферного воздуха ежегодно вызывает более 3 миллионов преждевременных смертей в мире. Поэтому необходим контроль загрязняющих веществ в атмосферном воздухе для принятия неотлагательных мер для снижения уровня загрязнения и создания благоприятной среды для здоровья населения [1].
Загрязнение атмосферного воздуха определяется проникновением загрязняющих веществ из природных и антропогенных источников, а также физико-географическими и климатическими условиями территории. Значительная часть Узбекистана представляет собой равнинную территорию, принадлежащую Туранской низменности, открытую для холодных вторжений, который формирует резко континентальные климатические особенности. Периодически наблюдаются западные, северо-западные вторжения влажного воздуха из умеренных широт Атлантического океана, что также влияет на формирование качественных и количественных характеристик атмосферы. Основными природными загрязнителями равнинной территории являются естественные источники выбросов аэрозолей в атмосферу, такие как пустыни Каракум и Кызылкум с их частыми пыльными бурями, а также район Аральского моря, с поверхности которого поднимаются большие массы соленой пыли и перенос с поверхности на запад. Источниками загрязняющих веществ антропогенного происхождения являются транспорт и предприятия ведущих отраслей промышленности республики, в частности, добыча и переработка нефти и газа, энергетика, металлургия, строительство, химия и др. [2].
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха в городах являются промышленные предприятия и автотранспорт. В крупных городах выбросы автотранспорта превалируют над выбросами от промышленных предприятий [3]. Мониторинг загрязнения атмосферного воздуха является необходимым условием для эффективного управления качеством воздуха.
Цель исследования: оценка качества атмосферного воздуха в городах Республики Узбекистан на основе данных, полученных с мониторинговых станций за 2021 год. Исследование направлено на определение уровня загрязнения воздуха различными веществами, такими как: пыль, диоксид серы, оксид углерода, диоксид и оксид азота, озона, а также специфические примеси (озон, фенол, аммиак) и тяжелые металлы (кадмий, свинец, медь, цинк).
Материалы и методы исследования: Для проведения данного исследования были использованы данные о концентрации различных загрязнителей в воздухе городов РУз за 2021 год. Данные были получены с помощью автоматических постов мониторинга качества воздуха, расположенных в разных частях городов РУз. Узгидромет проводит мониторинг загрязнения атмосферного воздуха в соответствии Постановлением Кабинета Министров РУз № 737 от 05.09.2019г. «О совершенствовании системы мониторинга окружающей природной среды в РУз» в 25 городах на 53 стационарных пунктах наблюдения. В соответствии нормативными документами в зависимости от численности населения городов в них расположены от 2 до 4 постов. В Ташкенте 13 постов наблюдения. В атмосферном воздухе на пунктах наблюдения контролируются до 12 загрязняющих веществ. Программа мониторинга качества атмосферного воздуха в городе охватывает пять основных загрязнителей: пыль (твердые взвешенные частицы), диоксид серы, оксид углерода (угарный газ), диоксид азота и оксид азота. Другие параметры добавляются к программам измерений в зависимости от состава промышленных выбросов и особенностей близлежащих предприятий и прилегающих территорий (аммиак, фенол, формальдегид, озон, хлор, твердые фториды, фтористый водород, тяжелые металлы).
Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха проводятся ежедневно с периодичностью 3 раза в сутки (7:00; 13:00; 19:00 по местному времени). Отбор проб на пунктах наблюдения Узгидромета проводится аспирационным методом. Анализы проб атмосферного воздуха проводятся в лабораториях Узгидромета.
Показателем уровня загрязнения атмосферного воздуха является комплексный индекс загрязнения атмосферы ( ИЗА), который рассчитывается в основном по пяти приоритетным загрязняющим ингредиентам (пыль, оксид углерода (угарный газ), диоксид азота, диоксид серы и оксид азота). Значения ИЗА менее 5 баллов соответствует пониженному уровню загрязнения. Уровень загрязнения воздуха считается низким — при ИЗА 0–4, повышенным при ИЗА 5–6, высоким при ИЗА 7–13, очень высоким при ИЗА>14.
За показателем общей запыленности атмосферы ведется контроль в 18 промышленных городах Узбекистана. Повышенная запыленность воздуха наблюдается в крупных городах Узбекистана, в которых проживает более 41 % городского населения [4].
Результаты и их обсуждение
Загрязнение атмосферного воздуха оксидами азота. Кнаиболее важным загрязнителям атмосферного воздуха относятся оксиды азота, которые поступают в атмосферу с антропогенными выбросами от промышленности, электростанций и транспорта. Они образуются в процессе сгорания органического топлива при высоких температурах в виде оксида азота (NO) и диоксида азота (NO 2 ). В воздухе оксид азота (NO) трансформируются в диоксид азота (NО 2 ). Средняя концентрация оксидов азота в атмосферном воздухе в городах республики изменялась от 0,01 до 0,05 мг/м 3 . В 6-и городах — Бекабад, Ташкент, Наманган, Фергана, Маргилан и Навои содержание диоксида азота в атмосферном воздухе превысило ПДК в 1,3 раза.
Загрязнение атмосферного воздуха диоксидом серы. Основным источником диоксида серы в воздухе городов являются электростанции, котельные и предприятия металлургии. Диоксид серы поступает в атмосферу при сгорании топлива, содержащего серу, а также при переработке сульфидных руд.
Средняя концентрация диоксида серы в атмосферном воздухе городов в 2021 году была в пределах от 0,001 до 0,057 мг/м 3 . Во всех городах отсутствуют случаи, когда концентрация превышали значения ПДК, кроме г. Алмалык, где ПДКсс составило 1,1 ПДК.
Загрязнение атмосферного воздуха оксидом углерода (СО) . Оксид углерода поступает в атмосферу от промышленных предприятий в результате неполного сгорания топлива. Оксид углерода в больших количествах содержится в выбросах предприятий металлургии и нефтехимии, но главным источником оксида углерода является автомобильный транспорт.
Средняя концентрация оксида углерода в атмосферном воздухе городов в 2021 году наблюдалась в пределах от 1 до 4 мг/м 3 . В городах Ангрен и Наманган концентрация оксида углерода превысил ПДК в 1,3 раза.
Загрязнение атмосферного воздуха твердыми взвешенными веществами (пылью). Твердые взвешенные вещества включают пыль, золу, сажу, цемент, сульфаты, нитраты и другие взвешенные вещества, которые образуются в результате сгорания всех видов топлива и при производственных процессах. Твердые взвешенные вещества в атмосферу поступают от антропогенных и природных источников. Антропогенные взвешенные вещества — производственная пыль и твердые частицы от различных предприятий, твердые частицы в выбросах автотранспорта и др. Природные взвешенные вещества образуются в результате поднятии ветром частиц почвы в воздух. В настоящее время огромные стройки жилых домов охватили все крупные города. От деятельности строителей атмосфера получает загрязненный воздух в виде множества мелких и крупных потоков взвешенных веществ, которые возникают при земляных работах. В атмосферу поступает цементная пыль, выбросы от сжигаемого строительного мусора и многие газовые примеси, выделяемые различными строительными агрегатами. В результате этого в крупных городах средние концентрации взвешенных веществ в атмосферном воздухе выше предельно допустимых концентраций.
Содержание пыли в атмосферном воздухе городов наблюдалось в пределах от 0,10 до 0,25 мг/м 3 . Превышение ПДК в 1,3 раза зафиксировано в городах Ташкент, Наманган, Бухара, Самарканд и Нукус. С марта 2021 г. начаты непрерывные наблюдения за мелкодисперсными частицами РМ10 и РМ2,5 в г. Ташкент автоматическими станциями мониторинга атмосферного воздуха. Эти частицы составляют обычно 40–70 % от общего числа взвешенных частиц.
В Узбекистане в настоящее время действуют СанПиН 0293–11, в котором приняты нормативы только для взвешенных частиц РМ10, нормативы на содержание мелкодисперсных частиц РМ2,5 в атмосферном воздухе ещё не разработаны. За счет пыльной бури в ноябре 2021 г. наблюдалось превышение среднемесячной ПДК по взвешенным частицам РМ 10 в 2,3 раза.
Загрязнение атмосферного воздуха озоном . Озон образуется в загрязненной атмосфере в результате фотохимических реакций, происходящих в атмосфере под воздействием интенсивной солнечной радиации. Содержание озона в городах республики наблюдалось в пределах от 0,010 до 0,083 мг/м3. Превышения ПДК отмечены в городах Ангрен (1,2 ПДК), Ташкент (1,9 ПДК), Фергана (2,8 ПДК). В 2021 году экстремально высокое и высокое загрязнения атмосферного воздуха наблюдались в городах Алмалык в январе и марте по диоксиду серы — от 8,9 до 13,7 ПДКсс, Ташкент в июле и октябре по пыли — 9,3 и 6,0 ПДКсс соответственно, Чирчик в августе и ноябре по аммиаку — 7,0 и 6,0 ПДКсс, соответственно.
Индекс загрязнения атмосферного воздуха. ВУзбекистане для комплексной оценки состояния атмосферного воздуха применяется Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА), который рассчитывают по 5 веществам, имеющим наиболее высокие концентрации.
По данным мониторинга Узгидромета в 2021 году на территории Узбекистана сохранялась стабильная ситуация по загрязнению атмосферного воздуха (г. Андижан — ИЗА — 3,52, Алмалык — 4,85, Ангрен — 4,41, Бухара — 4,34, Коканд — 2,83, Маргилан — 1,51, Сариасия — 1,38, Ташкент — 4,67, Навои — 4,03, Нукус — 3,37, Ургенч -1,95, Чирчик — 3,56, Самарканд — 3,13).
Выводы. В целом, на основании мониторинговых данных можно сделать вывод, что качество воздуха в городах РУз удовлетворительное и находится в соответствии с установленными ПДК.
В основном загрязнение атмосферы в городах РУз связано с выбросами оксидов азота, серы и углерода, а также пылью и дымом. Помимо выбросов от промышленных предприятий и автотранспорта, существуют и другие источники загрязнения атмосферы. Например, в период пылевых бурь, которые происходят с осени до весны, концентрация пыли в атмосфере существенно увеличивается. Кроме того, сжигание мусора на свалках также является значительным источником загрязнения атмосферы, особенно в летний период.
Для улучшения ситуации с загрязнением атмосферы необходимо принимать ряд мер, направленных на уменьшение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Например, необходимо развивать экологически чистые виды транспорта, такие как электромобили, а также проводить модернизацию оборудования на промышленных предприятиях для уменьшения выбросов в атмосферу. Кроме того, необходимо развивать систему утилизации мусора и принимать меры для уменьшения пылевой нагрузки в городе.
Таким образом, несмотря на положительные результаты, загрязнение атмосферного воздуха является серьезной проблемой, которая оказывает негативное влияние на здоровье населения. Для улучшения ситуации необходимо принимать меры, направленные на уменьшение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, а также проводить работы по очистке воздуха и снижению пылевой нагрузки.
Литература:
- World Health Organization. Ambient (outdoor) air pollution. 2018. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health. Acceded 06 March 2023.
- Саломова Ф. И., Садуллаева Х. А., Миррахимова М. Х., Кобилжонова Ш. Р., Абатова Н. П. Загрязнение окружающей среды и состояние здоровья населения // Yosh olimlar tibbiyot jurnali. — Тошкент, 2023. — № 5(01). — С. 163–166.
- Саломова Ф. И., Шеркузиева Г. Ф., СадуллаеваХ.А., Султонов Э. Ю., Облакулов А. Г. Загрязнение атмосферного воздуха города Алмалык // Yosh olimlar tibbiyot jurnali. — Тошкент, № 5(01). — С. 142–146.
- Salomova, F., Sadullayeva, H., Sherkuzieva, G., & Yarmuhamedova, N. F. (2020). State of atmospheric air in the republic of Uzbekistan // Central Asian Journal of Medicine. — Тошкент, 2020. — № 1. — С. 131–147.
- Обзор состояния загрязнения атмосферного воздуха в городах Республики Узбекистан на территории деятельности Узгидромета за 2021 г. — Ташкент, 2022. — 155 с.
- Шеркузиева Г. Ф., Самигова Н. Р., Аллаярова Г. А. Автотранспорт билан шаҳар муҳитининг ифлосланиши // Молодой ученый. — Казань, 2023. — № 4 (451). — С. 494–496.
