Качество воздуха в Ташкенте: доклад Всемирного Банка

В октябре 2024 г. специалисты Всемирного банка подготовили доклад «Оценка качества воздуха в г. Ташкенте и «дорожная карта» совершенствования управления качеством воздуха в Узбекистане»

Доклад был подготовлен во взаимодействии с Министерством экологии, охраны окружающей среды и изменения климата Республики Узбекистан. Другие партнеры со стороны Узбекистана : Научно-исследовательский институт окружающей среды и природоохранных технологий, Министерство экономики и финансов, Агентство гидрометеорологической службы, Научно-исследовательский гидрометеорологический институт, Научно-исследовательский институт санитарии, гигиены и профессиональных заболеваний при Министерстве здравоохранения и Центр изучения проблем развития транспорта и логистики при Министерстве транспорта.

В докладе обобщены основные результаты технической оценки качества воздуха в Ташкенте, которые легли в основу определения отраслевых стратегий и мер (СиМ) в «дорожной карте» совершенствования управления качеством воздуха (УКВ) в Узбекистане.

Техническая оценка для Ташкента направлена на оценку качества воздуха в городе с использованием научного подхода к анализу качества воздуха, с основным акцентом на частицы диаметром менее 2,5 микрона (мкм) (PM_2,5).

Из Википедии : Типы атмосферных частиц включают взвешенные твердые частицы; грудные и вдыхаемые частицы : PM₁₀, которые представляют собой частицы с диаметром 10 микрометров (мкм) и менее, или PM_2.5, диаметром 2,5 мкм и менее.

В результате деятельности человека образуется значительное количество твердых частиц. Например:

• Сжигание ископаемого топлива , отходов, петардами и биомассы, включая древесину и растительных остатков.
• Строительство (включая мероприятия по восстановлению / переоборудованию или сносу зданий).
• Реконструкция.
• Дорожные работы, дизельные выхлопы используемого тяжелого оборудования, выбросы при производстве строительных материалов и т.д.
• Пыльные материалы, которые не были очищены или должным образом не покрыты (например, на строительных площадках, свалках и предприятиях по производству керамики; зола, оставшаяся от горения или лесных пожаров).
• Сельскохозяйственная деятельность (например, вспашка и обработка почвы).
• Электростанции.
• Дорожная пыль от износа шин и дорожного покрытия и дорожная пыль с грунтовой дороги.^[
• Различные промышленные процессы, такие как добыча полезных ископаемых, плавка и переработка нефти.
• Стихийные бедствия (как естественные, так и вызванные человеком, например, лесные пожары войны, и т.д.).

Данная статья полностью основана на информации из доклада и по сути является его кратким и синтетическим изложением. Наше мнение выделено в скобках красным цветом. Для удобства читателей в статье мы также сохранили нумерацию иллюстраций так как они приведены в докладе, хотя не все их использовали.

Почему это важно ?

Узбекистан занимает второе место по среднегодовой концентрации PM_2,5 среди стран Центральной Азии. Среднегодовая концентрация PM_2,5 в Узбекистане в 2019 году равнялась 34,8 микрограмма на кубический метр (мкг/ м³), что почти в семь раз выше среднегодового норматива Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) по PM_2,5, составляющего 5 мкг/м³.

Ввиду способности частиц PM_2,5 не только глубоко проникать в легкие, но и попадать в кровоток они ассоциируются с сердечно-сосудистыми (ишемическая болезнь сердца), цереброваскулярными (инсульт) и респираторными заболеваниями. Более того, заболеваемость и смертность от сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний связаны как с долгосрочным, так и с краткосрочным воздействием PM_2,5.

Кроме того, выявлена связь воздействия высокой концентрации PM_2,5 с целым рядом последствий для здоровья, таких как неблагоприятные акушерские и послеродовые метаболические последствия, рак легких, повышенная устойчивость к антибиотикам и слабоумие.

Оценка воздействия загрязнения атмосферного воздуха частицами PM_2,5 в Ташкенте на здоровье населения, проведенная в ходе данного исследования, показала, что загрязнение воздуха PM_2,5 в Ташкенте ежегодно может привести приблизительно к 3 000 преждевременных смертей, а потери благосостояния населения оцениваются в 488,4 млн долларов США в год.

Затраты на здравоохранение, связанные с воздействием PM_2,5 в Узбекистане, оцениваются в 7,3 % валового внутреннего продукта (ВВП) – это наивысший показатель среди стран Центральной Азии. Для сравнения: затраты на здравоохранение, связанные с воздействием PM_2,5 в других странах Центральной Азии, составляют от 5,1 % ВВП в Кыргызской Республике и до 6,7 % ВВП в Казахстане.

В рамках этой общей оценки воздействия загрязнения воздуха в Ташкенте на здоровье населения использовались сведения за 2019 год из базы данных «Глобальное бремя болезней» (ГББ), являющейся источником справочной информации для оценки воздействия загрязнения воздуха на здоровье.

На момент написания доклада, в законодательстве Узбекистана среди перечисленных предельно допустимых концентраций (ПДК) для 485 веществ отсутствовали  ПДК для PM2,5 . Они были включены в мае 2024 г как пункт 111¹. Муаллақ моддалар зарралари РМ 2,5

(СанПиН № 0053-23 от 7 августа 2023 года «Об утверждении допустимых гигиенических нормативов содержания вредных и токсичных веществ, микроорганизмов-продуцентов, бактериальных препаратов и аэроионов в атмосферном воздухе жилых помещений».). ПДК других ключевых загрязнителей превышают нормативы ВОЗ, а во многих случаях – и международные предельные значения. Например, суточная ПДК PM10 в Узбекистане составляет 300 мкг/ м³, что более чем в шесть раз превышает дневной норматив ВОЗ для PM10

Ограниченный характер исследований

Имеющиеся сведения и исследования по качеству воздуха в Ташкенте ограничены, поэтому возникла необходимость во всестороннем анализе ситуации с качеством воздуха в Ташкенте, который позволил бы выявить основные источники загрязнения воздуха в городе. Предметом некоторых исследований было промышленное загрязнение, других – общая оценка качества воздуха.

В Ташкенте имеется три автоматические станции, отвечающие международным стандартам мониторинга качества воздуха (рисунок 4). За управление двумя из них отвечает Агентство гидрометеорологической службы Узбекистана (Узгидромет), а третьей управляет посольство США в Ташкенте, использующее эталонное оборудование и методы Агентства США по охране окружающей среды (АООС). Станция посольства США ведут мониторинг PM_2,5 с мая 2018 года, а станции Узгидромета с марта 2021 года. Это означает, что до 2021 временны́е ряды непрерывного мониторинга загрязнителей воздуха отсутствовали.

Несмотря на все усилия по сбору данных из местных и глобальных источников, в ходе настоящего исследования понадобилось преодолеть некоторые существенные ограничения в отношении данных:

• Отсутствие местных данных о количестве и типах топлива/источников энергии, используемых для отопления жилых и коммерческих помещений
• Отсутствие местных данных о видах оборудования, используемого для отопления жилых и коммерческих помещений путем сжигания твердого топлива (угля и биомассы)
• Отсутствие информации, связанной с дорожным движением, такой как данные об интенсивности движения и о соотношении долей малотоннажных и большегрузных автомобилей
• Отсутствие подробных данных об использовании топлива и доступных технологиях борьбы с загрязнением окружающей среды в различных отраслях промышленности
• Отсутствие местных коэффициентов выбросов, например, для отопления жилых домов
• Отсутствие более длинных временных рядов мониторинга PM_2,5, проводимого Узгидрометом в Ташкенте
• Отсутствие местных данных о воздействии загрязнения воздуха на здоровье

Примечание к рис.4: зелеными «булавками» обозначены места расположения двух автоматических эталонных станций Узгидромета, а синей «булавкой» – автоматическая эталонная станция посольства США. Желтые точки – это 13 ручных станций контроля качества воздуха в Ташкенте, которые обслуживает Узгидромет. Однако ручные станции не осуществляют непрерывный мониторинг и не проводят мониторинг PM2,5, поэтому данные с ручных станций в этом исследовании не использовались

 Источники загрязнения

Концентрация PM_2,5в воздухе в Ташкенте достигает максимума в зимние месяцы и значительно превышает международные стандарты качества воздуха. Среднегодовая концентрация PM_2,5 в Ташкенте более чем в шесть раз превышает рекомендованный ВОЗ среднегодовой уровень – 5 мкг/ м³.

Пик концентрации PM_2,5 в Ташкенте приходится на зимние месяцы, что указывает на большой вклад отопления жилого фонда и коммерческих зданий в загрязнение воздуха PM_2,5. Помимо отопления, в данном исследовании были оценены различные другие источники выбросов PM_2,5 и их вклад в концентрацию этих частиц в окружающем воздухе.

 

Наибольший вклад в среднегодовую концентрацию PM_2,5 вносят переносимые ветром частицы PM_2,5. Хотя и утверждается, что эти частицы переносятся в Ташкент ветром в результате естественных пыльных бурь с прилегающих территорий, таких как поля и неогороженные земельные участки, однако, для оценки источников переносимой ветром пыли необходим дополнительный анализ возникновения пыльных бурь в Центральной Азии. (Забегая вперед, отметим, что по пылевым бурям в докладе не приводятся конкретных данных – ни дат, ни силы ветра, ни направления).

Большой вклад в концентрацию PM_2,5 в Ташкенте в зимнее время вносит сжигание топлива, особенно угля, для отопления: на его долю приходится почти 45 % концентрации PM_2,5 в городе в некоторые зимние месяцы.

Следующим по величине источником выбросов PM_2,5 является транспорт, на долю которого приходится 25 % всех годовых aнтропогенныx выбросов PM_2,5 в Ташкенте.

Доля тяжелой и легкой промышленности в совокупности равняется 22 %м совокупного годового объема aнтропогенныx выбросов PM_2,5 в Ташкенте.

18 % совокупного годового объема aнтропогенныx выбросов PM_2,5 в Ташкенте составляют городская пыль от строительных работ и ресуспензия дорожной пыли.

Таблица 1. Оценки величины выбросов PM_2,5 в Ташкенте

Источник выбросов	Описание	Выбросы PM2,5, тонн в год
Отопление	Выбросы от отопления жилых домов и коммерческих зданий и от приготовления пищи	3,800
Транспорт	Весь дорожный транспорт и выбросы от аэропорта	3,050
Промышленность	Выбросы теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), других промышленных предприятий, карьеров и кирпичных заводов, а также дизельгенераторов на коммерческих объектах	2,700
Городская пыль	Выбросы от строительных работ и ресуспензия дорожной пыли	2,150
Открытое сжигание мусора	Выбросы от открытого сжигания мусора вокруг данного воздушного бассейна	350
Всего		12,050

 

Уровень выбросов в течение года не является постоянным, поэтому важно проанализировать распределение источников выбросов по времени.

На рисунке 18 показано, что в зимние месяцы преобладают выбросы от отопления, которые могут составлять около 60 % месячных выбросов PM2,5 в зимний период. Выбросы от транспорта довольно постоянны в течение года, тогда как выбросы городской пыли в летние месяцы выше, чем в зимние, что связано с активизацией строительной деятельности и повышенной ресуспензией дорожной пыли. Доля промышленных выбросов в общем объеме выбросов в разные месяцы года относительно постоянна.

Транспорт представляет собой второй по значимости антропогенный источник загрязнения PM2,5 во все сезоны, а летом – второй по величине источник загрязнения PM2,5 после ветровой пыли.

Процентное соотношение вклада транспорта в концентрацию PM2,5 колеблется от 12% зимой до 25 % в конце лета и начале осени, то есть в те месяцы, когда не используется отопление.

Совокупный вклад промышленности (тяжелой и легкой) в концентрацию PM2,5 относительно стабилен и составляет в течение года 12–13 %, а максимума в 17 % достигает в зимний период (например, в декабре) в связи с увеличением нагрузки на теплоэлектростанцию (ТЭС). За исключением зимних месяцев, когда выше спрос на вырабатываемую ТЭС энергию, совокупное воздействие многочисленных предприятий легкой промышленности Ташкента существеннее, чем воздействие работающих в городе предприятий тяжелой промышленности (в категорию объектов тяжелой промышленности были включены ТЭС, металлургический завод и литейный завод).

Вклад городской пыли, образующейся в результате строительных работ и ресуспензии дорожной пыли, в концентрацию PM2,5 достигает максимума – 13–14 % – летом и ранней осенью в результате активизации строительных работ и ресуспензии дорожной пыли из-за сухих погодных условий.

Вклад открытого сжигания отходов в концентрацию PM2,5 незначителен и относительно постоянен в течение года – согласно оценкам, он составляет 1–2 %

Судя по среднечасовым данным о концентрации PM_2,5 со станции посольства США, концентрация PM_2,5 достигает максимума ночью (после 20.00) и утром (8.00–10.00). Такая динамика часовой концентрации PM_2,5 может свидетельствовать о том, что значительное влияние на концентрацию PM_2,5 в Ташкенте оказывает отопление жилых домов, поскольку максимумы часовой концентрации коррелируют со временем, когда жители находятся дома (ночью) или когда они утром топят печи (?).

Кроме того, на наблюдаемый максимум концентрации PM_2,5 в 8–10 часов утра может влиять и утреннее движение транспорта.

Особенности географического расположения Ташкента и его метеорологические условия

Ташкент – столица и крупнейший город Узбекистана, население которого составляло в 2022 году около 3 млн человек. Площадь территории Ташкента превышает 330 км2, средняя высота над уровнем моря – 455 м. Город расположен всего в 13 км от границы с Казахстаном на хорошо обводненных и плодородных равнинах, по которым протекают река Чирчик и ее притоки

Для климата Ташкента характерны холодная зима и долгое, жаркое и сухое лето. Среднесуточные минимумы температуры в зимние месяцы составляют около -2°C, в то время как среднесуточные максимумы температуры летом достигают 36°C. Кроме того, в самые холодные зимние месяцы – январь и февраль – температура ниже 0°C держится более 20 % времени в течение месяца, и в целом опускается ниже 10°C в течение всех зимних месяцев, что свидетельствует о высокой потребности в отоплении в зимний период.

Самая высокая скорость ветра отмечается в летние месяцы – в июне, июле и августе. Скорость ветра в Ташкенте в зимние месяцы невысока – менее 2 м/с в течение более 50 % времени зимой. Кроме того, суточные различия в скорости ветра в зимние месяцы минимальны. Эти факторы неблагоприятны для рассеивания загрязняющих веществ в зимний период и способствуют застою загрязненного воздуха над городом.

Другим ключевым параметром рассеивания загрязняющих веществ в воздухе является высота перемешивания над землей, на которой происходит вертикальное перемешивание воздуха.  Самые низкие показатели высоты перемешивания в Ташкенте отмечаются в декабре — более 30 % времени в этом месяце высота перемешивания составляет менее 100 м. Незначительная высота перемешивания в сочетании с низкой скоростью ветра в зимний период способствует застою загрязнений над Ташкентом.

Преобладающим направлением ветра в Ташкенте в среднем в течение года является северо-западное, за которым следует северо-восточное. Ветер, идущий с северо-запада, имеет наивысшую скорость (темно-синие области на рисунке 3). Весной, летом и осенью преобладают северо-западные ветры, а зимой – северо-восточные (см. рисунок 3, внизу). Самая низкая скорость ветра отмечается в зимние месяцы, а самая высокая – летом. Таким образом, если зимой низкие скорости ветра задерживают загрязнения в городе, то летом более высокие скорости ветра могут приносить твердые частицы в Ташкент, особенно из районов, расположенных к западу от города.

Кому в Ташкенте легче дышится?

В данном исследовании были собраны все имеющиеся данные и информация по основным источникам выбросов PM_2,5 в воздушном бассейне Ташкента и составлена карта этих источников с пространственным разрешением примерно 1 км на 1 км и временны́м разрешением 1 час. Картографируемая территория охватывает, в общей сложности, около 2 400 км2 и включает всю городскую территорию Ташкента и прилегающие районы, где расположены источники выбросов, способные влиять на качество воздуха в городе.

Слои высокого разрешения с ключевыми данными (например, о населении, землепользовании и застроенной территории) позволили оценить выбросы для каждой ячейки сетки (примерно 1 км2) в пределах воздушного бассейна, что дало возможность создать первую пространственно-временную динамическую карту выбросов для воздушного бассейна Ташкента.

Для данного исследования были разработаны пространственные и временны́е карты концентрации для Ташкента, а также использовался слой населения географической информационной системы (ГИС) с разбиением на ячейки в 1 квадратный километр. Это дало возможность проанализировать, во скольких ячейках городской территории площадью 1 км2 концентрация PM_2,5  ниже ПЦП-1 ВОЗ (наименее строгий промежуточный целевой показатель, равный 35 мкг/ м³) и сколько людей проживает в этих ячейках.

Анализ показал, что среднегодовые концентрации PM_2,5 были ниже ПЦП-1 ВОЗ в 39% ячеек городской территории Ташкента. Однако в этих ячейках проживает лишь 17 % населения города, а значит, 83 % населения Ташкента проживает в ячейках с самыми высокими уровнями загрязнения воздуха.

На рисунке 11 показано, что в воздушном бассейне Ташкента имеются разрозненные очаги выбросов – в частности, на северо-востоке города, рядом с Большой кольцевой автодорогой, и в индустриальном Янгихаётском районе на юге. Дальнейший анализ пространственного распределения выбросов PM_2,5   в воздушном бассейне Ташкента позволил разделить его на городскую зону (темно-голубой прямоугольник на рисунке 12) и пригородную зону.

На рисунке 13 показано, что большинство выбросов, связанных с отоплением, происходит за пределами городской зоны Ташкента, а бóльшая часть выбросов PM_2,5 от источников на транспорте и в промышленности – в пределах городской зоны Ташкента.

Большинство выбросов из жилого сектора происходит за пределами городской зоны Ташкента, поскольку за пределами городской зоны нет сети централизованного теплоснабжения, а значит, домохозяйства используют индивидуальные источники отопления. Кроме того, многочисленные теплицы, расположенные вокруг городской зоны Ташкента, используют для отопления уголь (и шины -ред.) : . Таким образом, предполагается, что твердое топливо (уголь, биомасса) шире используется для отопления жилья и коммерческих зданий в районах за пределами городского центра, что согласуется с наблюдениями на местах.

Законодательство

Основным правовым документом по качеству воздуха в Узбекистане является Закон «Об охране атмосферного воздуха» (№ 353-I от 27 декабря 1992 года). Он определяет систему управления качеством воздуха (УКВ) в стране и регулирует охрану атмосферного воздуха в целом, нормативы предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ и реализацию мер по борьбе с загрязнением.

Законы «Об охране природы» (№ 754-XII от 9 декабря 1992 года) и «Об экологическом контроле» (№ ЗРУ-363 от 27 декабря 2013 года)  устанавливают общие принципы охраны окружающей среды, в том числе в отношении качества воздуха.

Узбекистан ратифицировал Рамочную конвенцию Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИКООН) и Парижское соглашение, но еще не стал участником Конвенции Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН) о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния (КТЗВБР). Однако технико-экономическое обоснование присоединения к КТЗВБР было включено в Концепцию охраны окружающей среды до 2030 года, утвержденную Президентом в октябре 2019 года. Таким образом, в настоящее время Узбекистан не представляет кадастры выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в КТЗВБР. Более того, последние данные о выбросах ПГ, представленные в РКИКООН, относятся к 2012 году.

Также следует отметить Постановление Кабинета Министров Республики Узбекистан «О мерах по снижению негативного воздействия транспортных средств на атмосферный воздух» от 29 марта 2024 года.

 

Рекомендации

Авторы доклада представили свои рекомендации по совершенствованию управления качества воздуха в виде «Дорожной карты» УКВ по каждому отдельному ведомству и каждому отдельному источнику загрязнения.. Эта Дорожная карта должна обеспечивать основу для диалога по этим вопросам, а обсуждение способов реализации и финансирования является следующим шагом после определения приоритетности мер из предложенной «дорожной карты» УКВ совместно с государственными заинтересованными сторонами.

 

Материал подготовила Фарида Шарифуллина

Фотография запыленного города взята с сайта NOVA24.uz