Трансграничное загрязнение воздуха

 

В 2010 г. Совместной программой наблюдений и оценки переноса на большие расстояния загрязняющих воздух веществ в Европе (ЕМЕП), осуществляемой в рамках Конвенции ЕЭК ООН о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния, представлены данные за 2008 г.

Согласно этим данным, на Европейской территории России (ЕТР), подпадающей под действие Конвенции, общая масса выпавшей окисленной серы (SO_x) от всех отечественных и зарубежных источников, антропогенных и природных, составила 1270 тыс. т, в том числе: от российских источников – 533 тыс. т (42,0%), зарубежных –736,7 тыс. т (58,0%).

Из анализа данных о распределении плотности суммарных выпадений окисленной серы на ЕТР (рис. 1.12а) и доли в них трансграничных выпадений этого загрязняющего вещества (рис. 1.12б) следует, что максимальными значениями плотности суммарных выпадений SO_x (>700 мг/м²/год) характеризуются отдельные районы Ленинградской, Вологодской, Московской, Тульской, Рязанской, Нижегородской, Оренбургской, Самарской и Ростовской областей, причерноморские районы Краснодарского края, а также районы Чеченской Республики, Республики Северная Осетия – Алания и других субъектов Российской Федерации. Общая территория с плотностью выпадений SO_x >700 мг/м²/год составила более 95 тыс. км².

 

а б

Рис. 1. 12. Распределение плотности суммарных выпадений окисленной серы на ЕТР, мг/м² (а);

доля трансграничных выпадений окисленной серы, % от суммарных выпадений (б)

 

Доля трансграничных выпадений окисленной серы для Калининградской области составила более 90%, Псковской, Новгородской, Смоленской, Брянской, Тверской, Воронежской и Ростовской областей, причерноморских районов Краснодарского края, приграничных районов республик Карачаево-Черкесской, Кабардино-Балкарской, Чеченской, Республики Дагестан – от 80 до 90%. Наибольший вклад в трансграничные выпадения окисленной серы на ЕТР внесли: Украина (234,2 тыс. т), Польша (72,0 тыс. т), Турция (40,8 тыс. т) и Румыния (37,7 тыс. т). Трансграничные выпадения окисленной серы от российских источников, находящихся на ЕТР, составили: на территорию Украины – 28,3 тыс. т (в 8,3 раза меньше, чем от источников Украины на ЕТР), Казахстана – 22,6 тыс. т, Финляндии – 6,6 т и Белоруссии – 6,5 тыс. т.

Общая масса выпавшего окисленного азота (NO_x) от отечественных и зарубежных источников на ЕТР составила 945 тыс. т, в том числе: доля российских источников – 512 тыс. т (54,0%), зарубежных – 433 тыс. т (46,0%). Из анализа данных о распределении плотности суммарных выпадений окисленного азота на ЕТР (рис. 1.13а) и доли в них трансграничных выпадений этого загрязняющего вещества (рис. 1.13б) следует, что максимальные значения плотности суммарных выпадений NO_x (>500 мг/м²/год) относились к ряду районов Московской области (общей площадью 12,5 тыс. км²), республик Чеченской и Кабардино-Балкарской, Республики Северная Осетия – Алания, Республики Ингушетия (общей площадью 20 тыс. км²). Выпадения окисленного азота плотностью 400–500 мг/м²/год пришлись на территорию Калининградской и Московской, а также на некоторые районы Тульской, Рязанской и Нижегородской областей, Краснодарского края и республик Северного Кавказа (общей площадью 132,5 тыс. км²).

 

а б

Рис. 1.13. Распределение плотности суммарных выпадений окисленного азота на ЕТР, мг/м² (а);

доля трансграничных выпадений окисленного азота, % от суммарных выпадений (б)

 

Наибольшая доля трансграничных выпадений от общих выпадений окисленного азота (>80%) отмечена в Калининградской, прибрежных районах Ленинградской, приграничных районах Псковской областей, а также в отдельных районах Дагестана, граничащих с Азербайджаном. В Новгородской области, приграничных районах Мурманской, Ленинградской, Псковской, Смоленской и Брянской областей, Республики Карелия (на общей площади 242,5 тыс. км²) доля трансграничных выпадений окисленного азота составляла от 70 до 80%.

Наиболее существенный вклад в выпадения окисленного азота на ЕТР внесли: Украина (84,3 тыс. т), Польша (43,6 тыс. т), Германия (37,7 тыс. т) и Великобритания (1,2 тыс. т). Выпадения окисленного азота от российских источников на территории Украины составили 39,7 тыс. т (в 2 раза меньше, чем от Украины на ЕТР), Казахстана – 35,3 тыс. т, Белоруссии – 10,3 тыс. т, Финляндии – 7,8 тыс. т.

Общая масса выпавшего восстановленного азота (NH₃) на ЕТР составила 702 тыс. т, в том числе: 346,0 тыс. т (49%) – вклад российских источников и 356,0 тыс. т (51%) – зарубежных. Следует отметить, что 97,6% выпавшего на ЕТР восстановленного азота – антропогенного происхождения.

Максимальная плотность выпадений NH₃ (>500 мг/м²/год) на ЕТР приурочена к приграничным районам Кабардино-Балкарской Республики, республик Северная Осетия – Алания и Башкортостан, Оренбургской области (общей площадью около 32 тыс. км²). Выпадения NH₃ плотностью 400–500 мг/м²/год распространялись (рис. 1.14а) на всю территорию Калининградской области, на приграничные районы Оренбургской области (общей площадью около 27 тыс. км²), на ряд районов Кабардино-Балкарской Республики (общей площадью 5 тыс. км²), Башкортостана (общей площадью 15 тыс. км²).

Доля трансграничных выпадений NH₃ в 2008 г. достигала максимальных значений (>80%) на всей территории Калининградской области (рис. 1.14б). Такие значения отмечены в приграничных районах Мурманской области (общей площадью более 42 тыс. км²), в ряде приграничных районов Республики Карелия, Псковской, Смоленской, Оренбургской, Саратовской и Астраханской областей. На остальной территории общей площадью около 450 тыс. км² этих же субъектов Российской Федерации (кроме Калининградской области) доля трансграничных выпадений составляла 70–80% от общих выпадений NH₃.

 

а б

Рис. 1.14. Распределение плотности суммарных выпадений восстановленного азота на ЕТР, мг/м² (а); доля трансграничных выпадений восстановленного азота, % от суммарных выпадений (б)

 

Наибольший вклад в трансграничные выпадения NH ₃ на ЕТР внесли: Казахстан (115,8 тыс. т), Украина (40,5 тыс. т), Белоруссия (31,6 тыс. т) и Польша (23,4 тыс. т). От российских источников трансграничные выпадения NH ₃ на территории Казахстана составили 11,7 тыс. т (почти в 10 раз меньше, чем выпадения от Казахстана), Украины – 14,6 тыс. т (в 2,8 меньше, чем от Украины на ЕТР), Белоруссии – 3,5 тыс. т (в 9 раз меньше, чем от Белоруссии).

В соответствии с Протоколами по тяжелым металлам и по стойким органическим загрязнителям к Конвенции ЕЭК ООН о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния в рамках программы ЕМЕП в 2010 г. c помощью математического моделирования выполнены расчеты распространения в 2008 г. в Европейском регионе свинца, кадмия, ртути, бенз(а)пирена, диоксинов и фуранов.

Суммарныевыпадения свинца на ЕТР составили 3090 т, в том числе: 2001 т (65%) – доля антропогенных выбросов 2008 г., 1089 т (35%) – вторичных выпадений от ветрового подъема отложений прошлых лет. Вклад российских источников, расположенных на ЕТР и АТР, в выпадения свинца на ЕТР составил 1619 т, или 81% от суммарных выпадений, обусловленных выбросами антропогенных источников. Выпадения свинца на ЕТР от внешних антропогенных источников составили 382 т, или 19%.

Максимальная плотность выпадений свинца (>5кг/км²/год) пришлась на территорию Москвы и Московской области (общей площадью 5 тыс. км²) и Республику Башкортостан (общей площадью 2,5 тыс. км²) (рис. 1.15а). Плотность выпадений свинца от 3 до 5 кг/км²/год отмечена в Московской области и Москве (всего более 12 тыс. км²), в Ленинградской, Вологодской и Липецкой областях (по 2,0–2,5 тыс. км²). Наибольшая масса трансграничных выпадений свинца (более 50% от общих выпадений этого металла) пришлась почти на всю территорию Калининградской области (рис. 1.15б), на приграничные районы Псковской (площадью около 17 тыс. км²), а также Смоленской, Брянской и Оренбургской областей. Доля трансграничных выпадений свинца составила 40–50% в других районах этих же областей, в приграничных районах Ростовской, Саратовской и Астраханской областей, а также на территории Калмыкии и частично Дагестана.

Значительный вклад в трансграничное загрязнение свинцом на ЕТР внесли: Казахстан (105 т), Украина (61 т), Польша (45 т) и Турция (25 т). Наибольшее количество свинца от российских источников выпало на территории Казахстана – 120 т, Украины – 76 т, Финляндии и Белоруссии – по 23 т.

 

а б

Рис. 1.15. Распределение плотности суммарных выпадений свинца на ЕТР, г/км²/год (а);

доля трансграничных выпадений свинца, % от суммарных выпадений (б)

 

Суммарные выпадения кадмия на ЕТР от всех источников составили 112 т. В этой массе доминировали выпадения, обусловленные выбросами 2008 г. от российских и зарубежных антропогенных источников, – 82 т (73% суммарных выпадений от всех источников). Вторичные выпадения кадмия, связанные с ветровым подъемом отложений прошлых лет, составили 30 т (27%). От собственных источников, расположенных на ЕТР и АТР, выпадения кадмия составили 67,4 т (82% суммарных выпадений антропогенного происхождения). Вклад внешних антропогенных источников оценен в 14,7 т (18%).

Максимальная плотность выпадений кадмия (>100 г/км²/год) была определена в отдельных районах республик Татарстан и Башкортостан, Мурманской, Ленинградской, Вологодской, Тверской, Московской, Калужской, Тульской, Рязанской, Липецкой, Нижегородской и Пермской областей (рис. 1.16а). Плотность выпадений кадмия в пределах 50–100 г/км²/год отмечена на обширных территориях Центрального федерального округа, Республики Башкортостан, а также в Ленинградской области.

Наиболее значительные территории, на которых плотность выпадений кадмия варьировала в пределах 50–100 г/км²/год, определены в областях Центрального федерального округа, в Республике Башкортостан, Тюменской и Вологодской областях, а также в отдельных районах Удмуртской Республики, Ростовской, Волгоградской областей, Краснодарского и Ставропольского краев, других субъектов Российской Федерации.

Максимальная доля трансграничных выпадений кадмия (>60%) определена на всей территории Калининградской области, в Псковской области (площадью более 32 тыс. км²), в ряде районов Смоленской и Брянской областей, Краснодарского края, Карачаево-Черкесской Республики, республик Северная Осетия – Алания и Дагестан (1.16б). На площади около 85 тыс. км² доля трансграничного выпадения кадмия составила 50–60% от общих выпадений кадмия.

Наибольший вклад в трансграничное загрязнение ЕТР кадмием внесли Польша (3,5 т), Казахстан (2,3 т), Украина (2,2 т), Турция (1,1 т). От российских источников выпадения кадмия на долю Казахстана пришлось 5,2 т, Украины – 2,6 т, Финляндии – 1,2 т, Белоруссии – 0,8 т.

 

а б

Рис. 1.16. Распределение плотности суммарных выпадений кадмия на ЕТР, г/км²/год (а);

доля трансграничных выпадений кадмия, % от общих выпадений (б)

Суммарные выпадения ртути на ЕТР от всех источников составили 45,2 т, в том числе: 13,2 т – выпадения от антропогенных источников 2008 г., 32 т (71%) – от природных источников, межконтинентального переноса и повторного поступления в атмосферу осажденной в предшествующие годы ртути. Выпадения ртути на ЕТР от российских источников, расположенных на ЕТР и АТР, составили 8,3 т (63% суммарных выпадений от всех антропогенных источников), от зарубежных источников – 4,9 т (37%).

Максимальная плотность выпадений ртути (> 25 г/км²/год) определена в отдельных районах Ленинградской, Вологодской, Ярославской, Московской, Тульской, Рязанской, Липецкой, Ростовской, Самарской и Оренбургской областей, Краснодарского и Ставропольского краев, Татарстана, Башкортостана, Дагестана, республик Карачаево-Черкесской и Чеченской (рис. 1.17а). Наибольшие площади с плотностью выпадения ртути 20–25 г/км²/год определены в Московской области (около 27 тыс. км²) и Республике Башкортостан (около 15 тыс. км²).

 

а б

Рис. 1. 17. Распределение плотности общих выпадений ртути на ЕТР, г/км²/год (а);

доля трансграничных выпадений ртути, % от общих выпадений (б)

 

Максимальная доля трансграничной составляющей (>80%) в общих выпадениях ртути на ЕТР в 2008 г. приходилась на Калининградскую область, приграничные районы Псковской, Брянской, Оренбургской, Саратовской и Астраханской областей, республик Дагестан и Северная Осетия – Алания, Краснодарского края (рис. 1.17б). Трансграничные выпадения ртути на остальной части Псковской области и на значительных площадях Оренбургской, Саратовской и Волгоградской областей, Республики Калмыкия составили 70–80%.

Наибольший вклад в трансграничное загрязнение ЕТР ртутью внесли Казахстан (1,6 т), Украина (0,64 т), Польша (0,48 т), Турция (0,44 т). Трансграничные выпадения ртути от российских источников на территорию Казахстана составили 0,5 т (в 3,2 раза меньше, чем от Казахстана на ЕТР), Украины – 0,25 т (в 2,6 раз меньше, чем от Украины на ЕТР), Финляндии – 0,09 т и Белоруссии – 0,08 т.

Суммарные выпадения бенз(а)пирена на ЕТР составили 25,9 т, в том числе: 18,5 т (71%) – от зарубежных и 7,4 т (29%) – российских источников. Наибольшая плотность выпадений бенз(а)пирена (>30г/км²/год) отмечена на сравнительно незначительных площадях (всего около 2,5 тыс. км²) в Ленинградской, Псковской, Вологодской, Московской, Владимирской, Липецкой, Ростовской и Волгоградской областях, а также в Республике Башкортостан (рис. 1.18а). Выпадения плотностью 20–30 г/км²/год покрывали практически всю территорию Калининградской области, по 12 тыс. км² территорий Ленинградской, Псковской и Московской областей, примерно по 7,5 тыс. км² территорий Липецкой, Ростовской областей и Республики Башкортостан. Меньшие площади загрязнения отмечены в Смоленской, Брянской, Курской, Белгородской областях и Удмурдской Республике.

Трансграничные выпадения бенз(а)пирена (рис. 1.18б), составляющие более 90% общих выпадений этого загрязняющего вещества в выпадениях менее 7 г/км²/год, были отмечены: на территории Новой Земли, в прибрежных районах Ямало-Ненецкого автономного округа (площадью около 30 тыс. км²), в восточной части Мурманской области (около 5,3 тыс. км²), на приграничной территории Республики Карелия (более 75 тыс. км²), почти на всей территории Псковской области, на значительной части территорий Новгородской, Тверской, Брянской, Смоленской, Курской, Белгородской и Ростовской областей, а также в нескольких приграничных районах Дагестана.

 

а б в

Рис. 1.18. Распределение плотности общих выпадений бенз(а)пирена на ЕТР, г/км² /в год (а);

доля трансграничных выпадений бенз(а)пирена, % от общих выпадений (б);

среднегодовые концентрации бенз(а)пирена в воздухе, нг/м³ (в)

 

Максимальные значения среднегодовых концентраций бенз(а)пирена (>0,3 нг/м³) в приземном слое воздуха были приурочены к отдельным районам Ленинградской, Вологодской, Московской, Липецкой, Белгородской, Волгоградской и Ростовской областей, а также Республики Башкортостан (рис. 1.18в). Концентрации бенз(а)пирена в атмосферном воздухе в пределах от 2,0 до 3,0 нг/м³относились к отдельным районам Калининградской, Ленинградской, Брянской, Тульской, Липецкой, Курской, Белгородской и Ростовской областей и Республики Башкортостан. Существенно отметить, что вклад источников Украины в суммарные выпадения бенз(а)пирена на ЕТР в 2008 г. составил 8,7 т, что на 17,6% превысило выпадения на ЕТР от российских источников. Выпадения от Польши на ЕТР составили 2,3 т, от Белоруссии – 1,24 т.

При суммарных выбросах 22,8 т бенз(а)пирена от российских источников ЕТР (18,0 т) и АТР (4,8 т) суммарные выпадения этого загрязняющего вещества на ЕТР и АТР составили 10,6 т, а трансграничные выпадения в странах – участницах Конвенции – 11,4 т. Наибольшие выпадения бенз(а)пирена от российских источников пришлись на территорию Казахстана – 0,26 т, Украины – 0,15 т, Финляндии – 0,09 т и Белоруссии – 0,05 т.

Суммарные выпадения полихлорированных дибензопарадиоксинов и фуранов (ПХДД/Ф) на ЕТР в 2008 г. от всех источников определены в 1958 г ДЭ (диоксинового эквивалента токсичности). Из этого количества 1057 г ДЭ отнесены к отечественным и зарубежным антропогенным источникам, а 46% суммарных выпадений (901 г ДЭ) обусловлены природными источниками (главным образом пожарами). Суммарные выпадения на ЕТР от европейских и азиатских российских источников составили 664 г ДЭ (59% суммарных выпадений антропогенного происхождения), от зарубежных антропогенных источников – 393 г ДЭ (41%).

Максимальная плотность выпадений ПХДД/Ф на ЕТР (>3нг ДЭ/год) определена на территориях по 2,5 тыс. км² в Ленинградской, Вологодской, Липецкой, Курской, Волгоградской областях и Республике Башкортостан (рис. 1.19а). В Московской области эта площадь составляет около 7,5 тыс. км². Наибольшие площади с плотностью выпадений ПХДД/Ф 1–3 нг ДЭ/год относятся к Московской и Ростовской областям (около 20 тыс. км² в каждой), Липецкой, Белгородской областям и Краснодарскому краю (по 10 тыс. км² ).

Наибольшая доля трансграничных выпадений ПХДД/Ф (>90% от общих выпадений) относится к Калининградской области, к приграничным районам Псковской, Брянской, Курской, Белгородской, Воронежской, Ростовской, Оренбургской и Астраханской областей, Краснодарского края, республик Калмыкия и Дагестан, Кабардино-Балкарской Республики (рис. 1.19б).

 

а б в

Рис. 1.19. Распределение плотности выпадений ПХДД/Ф на ЕТР, нг ДЭ/м² в год (а); доля выпадений ПХДД/Ф за счет внешних источников (трансграничные выпадения и выпадения от вторичных источников, % от общих выпадений) (б); среднегодовые концентрации ПХДД/Ф в воздухе, фг ДЭ/м³ (в)

 

Максимальные значения среднегодовых концентраций ПХДД/Ф в воздухе (>3 фг ДЭ/м³) определены (рис. 1.19в) в Московской области на площади 12,5 тыс. км², в Ростовской области на площади около 7,5 тыс. км², Ленинградской области и Республике Башкортостан на площади по 5 тыс. км². Среднегодовые концентрации в пределах 1–3 фг ДЭ/м³ определены на площадях, охватывающих полностью Липецкую, Курскую и Белгородскую области, почти всю Московскую область, значительную часть территорий Тверской, Владимирской, Тульской, Рязанской. Тамбовской, Орловской, Воронежской, Ростовской и Самарской областей, Краснодарского края и Республики Башкортостан.

Наибольший вклад в трансграничные выпадения ПХДД/Ф на ЕТР внесли Украина (131 г ДЭ), Турция (24 г ДЭ), Польша (18 г ДЭ). Выбросы ПХДД/Ф от российских источников, расположенных на ЕТР, составили 839 г ДЭ, на АТР – 225 г ДЭ (всего 1064 г ДЭ). Суммарные выпадения от российских источников на страны Европы и Средней Азии, включая Россию, составили 967 г ДЭ. Выпадения от российских источников на ЕТР составили 664 г ДЭ, на АТР – 221 г ДЭ. Наибольшая масса ПХДД/Ф от российских источников выпала на территории Казахстана – 27 г ДЭ, на Украину пришлось 15,4 г ДЭ, Турцию – 4,9 г ДЭ и Финляндию – 3,9 г ДЭ.