Оценка уровня загрязнения в городских населенных пунктах

Составленный Росгидрометом список городов с наибольшим уровнем загрязнения в 2018 г. включает 22 города с общим числом жителей 5.1 млн. человек (таблица 2).

Таблица 2 — Города с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы и вещества, его определяющие, в 2018 г. (по данным Росгидромета). Загрязнения атмосферного воздуха городов Сибири

 

Город	Население, тыс. человек	Вещества, определяющие уровень загрязнения атмосферы
Абакан	187	Бенз(а)пирен, CH2O, NO2, CO, взвешенные вещества
Ангарск	225	Бенз(а)пирен, NO2, O3, PM10, CH2O
Барнаул	632	Бенз(а)пирен, взвешенные вещества, NO2, CH2O, CO
Братск	226	Бенз(а)пирен, CS2, CH2O, взвешенные вещества, HF
Зима	31	Бенз(а)пирен, NO2, CH2O, HCl, CO
Иркутск	624	Бенз(а)пирен, взвешенные вещества, PM10, O3, SO2
Искитим	56	Бенз(а)пирен, взвешенные вещества, NO2, CO, сажа
Красноярск	1100	Бенз(а)пирен, CH2O, NO2, NН3, взвешенные вещества
Кызыл	119	Бенз(а)пирен, взвешенные вещества, сажа, CH2O, NO2
Лесосибирск	59	Бенз(а)пирен, взвешенные вещества, CH2O, NO2, CO
Минусинск	68	Бенз(а)пирен, NO2, CH2O, взвешенные вещества, СО
Новокузнецк	549	Бенз(а)пирен, взвешенные вещества, HF, NO2, CO
Норильск	182	NO2, SO2, NO, взвешенные вещества, бенз(а)пирен
Петровск-Забайкальский	16	Бенз(а)пирен, взвешенные вещества, SO2, NO2, CO
Свирск	13	Бенз(а)пирен, взвешенные вещества, NO2, SO2, CO
Селенгинск	14	Бенз(а)пирен, O3, CH2O, взвешенные вещества, PM10
Улан-Удэ	439	Бенз(а)пирен, РМ2.5, взвешенные вещества, PM10, CH2O
Усолье-Сибирское	76	Бенз(а)пирен, взвешенные вещества, CH2O, NO2, SO2
Черемхово	50	Бенз(а)пирен, NO2, взвешенные вещества, SO2, CO
Черногорск	75	Бенз(а)пирен, CH2O, NO2, взвешенные вещества, CO
Чита	352	Бенз(а)пирен, взвешенные вещества, CH2O, NO2, фенол
Шелехов	48	Бенз(а)пирен, HF, O3, PM10, взвешенные вещества

 

В данный список включены города с очень высоким уровнем загрязнения воздуха, для которых комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) равен или выше 14. Резкое снижение уровня загрязнения воздуха городских населенных пунктов в 2018 г. произошло в связи с изменением в 2014 г. ПДКс.с. формальдегида, несмотря на то, что существенных изменений в уровне загрязнения этих городов не наблюдается, а количество выбросов формальдегида в атмосферу растет.

Все города Приоритетного списка расположены в Азиатской части территории Российской Федерации, которая характеризуется особо неблагоприятными для рассеивания примесей метеорологическими условиями в виде мощных приземных инверсий, застоев воздуха и туманов, которые способствуют накоплению примесей у поверхности земли, в первую очередь бенз(а)пирена.

2018 г. по сравнению с 2017 г. в Приоритетный список не вошли 2 города: Чегдомын (Хабаровский край, Дальневосточный федеральный округ) и Магнитогорск (Челябинская область, Уральский федеральный округ), в связи со снижением уровня загрязнения воздуха. Впервые в Приоритетный список включены Искитим (Новосибирская область) и Абакан (Республика Хакасия), а также, после длительного перерыва (2005 г.), Ангарск (Иркутская область). Остальные города Приоритетного списка 2017 г. сохранились в нем и в 2018 г., в том числе г. Норильск, который характеризуется максимальными в Российской Федерации объемами выбросов диоксида серы.

В отраслевом разрезе в Приоритетный список городов Российской Федерации с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха вошли: 7 городов – с предприятиями черной, цветной и алюминиевой промышленности, 7 городов – с предприятиями машиностроения, 9 городов – с предприятиями лесной и деревообрабатывающей промышленности, 4 города – с предприятиями угольной и горнодобывающей промышленности, 7 городов – с предприятиями химической и нефтеперерабатывающей промышленности, 3 города – с предприятиями целлюлозно-бумажной промышленности, а также 5 городов, где основными источниками выбросов являются предприятия топливно-энергетического комплекса.

Во всех городах Приоритетного списка вклад в очень высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха вносит бенз(а)пирен, в наибольших количествах поступающий в воздух в результате сжигания твердого топлива; существенный вклад в загрязнение воздуха в 9 городах вносят также взвешенные вещества, а в 5 городах – формальдегид, в 4 городах – диоксид азота, в 3 городах – приземный озон, в 3 городах – взвешенные частицы РМ10.

Более подробная информация о качестве атмосферного воздуха в городских населенных пунктах Российской Федерации приведена в информационно-аналитических материалах, размещенных на сайте Росгидромета.

В таблице 3 представлены данные о средних за год и средних из максимальных значений концентраций основных загрязняющих веществ и специфических примесей̆, таких как бенз(а)пирен и формальдегид, в городах Российской̆ Федерации, согласно данным регулярных наблюдений Росгидромета в 2019 г.

 

Таблица 3 — Данные о средних за год и средних из максимальных значений концентраций основных загрязняющих веществ и специфических примесей̆

 

Примесь	Число городов	Средние концентрации, мкг/м^3
		qср	qМ
Взвешенные вещества	229	114	821
Диоксид азота	244	30	214
Оксид азота	177	16	190
Диоксид серы	241	7	158
Оксид углерода	232	1009	6100
Бенз(а)пирен (нг/м^3)	180	1.5	6.6
Формальдегид	163	9	73

 

В настоящее время в 40 городах Российской̆ Федерации, что составляет 18% городов страны, уровень загрязнения воздуха является высоким и очень высоким (см. рисунок 9).

В 65% городов уровень загрязнения остается низким. В городах с высоким и очень высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха проживает 10,6 млн. чел., что составляет 10% городского населения.

 

 

Рисунок 9 — Распределение городов по ИЗА, %

 

Рисунок 10 — Численность населения (%) в городах, где ИЗА ≥ 14 (1), 7–13 (2), 5–6 (3), ≤ 5 (4), ИЗА не рассчитывался из-за отсутствия наблюдений или их недостаточного количества (5)

 

Средняя за год концентрация бенз(а)пирена в 2019 г. превысила ПДК в 1,5 раза; концентрации остальных наблюдаемых веществ не превышают 1 ПДК (см. рисунок 11). В разрезе городов Российской Федерации средние из максимальных концентраций рассматриваемых примесей, за исключением диоксида серы и оксида азота, превысили 1 ПДК. Средние из максимальных концентраций аммиака, диоксида азота, оксида углерода, фторида водорода, формальдегида, фенола, взвешенных веществ, сероводорода и сероуглерода составили 1,0–2,0 ПДК, показатели для хлорида водорода и этилбензола превысили ПДК в 2,4–2,9 раза, для бенз(а)пирена – в 6,6 раз (см. рисунок 12).

Рисунок 11— Средние за год концентрации примесей относительно ПДК в городах Российской Федерации, ПДК

 

Рисунок 12— Средние из максимальных концентраций примесей относительно ПДК в городах Российской Федерации, ПДК

 

В 133 городах (53% городов из числа тех, где проводятся наблюдения) с общей̆ численностью населения 50,6 млн чел. (см. рисунок 13) в 2019 г. имело место превышение среднегодовой̆ концентрации какого-либо вещества 1 ПДК.

 

 

Рисунок 13 — Число жителей в городах, находящихся под воздействием средних концентраций примесей в воздухе выше 1 ПДК (млн. человек)

 

В 53 городах отмечено превышение ПДК по среднегодовым концентрациям взвешенных веществ, бенз(а)пирена – в 47 городах, формальдегида – в 45 городах, диоксида азота – в 44 городах. При этом в 35 городах с общим населением 10,7 млн чел. максимальные концентрации загрязняющих веществ превышают 10 ПДК (см. рисунок 14).

Рисунок 14— Число жителей в городах, находящихся под воздействием средних концентраций примесей в воздухе выше 10 ПДК (всего) и 5 ПДК бенз(а)пирена в 2019 г. (млн. человек)

 

За исключением случаев, приведенных в таблице 2, были также зафиксированы максимальные разовые концентрации этилбензола в Екатеринбурге, сероводорода – в Уфе, хлорида водорода – в Красноярске и Томске, а также среднемесячная концентрация бенз(а)пирена в Назарово, достигающие почти 10 ПДК.

В отраслевом разрезе в Приоритетные списки городов Российской Федерации с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха вошли города, указанные на рисунке 15, а распределение по видам загрязнителей представлено на рисунке 16.

 

 

Рисунок 15 — Распределение городов Приоритетного списка городов Российской Федерации с наибольшим уровнем загрязнений по отраслям производства

 

 

Рисунок 16 — Распределение городов Приоритетного списка городов Российской Федерации с наибольшим уровнем загрязнений по видам загрязнителей

 

Все города Приоритетного списка расположены в Азиатской части территории Российской Федерации, характеризующейся особо неблагоприятными для рассеивания примесей метеорологическими условиями, проявляющимися в виде мощных приземных инверсий, застоев воздуха и туманов, способствующих накоплению примесей у поверхности земли, в особенности бенз(а)пирена.

На основании исследования атмосферного воздуха г. Тольятти. Целью которого стало - определение состава атмосферного воздуха и выявление специфических загрязнителей. Отбираемые пробы исследовались в лаборатории и отправлялись на хромато масс-спектрометрическое исследование в С-Петербург. В результате проведённых анализов воздуха из специфических загрязнителей найдены: циклогексанон, циклогексанол, циклогексан, фенол, стирол и альфаметилстирол, метанол, аммиак.

По данным доклада о состоянии окружающей среды Министерства природных ресурсов общий объём выбросов в 2018 году составил 32 327 тыс. тонн. От стационарных источников (промышленные выбросы) 17 068 тыс. тонн, от передвижных (транспорт) 15 259 тыс. тонн, из них на долю автотранспорта приходится 15 108 тыс. тонн, на долю железнодорожного транспорта - 151 тыс. тонн. С 2012 года стационарные источники сократили выбросы на 13,1%, а передвижные выросли на 18,9%.

Рост выбросов от автотранспорта – повсеместное явление. Наш город не является исключением. 

В состав отработавших газов входит алканы, алкены, ароматические углеводороды. В результате частичного окисления углеводородов топлива и продуктов их термической деструкции образуется большое число кислородсодержащих соединений: спиртов, альдегидов и кетонов. Содержание кислородных соединений в выхлопе автомобилей ниже, чем углеводородов, но сами эти соединения чрезвычайно опасны для здоровья человека. Также в отработанных газах присутствуют и полиядерные ароматические углеводороды.

ПАУ образуются и при сжигании топлива в котельных. Количество образовавшихся ПАУ зависит от вида и качества топлива.

В состав выбросов промышленных предприятий входят бензол, толуол, ксилолы, алканы, алкены, органические кислоты, сложные эфиры и т.д. Из неорганических соединений – оксиды азота, диоксид серы (выброс автотранспортом его минимален, т.к. стали использовать топливо, не содержащее примесей соединений серы), оксид углерода, взвешенные вещества.

Источником плохо пахнущих загрязняющих веществ являются свалки твердых отходов, очистные сооружения бытовых стоков. Отходы и сточные воды выделяют серо- и азотсодержащие соединения, такие как меркаптаны, сероводород, аммиак, амины. На свалках в больших количествах выделяется метан. В некоторых зарубежных странах, например, в Австрии и Швейцарии строят установки для нагрева воды, работающие на метане, выделяющегося из отходов.

Выделяющиеся в атмосферу вещества затем попадают в почву и воду, разносятся ветром на большие расстояния. В атмосфере они тоже претерпевают изменения. Из алканов в результате различных реакций образуются алкилнитраты, карбонильные соединения с меньшим числом атомов углерода, чем в исходном углеводороде, метан при фотохимическом окислении переходит в оксид углерода, толуол дает порядка 27 соединений (нитротолуол, бензальдегид, моно- и дикарбонильные соединения).