Отчет за 2021

В данном исследовании были собраны и проанализированы данные мониторинга качества воздуха наземных станций и данные по метеорологическим параметрам в городах Алматы и Нур-Султан из нескольких источников: РГП «Казгидромет», станции посольства США, архив метеорологических данных Rp5.kz. Были проанализированы пространственно-временные вариации взвешенных частиц (пыли), NO2, SO2, CO и PM2.5. Собраны и проанализированы следующие метеорологические параметры: осадки, скорость и направление ветра, температура воздуха. Проведен корреляционный анализ между метеорологическими параметрами и концентрациями загрязняющих веществ.  Среднесуточные и среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в городах Нур-Султан и Алматы были сравнены с рекомендуемыми предельными значениями Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ). 

Анализ данных метеорологического ресурса rp5.kz показал, что зимние месяцы в городах Алматы и Нур-Султан, характеризуются низкими температурами и скоростями ветра, относительно небольшими значениями количества осадков и повышенными значениями влажности воздуха. Таким образом, средние значения температуры в городах Алматы и Нур-Султан составляли -15,4 и -5,8°С, соответственно, что требует дополнительного сжигания топлива (угля, газа, мазута) на ТЭЦ и в домохозяйствах для обогрева зданий. Вместе с тем низкие скорости ветра в городе Алматы (менее 1 м.с.) способствуют накоплению загрязняющих веществ. Были получены слабые корреляции концентрации загрязняющих веществ с отдельными метеорологическими параметрами, поэтому требуются дальнейшие исследования с использованием дисперсионных моделей для более детального изучения влияния метеорологических параметров в комплексе на условия загрязнения.

Анализ данных сайта Airnow.gov показал, что загрязнение воздуха взвешенными веществами PM2.5 в городах Алматы и Нур-Султан достигло критического уровня: значения среднегодовых концентраций PM2.5 для превышают норму ВОЗ (5 мкг/м3) в 3,8–6,4 раза. В городе Алматы значения среднегодовых концентраций PM2.5 (за изученный период) были в 1,5 раза выше, чем в Нур-Султане. При этом, в городе Нур-Султан наблюдается снижающийся тренд концентрации PM2,5. В суточном режиме концентрации PM2,5 были самыми высокими в ночное время во всех сезонах в обоих городах. Концентрации PM2,5 в Алматы и Нур-Султане существенно колебались в зависимости от сезона: среднемесячные значения концентраций PM2,5 в январе были в 5,5 раза (Нур-Султан) и в 11,6 раза (Алматы) выше среднемесячных концентраций в июне.

Анализ данных РГП «Казгидромет» показал, что качество воздуха в городе Алматы хуже, чем в городе Нур-Султан почти во всем загрязнителям (SO2, NO2, CO), кроме взвешенных веществ (пыли). Так, в городе Алматы среднегодовые концентрации SO2, NO2, CO в 2020 году на 94%, на 55%, и на 37% больше, чем в городе Нур-Султан. В целом наблюдается снижающийся тренд среднегодовых концентраций PM, SO2, NO2, CO в обоих городах на 12%-513% в 2020 году по сравнению с уровнем 2015 года (кроме CO в городе Нур-Султан). Улучшение качества воздуха за последние 5 лет может быть результатом постепенного расширения доступа к газу, завершения строительства газопровода «Сарыарка», мерах в секторе транспорта.

Однако, несмотря на некоторый снижающийся тренд концентраций загрязняющих веществ в воздухе (с 2015 по 2020 года), качество воздуха в рассмотренных городах остается опасным для здоровья. Так, в 2015-2020 годах в городах Алматы и Нур-Султан среднегодовые концентрации PM10 и NO2 значительно превышали среднегодовые нормы ВОЗ: в 4-14 раз для PM10 и в 7-16 раз для NO2. Практически все дни в г. Алматы в 2015-2020 гг. концентрация NO2 превышала среднесуточные нормы рекомендованные ВОЗ. В 2015-2020 гг. доля дней с превышением среднесуточной нормы ВОЗ по PM10 в г. Алматы выросло с 55% в 2015 до 77% в 2020. Менее драматичная ситуация с SO2: среднесуточные концентрации SO2 превышали норму ВОЗ не более чем в 3% дней в г. Алматы и не более чем 1% дней в г. Нур-Султане.

Жетысуский район города Алматы лидирует по уровню загрязнения воздуха взвешенными веществами (пыли) и SO2, что может быть обусловлено относительно небольшим расстоянием до двух угольных ТЭЦ (ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3) и сжиганием угля в частном секторе. В городе Нур-Султан различия по двум рассмотренным районам по взвешенным веществам (пыли) и SO2 менее ярко выражено чем по районам Алматы.  Незначительные вариации в Байконырском и Сарыаркинском районах можно обьяснить близостью этих районов к другу другу. В данном исследовании использованы данные ручных постов РГП «Казгидромет», которые расположены только в двух районах Нур-Султана (Байконырский и Сарыаркинский). Для полного анализа пространственных вариаций в городе Нур-Султан, необходимо провести анализ данных в других районах города Нур-Султан (Алматинский, Есильский районы).

В Алматы максимальные среднемесячные концентрации по всем загрязняющим веществам (NO2, SO2, взвешенные вещества (пыль)) были в зимние месяцы. В городе Нур-Султан максимальные среднемесячные концентрации были в зимние месяцы только для SO2 и CO. В городе Алматы более ярко выраженный вклад систем отопления (угольных ТЭЦ, частного сектора) в загрязнение воздуха, чем в городе Нур-Султан, что может быть также частично обусловлено географическим расположением городе Алматы (температурными инверсиями, частыми штилями). Определение точного вклада источников выбросов является предметом для дальнейших исследований.

Существующие данные наземной сети мониторинга качества воздуха дают только массовую концентрацию взвешенных веществ (PM), без определения химического состава взвешенных веществ (PM), поэтому сложно делать выводы об источниках загрязнения воздуха.  Изучение вклада источников выбросов PM2.5 методом химического анализа и рецепторного моделирования предусмотрено в рамках второго и третьего года данного исследования и это позволит получить улучшенное понимание о механизмах загрязнения воздуха в городах Алматы и Нур-Султан.

За короткий срок реализации программы (договор №374 от 9 сентября 2021 г.) был начат процесс приобретения и установка необходимого оборудования и материалов для выполнения поставленной задачи календарного плана «исследование вклада различных источников загрязнения в концентрации мелкодисперсных частиц PM2.5 в атмосферном воздухе с использованием химического анализа для городов Нур-Султан и Алматы».