В последние годы экологи и врачи активно поднимают проблему содержания в атмосферном воздухе мелкодисперсных частиц, обозначаемых как PM2,5. Источниками их появления могут быть двигатели внутреннего сгорания, промышленные предприятия, лесные пожары и другие как антропогенные, так и природные факторы. В городской среде их больше, а по химическому составу мелкодисперсный аэрозоль намного токсичнее, чем в условиях дикой природы.

Ранее содержанию частиц PM2,5 в воздухе не уделяли много внимания, однако исследования Всемирной организации здравоохранения, проведённые в последнее десятилетие, показали, что PM2,5 являются едва ли не ключевым фактором, влияющим на здоровье человека и продолжительность жизни.

Мы решили провести эксперимент и прошлись с прибором, измеряющим содержание в воздухе частиц PM2,5, по Екатеринбургу. Мы замерили уровень содержания частиц PM2,5 в нескольких точках в пределах Екатеринбурга, чтобы выяснить, насколько безопасно дышать воздухом в нашем городе.

Что такое PM2,5

PM2,5 – это воздушный загрязнитель, в состав которого входят твердые микрочастицы и мельчайшие капельки жидкостей размером от 10 нанометров до 2,5 микрометров. Частицы РМ2,5 иногда ещё обозначают FSP (fine suspended particles), fine particulate matter, fine particles, мелкодисперсные взвешенные частицы, тонкодисперсная пыль.

Частицы могут либо непосредственно выбрасываться в атмосферный воздух (первичные РМ), либо образовываться в атмосфере из таких газообразных прекурсоров, как двуокись серы, окислы азота, аммиак и неметановые летучие органические соединения (вторичные частицы).

К антропогенным источникам относятся двигатели внутреннего сгорания (как дизельные, так и бензиновые), твердые виды топлива (уголь, бурый уголь, тяжелая нефть и биомасса), сжигаемые для выработки энергии в бытовом секторе и в промышленности, другие виды промышленной деятельности (строительство, добыча полезных ископаемых, производство цемента, керамики и кирпича и плавильное производство), а также эрозия дорожного покрытия вследствие движения автотранспорта и истирания тормозных колодок и шин.

Вторичные частицы образуются в воздухе в результате химических реакций газообразных загрязняющих веществ. Они являются продуктом происходящей в атмосфере трансформации окислов азота, которые выбрасываются главным образом автомобильным транспортом и при некоторых промышленных процессах, и двуокиси серы, образующейся в результате сжигания, содержащего серу топлива. Вторичные частицы в основном содержатся в мелкодисперсных РМ.

Массовая концентрация РМ2,5 является ключевым параметром для оценки качества воздуха и его угрозы для здоровья человека. По нормам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) предельно допустимый среднегодовой уровень РМ2,5 – не более 10 мкг/м³, а среднесуточный – не более 25 мкг/м³.

К слову, в России наиболее низкие показатели средней продолжительности жизни наблюдаются в Сибирском и Дальневосточном федеральном округах — как раз тех территориях, в которых для выработки тепла в основном используются угольные котельные и электростанции (из-за отсутствии газификации). А электростанции на угле дают набольшие выбросы мелкодисперсных частиц в атмосферу. Возможно, это является косвенным признаком влияния PM2,5 на продолжительность жизни. Не зря, видимо, учёные из Сибирского отделения РАН накануне выборов решили засекретить доклад о состоянии воздуха в городах Сибири.




В мире есть несколько сервисов и служб, занимающихся мониторингом уровня частиц PM2,5. Крупнейший онлайн-мониторинг воздуха — The World Air Quality Index. Он показывает индекс качества воздуха в населённых пунктах по всему миру (однако Россия на этой карте является «белым пятном» – мониторинг ведётся лишь в нескольких городах). Индекс этот считается по всем воздушным загрязнителям. И основной из них — именно РМ2,5. Есть ещё частицы PM10 и PM 0,1, но их влияние на человека менее значительно.


В отличие от крупных частиц, PM2,5, преодолевая биологические барьеры, попадают внутрь организма и поэтому угрожают человеческому здоровью. Эти частицы способны проникать глубоко в легкие и оседать там. Некоторые частицы ввиду своего малого размера могут проникать и дальше – в кровеносную систему. Как показали исследования ВОЗ, вдыхание воздуха с частицами PM2,5 провоцирует 3% смертей от заболеваний дыхательной и сердечно-сосудистой систем, и 5% смертей от рака лёгких.

Тонкодисперсная пыль опасна ещё и тем, что при её ежедневном вдыхании нет мгновенной негативной реакции. Вдыхание частиц PM2,5 имеет накопительный эффект, который с течением жизни приводит к серьёзным проблемам со здоровьем. Именно поэтому в отчете ВОЗ речь идёт о хроническом воздействии данных частиц на организм человека, под которым жители крупных городов находятся каждый день. Согласно данным недавнего исследования, из-за частиц PM2,5 ежегодно умирают 30 тысяч жителей США. С содержанием PM2,5 даже связывают подростковую агрессию.


Согласно данным с международного сайта мониторинга качества воздуха AirQualityIndex, частицы PM2,5 являются главным загрязнителем атмосферы Екатеринбурга.




При этом ГКУ Свердловской области «Центр экологического мониторинга и контроля» в своих ежедневных сводках о состоянии атмосферного воздуха не публикует данные по содержанию частиц PM2,5, информируя лишь о содержании частиц PM10 – более крупных и менее опасных для здоровья человека. Причём публикует без указания количественного показателя, если ПДК в пределах нормы. К примеру, 21 мая 2021 года на сайте областного учреждения не было зафиксировано превышения ни по одному из показателей, в том числе PM10. Станция, производящая эти замеры, находится на улице Татищева.

Пункт 1. На внутрирайонной улице

А мы прошлись по другим улицам, чтобы замерить более важный показатель PM2,5.

Первой точкой стала улица Колмогорова, где мы включили прибор, находясь на плотине на реке Ольховка. Это внутрирайонная улица с не очень плотным движением, рядом находятся, в основном жилые дома.



Показатель содержания частиц PM2,5 в воздухе составил 44 мкг/м³. Напомним, предельный среднесуточный уровень их содержания по критериям ВОЗ не должен превышать 25 мкг/м³.

Пункт 2. В парке

Второй замер мы сделали в парке УрГУПС, который в последнее время часто попадает в новости из-за кампании местных жителей против его застройки. На пирсе на берегу Городского пруда показатель составил 38 мкг/м³ – Уже ниже, но всё равно за пределами суточной нормы. Впрочем, направление ветра в тот момент было со стороны Макаровского моста, где ведутся строительные работы. Возможно, это сказалось на результате замера.



Пункт 3. На магистральной улице

На более оживлённой улице Челюскинцев, вопреки ожиданиям, прибор не показал высоких значений – мы долго находились в районе проезжей части напротив здания Управления железной дороги, но показатель PM2.5 был стабильно в пределах между 40 и 45 мкг/м³.



Пункт 4. Во дворах

Далее мы зашли во двор на улице Стрелочников. Благоустройство во дворе оставляет желать лучшего – пыльные проезды, парковки на газонах. После отъезда одного из таких «гряземесов» датчик показал усугубление ситуации с PM2,5 – 50 мкг/м³. На самой лице Стрелочников результат оказался чуть лучше – 44 мкг/м³.



Пункт 5. Самое грязное место

Значительное повышение концентрации частиц PM2,5 мы внезапно обнаружили, когда шли по району, а впереди нас шёл человек с горящей сигаретой. Причём шёл он на приличном удалении – примерно в восьми – десяти метрах от нас. Несмотря на это, показатель уровня PM 2,5 подскочил до 57.

Мы решили проверить, какой уровень PM2,5 будет зафиксирован в непосредственной близости от курильщика – попросили статиста закурить, и в результате увидели самое высокое значение PM2,5 за день – 246.



Повторные замеры в тех же местах спустя 10 дней

Первые замеры мы сделали 11 мая, а 21 мая прошлись по тем же местам и повторно измерили уровень содержания в воздухе PM2,5.

Результаты оказались следующие:



Во время второго замера уровень содержания PM2,5 оказался ниже во всех точках. С чем это связано, точно сказать нельзя — видимого загрязнения в воздухе не наблюдалось. Впрочем, мелкодисперсные частицы на то и мелкодисперсные, что их не видно невооружённым глазом. Возможно, сыграло роль то, что к 21 мая на деревьях уже полноценно распустились листья, выполняющие функцию по задерживанию пыли. К слову, на сайте ГКУ СО «Центр экологического мониторинга и контроля» ни 11-го, ни 21 мая не было зафиксировано превышения ПДК ни по одному из показателей. А международный сайт мониторинга загрязнения воздуха iqair.com 21 мая также показал значительное снижение уровня PM2,5 в воздухе – с 21,1 мкг/м³ до 5,1 мкг/м³. Но даже при этом PM2,5 остался самым главным загрязнителем атмосферы города:



Выводы

Конечно, делать глобальные выводы после двух дней измерений в полевых условиях не стоит. Однако исходя из полученных результатов несколько выводов всё-таки напрашиваются. Во-первых, о том, что внутри города концентрация частиц PM2,5 колеблется незначительно – с некоторым понижением в районе парков и рядом с водой, и повышением рядом с пыльными внутридворовыми проездами и магистралями. Если в городе наблюдается высокий уровень содержания частиц PM2,5, то нигде от него не скрыться – разве что в закрытом и хорошо увлажнённом помещении.

Во-вторых, о том, что воздух в Екатеринбурге далеко не самый грязный. 11 мая рекомендованный ВОЗ уровень загрязнения был превышен во всех точках, где мы измеряли, однако это разовый показатель, а не среднесуточный. Если брать данные с сайта waqi.info, во многих городах Восточной Европы, Азии и Латинской Америки среднесуточный показатель стабильно выше. Российских городов на карте почти нет, но в тех, где мониторинг ведётся (Томск, Челябинск, Красноярск) этот показатель опять же выше, чем в Екатеринбурге.

Также можно сделать вывод о том, что с точки зрения содержания частиц PM2,5 самые неблагоприятные места – рядом с курящими людьми. Не зря, видимо, так много говорят о вреде пассивного курения.

Впрочем, не нужно и забывать, что содержание PM2,5 пусть и важный, но далеко не единственный показатель качества воздуха – для полной картины нужно смотреть и другие показатели, в комплексе — диоксид азота, диоксид серы, CO и другие. По идее этим должен заниматься ГКУ СО «Центр экологического мониторинга и контроля», однако глядя на ситуацию с воздухом в последние дни своими глазами, к публикуемым там данным возникают вопросы – ведь несмотря на видимый смог, например, в ночь с 19 на 20 мая, на его сайте отображалась информация, что все показатели были в пределах нормы.

Поддержать редакцию