Фонд “Almaty Air Initiative” провел анализ качества воздуха в городе за 2024 год и опубликовал результаты в открытом доступе. Было проведено сравнение данных за 2023 и 2024 годы для оценки динамики изменений.
Доступность данных о качестве воздуха помогает жителям оценивать ситуацию, видеть изменения, повышать осведомленность и принимать осознанные решения, а также укреплять доверие между обществом и государством.
О методологии и источниках данных можно почитать ниже.
Среднегодовая концентрация PM2.5 в Алматы в 2024 году составила 24,08 мкг/м³, что в 4,8 раза превышает нормативы ВОЗ.
Хотя показатель снизился на 6 мкг/м³ по сравнению с 2023 годом (30.3 мкг/м³ с превышением норматива в 6.1 раз), ситуация остается критической. Небольшое среднегодовое улучшение объясняется улучшением качества воздуха в январе, феврале, мае и июле 2024 года. Это, вероятно, связано с благоприятными метеорологическими условиями. Однако в декабре 2024 года уровень загрязнения превысил показатели декабря 2023 года.
Для справки: PM2.5 — это мелкие частицы загрязняющих веществ в воздухе диаметром 2,5 микрона и меньше. Эти частицы настолько малы, что могут проникать в лёгкие и даже в кровоток, что делает их опасными для здоровья человека. Высокие концентрации PM2.5 в воздухе могут вызвать респираторные и сердечно-сосудистые заболевания, особенно у детей, пожилых людей и людей с хроническими заболеваниями.
Таблица 1. Среднемесячные концентрации PM2.5 (мкг/м³) в 2023 и 2024 гг.
- качество воздуха с ноября по февраль в Алматы как в 2023, так и в 2024 годах оценивалось как “вредное для здоровья”. При этом, в декабре 2024 года уровень загрязнения (50,6 мкг/м³) оказался на ~10% выше, чем в декабре 2023 года (46,7 мкг/м³).
- в 2024 году концентрация PM2.5 снизилась по сравнению с 2023 годом в январе, феврале, мае, июне и июле.
- в марте, сентябре, октябре и ноябре значения остались примерно на том же уровне (“умеренное”).
Сколько дней в году мы дышим чистым воздухом?
В 2024 году количество дней с чистым воздухом, когда среднесуточная концентрация PM2.5 оставалась в пределах нормативов ВОЗ (среднесуточная норма 15 мкг/м³), увеличилось по сравнению с 2023 годом. Если в 2023 году таких дней было всего 137, то в 2024 их стало 164.
Как видно из таблицы 2, наиболее заметное улучшение произошло в тёплые месяцы — с мая по август 2024 года.
Таблица 2. Количество дней с превышением суточной нормы ВОЗ (15 мкг/м³) в 2023 и 2024 гг.
- 164 дня (~45% времени) приходилось на «здоровый» (зелёный) уровень загрязнения.
- 106 дней (~29% времени) – на «умеренный» (жёлтый).
- 50 дней (~13.7% времени) оценивались как «нездоровые для уязвимых групп» (оранжевый),
- оставшиеся 46 дней (~12.6%) – как «вредный» (красный).
Топ-3 самых “грязных” дня в 2024:
- 6 февраля – среднесуточная концентрация в тот день составила 114 мкг/м³, что в 7.6 раз выше рекомендации ВОЗ и в 3.3 раза выше казахстанской нормы. В некоторых районах эта цифра достигала 194 мкг/м³. Напомним, что среднесуточные нормативы ВОЗ составляют 15 мкг/м³
- 25 декабря – среднесуточная концентрация составила 106.4 мкг/м³, что в 7.1 раз выше нормы ВОЗ, с пиковыми значениями до 156.5 мкг/м³ в отдельных районах, что в 10.5 раз выше нормы ВОЗ.
- 26 декабря – среднесуточная концентрация составила 102.1 мкг/м³, что в 6.8 раз выше нормы ВОЗ, с максимальной концентрацией в 171 мкг/м³ в одном из северо-восточных районов города, что в 11.4 раз выше нормы ВОЗ.
Когда воздух самый грязный?
Концентрации PM2.5 в Алматы заметно варьируются в разные сезоны. Самым «чистым» периодом традиционно остаётся лето с показателем 11,5 мкг/м³, тогда как весной концентрация возрастает до 17,6 мкг/м³. Осенью ситуация начинает ухудшаться — концентрации достигают 25,6 мкг/м³, что во многом связано с началом отопительного сезона и атмосферными инверсиями. А зимой загрязнение достигает максимума (49,9 мкг/м³), что в пять раз превышая летние значения.
Для справки: Атмосферная инверсия — это метеорологическое явление, при котором тёплый воздух расположен над более холодным приземным слоем, создавая своеобразную «крышку», препятствующую рассеиванию вредных веществ в воздухе. Из-за этого в зимние месяцы наблюдаются особо высокие концентрации PM2.5.
Чтобы это выяснить, мы провели кластерный анализ и выделили четыре зоны (см. Рис 3):
Для справки: Кластерный анализ группирует датчики воздуха по схожести показателей PM2.5, что помогает выявить самые загрязнённые и чистые зоны города, а также лучше понять распределение выбросов.
Рисунок 3. Расположение кластеров загрязнения по районам города. Коричневый цвет – северо-восточный кластер, синий – южный, розовый – центральный, желтый – северо-западный.
Рисунок 4. Месячные средние концентрации PM2.5 в 2024 году по районам г. Алматы, в мкг/м³.
Рисунок 5. Среднесуточные концентрации PM2.5 по шкале цветов AQI в 2024 г. по кластерам.
В какое время суток воздух самый грязный?
Концентрация PM2.5 достигает пиковых значений в вечерние часы. Однако пик загрязнения варьируется в разных районах.
- Северо-восток и Северо-запад: В этих районах максимальные уровни загрязнения наблюдаются около 20:00. Горно-долинная циркуляция приводит к тому, что в вечерние часы, когда температура воздуха падает, загрязняющие вещества скапливаются в нижних слоях атмосферы из-за ослабления восходящих потоков воздуха.
- Центральный район: Пик загрязнения также приходится на 20:00, что усиливается плотностью застройки, высокой транспортной нагрузкой и слабым проветриванием из-за рельефа.
- Юг: Здесь максимальная концентрация PM2.5 отмечается около 17:00, что может быть связано с более ранним началом вечерней инверсии и близостью к горным районам, где процессы вентиляции активнее.
Рисунок 6. Динамика изменений качества воздуха в течение суток в разных районах города.
Самый чистый воздух наблюдается в ранние утренние часы, с 4:00 до 6:00, во всех районах города. Это происходит из-за режима потоков воздуха, которые спускались с гор, которые "сдували" загрязняющие вещества вниз по склону в течение ночи, временно улучшая качество воздуха в городе. Особенно это заметно в южной части города, которая ближе к горам.
Влияние горно-долинной циркуляции:
Горно-долинная циркуляция оказывает значительное влияние на суточную динамику загрязнения:
- Днём, под воздействием солнечного нагрева, нагретый воздух поднимается вверх по склонам, формируя долинно-горные ветры, которые переносят загрязняющие вещества из долины в горные районы и верхние слои атмосферы, временно сдерживая их накопление у поверхности земли.
- Ночью, когда горный воздух остывает быстрее, холодные воздушные массы спускаются в долину, формируя горно-долинные ветры, которые приносят загрязняющие вещества в северную часть города. При этом температурная инверсия, часто возникающая вечером, и снижающийся уровень пограничного слоя атмосферы препятствует их вертикальному рассеиванию, что приводит к накоплению загрязнений в приземных слоях атмосферы.
Уникальные особенности районов:
- Центральный район и районы на севере демонстрируют более медленное снижение уровня загрязнения после вечернего пика из-за слабого проветривания.
- На юге, ближе к горам, воздух очищается значительно быстрее благодаря более интенсивной горно-долинной циркуляции. Здесь уже после 22:00 уровень загрязнения снижается до безопасных значений и остаётся низким до 10:00 утра.
Сходства и различия:
Несмотря на различия во времени пиковых значений и скорости очищения воздуха, общая динамика суточных изменений схожа во всех районах. Воздух наиболее загрязнён в вечерние часы, а самые чистые промежутки наблюдаются рано утром. Графики демонстрируют, что временные пики загрязнения связаны, вероятно, с транспортными потоками и другими человеческими активностями.
- Среднегодовая концентрация PM2.5 в Алматы в 2024 году в 4,8 раза превышает безопасные пределы ВОЗ.
- Наблюдается небольшое среднегодовое улучшение (снижение на 6 мкг/м³ по сравнению с 2023 годом), что объясняется улучшением качества воздуха в январе, феврале, мае и июле 2024 года.
- С ноября по февраль воздух в Алматы оставался «вредным для здоровья» как в 2023, так и в 2024 году.
- В декабре 2024 года уровень загрязнения превысил показатели декабря 2023 года.
- Летом воздух в 5 раз чище, чем зимой. Лето 2024 года было самым чистым, с концентрацией PM2.5 на уровне 11,5 мкг/м³, в то время как зимой (декабрь, январь, февраль) загрязнение достигало максимальных значений — 49,9 мкг/м³, что в 5 раз выше летних показателей.
- В 2024 году количество дней с воздухом, соответствующим нормативам ВОЗ (PM2.5 < 15 мкг/м³), увеличилось с 137 до 164. Основное улучшение произошло летом, с мая по август, где число таких дней выросло на 22. В другие сезоны изменений не зафиксировано.
- Качество воздуха варьируется в разные месяцы. Самые “чистые” месяцы - май, июнь, июль, август. Самые “грязные” - ноябрь, декабрь, январь, февраль.
- Северо-восток Алматы — самый загрязненный, юг города в 2 раза чище.
- Качество воздуха варьируется в разное время суток. Самое чистое – с 4 до 6 утра, а самое грязное – с 7 до 9 вечера.
Кроме того, часть датчиков часто выходит из строя, что приводит к нехватке данных за последние несколько лет. В результате снижается качество информации, доступной жителям в реальном времени, и усложняется проведение аналитики, необходимой для объективной оценки экологической ситуации в городе. Более плотная и надежная сеть датчиков позволила бы лучше понимать динамику загрязнения, выявлять ключевые источники и разрабатывать эффективные меры по его снижению.
Для справки: данный отчёт основан на данных, собранных датчиками Clarity с использованием сервисов Clarity и OpenAQ.
В данном отчете анализировалась только концентрация PM2.5. Для полного анализа качества воздуха необходимы данные по другим загрязнителям, таким как диоксид азота, диоксид серы, озон, монооксид углерода и другие.
Clarity — международная компания, чьи датчики работают в 70 странах мира. В Алматы 50 таких датчиков были установлены в 2022 году в рамках совместного проекта Азиатского банка развития и городского акимата.
OpenAQ — глобальная платформа с открытым доступом к данным о качестве воздуха, объединяющая информацию из разных источников для повышения осведомлённости и содействия экологическим инициативам.