Алматылықтар немен тыныс алады: 2023–2024 жж NO₂ ауа ластану деңгейі 

Біз әдетте Алматыда ауа «нашар» тек қыста болады деп ойлаймыз. Бұл AirVisual немесе IQAir сияқты сервистерде көбінесе PM2.5 концентрациясын көрсететін қолданбалармен көрінеді. Бірақ жазда да қала ауасы таза болудан әлі алыс.

Алматыда күн сайын 600 000-нан астам автокөлік қозғалады және олар әлі де ауаның негізгі ластау көздерінің бірі болып табылады. Қала ауасы жүздеген ластаушы заттарды қамтиды: PM2.5 және PM10, күкірт диоксиді (SO₂), көміртек оксиді (CO), азот диоксиді (NO₂) мен оксиді (NO), фенол, формальдегид, озон, кадмий, мышьяк, қорғасын, хром, никель, бензапирен, бензол, этилбензол, хлорбензол, пара-, мета-, орто-ксилолдер және т.б.

Олардың ішінде ең улы әрі кең таралған ластаушылардың бірі — NOx, яғни азот оксидтері тобына жататын NO₂ және NO. Бұл газдар негізінен жанармай жану кезінде пайда болады. Ең қауіптісі — NO₂, ол PM2.5 және жергілік озон түзілулеріне ықпал етеді.

Almaty Air Initiative қоры Алматыда алғаш рет 2023 және 2024 жылдар бойынша NO₂ бақылауын қамтитын зерттеу жүргізді.

NO₂ және оның адам денсаулығына зияндылығы

Дүниежүзілік денсаулық ұйымының (ДДҰ) дерегіне сүйенсек, NO₂-не ұзақ тәуелділік өкпе функциясының нашарлауына, демікпенің асқынуына және респираторлық аурулар бойынша ауруханаға жатқызу деңгейінің көбеюіне әкеледі. Бұл әсіресе балалар, қарттар және созылмалы тыныс жолдарымен ауыратындар үшін қауіпті.

2022 жылғы халықаралық зерттеу бойынша, балалар арасында демікпе жағдайларының шамамен 16%-ы NO₂ жоғары деңгейімен байланысты. Қытай ғалымдарының зерттеуі NO₂-не ұзақ тәуелділіктің балаларда ауыз қуысының қатерлі ісігі сияқты онкологиялық ауруларға әкелетінін көрсетеді: бір жылдан кейін қауіп +7,2 %, ал үш жылдан кейін +11,5 % болып табылады.

NO₂ ми мен жүйке жүйесіне де зиян. Ол есте сақтау, назар аудару мәселелерін, балалардың IQ-ының төмендеуін, деменция сияқты нейродегенеративтік ауруларына шалдығу қаупін арттыра отырып, мидағы қабыну мен оксидативті стресске әсер тигізеді, нейрондарды зақымдайды және когнитивті функцияны бұзады.

NO₂ Алматыда қайдан пайда болады?

Автотранспорт – азот оксидінің басты көзі. ҚР ІІМ дерегіне сәйкес, қаладағы автопарктің 31%-ын 20 жылдан асқан ескі көліктер құрайды. Олар көбінде экологиялық стандарттарға сай емес және катализаторсыз эксплуатацияланады.

Сонымен қатар, техосмотр жүйесінің сенімсіздігі мыңдаған күрделі парникті газдар шығаратын көліктердің жолдарда жүруіне септігін тигізеді.

Тағы да NO₂-не үлес қосатындар: көмір жағатын ЖЭО-2 және ЖЭО-3, жеке үйлер, қазандықтар, моншалар.

Жыл бойы жұмыс істейтін көліктер, әсіресе жазда, фондық NO₂ деңгейін қалыптастырады. Өйткені, басқа көздер қыс мезгілінде ғана белсенді.

NO₂ бойынша ресми деректер (Қазгидромет, 2024)

Қазгидромет деректері бойынша 2024 жылы Алматыда 11 000-нан астам NO₂ концентрациясының шекті рұқсатты концентрациядан (ШРК) асыру жағдайы тіркелген. Бұл айына орташа есеппен 900 рет, күн сайын шамамен 30 рет деген сөз (ШРК максимум – 200 µg/m³, тәуліктік – 40 µg/m³). Бұл деректер ауа ластануының жемі сәулесінің тұрғындар үшін тұрақты қауіп төндіретінін көрсетеді.

Еуропалық Одақ директивалары бойынша NO₂-нің 1 сағаттық максималды концентрациясының ШРК-дан асыру жағдайлары жыл ішінде 18 реттен аспауы тиіс — бұл тек өте сирек қолайсыз ауа райында рұқсат етіледі. Алматыда болса бұл деңгейлер тұрақты түрде байқалады.

Осындай статистика NO₂-не қатысты халықаралық стандарттар шегінен анық асып түскенін көрсетеді.

Almaty Air Initiative зерттеуі

Біз Алматы бойынша 2023–2024 жылдар арасындағы 50-ден астам локациядан сағаттық NO₂ мәліметтерін талдадық. 2022 жылы АБД бағдарламасы аясында орнатылған датчиктерді пайдаланып, тіркемелерді:

• Маусымдық және апталық ластану өзгерістері бойынша зерттедік
• Халықаралық стандарттармен салыстырдық
• Әр ауданға тән тәуліктік ритмдерді анықтадық
• Мониторингті жетілдіру және ауа ластану салдарымен әрекет ету бойынша ұсыныстар жасадық

ДДҰ нормативтерінен 4 және одан да көп есе артық

ДДҰ нормативтерімен салыстырғанда, 2023 жылы NO₂-нің жылдық орташа концентрациясы 4,6 есе, ал 2024 жылы 4,2 есе жоғары болды (төмендегі кестені қараңыз). Біз көрсеткіштерді ДДҰ стандарттарымен салыстырдық, өйткені Қазақстанда NO₂ концентрациясына арналған ресми жылдық норма жоқ (тек тәуліктік және айлық орташа нормативтер қолданылады).

Кесте 1. NO₂ жылдық орташа мәндері және ДДҰ нормасымен салыстыру

Қыстағы NO₂ деңгейі жазғыдан жоғары

Қыста NO₂ концентрациясы жазға қарағанда 2.3 есе жоғары. Қаңтар мен желтоқсанда азот диоксидінің деңгейі ең жоғары шектерге жетеді. 2023 жылдың қаңтарында шамамен 130 мкг/м³ және 2024 жылдың желтоқсанында шамамен 105 мкг/м³, ал жазғы айларда 35–45 мкг/м³ дейін төмендейді.

Маусымдық тәуелділік айқын көрінеді. Қаңтардан шілдеге дейін концентрациялардың біртіндеп төмендеуі және қазаннан желтоқсанға дейін өсуі байқалады, бұл ластану деңгейінің маусымға аса тәуелді екенін көрсетеді.

Жалпы көрініс пен шектік көрсеткіштер 2023 және 2024 жылдары айлар бойынша аздаған айырмашылықтарға қарамастан сақталады. Бұл деректердің сенімділігін растайды.

Бұл жағдай бірнеше себеппен түсіндіріледі. Қыста Алматыда планетарлық шекаралық қабаттың биіктігі төмендейді және жиі температуралық инверсия орын алады – жер бетінде суық ауаны үстінен жылы ауа жауып, ластаушы заттар таралмай қалады. Осы кезеңде ЖЭО және жеке үйлерден көмір жағудан шығатын қалдықтар артады. Сонымен қатар, қыста аңғардағы желдің әлсіздігі мен ауаның тұрып қалуы желдетуді нашарлатады.

PM2.5 секілді, азот диоксидіне де қысқы жоғарғы шектер мен жазғы төмендеулер тән. Демек, бұл ауа сапасының нашарлауы негізінен суық мезгілге тиесілі екенін көрсетеді.

Жылына таза күн болмады

Тәуліктік деректерге сүйене отырып, «таза» (25 мкг/м³ төмен) және «лас» (25 мкг/м³ жоғары) күндердің санын есептеуге болады. Ең таза кезеңдерде де орташа концентрациялар ДДҰ-ның қысқамерзімді ұсыныстарынан (тәулігіне 25 мкг/м³) асып кетеді.

2024 жылы 0 күн Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының NO₂ бойынша нормасына (25 мкг/м³ төмен) сай келді.

112 күн бойы ластану деңгейі орташа деңгейде (25–40 мкг/м³) болды – бұл ДДҰ нормасынан жоғары, бірақ Қазақстан стандарттары бойынша қабылданатын деңгей.

Өткен жылдың көп күндері «сары» аймақта болды. 207 күн бойы NO₂ деңгейі 40 мкг/м³-тан асып, ауа ластану деңгейі балалар, қарттар, демікпесі барлар үшін зиянды болды.

Тағы 47 күнде NO₂ концентрациясы 100 мкг/м³-тан асты. Ал бұл бүкіл халық үшін  өте қауіпті деңгей деп саналады.

Қыста лас, жазда да лас:
PM2.5 пен NO₂ салыстыру

Салыстыру үшін PM2.5 бойынша ластану күнтізбесін қарастырайық. 2024 жылы Алматыда PM2.5 концентрациясы ДДҰ-ның тәуліктік нормасы (15 мкг/м³) шегінде болған «таза» күндер саны – 164. Ал NO₂ бойынша – небәрі 16 күн. Бұл азот диоксидінің созылмалы жоғары деңгейін және оның экологиялық қауіп ретінде елеусіз қалуын көрсетеді.

PM2.5 ластануы маусымдық ерекшелікті айқын көрсетсе (қыста күрт өсу, жазда төмендеу), NO₂ деңгейі жыл бойы, соның ішінде жазда да, жоғары күйінде қалады. Бұл азот диоксидінің ластануының негізінен көліктік сипатта екенін көрсетеді, ал PM2.5 көбіне маусымдық жылытуға байланысты.

Ең лас және ең таза кезеңдер

Ең лас ай: 2024 жылғы ақпан (109 мкг/м³). Қалалық орташа NO₂ концентрациясының ең жоғары деңгейлері ақпан айының ортасында тіркелді: үш күн қатарынан өте жоғары, бүкіл қала тұрғындарының денсаулығына қауіпті деңгейлер болды. Деректерге сүйене отырып, 2024 жылғы NO₂ бойынша ең «лас» үш күнді анықтауға болады:

• 17 ақпан – 163 мкг/м³: жылдың алғашқы шыңына айналды, себептері – суық ауа райы, жылыту және атмосферада ластаушылардың таралмауы;
• 19 ақпан – 165 мкг/м³: бүкіл қала бойынша орташа деңгей, метеожағдай ластаушылардың жиналуына қолайлы болған;
• 20 ақпан – 174 мкг/м³: NO₂-нің қала бойынша абсолютті ең жоғары орташа мәні тіркелді – бұл ДДҰ ұсынған тәуліктік нормадан 5 есе жоғары.

Өкінішке қарай, бізде осы күндері NO₂ күрт өсуіне не себеп болғанын нақты анықтауға мүмкіндік беретін жеткілікті аналитикалық деректер жоқ.

Ең таза ай: 2024 жылғы мамыр – 34.5 мкг/м³
Тәуліктік концентрациялардың өзгеруі
Жылдың кез келген мезгілінде жұмыс күндері NO₂ концентрациясы таңертең және кешке жоғары болады. Ең лас уақыт – сағат 7:00-ден 8:00-ге дейін және 20:00-ден 21:00-ге дейін. Ластану деңгейіне атмосфералық шекаралық қабат әсер етеді. Ол не лас бөлшектер мен газдарды жерде “қамап” қояды (таңертең және кешке), не күндіз жоғары көтеріліп, лас ауаның таралуына мүмкіндік береді.

Қаланың әртүрлі бөліктеріндегі концентрациялардың өзгеруі
Алматыдағы ластану деңгейіне топография мен микрометеорология әсер етеді.
Қалалық тәуліктік ластану ырғақтарына сүйене отырып, екі кластер анықталды: солтүстік кластер (негізінен, Алатау, Жетісу және Түрксіб аудандарындағы мониторинг нүктелері) және оңтүстік кластер (негізінен, Бостандық, Медеу және Әуезов аудандары).
Оңтүстік кластерде тәуліктік ауытқулар аз, бірақ ластану деңгейі сәл жоғары. Бұл жел өтімділіктің төмендігімен және датчиктердің жергілікті көздерге қатысты орналасуымен байланысты болуы мүмкін.

Кластер 1 (қою көк) – таңертең және кешке орташа шыңдары бар аудандар. Бұл кластерге негізінен қаланың солтүстік бөлігіндегі (Алатау, Жетісу, Түрксіб) NO₂ мониторинг нүктелері жатады. Сонымен қатар, бұл кластерге жататын нүктелерді қаланың басқа бөліктерінен де кездестіруге болады.

Кластер 2 (ашық көк) – бұл кластер нүктелеріне күндізгі концентрацияның төмендеуі азырақ тән. Бұл кластердің көп бөлігі қаланың оңтүстік бөлігінде – Бостандық, Медеу және Әуезов аудандарында орналасқан.

Қалалық таралуы төменде көрсетілген:
Ауадағы ластаушы заттардың концентрациясы неге осындай динамикаға ие?
2022 жылғы зерттеу Алматы қаласында планетарлық шекаралық қабаттың (ПШҚ) деңгейі (графиктегі қара сызықпен көрсетілген) жыл және тәулік ішінде қалай өзгеретінін көрсетті. Бұл өзгерістер ластаушы заттардың концентрацияларына тікелей әсер етеді.

Таңертең және кешке ПШҚ ең төмен биіктікте болған кезде, жер бетіндегі ауа “қамалып” қалады. Яғни, тікелей араласу болмағандығының себебінен ластаушы заттар жиналады. Күн көтерілген кезде бұл төменгі қабат қызады, ПШҚ көтеріледі, және ластану белсендірек таралады, нәтижесінде жер деңгейінде концентрациялар төмендейді. Кешке қарай, керісінше, қабат күрт төмендейді – және ластану қайтадан артады.

Бұл тәуліктік “толқын” PM2.5 талдауларында айқын байқалады (сілтемені қараңыз) және осыған ұқсас тәуліктік үлгі азот диоксиді үшін де байқалады. Бұл ластаушы заттардың ПШҚ динамикасымен тығыз байланысты екенін дәлелдейді: олар түнде және таңертең жиналып, күндіз таралады.

Басқаша айтқанда, ауаның тәуліктік ластану ауытқулары тек шығарындыларға ғана емес, атмосфера физикасына да байланысты.

Апта күндері бойынша орташа NO₂ концентрациясы
Жұмыс күндері, әсіресе таңертең және кешке, концентрация сәл жоғары. Демалыс күндері көрсеткіш сәл жақсарады, әсіресе жылы маусымда. Кластерлер бойынша орташа деңгейлер салыстырмалы, бірақ 2-ші кластерде күн сайынғы көрсеткіш орта есеппен 1–2 мкг/м³ жоғары. Жұмыс және демалыс күндеріндегі айырмашылықтар көлік қозғалысының азаюымен, моншаларда көмір жағудың артуымен және т.б. жайттармен байланысты болуы мүмкін.

Апта күндері бойынша тәуліктік динамика
Жұмыс күндеріндегі шекті мәндер таңғы және кешкі көлік қозғалысының артуымен байланысты болуы мүмкін. Түскі уақытта көлік белсенділігінің салыстырмалы түрде төмендеуі және ПШҚ деңгейінің көтерілуі NO₂ концентрациясының қисығындағы төмендеуді түсіндіреді.

Алдыңғы зерттеулерде біз Бостандық және Медеу аудандарында PM2.5 деңгейі күн ішінде артатынын, “төбе” тәрізді пішін түзетінін көрсеттік. Бұл PM2.5-тің инерциялы, жиналуға бейім және күндізгі уақытта атмосфераның төменгі қабатынан немесе жергілікті көздерден белсенді келіп тұратынымен байланысты. Ал NO₂ әлдеқайда ұшқыш және атмосфералық өзгерістерге, соның ішінде таралуға, жылдамырақ жауап береді.

Кластерлер бойынша тәуліктік үрдістер маусым ауысса да сақталады, бірақ жылы мезгілде концентрациялар айтарлықтай төмендейді.

Сеул, Мадрид және Лондон сияқты мегаполистер тәжірибесі көрсеткендей: азот диоксиді шығарындыларын азайту – қолжетімді мақсат. Бірақ ол үшін Алматыға да маңызды болатын жүйелі шаралар қажет:

Ластануды азайту және денсаулықты қорғау бойынша ұсыныстар:

• Газ және электр қуатындағы қоғамдық көлікті дамыту және қолжетімді ету. Сеулде автобус парктерін экологиялық отынға көшіру – көлік шығарындыларын азайтудың негізгі факторларының бірі болды.
• Көмірмен жылыту жүйесін газға көшіру. Қытайда тұрғын үй секторын жаппай газдандыру қыс мезгілінде ауа сапасын күрт жақсартты. Алматы да жекеменшік үйлер мен қазандықтардағы көмірден бас тарту арқылы бұл қадамды қайталай алады.
• Жылыту және өндіріс көздеріне фильтрлер орнату. Қосымша тазарту жүйелері ірі және шағын көздерден (ЖЭО-дан жекеменшік үйлерге дейін) азот оксидтері шығарындыларын азайтуға көмектеседі.
• Қысқа қашықтықтарға жаяу және велосипедпен жүруді ынталандыру. Копенгаген мен Амстердам қалалық инфрақұрылымды өзгерту арқылы көлікке тәуелділікті және ауа ластануын қалай азайтуға болатынын көрсетті.
• Көлік құралдарын техникалық байқаудан өткізуді және жолдағы шығарындыларды бақылауды күшейту. Дамыған елдерде жыл сайынғы техникалық тексерістер жұмыс істейтін құрал ретінде экологиялық талаптарға сай келмейтін көліктерді жолға шығармайды. Сингапур мен Жапонияда қосымша интеллектуалды бақылау жүйелері нақты уақыт режимінде ластаушы көліктерді анықтауға мүмкіндік береді.
• Қала аумағында шығарындылар төмен аймақтарын (LEZ) енгізу. Лондон, Париж және Милан мұндай аймақтардың NO₂ концентрациясын тиімді азайтып, экологиялық көлікке көшуге ынталандыратынын дәлелдеді.

Қалалық ортада NOx-тың денсаулыққа зиянды әсерін азайту үшін осы ұсыныстарды орындаңыз:

• Адамдар көп жүретін жолдардың жанында ұзақ уақыт болмаңыз, әсіресе кептеліс кезінде. Бұл серуендеуге де, көше бойындағы жазғы террасалар мен балалар алаңдарына да қатысты.
• Жол бойында спортпен шұғылданбаңыз. Серуендеу мен дене белсенділігі үшін парктерді, өзен жағалауларын немесе тауға жақын аудандарды таңдаңыз.
• Ауа сапасын мобильді қосымшалар (мысалы, IQAir немесе AirVisual) арқылы бақылап, ластану деңгейі жоғары күндері сыртта физикалық белсенділіктен бас тартыңыз.
• Бөлмелерді таза ауа кезінде – таңертең ерте, кешке немесе жаңбырдан кейін желдетіңіз.
• Егер жолға жақын тұрсаңыз, кептеліс сағаттарында терезелерді жабыңыз.
• Кептелісте тұрғанда терезе ашпаңыз – бұл жағдайда көліктің ішіндегі ауа ластануы 40%-ға дейін көтерілуі мүмкін. Әсіресе, егер жаныңызда түтіндеген көліктер тұрса.
• Үйде, әсіресе жатын және балалар бөлмелерінде ауа тазартқыштарды пайдаланыңыз.
• Көлігіңізді техникалық жағынан жақсы күйде ұстаңыз және уақтылы тексеруден өткізіңіз. Бұл тек өз денсаулығыңызға ғана емес, бүкіл қала ауасына да оң әсер етеді.

Осы қарапайым қадамдар сіз бен отбасыңызды ғана емес, сондай-ақ таза ауаны норма ретінде қабылдайтын қалалық мәдениетті қалыптастыруға көмектеседі.

Almaty Air Initiative қоры Clarity Movement, Азия Даму Банкі мен “Эко Алматы” ЖШС-ге азот диоксиді бойынша деректерді ұсынғаны үшін алғыс білдіреді.