Оценка качества атмосферного воздуха Санкт-Петербурга в 2015 году проводилась на основании данных, полученных от Автоматизированной системы мониторинга атмосферного воздуха Санкт-Петербурга (далее — АСМ), по нормативам качества атмосферного воздуха и показателям, действующим на территории Российской Федерации, а также по показателям качества атмосферного воздуха, установленным Директивами Европейского Союза.
Результаты представлены по данным, полученным от 22 автоматических станций мониторинга, находившихся в эксплуатации в течение всего годового периода. При оценке качества воздуха учитывалось требование сопоставимости рядов длительных наблюдений. Поэтому среднегодовые значения концентраций загрязняющих веществ «по городу в целом» за период наблюдений с 2001 по 2015 год включительно рассчитывались по одинаковому для всех лет базису – станциям мониторинга, расположенным на территории города, ограниченной линиями Кольцевой автомобильной дороги и Западного скоростного диаметра. Эта территория, характеризуемая относительно плотной застройкой и развитой сетью автомагистралей, далее по тексту условно называется «центральной частью города». Территории, на которых установлены станции №№ 2 (г. Колпино), 11 (г. Сестрорецк), 14 (г. Зеленогорск), 15 (г. Кронштадт), 17 (г. Пушкин), 21 (г. Ломоносов), далее по тексту условно называются «периферийные районы города», станция № 22 – фоновая вблизи восточной границы города.
Концентрации оксидов азота, монооксида углерода, диоксида серы, озона определялись с использованием автоматических средств измерений. Концентрации взвешенных частиц определялись с использованием систем автоматического пробоотбора. Мониторинг 3,4-бензпирена проводился путем автоматического (программируемого) отбора проб и последующего анализа проб в лаборатории. Значения среднемесячных концентраций специфических загрязняющих веществ рассчитывались по результатам лабораторных анализов проб, полученных методом отбора на сорбционные трубки.
Расчет средних (среднемесячных, среднегодовых, средних по городу в целом) концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе проводился в соответствии с действующими нормативно-методическими документами. Для расчета показателей состояния атмосферного воздуха в соответствии с Директивами ЕС данные 20-минутных измерений приведены к периоду осреднения 1 час. Математическая обработка рядов первичных данных осуществлялась с использованием программного обеспечения системы ведения базы данных и программного комплекса AIRVIRO.
Оценка качества воздуха по нормативам качества воздуха и принятым в РФ показателям
Для оценки качества и уровня загрязнения атмосферного воздуха использовались действующие на территории РФ гигиенические нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест: предельно допустимая максимальная разовая концентрация (далее по тексту – ПДК м.р.) для оценки данных 20-ти минутного осреднения и предельно допустимая среднесуточная концентрация (далее по тексту – ПДК с.с.) для оценки концентраций в периодах осреднения от суток до года,
Для оценки качества и уровня загрязнения атмосферного воздуха взвешенными частицами использовались гигиенические нормативы предельно допустимых концентраций взвешенных частиц РМ10 и РМ2,5: предельно допустимая максимальная разовая концентрация, предельно допустимая среднегодовая концентрация (далее по тексту – ПДКс.г.).
Для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха также применялись показатели, установленные Росгидрометом для сравнительной оценки состояния атмосферного воздуха относительно среднего уровня загрязнения по городам России:
— стандартный индекс (далее по тексту – СИ) – наибольшая разовая концентрация загрязняющего вещества за период наблюдения, выраженная в единицах ПДК м.р.;
— наибольшая повторяемость случаев превышения ПДК м.р. за период наблюдения (далее по тексту – НП), выраженная в процентном отношении к общему числу измерений;
— комплексный индекс загрязнения атмосферного воздуха (далее по тексту – ИЗА) – количественная характеристика уровня загрязнения, создаваемая пятью приоритетными загрязняющими веществами с учетом их степени вредности (расчет проведен в виде оценки вкладов загрязняющих веществ в ИЗА).
В таблице 1 приведена классификация уровней загрязнения атмосферного воздуха с использованием указанных показателей. Если СИ и НП попадают в разные градации, то степень загрязнения атмосферного воздуха оценивается по наибольшему значению из этих показателей. Если ИЗА, СИ и НП попадают в разные градации, то степень загрязнения атмосферы оценивается по ИЗА.
Характеристики уровня загрязнения атмосферного воздуха в Санкт-Петербурге в 2015 году основными загрязняющими веществами, озоном, взвешенными частицами РМ10, РМ2.5 представлены в таблицах 2-8.
Как видно из данных, представленных в таблице 2, средние концентрации диоксида азота в центральной части города составляли от 0,5 до 1,3 ПДК, величины СИ – от 0,7 до 3,9, повторяемость случаев превышения ПДК м.р. от 0,0 до 0,1%. На одной из 15-ти станций центральной части города средняя концентрация диоксида азота в воздухе превысила уровень ПДК с.с. По величине СИ (3,9) уровень загрязнения атмосферного воздуха диоксидом азота характеризуется как «повышенный».
Среднегодовая концентрация диоксида азота «по городу в целом» составила 0,8 ПДК с.с., в периферийных районах города – 0,3 ПДК с.с.
Среднегодовые концентрации оксида азота в центральной части города находились в пределах от 0,2 до 1,0 ПДКс.с., величины СИ варьировались от 1,3 до 3,5, повторяемость случаев превышения ПДК м.р. – от 0,0 до 0,5% (таблица 3). По величине СИ (3,5) уровень загрязнения атмосферного воздуха оксидом азота характеризуется как «повышенный». Среднегодовая концентрация оксида азота «по городу в целом» составила 0,4 ПДК с.с., в периферийных районах города – 0,1 ПДК с.с.
Среднегодовые концентрации оксида углерода в местах расположения станций АСМ составляли от 0,1 до 0,2 ПДК, величины СИ – от 0,2 до 4,0, повторяемость случаев превышения ПДК м.р. для всех станций – 0,0 % (таблица 4). По величине СИ (4,0) уровень загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода характеризуется как «повышенный». Среднегодовая концентрация оксида углерода «по городу в целом» – 0,1 ПДК с.с., в периферийных районах города – 0,1 ПДК с.с.
Среднегодовые концентрации диоксида серы в местах расположения станций АСМ составляли от 0,03 до 0,22 ПДК с.с., величины СИ – от 0,0 до 0,4, случаев превышения ПДК м.р. не наблюдалось (таблица 5). По величине СИ (0,4) уровень загрязнения атмосферного воздуха диоксидом серы характеризуется как «низкий». Среднегодовая концентрация диоксида серы «по городу в целом» составила 0,1 ПДК с.с., в периферийных районах города – 0,1 ПДК с.с.
Среднегодовые концентрации мелкодисперсных взвешенных частиц РМ10 в 2015 году (таблица 6), в центральной части города составляли от 0,2 до 0,6 ПДК с.г., в периферийных районах города – от 0,2 до 0,7 ПДКс.г. Максимальные разовые концентрации РМ10 (величины СИ) в центральной части города составляли от 0,1 до 1,9 ПДК м.р., в периферийных районах города – от 1,1 до 3,1 ПДК м.р., повторяемость случаев превышения ПДК м.р. – от 0,0 до 0,2%. Среднегодовые концентрации РМ10 «по городу в целом» и в периферийных районах города составили 0,4 ПДК с.г.
Среднегодовые концентрации мелкодисперсных взвешенных частиц РМ2,5 (таблица 7) в местах расположения станций АСМ составляли от 0,4 до 0,8 ПДК с.г. Максимальные разовые концентрации РМ2,5 (величины СИ) составляли от 0,7 до 2,0 ПДК м.р., повторяемость случаев превышения ПДК м.р. – от 0,0 до 0,1%. Среднегодовые концентрации РМ2,5 «по городу в целом» составили 0,6 ПДК с.г., а в периферийных районах – 0,4 ПДК с.г.
Среднегодовые концентрации озона в центральной части города находились в пределах 0,7–1,4 ПДК с.с., в периферийных районах города – от 1,1 до 1,5 ПДК (таблица 8). Величина СИ (1,4) характеризует уровень загрязнения атмосферного воздуха озоном в городе как «низкий». Среднегодовая концентрация озона «по городу в целом» составила 1,1 ПДК с.с., в периферийных районах – 1,4 ПДК с.с.
Результаты мониторинга 3,4-бензпирена на станциях АСМ представлены в таблице 9 и на рис.1:
Из данных, представленных в таблице 9, видно, что в 2015 году среднегодовые концентрации 3,4-бензпирена не превышали уровень предельно допустимой концентрации (ПДК с.с.). Рисунок 1 иллюстрирует годовой ход концентраций 3,4-бензпирена: более высокие концентрации наблюдаются в холодное время в отопительный период. Среднегодовая концентрация 3,4-бензпирена «по городу в целом» составила 0,3 ПДК с.с. за 2006-2015 гг. и 0,2 ПДК с.с. за 2015 г.
Результаты мониторинга летучих органических соединений — ароматических углеводородов — в целом по городу представлены в таблице 10.
Динамика изменения концентраций основных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе Санкт-Петербурга с 2001 по 2015 год представлена в таблице 11.
Как видно из данных, изменение среднегодовых концентраций практически всех основных загрязняющих веществ по оценке за период последних пяти лет имеет тенденцию слабого спада или сохранения. Концентрации основных загрязняющих веществ в целом по городу в 2015 году по сравнению с 2014 годом претерпели малое изменение.
Проведенный анализ показателей качества атмосферного воздуха Санкт-Петербурга по российским нормативам качества атмосферного воздуха позволяет сделать следующие выводы:
- Значения среднегодовых концентраций основных загрязнителей – оксида углерода, оксида азота, диоксида серы, взвешенных частиц (РМ10 и РМ2,5), а также 3,4-бензпирена, ароматических углеводородов не превышали уровня ПДК с.с. Превышение среднегодовой концентрации диоксида азота на 30% от норматива наблюдалось только на одной станции в Центральном районе (12 станция). Величины среднегодовых концентраций основных загрязняющих веществ имели тенденцию слабого спада или сохранения на уровне прошлых годов.
- По максимальным наблюдаемым разовым концентрациям (по показателю «стандартный индекс») загрязнение атмосферного воздуха в центральной части города оксидами азота и оксидом углерода характеризуется как «повышенное».
- Наибольший вклад в загрязнение атмосферного воздуха города вносят: озон, диоксид азота и оксид азота.
- Средние концентрации оксидов азота и оксида углерода в периферийных районах Санкт-Петербурга ниже, чем в центральной части города. Уровень средних концентраций взвешенных частиц РМ10 и РМ2,5 в периферийных районах и в центральной части города примерно одинаков.
Оценка качества атмосферного воздуха по европейским критериям
Оценка качества атмосферного воздуха Санкт-Петербурга проводилась также в соответствии с критериями, установленными директивой Европейского Союза 2008/50/ЕС «О качестве атмосферного воздуха и чистом воздухе для Европы» от 21 мая 2008 года (далее по тексту Директива 2008/50/ЕС) и директивой 2004/107/ЕС от 15 декабря 2004 года по содержанию кадмия, мышьяка, никеля, ртути и полициклических ароматических углеводородов в атмосферном воздухе.
Директива 2008/50/ЕС установлена взамен «рамочной» Директивы 96/62/ЕС и «дочерних» Директив: 1997/101/ЕС, 1999/30/ЕС, 2000/69/ЕС, 2002/3/ЕС. В дальнейшем предполагается объединить ее с Директивой 2004/107/ЕС.
Директива 2008/50/ЕС формулирует основные принципы стратегии оценки и управления качеством атмосферного воздуха в целях защиты здоровья человека и окружающей среды, устанавливает основные определения, обязанности участников, правила и условия организации мониторинга, критерии оценивания качества воздуха, принципы определения местоположения постов мониторинга, стандартные методы измерений, принципы управления качеством атмосферного воздуха, принципы планирования мероприятий по улучшению качества атмосферного воздуха, условия взаимодействия участников, требования к информационным материалам и к отчетности, меры по реализации планов, принципы установления санкций и переходные положения.
Директива 2008/50/ЕС устанавливает показатели, определяют условия и требования для оценки качества атмосферного воздуха по отдельным загрязняющим веществам: диоксиду серы, оксидам азота, мелкодисперсным взвешенным веществам (РМ10 и РМ2,5), свинцу, бензолу, оксиду углерода, озону.
Директива 2004/107/ЕС устанавливает целевые значения концентраций кадмия, мышьяка, никеля и
3,4-бензпирена, определяет единые методы и критерии оценки концентрации кадмия, мышьяка, никеля, ртути и полициклических ароматических углеводородов в атмосферном воздухе, методы и критерии оценки интенсивности отложений этих веществ, требования к информационным материалам и к отчетности, принципы установления санкций и переходные положения.
В соответствии с Директивами для оценки качества атмосферного воздуха используются показатели предельно допустимых (среднегодовых) значений концентраций загрязняющих веществ и предельного количества эпизодов превышений над установленным уровнем концентрации (в часовом, 8-ми часовом, суточном осреднениях).
Директивы также устанавливают: «пределы терпимости» (временные пределы превышения предельных концентраций), сроки достижения установленных показателей, критерии для организации наблюдений, требования к точности измерений и объёму информации.
Основные показатели для оценки качества атмосферного воздуха в соответствии с Директивами ЕС представлены в таблице 12.
Количество эпизодов (случаев) превышения установленных уровней концентраций загрязняющих веществ с периодом осреднения 1 час или 24 часа определяется из годового массива данных наблюдения – значений концентраций с соответствующим периодом осреднения. При определении количества эпизодов превышения установленных уровней концентраций 8-ми часового осреднения («бегущего среднего») для каждого суточного периода (годового массива данных наблюдения) рассчитываются 24 значения средней концентрации вещества в восьмичасовые периоды, первый из которых определяется с 17:00 предыдущих суток по 01:00 текущих суток, а последний – с 16:00 по 24:00 текущих суток. Максимальная из 24 рассчитанных значений 8-часовая концентрация сравнивается с предельно допустимым значением.
При проведении оценки качества атмосферного воздуха устанавливаются следующие правила:
— Рассматриваются данные только тех станций, на которых соблюдаются требования по минимальному объему данных и по погрешности методик измерений, установленные директивами.
— Если в пределах одной территории или населенного пункта наблюдения по одному веществу ведутся более чем на одной станции, следует воспользоваться данными той станции, где количество эпизодов превышения предельно допустимых концентраций наибольшее.
Результаты оценки качества воздуха Санкт-Петербурга по уровню среднегодовых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе представлены в таблице 14, а также – на рис. 2, 3 и 4.
Из данных, представленных в табл. 14, видно, что уровни среднегодовых концентраций в целом по городу для всех загрязняющих веществ, за исключением бензола, в 2015 году ниже уровня предельно допустимых концентраций, установленных ЕС. Результаты, представленные на рис. 2, показывают, что среднегодовая концентрация диоксида азота на станции № 12 превышает уровень предельно допустимой концентрации, установленной ЕС. Также видно, что концентрации диоксида азота в периферийных районах ниже, чем в центральной части города. Среднегодовые концентрации РМ10 и РМ2,5 (рис. 3, 4) находятся в пределах нормативных значений.
По оценкам за период с 1 мая по 31 июля 2011, 2012, 2013, 2014 и 2015 года значения АОТ40 на станциях не превысили нормативного показателя ЕС (18 000). Наибольшее среднее за 5 лет значение составило: 4878 (станция №14).
Рис. 2. Значения среднегодовых концентраций диоксида азота на станциях АСМ:
Рис. 3. Значения среднегодовых концентраций РМ10 на станциях АСМ:
Рис. 4. Значения среднегодовых концентраций РМ2,5 на станциях АСМ:
Рис. 5 Динамика изменения среднегодовых концентраций диоксида азота в целом по городу и норматива ЕС:
Динамика изменения концентрации диоксида азота в целом по городу показывает колебания среднегодовых концентраций за последние пять лет относительно уровня 2008-2009 годов без их существенного изменения (табл. 14 и рис. 5). Уровень концентрации диоксида азота за этот период практически несущественно снизился и в 2015 году не превышает целевое значение концентрации, установленное Директивами ЕС (40 мкг/куб.м).
Проведенный анализ показателей качества атмосферного воздуха Санкт-Петербурга в 2015 году на соответствие нормативам, установленным Директивами ЕС, позволяет сделать следующие выводы:
Значения среднегодовой концентрации диоксида азота на автоматических станциях мониторинга соответствовали нормативу, установленному Директивами ЕС, кроме одной станции АСМ (станция №12 в Центральном районе).
Показатели качества атмосферного воздуха Санкт-Петербурга по диоксиду серы, оксиду углерода, взвешенным частицам РМ10 и РМ2,5, озону, 3,4-бензпирену соответствовали нормативам, установленным Директивами ЕС, а по бензолу не соответствовали.
Показатели качества атмосферного воздуха Санкт-Петербурга по количеству эпизодов превышения установленных уровней концентраций загрязняющих веществ соответствовали нормативам, установленным Директивами ЕС.
Создать комментарий