CC BY
182
НАУЧНЫЕ СТАТЬИ Гидрометеорология и экология
№2 2020
ЭОЖ 504.3.054
Техн. гылым. канд. Л.С. Курбанова1 Техн. гылым. канд. Б.Х. Тусупова1 Техн. гылым. канд. С.М. Нурмакова Хим. гылым. канд. А.К. Мекебаева1
Б.К. Жаксылык1
АЛМАТЫ ЦАЛАСЫ АУАСЫНЬЩ АЗОТ ДИОКСИД1МЕН ЛАСТАНУЫН ГАЖ ТЕХНОЛОГИЯСЫН ЦОЛДАНУ АРЦЫЛЫ
БАГАЛАУ
ТYйiн свздер: атмосфера, ластану, АЛИ, ГАЖ технологиясы
Бершген мацалада Алматы цаласыныц атмосфералыц ауасыныц ластануына багалау ЖYргiзiлдi. Сонымен цатар Алматы цаласыныц эр ауданында орналасцан бацылау бекеттертщ деректерi бойынша ластаушы заттарга сипаттама бере отырып, ГАЖ технологиясы арцылы ArcGIS компьютерлiк багдарламаларыныц квмегiмен ауаныц ластануы бойынша деректер енгiзiлген картасы салынды.
Карта арцылы Алматы цаласыныц аудандарында азот диоксидiмен басым ластанган аудандар аныцталды.
Атмосфералыц ауаныц ластануы бYгiнгi республиканьщ iрi жэне енеркэсштш цалаларыныц езекп проблемаларыныц бiрi болып табылады. Олардыц шшде зиянды заттардыц шогырлануы бойынша Алматы цаласы кеш бастап т^р. Алматы цаласында атмосфералыц ауаны ластаушы непзп кездерi автокелiк, енеркэсiп кэсiпорындары, цатты отынмен жылытуды пайдаланатын жеке т^ргын YЙ секторы, цаланыц мацында орналасцан жылу электр станциялары болып табылады. Когамдыц дамудыц цазiргi кезещне тэн белгiлерi цалалардыц жылдам есуi жэне онда т^ратын адамдар саныныц артуы болып табылады [2].
Елдi мекендерде атмосфералыц ауаныц азот диоксида кемiртегi оксидi, кYкiрт диоксидi, формальдегид, ^юрт сутегi, елшенген заттар, фенол, аммиак сияцты ластагыштармен ластануыныц жогары жэне ете жогары децгейiнiц негiзгi кездерк
1 эл-Фараби атындагы ^аз¥У, Алматы, Казацстан
2 Сэтбаев Универиситетi, Алматы, ^азацстан
7
1) ;алалы; келшпен автожолдардыц жYктелуi - автокелштщ бензиндi жэне дизель отыныньщ кеп компоненттiлiгi елдi мекендердщ атмосфералы; ауасын азот диоксидiмен, KeMipTeri оксидiмен, органикалы; заттармен жэне т.б. ластаудыц HerÍ3ri газдершщ 6ipi болып табылады, ал тiптi жа;сы желдетiлетiн ;алаларда да автожолдардыц жогары жYктелуi ауа атмосферасында зиянды ;оспалардыц жиналуына экеледц
2) eнеркэсiп кэсiпорындарынан эмиссияларды тарату - енеркэсш eнiмдерiн жагу кезшде, eндiрiстiк процестердщ нэтижесiнде ауаныц ластануыныц жогары децгешн негiздейтiн зиянды заттардыц барлы; кeрсеткiштерiшц тiзбесi елдi мекендер аумагыныц Yстiнен ауа бассейнiнде таралуы ;алалардыц, ;ала мацындагы жэне кенттердщ атмосфералы; ауасыныц сапасына айтарлы;тай эсер етед1
3) елдi мекендердщ атмосфералы; кещстшнщ тeмен желдетiлуi -ауадагы ластагыштар атмосфераныц жерге жа;ын ;абатында жина;талады жэне олардыц шогырлануы eте жогары децгейде са;талады [1].
Экологияныц басты проблемаларын шешуде Yлкен гамек геоа;паратты; технологиялардыц ролi орасан: урбанизацияланган аума;тыц жай-кYЙiн багалау жэне ба;ылау Yшiн жеткiлiктi а;парат болу ;ажет, ;олда бар деректер базасын талдай отырып, аума;тыц географиясы туралы жаца мэлiметтер алынады.
ГАЖ технологияны ;олдану берiлген эсер ету Yлгiлерi непзшде техногендiк жYктеменi eзгерту кезiнде ;оршаган ортаныц жай-^шнщ eзгеруiн болжауды жYргiзуге мYмкiндiк бередi [8].
Кала жоспарынан алынган барлы; а;паратты ;амтитын экологиялы; болжамды санды; жоспар жасалды. Жогары экологиялы; ;ауштшк айма;тарыныц компьютерлш болжамы оперативтiк жоспарлар серияларыныц гамепмен моделдеу кезiнде орындалады.
Шагын масштабты карталау Yшiн Алматы ;аласыныц 1:35000 масштабты карталары алынды. Алматы ;аласы картасыныц электронды; н^с;асы пайдаланылды.
Алматы ;аласы eцiр т^ргын хал;ыныц саны гап шогырланган урбанизацияланган айма;, аумагы 8 ауданга бeлiнедi: Алатау, Алмалы, Эуезов, Бостанды;, Медеу, Наурызбай, ТYрксiб, Жетiсу.
Алматы ;аласында атмосфералы; ауа жагдайын ба;ылау ;аланыц эртYPлi аудандарында орналас;ан 16 бекетте жYргiзiледi, оныц iшiнде 11 автоматты бекет жэне 5 ;олмен сынама алу бекет [4, 6].
8
Казацстанда АЛИ5 бес ластаушы зат бойынша есептеледi - кYкiрт диоксидi, кeмiртеri оксидi, азот диоксидi, фенол жэне формальдегид. Сонымен, мысалы 1-суретте атмосфераньщ ластану индексiн багалау жэне Алматы цаласыныц ластануы бойынша 2010...2019 жж. аралыгындагы АЛИ5 есу динамикасы керсетшген [4, 5].
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 ^19
Сур. 1. Алматы цаласы бойынша 2010...2019жж. аралыгындагы АЛИ динамикасы.
Алматы цаласында 2019 жылы бацылау желюшщ деректерi бойынша жэне непзп ластаушы заттардыц кeрсеткiштерi непзшде, атмосфералыц ауаныц ластану индексi АЛИ5 - 8, ластанудыц жогары децгеш ретiнде багаланды (сур. 1) [4, 5].
Концентрация, мг/м3
Куюрт диоксид! Фенол
Кем1ртеп оксид1 Формальдегид
Азот диоксид1'
Сур. 2. Алматы цаласыныц атмосфералыц ауасынъщ нег1зг1 ластаушы заттарыныц керсетюштер1. Алматы цаласыныц атмосфералыц ластану индекс (АЛИ5) темендесе де, соцгы 5 жылда ластанудыц т^рацты жогары децгейiн сацтап келедi (1-сурет).
9
Каланыц атмосфералыц ауасы кYкiрт диоксидi, азот диоксидi жэне формальдегидпен кебiрек ластанган, осы химиялыц элементтердiц орташа концентрациясы, эсiресе азот диоксидi санитарлыц нормалармен белгшенген шектi р^цсат етiлген концентрациядан бiрнеше есе артыц екенi керсетшген (сурет 2) [3].
Бiз зерттелетш объектiлердiц жай-кYЙiн керсететiн езара байланысты деректердiц жиынтыгын цифрлыц сацтауды жэне басцаруды цамтамасыз ететiн геоацпараттыц жYЙе (ГАЖ) ецдедiк. Б^л ретте ГАЖ ц^рылымы мониторинг процесiнде жиналатын эртекп ацпаратты (сандыц жэне кецiстiктiк-белiнген керсетюштерд^ жYЙелi жинацтауды, багалауды жэне талдауды жYргiзуге мYмкiндiк бередi.
Жогарыда аталган бекеттерден алынган зерттеулердiц нэтижесiнде, азот диоксидшщ орташа концентрациясыныц мэндерi бойынша ГАЖ-технологияны цолдану арцылы Алматы цаласыныц атмосфералыц ауасыныц сапасын багалау жYргiзiлдi. Алматы цаласыныц атмосфералыц ауасыныц аудан бойынша азот диоксидiмен ластануын багалау ArcGIS компьютерлiк багдарламасыныц кемегiмен сипатталып, аудан бойынща ластануды багалау картасы салынды (3-сурет) [8, 9].
Берiлген картада 2018 жылы жасалган талдама нэтижес арцылы азот диоксидiнiц цала аудандары бойынша белiнуiн царастырсац, онда елеулi айырмашылыцты байцауга болады. Ластанудыц ец жогары децгейi № 12 бекет орналасцан Жетюу ауданында байцалады. Осы бекеттеп азот диоксидiнiц орташа концентрациясы 0,1907 мг/м3, ШРК 4,0 есе ц^рады. Осылайша, № 1 бекетшде (Бостандыц ауданы) азот диоксидiнiц орташа концентрациясы 0,1325 мг/м3 ц^рады. Сондай-ац № 16 бекетшде (Жетюу ауданы) ец жогары орташа концентрациясы - 0,1435 мг/м3. Б^л ретте цаланыц эр тYрлi бекеттерi бойынша б^л заттыц ец кеп бiр ретпк концентрациялары ерекшеленбейдi. № 26 бекетте азот диоксидi 0,1308 мг/м3 темен орташа концентрациясы бар, б^л ретте ШРК 3,2-ден 3,5 есеге дешн артады.
Осы цоспа концентрациясыныц цайталануы пайыздыц цатынаста ШРК-дан жогары, №12 постта байцалады, б^л ретте олар жыл бойы 73,2-ден 95,9 %- га дешн жогары болып цалады. Кайталанудыц ец темен децгейi № 26 постта байцалады жэне 7,1-ден 40,1 % - га дешн ц^райды.
10
Алнаты 1(апасынвщ атносфералык ауасынвщ ластат7 каетасы (азот лыс каш ™;апынла)
а
у/
Турьей аудшы-
I /
Ур7
!<х гУ а
ч а
■й 'с а
Медау ауданы
Атикфератчамвшамя1
грйищ >[€3-: зтэстануы ■
Ья ТдыкшН да-тз^
Бкгашщк 1'-лшы
Сур. 3. Алматы цаласыныц атмосфералыц ауасыныц ластану картасы (азот диоксидi мысалында).
Жыл бойы жалпы цала бойынша бiрнеше максимум байцалады, олар барлыц маусымдарда байцалады жэне шыгыс жэне ощуспк-шыгыс багыттарында созылады.
Б^л Райымбек-Сейфулин ауданы (№ 12 пост), Тастац шагын ауданы жэне цаланыц теменгi белшндеп маусымдыц максимум, негiзiнен бiрiншi тоцсанда ол нацты белгiленген. М^ндай ерютщ таралуы азот диоксидi концентрациясыныц цалыптасуына факторлардыц бiрдей дерлiк
11
жиынть^ы aœp eтeдi деген ;opытынды жacayFa мYмкiндiк бepeдi. Б^л фaктopлapдыц apa^aram^ мaycымнaн мaycымFa к;apaй сэл eзгepeдi.
Жaлпы мaycымнaн мaycымFa ;apaй шoFыpлaнyдьщ e3i rçanbi eзгepeдi. Оcылaйшa, ец кeп шoFыpлaнy бipiншi жэне тepтiншi тo;caндapFa, яFни жылдыц суы; мaycымындa бaйк;aлaды. Aл ец aзы eкiншi жэне Yшiншi тo;caндapFa жэне ШРК 1,5...2 есе тeмeн.
Нэтижeciндe жoFapы AЛИ5 кepceткiшi 6ap aймa;, жылдыц бapлы; мaycымдapындa № 12 пост болып aтыp. Егep кeктeмгi жэне ^зп кeзeцдepдe лacтaнyдыц дeцгeйi жылдaн жылFa aйтapлы;тaй тeмeндeгeн бoлca, жaзFы кезецде б^л тeмeндey бoлмaшы Farn. Б^л ayдaнныц ;aлaныц opтaлы; бeлiгiндe opнaлac;aндыFымeн тYciндipiлeдi, oндa кeлiк белсендшп жoFapы, 6ipa; ж^мыс icтeп т¥pFaн кэciпopындap aз, 6ipa; ЖЭО-1 eзiнiц eлeyлi Yлeciн ;ocaды. Сoндaй-a;, лacтaнyдыц жoFapы дeцгeйi кeктeмгi кезецге келетш №16 пocтыдa бaй;aлaды [5, 3, 7].
Б^л pene, № 25 посты 6ap Эуезов ayдaнын ;oлaйлы деп aтayFa бoлaды. Б^л фaкт ayдaнныц ;aлaныц бaтыc бeлiгiндe opнaлacyымeн бaйлaныcты, oндa жeлдiц coFyы aйтapлы;тaй жoFapы, coндaй-a; ipi eнepкэciптiк кэciпopындap жо;.
ЖoFapыдa aйтылFaндapдыц нэтижeciндe Aлмaты ;aлacыныц aтмocфepacы rçanbi лacтaнyFa ¥шыpaFaн деген ;opытындыFa келуге бoлaды. Лacтaнy дэpeжeciн тaлдay Yшiн ArcGIS бaFдapлaмacы ap;ылы ГAЖ тeхнoлoгиялapды ;oлдaнa oтыpып, aзoт диoкcидi мыcaлындa Aлмaты ;aлacыныц aтмocфepaлы; ayacыныц лacтaнy кapтacы caлынды. Бa;ылay бeкeттepi opнaлac;aн Aлмaты к;aлacыныц ayдaндapы бoйыншa aзoт диoкcидiнiц шoFыpлaнy дeцгeйi кepceтiлдi. Б^л pene aтaлFaн ;останыц шoFыpлaнyыныц тайызды; ^тытст ТТТРК-дян жoFapы ;aйтaлaнyы Жeтicy ayдaнындaFы №12 пocттa бaй;aлaды, б^л perre oлap жыл бойы 73,2- ден 95,9 %- Fa дешн жoFapы болып ;aлaды [8, 9].
Оcылaйшa, ГAЖ-тeхнoлoгиялapы экологиялы; жaFдaйды бa;ылayдa дa, бac;a дa кeптeгeн caлaлapдa дa зop peл aт;apaды, б^л aдaм фaктopыныц эcepiн aйтapлы;тaй тeмeндeтeдi жэне тшсшше, eцбeктi кeп ^жет eтeтiн a;ыл-oй пpoцecтepiнiц кeлeмiн жэне aдaм жacaFaн ;aтeлiктepдiц caнын aзaйтaды.
ЭДЕБИЕТТЕР Т1З1М1
l Apыcтaнбeкoвa Н.Х. Мoдeлиpoвaниe зaгpязнeния воздушного бacceйнa гopoдa Aлмaты. - Изд. 2-е доп. - Aлмaты: Дaйк-Пpecc, 2011. - 178 с.
l2
Безуглая Э.Ю., Смирнова И.В. Воздух городов и его изменения. - СП.: Астерион, 2008. - 254 с.
Значения предельно допустимых концентраций отдельных примесей в воздухе населенных мест по Республике Казахстан. // Сб.: Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух. - 1991. - 9 с. Информационный бюллетень о состоянии окружающей среды РК за 2010-2016 год. [Электр. ресурс]. - URL: http: // www.kazhydromet.kz Информационный бюллетень о состоянии окружающей среды РК за 2017-2019 год. [Электр. ресурс]. - URL: http: //www.kazhydromet.kz Комплексная программа по снижению загрязнения окружающей среды города Алматы на 2009-2018 годы. Утверждена Решением XVII-й сессии Маслихата города Алматы IV-го созыва от 24.04.2009. № 187. - А, 2009. Комплексная программа оздоровления экологической обстановки г. Алматы на 1999-2015 гг. «Таза ауа - жанга дауа». - Алматы: Ал-матинское городское управление по охране окружающей среды, 2002. - С. 1-11.
Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. - М.: Финансы и статистика, 1998. - 288 с.
Ципилева Т.А. Геоинформационные системы. - Учебное пособие, Издательство ТМЦДО, 2004. - 163 с.
Поступила 14.04.2020
Канд.техн.наук Л.С. Курбанова Канд.техн.наук Б.Х. Тусупова Канд.техн.наук С.М. Нурмакова Канд.хим.наук А.К. Мекебаева Б.К. Жаксылык
ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА Г. АЛМАТЫ ДИОКСИДОМ АЗОТА С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИИ
Ключевые слова: атмосфера, загрязнение, ИЗА, ГИС-технологии
В данной статье приведена оценка загрязнения атмосферного воздуха города Алматы. По данным контрольных постов, расположенных в каждом районе города Алматы, при помощи программы ArcGIS была построена карта по загрязнению воздуха с описанием загрязняющих веществ.
С помощью карты выявлены районы г. Алматы с преобладанием загрязнения диоксидом азота.
13
3
4
5
6
7
8
9
L. Kurbanova, B. Tussupova, S. Nurmakova, A. Mekebaeva, B. Zhaksylyk
ASSESSMENT OF AIR POLLUTION IN ALMATY CITY NITROGEN DIOXIDE USING GIS TECHNOLOGY
Keywords, atmosphere, pollution, air pollution index, GIS technology
This article assesses the air pollution in Almaty. According to the control posts located in each district of Almaty, the ArcGIS program was used to build a map of air pollution with a description ofpollutants.
The map identifies areas of Almaty with a predominance of nitrogen dioxide pollution.
14
