CC BY
0УДК504.3:628.5
НЕКОТОРЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОНИТОРИНГА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ГОРОДА ХУДЖАНДА
ДЖУРАЕВА РАФОАТ АБДУРОЗИКОВНА
PhD докторант третьего курса кафедры общей химии, Худжандский государственный университет им. академика Б.Гафурова, г.Худжанд, Таджикистан
ТИЛЛОБОЕВ ХАКИМДЖОН ИБРАГИМОВИЧ
к.х.н. доцент старший научный сотрудник Агентства по химической биологической, ядерной и радиационной безопасности НАНТ, г.Душанбе, Таджикистан.
АБДУЛЛОЗОДА САБУР ФУЗАЙЛ
д-р ф.м. н., заведующей лабораторией физики атмосферы, Физико-технический институт им. С.У. Умарова НАНТ, г.Душанбе, Таджикистан
ОХУНОВА УМЕДА РАХМАТДЖОНОВНА
к.х.н. доцент кафедры общей химии, Худжандский государственный университет им. академика Б.Гафурова, г.Худжанд, Таджикистан
Аннотация: В статье рассматривается результаты исследований по мониторингу загрязнения городской воздушной средысодержание твердых частиц различных размеровтехногенного происхождения в зависимости от концентрации. В зимние месяцы наблюдается увеличение уровня твердых частиц, что связано с интенсивным использованием отопительных систем и неблагоприятными метеорологическими условиями для рассеивания загрязняющих веществ. Наиболее высокие уровни загрязнения наблюдаются в летний период, что связано от географического местоположения, антропогенной нагрузки и климатическими условиями. Кроме того, важно учитывать временные и пространственные изменения в концентрациях загрязняющих веществ.
Ключевые слова: качество воздуха, пыль, загрязнения, твердые частицы, концентрация, техногенное, природное происхождение, атмосфера.
Экологическим аспектам мониторинга атмосферного воздуха городов можно включат: оценку качества воздуха (концентрация загрязняющих веществ, пыль и твердые частицы PM10 и PM2.5), источники загрязнения (промышленность, транспорт, хозяйственная деятельность), метеорологические факторы (температура, влажность, скорость и направление ветра), экологические последствия, контроль и регулирование и т.д. [1, с.256]
Присутствие твердых частиц в атмосферном воздухе города представляет собой одной из важных аспектов экологического мониторинга. С увеличением урбанизации и индустриализации, качество атмосферного воздуха становится неотъемлемой частью здоровья населения и общей экологической устойчивости. Распределение концентраций ТЧ-0,5, ТЧ-2,5, ТЧ-10 в атмосферном воздухе города представляет собой важный показатель экологического состояния городской среды. Эти параметры имеют значительное влияние на здоровье населения и являются объектом постоянного мониторинга со стороны государственных и научно-исследовательских институтов[2, с.320].
Мониторинг распределения ТЧ в атмосфере города важен для выявления источников загрязнения, будь то транспорт, промышленность или другие антропогенные факторы. Данные об этих концентрациях позволяют вырабатывать эффективные меры для снижения уровня загрязнения и улучшения качества воздуха. Также на распределение концентраций твердых частиц влияют сезонные и метеорологические условия. Летом концентрация может быть выше из-за повышенной активности транспорта и промышленных предприятий, в то
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
время как зимой уровень загрязнения возрастает из-за использования бытового отопления и менее активной турбулентной диффузии воздуха. Ветровые условия и осадки также могут влиять на уровень и распределение ТЧ в городской атмосфере [3, с.284; 4, с.341].
Целью данной работы являлась некоторые экологические аспекты мониторинга атмосферного воздуха города Худжанда.
В данном исследовании анализировалось содержание твердых частиц различных размеров (0,5 микрометра, 2,5 микрометра и 10 микрометров) в течение нескольких месяцев.
Методология исследования основывалась на использовании разных современных приборов - анализаторы автоматических станций мониторинга атмосферного воздуха, которые функционируют в непрерывном режиме [5, с.225].
Рисунок 1.Распределение среднемесячных концентраций ТЧ10 в атмосферном воздухе г. Худжанда в 2023 году
Измерения проводились в разных районах города Худжанда, что позволило получить детальную картину распределения концентраций ТЧ в зависимости от географического местоположения и антропогенной нагрузки. Среднемесячная концентрация твердых частиц диаметром до 0.5 мкм, до 2.5 мкм и до 10 мкм в атмосферном воздухе города Худжанда представлены на рисунке 1.
Динамика среднемесячных концентраций демонстрирует сезонные колебания. В зимние месяцы наблюдается увеличение уровня твердых частиц, что связано с интенсивным использованием отопительных систем и неблагоприятными метеорологическими условиями для рассеивания загрязняющих веществ. Летний период характеризуется более низкими концентрациями, однако они могут нарастать при длительных периодах сухой и безветренной погоды, способствующей накоплению пыли и выбросов в приземном слое атмосферы (Рисунок 1).
Среднемесячные концентрации ТЧ-0,5, ТЧ-2,5 и ТЧ-10 в атмосферном воздухе представляет собой важный аспект мониторинга качества воздуха, поскольку данные показатели свидетельствуют о степени загрязненности окружающей среды мелкими твердыми частицами [6, с.230]. Эти частицы, в зависимости от их размера, могут оказывать различное влияние на здоровье человека и экосистемы в целом (рисунок 2).
120 100 80 60 40 20
ТЧ-0,5
ТЧ-2,5
ТЧ-10
о И
а: ч и а
и
0^22 о.о.оРо7°. 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 42 42 42 42 43 43 43 43 44 44 44 44 44 45 45 45
0
Рисунок 2. Распределение среднедневных концентраций ТЧ-0,5, ТЧ-2,5 и ТЧ-10 в атмосферном воздухе г. Худжанда
ТЧ-0,5, или твердые частицы диаметром менее 0,5микрон, являются наиболее мелкими из трех рассматриваемых категорий. Из-за их крайне малого размера находились на уровне 8-24мг/м3.Они способны проникать глубоко в легкие и достигать альвеол, что может вызывать серьезные респираторные заболевания. ТЧ-2,5, или твердые частицы диаметром менее 2,5 микрон, также представляют значительную угрозу для здоровья. Концентрации этих частиц часто увеличиваются в городе из-за высоких выбросов автотранспорта и промышленных предприятий. ТЧ-10, или твердые частицы диаметром менее 10 микрон, менее опасны по сравнению с меньшими частицами, однако они также способны причинять вред человеку и окружающей среде. Более крупные ТЧ-10 чаще всего образуются вследствие механических процессов, таких как строительство и земляные работы, а также естественных процессов, включая пылевые [7, с.300].
Периодические измерения и мониторинг ТЧ-0,5, ТЧ-2,5 и ТЧ-10 позволяют своевременно обнаруживать превышение допустимых норм, разрабатывать экологические программы и привлекать внимание общественности к проблеме загрязнения воздуха. Распределение среднемесячных концентраций указанных фракций частиц в атмосфере позволяет оценить динамику изменения уровней загрязнения в различных регионах и выявить наиболее загрязненные территории [8, с.59-64].
Результаты среднемесячных концентраций ТЧ-10 в атмосферном воздухе по основным точкам наблюдений г. Худжанда представлены на рисунке 3.
Рисунок З.Распределение среднедневных концентраций ТЧ-10 в атмосферном воздухе г. Худжанда (ХГУ, Разок ул.Сари Санг и Гозиён)
Распределение среднедневных концентраций ТЧ10 в атмосферном воздухе для ХГУ 11.02.2024 и 06.03.2024 г (90мкг/м3) и 26.05.2024(101мкг/м3) превышает ПДК (50мкг/м3). Превышение концентраций твердых частиц размером 10 микрометров и менее (ТЧ10) в атмосферном воздухе города может быть связано с рядом факторов в т.ч. транспорт, индустриальные процессы и строительные работы.
На рисунке 4 представлена обратная траектория воздушных масс вторгающейся в Худжанд за 11.02.2024г.,и 26.05.2024г. для ХГУ.
Для высот 500м и 1000м 11.02.2024г. источниками загрязнения могут быть территория самого Худжанда (рис.4а) а на высоте 1500м юга западная часть Худжанда(рис.4а) -Кашкадарьинская область Узбекистана за суток (24часа).
Воздушные потоки могут вторгаться как из юго-западной части, так и северовосточной части города(рис.4в). Дополнительно к выбросам транспорта и промышленных предприятия также в зимний период могут внести огромный вклад ТЭЦ и система ЖКХ при сжигании топлива.
Как видно из рис.4б и рис.4г для высот 500м, 1000м и 1500м 26.05. 2024г.и состояние от 27 траектории воздушных потоков наблюдается в весеннем сезоне от северо-западной части г. Худжанда в основном территория Казахстана и Узбекистана._
'MetaData I 2024-05-26 11:80:002
Рисунок 4.Обратная траектория воздушного потока для высот 500м,1000м и 1500м (а-для 11.02.2024г. б- 26.05.2024г) обратная траектория из 17 траектории воздушного потока (в-для 11.02.2024г. в- 26.05.2024г) для точки ХГУ
В увеличения концентрации ТЧ10 в атмосферном воздухе г.Худжанд дополнительно к существующим выбросам транспорта и промышленных предприятия могут внести вклад в загрязнения атмосферы пустынный пылевой аэрозоль.
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
Таким образом, для полноценного анализа и описания годовых колебаний загрязнений необходимо использовать данные мониторинга за предыдущие годы, позволяющие выявить закономерности и тенденции. Кроме того, важно учитывать временные и пространственные изменения в концентрациях загрязняющих веществ. Многолетние наблюдения и анализы данных позволяют выявлять тренды в изменениях качества воздуха. Это, в свою очередь, даёт возможность прогнозировать будущие колебания и принимать превентивные меры. Комплексный подход, включающий в себя мониторинг, инновационные технологии и вовлечение общественности, является ключом к эффективной борьбе с загрязнением атмосферного воздуха. Только совместно можно добиться значительных улучшений и создать условия для благоприятного проживания и сохранения здоровья для настоящих и будущих поколений.
1. 1.Абрамов, И.В. Экологические аспекты загрязнения атмосферы/ И.В. Абрамов //- Москва: Знание, 2019. - 256 с.
2. 2.Антонов, С. Н. Экологический контроль воздушной среды / С. Н. Антонов // - Л.: Наука, 2018. - 320 с.
3. Голубев, В. В. Основы мониторинга окружающей среды / В. В. Голубев // - М.: Академкнига, 2011. - 284 с.
4. Елизаров, А.В. Воздействие мелкодисперсных частиц на здоровье человека/ А.В. Елизаров//- Пермь: ПГУ, 2017. - 341 с.
5. Зиновьев, Н. А. Осадки и загрязнение атмосферного воздуха / Н. А. Зиновьев // -Новосибирск: Наука, 2014. - 225 с.
6. Константинов, В. М. Экологический мониторинг воздушного бассейна / В. М. Константинов //- М.: Экономика, 2011. - 230 с.
7. Петров, В. И. Основы экологического мониторинга воздуха / В. И. Петров// - Уфа: БашГУ, 2017. - 300 с.
8. Тиллобоев Х.И. Использование нормативной модели для исследования распространения радиоактивного загрязнения атмосферы /Х.И Тиллобоев, М.М. Мухидинова // Ученые записки Худжандского государственного университета им. академика Б. Гафурова. Серия: Естественные и экономические науки. 2023. Т. 64. №1. С. 59-64.
ЛИТЕРАТУРА
