Air Quality Science

2022-09-13 14:45:40 Новый отчет Всемирного Банка. Какие меры приоритетны для улучшения качества воздуха и снижения выбросов парниковых газов? Анализ c помощью модели GAINS

В июле 2022 года Всемирный Банк опубликовал отчет "Комплексное управление качеством воздуха и сокращение выбросов парниковых газов для Алматы и Нур-Султана".

Исследователи использовали «Модель взаимодействия и синергии парниковых газов и загрязнения воздуха» (GAINS).

Между парниковыми газами (которые приводят к изменению климата) и загрязняющими веществами (влияют на здоровье) существует множество взаимосвязей: например, некоторые меры, такие как энергоэффективность и возобновляемые источники энергии сокращают выбросов как парниковых газов так и загрязняющих веществ. Однако, существуют также некоторые важные различия между мерами по снижению загрязнения воздуха и по снижению парниковых газов. Например, фильтры, установленные на электростанциях, могут сократить более чем на 99 процентов загрязняющих веществ из отдельных источников, но будут способствовать потеплению климата, поскольку они требуют увеличения внутреннего использования энергии станцией для работы фильтров. Точно так же переход с биомассы на природный газ может улучшить качество воздуха, но увеличивает выбросы парниковых газов. В этой связи, в данном исследовании определены меры, которые способствуют сокращению PM2.5 и сокращению парниковых газов.

Модель показала, что использование угля является причиной 75% «экспозиции» (дозы) PM2.5 населения в Алматы и Нур-Султане. Только 15-20% «экспозиции» PM2.5 относится к транспорту.

Вклад угольных ТЭЦ в воздействие PM2.5 на население составил около 22% в Нур-Султане, а в Алматы - около 40%, что делает угольные ТЭЦ крупнейшим источником PM2.5 в Алматы.

Сжигание угля в частных домах внесло наибольший вклад в загрязнение воздуха в Нур-Султане (30%). В Алматы сжигание угля в частных домах является вторым крупным источником (25%) в общую экспозицию PM2.5.

С помощью модели GAINS определены были определены приоритетные меры для сокращения выбросов.

Cамый большой потенциал для снижения экспозиции к PM2,5 возникает в результате более эффективного и более чистого отопления жилых зданий. Это включает в себя замену использования угля в индивидуальных домах (частный сектор), а также в коммерческих и общественных зданиях на более чистое топливо за счет подключения к центральному отоплению или использования природного газа. Там, где такая замена невозможна, существующие печи и котлы должны быть заменены новым оборудованием с более высокой энергоэффективность.

Эти меры должны быть дополнены сокращением выбросов от ТЭЦ, работающих на угле (например, установка современных фильтров или строительство новой газовой электростанции).

При этом самые рентабельные меры по улучшению качества воздуха — это не то же самое, что самые рентабельные меры по снижению выбросов парниковых газов.
• Наибольшее низкозатратное снижение экспозиции к PM2,5 происходит за счет повышения эффективности систем отопления в зданиях, работающих на угле,
• Cамое крупное недорогостоящее сокращение выбросов парниковых газов обеспечивается за счет:
o (а) перехода с угля на отопление природным газом в частных домах
o (б) замены угольных ТЭЦ новыми парогазовыми установками.

В сценарии, где предполагается сокращение выбросов загрязняющих веществ и парниковых газов одновременно, модель определила следующие приоритетные меры:
• (а) ускоренная замена существующих угольных печей и котлов в частных домах и коммерческих зданиях на газовые отопительные приборы или, если это невозможно по техническим или социальным причинам, на новые, более эффективные и /или более чистые отопительные приборы и системы;
• (b) модернизация распределительных сетей централизованного теплоснабжения для снижения потерь;
• (c) согласование тепловых норм новых зданий с нормами Европейского союза (ЕС).
• (d) Для централизованного производства тепла и электроэнергии - замена угольных ТЭЦ, котельных новыми газовыми электростанциями с комбинированным циклом (с хранением тепла). Открыть/Комментировать

2022-09-10 13:42:40 Зоны с нулевым уровнем выбросов «Zero Emissions Zone» (ZEZ). Подробный обзор городов, которые внедрили или планируют внедрить ZEZ

В обзоре «Международного совета по чистому транспорту» приведен подробный обзор городов, которые внедрили или планируют внедрить ZEZ.
• «Зона с нулевым уровнем выбросов» (Zero Emissions Zone, ZEZ) — это территория, в которую неограниченный доступ имеют только транспортные средства с нулевым уровнем выбросов (zero emissions vehicle, ZEV), пешеходы и велосипедисты. Другим транспортным средствам либо запрещен въезд, либо разрешен въезд после уплаты сбора.
• «Транспортные средства с нулевым уровнем выбросов» (ZEV)— это транспортные средства, которые не производят выбросов загрязняющих веществ то есть это электромобили с аккумуляторными батареями и электромобили на топливных элементах.
• «Зоны с почти нулевым уровнем выбросов» (nearly ZEZ)- зоны, которые предоставляют неограниченный доступ также гибридным электромобилям.

По состоянию на июль 2021 года несколько десятков городов по всему миру, большинство из них в Европе, внедрили или объявили о планах по внедрению ZEZ и почти ZEZ. Некоторые из них являются пилотными, а другие являются постоянными схемами.

Учитывая значительный вклад грузовых перевозок в выбросы токсичных загрязнителей воздуха и парниковых газов, некоторые города решили создать зоны, полностью ориентированные на грузовые автомобили.

В марте 2020 года город Лондон запустил пилотный проект «почти ZEZ» на Бич-стрит, поскольку на данной улице был высокий уровень загрязнения воздуха. Схема направлена на улучшение качества воздуха и улучшение здоровья пешеходов и велосипедистов на улице и в окрестностях. Схема распространяется на все категории транспортных средств и работает 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Только автомобилям, выбрасывающим до 75 г CO2/км и соответствующим стандартам выбросов оксидов азота (NOx) (эквивалент Евро-6) разрешено ездить по Бич-стрит. Контроль осуществляется камерами автоматического распознавания номеров. С 27 июля 2020 года водители-нарушители получают уведомление о штрафе, размер которого может достигать 130 фунтов стерлингов (180 долларов США).

Роттердам (Нидерланды) внедрил постоянную ZEZ-F «зону с нулевым уровнем выбросов для грузовых автомобилей», которая покрывает 1,6-километровую улицу под названием ‘s-Gravendijkwal. Это важная сквозная дорога, расположенная к западу от центра Роттердама, и эта схема является одной из городских мер по улучшению качества местного воздуха. Правило распространяется на грузовики с полной массой 3,5 тонны и более и действует 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Только ZEV разрешено ездить по улице. Контроль осуществляется с помощью автоматизированной системы распознавания камер. За транспортные средства, не соответствующие требованиям, взимается штраф в размере 95 евро (112 долларов США) плюс административный сбор в размере 9 евро (11 долларов США).

В июле 2018 года в Шэньчжэне (Китай) был реализован пилотный проект ZEZ-F, который охватывает территорию в 22 квадратных километра. Местные жители называют ее «Зеленой логистической зоной». Схема является одной из мер Шэньчжэня по улучшению местного качества воздуха.

Амстердам, Нидерланды, Осло, Норвегия и Париж, Франция, имеют подробные планы поэтапного внедрения ZEZ в ближайшее десятилетие. Открыть/Комментировать

2022-09-06 13:56:53 Опубликована наша статья «Seasonal Variations and Effect of COVID‑19 Lockdown
Restrictions on the Air Quality in the Cities of Kazakhstan» (Сезонные изменения и влияние ограничений во время карантина COVID-19 на качество воздуха в городах Казахстана) в международном рецензируемом экологическом журнале «Environmental Processes» (CiteScore=4; Издательство Springer).

Влияние отопительного сезона, метеорологических параметров и карантина на качество воздуха в восьми городах Казахстана было исследовано с использованием данных Казгидромет. Изученные города имеют разные профили выбросов в атмосферу: Алматы, Шымкент и Нур-Султан являются густонаселенными городами; Караганда, Усть-Каменогорск и Петропавловск являются городами с металлургической промышленностью и /или высокой зависимостью от угля; Актау и Атырау - города с нефтяной промышленностью.

Положительное влияние карантина из-за COVID-19 (весна 2020 г.) на уровни NO2 и CO наблюдалось в 5 и 3 городах, соответственно (из 8). В промышленных городах (Усть-Каменогорске и Караганде) влияния ограничительных мер не наблюдалось, но сезонные изменения были значительными. Кроме того, несмотря на некоторые улучшения в период карантина, качество воздуха в семи из восьми городов по-прежнему было ниже безопасного уровня. В целом, качество воздуха в городах Казахстана существенно не улучшилось из-за ограничительных мер.

Хотелось бы выделить рекомендации, которые мы прописываем в каждой статье по изучению качества воздуха в городах Казахстана.

Полученные результаты исследования могут быть использованы для разработки планов действий по улучшению качества воздуха. Лица, принимающие решения, должны сосредоточиться на улучшении непрерывной и надежной системы мониторинга воздуха, увеличении числа станций и количества контролируемых загрязнителей, особенно путем раздельного мониторинга фракций TSP: PM10 и PM2.5. Кроме того, планы действий по улучшению качества воздуха должны включать строгие методы сокращения, устранения или предотвращение выбросов в атмосферу.

Низкосортный уголь с высоким содержанием золы, используемый домашними хозяйствами и ТЭЦ для получения электроэнергии и отопления, должен быть постепенно запрещен, заменен более качественным или альтернативными видами топлива (природный газ). ТЭЦ и транспортные средства должны использовать передовые технологии контроля выбросов.

Срочно требуются строгие стандарты для транспорта, промышленности и выбросов электростанций. В этом исследовании представлены различные контексты изменений качества воздуха, что чрезвычайно важно для такой большой страны, как Казахстан. Поскольку другие страны Центральной Азии также страдают от проблем с качеством воздуха и часто имеют схожие условия, это исследование также может иметь всестороннее применение в других странах.


Статья опубликована при финансировании ҚР Білім және ғылым министрлігі / Министерство образования и науки РК и ҚР БҒМ Ғылым комитеті/Комитет науки МОН РК / в рамках ПЦФ BR10965258 «Разработка исследовательской программы по улучшению качества воздуха в городах Нур-Султан и Алматы с использованием современных аналитических методов и инструментов моделирования», а также гранта Мадины Турсумбаевой для обучения в докторантуре. Открыть/Комментировать

2022-09-02 16:19:28 Какой прогресс в снижении выбросов загрязняющих веществ в Европе? Тренды выбросов основных загрязняющих веществ в Европе с 2005- 2019 годы

В публикации Европейского агентства по окружающей среде приводится обзор выбросов основных загрязняющих веществ в Европе с 2005- 2019 годы.

В период с 2005 по 2019 год выбросы четырех загрязняющих веществ значительно сократились в 27 государствах-членах ЕС:
• выбросы SOX на 76%
• NOX на 42%
• неметановых летучих органических соединений (НМЛОС) на 29%
• PM2,5 на 29%.

В период с 2005 по 2019 год все государства-члены сократили выбросы НМЛОС, NOX, SOX и PM2,5, в то время как выбросы NH3 увеличились в Латвии, Австрии, Ирландии и Эстонии.

Такое снижение выбросов связано с политиками и мерами в энергетическом, промышленном и транспортном секторах в результате установления предельных значений выбросов для конкретных секторов, такими как «Директива о промышленных выбросах», «Директива о крупных установках для сжигания» и стандарты Евро для транспортных средств.

Выбросы NH3 также снизились, но в целом всего на 8%, при этом выбросы даже немного увеличились в период с 2013 по 2017 год. Отмечается отсутствие прогресса в сельскохозяйственном секторе, на долю которого приходится более 90% выбросов NH3.

В статье отмечается, что в 2012 году выбросы SOX, NOX, НМЛОС и NH3 были значительно ниже предельных значений выбросов установленных «Директивой о национальных обязательствах по сокращению выбросов» (NECD). Однако, ЕС не находится на пути к выполнению своих обязательств по сокращению выбросов на 2020-2029 годы и на 2030 год, поскольку NH3, NOx и PM2,5 представляют особые проблемы. Отмечается, что необходимо принять более эффективную политику в транспортном, сельскохозяйственном и энергетическом секторах, если ЕС хочет выполнить свои долгосрочные обязательства по сокращению выбросов.

Для достижения долгосрочных целей к 2030 году, 19 странам ЕС необходимо принять меры по сокращению выбросов PM2,5. Три государства-члена (Чехия, Венгрия и Румыния) должны сократить выбросы PM2,5 более чем на 50%, а еще семь государств-членов должны сократить выбросы более чем на 30%. Открыть/Комментировать

2022-08-08 15:27:08 Всемирный Банк в Казахстане проводит исследование, связанное с электротранспортом в Казахстане.
⠀
Цель исследования: изучить восприятие электромобилей казахстанцами и понять какие переменные могут повлиять на водителей сделать выбор в пользу электромобилей.
⠀
Исследование фокусируется на качество воздуха в г. Алматы.
⠀
Весь опрос занимает около 9 минут.
www.almatyevsurvey.com Открыть/Комментировать

2022-06-23 10:40:59 Сокращение утечек метана из нефтегазовой отрасли: нормативная дорожная карта и инструментарий

Чтобы поддержать политиков, стремящихся разработать новую политику, направленную на сокращение выбросов метана в энергетическом секторе, МЭА выпустило отчет «Сокращение утечек метана из нефтегазовой отрасли: нормативная дорожная карта и инструментарий».

По случаю запуска русского перевода отчета, МЭА привлекает ключевые государственные органы (ответственные за регулирование выбросов метана) из стран Центральной Азии к обсуждению этой важной темы. Участники дискуссии рассмотрят, как политика и регулирование могут способствовать сокращению выбросов в регионе и как добровольные действия промышленности могут дополнить эти усилия.

Презентация отчета пройдет в онлайн формате 24 июня 2022 года 14.00-15.30 (по времени Нур-Султана).

Зарегистрироваться можно по ссылке https://www.iea.org/events/driving-down-methane-emissions-from-fossil-fuel-operations-in-central-asia-launch-of-the-russian-translation-of-the-iea-s-regulatory-roadmap-and-toolkit Открыть/Комментировать

2022-06-13 19:44:34 Высота пограничного слоя атмосферы и его связь с концентрациями PM2.5 в Алматы, Казахстан

7-го июня 2022 года в научном журнале Aerosol and Air Quality Research опубликована статья, в которой исследователи Турсумбаева М., Керимрай А., Карача Ф. и Пермади Д. проанализировали сезонные вариации высоты пограничного слоя атмосферы и его влияние на концентрации PM2.5.

Высота пограничного слоя (PBLH) является одним из наиболее важных метеорологических факторов, ограничивающих вертикальное смешивание загрязнителей воздуха, включая PM2.5, вблизи поверхности земли.

Данные радиозондирования, использованные в этом исследовании, были получены из Алматинской аэрологической станции. Данные по PM2.5 были получены со станции Посольства США в Алматы (AirNow.gov) с 4 февраля 2020 г. с временным разрешением в 1 час.

В течение годового цикла концентрации PM2,5 в Алматы были самыми высокими в зимние месяцы. В отопительный период (с октября по март) в большинстве дней суточные концентрации не соответствовали суточным нормам, установленным ВОЗ (92,8% дней) и национальным стандартам качества воздуха Казахстана (65,3% дней). В общей сложности, 23,2% дней за этот период характеризовались концентрациями выше 100 мкг/м3.

В зимнее время, увеличение выбросов PM2.5 может быть связано со сжиганием угля на крупных источниках (ТЭЦ) и малых источниках тепла (печках, котлах), что способствует ухудшению качества воздуха. Метеорологические и географические условия также могут способствовать зимним пиковым концентрациям PM2.5.

Результаты анализа PBLH показали, что в течение года самые низкие значения высоты пограничного слоя (393 м) приходились на зимний период, когда концентрации PM2.5 были самыми высокими (94,0 мкг/м3), и наоборот, высоким значения высоты пограничного слоя (1970 м) в летний период соответствовали низкие концентрации PM2.5 (9,9 мкг/м3). Результаты показали четкую отрицательную связь между среднесуточной концентрацией PM2.5 и PBLH в холодное время года (с октября по март).

Рассмотрев самые высокие и низкие концентрации РМ2.5 в холодное полугодие, исследователи пришли к выводу, что самым высоким концентрациям PM2.5 соответствовали более низкие значения PBLH и более низкая средняя скорость ветра в пределах пограничного слоя и, соответственно, более низкий коэффициент вентиляции.

Работы выполнена в рамках грантового проекта Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан (грант № AP09260359). Открыть/Комментировать

2022-06-03 17:25:24 “Горы доказательств: влияние аномально-высокого загрязнения воздуха на преступность”. Пример Алматы.

В апреле 2022 год вышло в свет первое исследование, опубликованное в рабочем документе Высшей школы бизнеса Назарбаев Университета, в котором исследователи Баткеев Б. (Международная Школа Экономики, КБТУ) и ДеРемер Д. (Высшая школа бизнеса, НУ) оценили, как загрязнение воздуха влияет на преступную деятельность в городе с высоким уровнем загрязнения воздуха (на примере Алматы).

Негативное воздействие загрязнения воздуха на здоровье человека в настоящее время широко известно, но недавно выяснилось, что загрязнение воздуха негативно сказывается на поведении человека.

Поскольку зимой Алматы по-прежнему в значительной степени зависит от угольного отопления, город входит в число 2% самых грязных городов мира по загрязнению воздуха зимой согласно рейтингу (IQAir, 2022). В январе 2021 года средняя концентрация PM2.5 в Алматы составила 96,4 мкг/м3.

Исследователи собрали данные о преступности и загрязнении PM2,5 по районам города Алматы с 8-часовыми интервалами за зимний период 2019-2020.

Исследователи обнаружили, что эластичность PM2,5 к ожидаемому уровню преступности равна 0,38, что более чем в четыре раза превышает эластичности, полученные в исследованиях более чистых городов (таких как Чикаго и Лондон).

Результаты исследования по типам преступлений подтверждают, среди возможных механизмов, возможность того, что загрязнение воздуха заставляет преступников игнорировать последствия поимки.

Результаты показали влияние на насильственные преступления, которые согласуются с теорией о том, что загрязнение увеличивает агрессию, но исследователи также обнаружили статистически значимое влияние на преступления «против собственности».

Результаты показали, что загрязнение воздуха увеличивает число грабежей и преступлений против собственности с «высокими ставками» больше, чем преступлений с «низкими ставками». Эти новые результаты подтверждают теорию о том, что загрязнение воздуха вызывает пренебрежение к преступным последствиям, и приносят дополнительные доказательства того, что загрязнение воздуха вызывает агрессию.

Исследование дополняет массу доказательств того, что уменьшение загрязнения воздуха — это не компромисс между улучшением здоровья населения и экономическим ростом, а приоритет как для краткосрочного, так и для долгосрочного экономического процветания. Открыть/Комментировать

2022-05-18 08:30:27 Что не так со стандартами качества воздуха в Казахстане? Сравнение с ПДК ВОЗ.

В Казахстане предельно-допустимая концентрация (ПДК) для загрязнителей воздуха отражена в "Гигиеническом нормативе к атмосферному воздуху в городских и сельских населенных пунктах", в котором указаны максимально-разовые и среднесуточные ПДК для загрязнителей.

ПДК представляет собой максимальную концентрацию примеси в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований, в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Если сравнить среднесуточную ПДК РК для загрязнителей с ПДК ВОЗ (см. таблицу), то мы увидим, что большинство норм РК превышают нормы ВОЗ.

Например, среднесуточная ПДК в Казахстане для PM2,5 превышает среднесуточную ПДК ВОЗ в 2,3 раза.

Важно оценить ДЛИТЕЛЬНОЕ влияние каждого загрязняющего вещества. По этой причине, большинство стран используют среднегодовые ПДК. В казахстанских нормативах нет понятия среднегодовых ПДК.

Вместе с тем, зачастую в Казахстане в законодательстве используются не среднесуточные и среднегодовые ПДК, а максимально-разовые, которые намного гораздо мягче среднесуточных и среднегодовых. Например, при выдаче разрешений на выбросы предприятий в Казахстане используют максимально-разовую ПДК, то есть предприятия нормируют свои выбросы по максимально-разовым значениям.

Например, максимально-разовая ПДК в Казахстане превышает среднесуточную норму ВОЗ для PM2,5 в 10 раз, для РМ10 в 6,6 раз, а для диоксида серы в 12,5 раз.

Вывод:
1.Уровни “максимально-разовой ПДК” не должны применяться при определении объёмов разрешённых выбросов для предприятий, поскольку данные показатели высокие и небезопасные для здоровья, многократно выше рекомендуемых стандартов ВОЗ.
2.Необходимо указывать в виде целевого показателя среднегодовые и среднесуточные концентрации, как это принято в мировой практике. Среднегодовые ПДК более строгие и применяются во многих странах. Открыть/Комментировать