Туман чи смог над столицею: відповідь екологів НУБіП

20 січня 2020 року
     Останнім часом в Києві все частіше спостерігається туман. Він тримається по декілька днів і в незвичну пору – як от у січні. Тож жителі столиці висловлюють занепокоєння: можливо, це смог. Коментує ситуацію завідувач кафедри загальної екології та безпеки життєдіяльності Володимир Боголюбов.

     Спочатку давайте розберемося у термінах.
     Тума́н – це природне атмосферне явище, що виникає при конденсації водяної пари (дрібних крапель води, кристалів льоду або їхньої суміші) у приземному шарі атмосфери. Тумани в населених пунктах бувають частіше через підвищений вміст гігроскопічних ядер конденсації (пилу, кіптяви тощо) в міському повітрі. Статистика свідчить, що в Україні в середньому за рік фіксується 35 днів із туманом. У холодну пору туман триває приблизно 7 годин, у теплу – 4. Проте зафіксовано і винятки: у 1987 р. з 12 по 15 лютого туман спостерігався протягом 73 годин.
     Смог же – це сукупність туману, диму і пилу . Він один з видів забруднення повітря у великих містах і промислових центрах і є кількох типів.
     Димовий смог (лондонського типу) формується при вологості повітря близько 100 % і нульовій температурі, а також тривалій штильовій погоді та високій концентрації продуктів спалювання твердого і рідкого палива (SO2, СО, сажа). Спостерігається у осіннє-зимовий період, характерний для помірних широт з вологим морським кліматом. В Україні такий смог частіше всього буває у приморських містах (Маріуполь, Одеса).
    Крижаний смог характерний для міст північних широт. Адже утворюється при температурах нижче -30 C, повному штилю, високій вологості повітря і наявності джерел забруднення атмосфери. При низькій температурі краплини водяної пари перетворюються в кришталики льоду розміром 5-10 мкм й зависають у повітрі у вигляді густого білого туману, видимість зменшується до 8-10 м. Для України такий смог не характерний.
     Фотохімічний смог утворюється в ясну сонячну погоду за низької вологості повітря, температури +30 °C, повної відсутності вітру і високої забрудненості атмосфери. У цьому випадку з'являється блакитна димка або білуватий туман через який погіршується видимість.

     Як бачимо, туманна погода, що спостерігається останнім часом в Києві, не пов'язана з таким небезпечним явищем, як смог. Але, як попереджають науковці геофізичної обсерваторії, у місцях скупчення автотранспорту (біля світлофорів, автомобільних тиснявах тощо) концентрація діоксидів сірки і азоту може перевищувати гранично допустимі норми в декілька разів і це звісно становить загрозу для здоров'я (особливо при відсутності вітру і тривалому перебуванні в таких місцях).
     Але є ще одна небезпека для здоров'я, яку ми не можемо побачити і навіть відчути ні на смак, ні на запах, ні зором – від забруднення атмосферного повітря дрібнодисперсним пилом: тверді й аерозолні часточки розміром 2.5 та 10 мкм. Про небезпеку цих часточок можна прочитати у звіті Всесвітньої організації охорони здоров'я про забруднення повітрі і його вплив на здоров'я людей за 2013 рік (www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0006/189051/Health-effects-of-particulate-matter-final-Eng.pdf).

     За нормами ВООЗ середньорічний рівень РМ2.5 повинен становити не більше 10 мкг / м3, а середньодобовий – не більше 25 мкг / м3. При разовому перевищенні рівня 300 мкг/м3 повітря вважається сильно забрудненим. Але основна небезпека РМ2.5 у хронічному впливі цих частинок на організм.
     На відміну від більш великих часток, РМ2.5 легко проникають крізь біологічні бар'єри і тому становлять найбільшу загрозу для організму. Всі ці частинки і крапельки розміром менше 2,5 мкм знаходяться в повітрі в підвішеному стані. Вони є і в лісі, і на морі, але саме в місті становлять найбільшу небезпеку. По-перше, зазвичай їх в місті набагато більше, а по-друге, хімічний склад дрібнодисперсного аерозолю в місті небезпечніший, ніж на природі. До слова, в різних містах можуть сильно відрізнятися і склад аерозолю РМ2.5, і параметри окремих частинок.

     Ми вимірюємо ці показники і виявили: якщо у сонячну і теплу погоду (11.10 – 16.10.2019) наш прилад зафіксував від 25 до 38 мкг/м3 дрібнодисперсних часточок РМ2.5, а в туман (21.10 – 23.10.2019) їх концентрація сягала від 75 до 57 мкг/м3, то при незначному тумані 18.01.2020 при температурі повітря -1 0С одноразова концентрація РМ2.5 становила 12 мкг/м3, а РМ10 – 53 мкг/м3 (у приміщенні ж 4-го навчального корпусу концентрація РМ10 становила 150-200 мкг/м3). При цьому треба враховувати, що в туманну погоду прилад фіксує аерозолі (крапельки води) і часточки пилу як РМ2,5 не диференціюючи їх.

     Незабаром наша кафедра загальної екології та безпеки життєдіяльності встановить стаціонарну станцію моніторингу якості повітря. Це дозволить вимірювати вміст пилу фракцій 2.5 та 10 мкм в повітрі (PM 2.5 і PM 10). У корпусі станції вбудований інтегрований сенсор температури-вологості-тиску, який дозволяє автоматично коригувати отриману інформацію, залежно від погодних умов, а наявність модулю підігріву дозволяє отримувати достовірну інформацію під час туману, опадів та при від’ємних температурах. Станція буде підключена до мережі системи громадського моніторингу атмосферного повітря і проводитиме вимірювання вмісту пилу фракцій PM 2.5 і PM 10 кожні 145 секунд та відправляти дані до наступних онлайн-ресурсів:

  • системи SaveEcoBot, яка складається з інтерактивної мапи та чат-бота (бот можна додати в Telegram, Facebook, Viber чи Skype).
  • aqicn.org – глобальної карти забруднення повітря, яка охоплює весь світ.
  • оpenSenseMap.org – відкритої карти, де кожен бажаючий зможе додати сенсор та публікувати дані. Ресурс має зручний інтерфейс, API, можливість візуалізації даних за допомогою інтерполяції та навіть візуального перегляду даних у часі. Наприклад, коли покриття міста приладами буде повноцінним, можна буде відстежувати як переміщується хмара пилу.

     Все це дасть можливість здійснювати повноцінний моніторинг атмосферного повітря на території нашого університету і неподалік.

Валентин Обрамбальський
 

Захисти дисертаційНабір на навчання (синій)_2015Регіональні навчальні заклади (синій)