Введение 3
1. Методы изучения качества атмосферного воздуха 6
1.1 Критерии качества атмосферного воздуха 6
1.2 Интегральные оценки качества атмосферного воздуха, используемые в
других странах 14
1.3 Дистанционные методы изучения качества атмосферного воздуха 18
2. Политика и законодательство Европы в области загрязнения атмосферы 23
3. Примеры оценки качества атмосферного воздуха городов зарубежных стран
при использовании принятых в России обобщающих показателей 28
3.1 Амстердам 33
3.2 Авилес 37
3.3 Братислава 40
3.4 Брно 43
3.5 Будапешт 46
3.6 Лиссабон 49
3.7 Мадрид 52
3.8 Марсель 56
3.9 Осло 59
3.10 Париж 62
3.11 Прага 65
3.12 Таллинн 68
3.13 Тарту 71
3.14 Хельсинки 74
3.15 Римини 77
3.16 Роттердам 80
3.17 Кельн 83
4. Примеры оценки качества атмосферного воздуха городов России при
использовании зарубежных гигиенических стандартов и обобщающих показателей 86
Заключение 90
Список использованных источников
Качество атмосферного воздуха является крайне важным экологическим фактором, от которого зависит здоровье человека и состояние экосистем в целом. Качественным показателем атмосферного воздуха является уровень содержания загрязняющих веществ, чей перечень весьма велик. Принимая во внимание, что атмосфера является динамичной и пространственно¬неоднородной средой с мультиполлютантным характером загрязнения - важной задачей выступает использование уровня суммарного загрязнения воздуха. Данная интегральная методика используется в России (КИЗА) и представляет собой наглядный показатель осредненный за различные периоды времени и определяет уровень риска для здоровья человека.
Если вопрос загрязнения атмосферного воздуха к настоящему времени достаточно хорошо изучен, то вопрос сопоставления интегральных оценок разных стран (США, Европейского союза, Канады, Китая и тд.) по гигиеническим нормативам и их степени влияния на здоровье населения во многом явно недостаточно изучен. Это связано, прежде всего, с ограниченным объемом фактических данных, а также со сложностью перевода (Нормативы стран написаны на языке оригинала) и некоторым несовершенством моделей климатических изменений на глобальном и региональном уровнях.
Целью настоящей работы является разработка и сопоставление международных интегральных систем оценки загрязнения атмосферного воздуха, а также гигиенических нормативов. Для достижения поставленной цели, требуется решить следующие задачи:
- провести анализ контактных и дистанционных методов изучения качества атмосферного воздуха;
- изучить информационные ресурсы, оценочные критерии и обобщающие показатели качества атмосферного воздуха, применяемые в разных странах;
- рассчитать качество атмосферного воздуха городов России при использовании зарубежных гигиенических стандартов и обобщающих показателей;
- рассчитать качество атмосферного воздуха городов зарубежных стран при использовании принятых в России гигиенических стандартов и обобщающих показателей;
- проанализировать и разработать предварительные рекомендации по унификации суммарной интегральной оценки атмосферного воздуха.
Объектом исследования являются 25 городов: Амстердам, Авилес, Берлин, Братислава, Брно, Будапешт, Вена, Кельн, Копенгаген, Лиссабон, Любляна, Мадрид, Марсель, Милан, Москва, Осло, Париж, Прага, Римини, Роттердам, Сараево, Таллинн, Тарту, Тронхейм, Хельсинки.
Предметом исследования - оценка интегральных систем загрязнения атмосферного воздуха по гигиеническим стандартам.
Теоретической основой исследования послужили фундаментальные труды такие учёных-географов как С.В. Какарека, М.В Бегак, В.И. Стурман, М.А. Пинигин, А.К. Фролов, Г.С. Фомин, Б. Бретшнайдер, И. Курфюрст и других.
В работе используется аналитический подход. Обработка и анализ данных о загрязнении атмосферного воздуха проводились расчетными, статистическими и графическими методами.
Защищаемые положения:
- целесообразность совершенствования системы интегральной оценки качества атмосферного воздуха в Европе на основе использования Российского комплексного стандарта оценки загрязнения атмосферного воздуха;
- система оценки загрязнения атмосферного воздуха Соединенных Штатов Америки не является совершенной и требует суммарного подхода при оценке загрязнения воздуха, аналогичного КИЗА;
- система он-лайн мониторинга по интернет источнику не совершенна и зачастую спутниковые данные неверно отображаются на сайте;
Личный вклад автора связан со сбором данных, разработкой методики перехода из Российской системы оценки загрязнения атмосферного воздуха в Американскую, выбором материалов исследования, выполнением статистической обработки данных и обсуждении результатов.
Практическая значимость магистерской диссертации заключается в возможности использования аналитических результатов интегральных систем оценки атмосферного воздуха для дальнейшего усовершенствования Российской системы комплексной оценки атмосферного воздуха на примере проанализированных данных.
Работа включает введение, четыре главы, заключение, список использованных источников из 37 наименований, изложена на 92 страницах, в т.ч. содержит 95 рисунков и 61 таблицы.
Существует сложность перехода из одной в другую систему в оценке качества атмосферного воздуха в связи наличием большого количества подходов. Унификация важна с учетом трансграничности атмосферных масс. Данные, представленные на сайте - удобный механизм понимания экологической обстановки в режиме реального времени, что особенно важно для сильнозагрязненных мегаполисов Азии.
Система, принятая в странах СНГ позволяет комплексно оценивать загрязнение воздуха. Таким образом загрязнители нормируются как по ПДК, так и по индексу загрязнения атмосферы. Данный «двухступенчатый» подход жестче, чем принятый в США и Европе. Что видно из приведенного в исследовании анализа. Так, AQI загрязняющих веществ, попадающих в благоприятные для здоровья зоны, при пересчете в российскую систему показывают значения ПДКс.с. со значением выше 1. Одновременно с этим комплексный ИЗА может выходить за пределы зоны низкого уровня загрязнения атмосферы, что связано в том числе с учетом индекса степени опасности каждого вещества при расчете.
Отрицательным моментом в системе дистанционного мониторинга является недостаточность данных. Так, при расчетах, зачастую попадались города, где отсутствовали значения по содержанию тропосферного озона. Данные объекты попадали в благоприятные для здоровья группы, что может отличаться от истины, так как О3 является веществом высокого класса опасности и основным компонентом при оценке комплексного индекса загрязнения атмосферного воздуха.
Безусловно глобальный он-лайн мониторинг должен быть доступен всем слоям населения, но носить более полный и комплексный характер. При отсутствии единой системы оценки в разных странах, должен быть разработан механизм перевода из одной системы в другую при выборе языка в меню программы.
Однако отсутствие городов России в данной системе носит двоякий смысл, т.к. годовые экологические отчеты, хоть и обладают достаточно полной информацией, но выходят с большим опозданием и несут более статистический характер.
В связи с вышесказанным и исходя из проделанной работы можно сделать следующие выводы:
- разработанная методика конвертации данных из AQI в мг/м3 апробирована на 17 городах позволила выявить несоответствие систем;
- при оценке загрязнения по российским стандартам основными ЗВ в европейских городах являются О3 и NO2, которые не имеют таковой значимости в AQI значениях;
- высокие показателиAQI РМ2.5 не имеют таковой значимости в КИЗА;
- роль СО сложно оценить, т.к. в большинстве городов данные по его содержанию не представлены;
- российская система жестче оценивает качество атмосферного воздуха;
- дистанционный мониторинг не дает полного представления о качестве воздушных масс, так как данные по 3-5 загрязнителям не достаточны для оценки уровня воздействия на здоровье человека;
- дистанционный мониторинг имеет ошибки, процент которых можно рассчитать при более продолжительном наблюдении;
- необходимо продолжение работы по изучению разных подходов к оценке загрязненности атмосферного воздуха для разработки более совершенной унифицированной системы ;
- несмотря на недочеты сайта «Загрязнение воздуха в режиме реального времени» необходимо включение данных о российских промышленных городах в данную систему.
1. Бегак, М. В. Экологические стандарты. Различие между подходами к установлению нормативов качества окружающей среды в Российской Федерации и Европейском Союзе / М. В. Бегак. // Проект «Внедрение результатов мониторинга окружающей среды в экономические процессы в Российской Федерации». - 2010.
2. Бретшнайдер Б., Курфюрст И. Охрана воздушного бассейна от загрязнений: технология и контроль. Пер. с англ. / Под ред. А.Ф. Туболкина. - Л.: Химия, 1989. - 288 с.
3. Временные методические указания по обоснованию предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. - М.: Минздрав СССР; Главное санитарно¬эпидемиологическое управление. Утв. Минздравом СССР 15.06.88, № 4681- 88. 1989. - 110 с.
4. ГН 2.1.6.1338-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК)
загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Утв. Минздравом России 21.05.03. М.: Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ Минздрава РФ, 2003. - 86 с; ГН
2.1.6.2326-08 (дополнения и изменения к ГН 2.1.6.1338-03) с изменениями на 30 августа 2016 г. Утв. Минздравом России 04.02.08, № 6. - 3 с.
5. ГН 2.1.6.1339-03. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Утв. Минздравом России 21.05.03. М.: Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ Министерства здравоохранения Российской Федерации, 2003. - 174 с.
6. ГН 2.2.5.1313-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Утв. Минздравом России. 27.04.03. - 200 с.
7. ГН 2.2.5.2308-07. Ориентировочные безопасные уровни воздействия
(ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Утв. Минздравом России 19.12.07, № 89. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2008 - 59 с.
8. ГОСТ 12.1.005-88. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно- гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. Утв. Минздравом СССР 29.09.88 № 3388, издание 5. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. - 71 с.
9. ГОСТ 12.1.007-76. Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. Утв. 10.03.76 № 579. М.: Стандартинформ. - 5 с.
10. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2015 году». М.: Минприроды России; НИА- Природа. - 2016.
11. Дистанционное зондирование Земли: учебное пособие / Е. Н. Сутырина ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО ИГУ. - Иркутск : Изд- во Иркутского государственного университета, 2013.
12. Звягинцева, А. В. Системы оценки опасности при загрязнении атмосферного воздуха: попытка обобщения подходов / А. В. Звягинцева. // системный анализ и информационные технологии в науках о природе и обществе. - 2014. - №1(6)-2(7). - С. 1-33.
13. Какарека С.В. Методические подходы к оценке суммарного загрязнения атмосферного воздуха // Природопользование: Сб. научн. тр. - Минск: СтройМедиаПроект, институт природопользования, 2014. - Вып. 25. - С. 61 - 69.
14. Какарека, С. В. Оценка суммарного загрязнения атмосферного воздуха / С. В. Какарека. // География и природные ресурсы. - 2012. - № 2. - С. 14-20.
15. Капранов С.В., Капранова Г.В., Пенская Л.А. Растения в ноосфере и здоровье населения. - Луганск: Янтарь, 2008. - 256 с.
16. Методические рекомендации по определению реальной нагрузки на человека химических веществ, поступающих с атмосферным воздухом, водой и пищевыми продуктами. Утв. Минздравом СССР 30.03.82, № 2983-84 М. 1986. - 41 с.
17. Морозов А.Н., Светличный С.И. Спектроскопические методы
дистанционного анализа - Электр.ресурс. URL: http://cpf-
bmstu.ru/pdf/Morozov.pdf
18. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Г.Г. Онищенко, С.М. Новиков, Ю.А. Рахманин, С.Л. Авалиани, К.А. Буштуева. - М.: НИИ ЭЧ и ГОС, 2002. - 408 с.
19. Пинигин М.А. Гигиенические основы оценки суммарного загрязнения воздуха населенных мест // Гиг. и сан. - 1985, 1. - С. 66 - 69.
20. Р 2.1.10.19920-04. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. - М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. - 143 с.
21. РД 52.04.186-89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. М.: Госком. СССР по гидрометеорологии - МинздравСССР. 1991. - 691 c.
22. Рекомендации по качеству воздуха в Европе. / Пер. с англ. - М.: Весь мир. - 2004. - 312 с.
23. Саноцкий И.В., Уланова И.П. Критерии вредности в гигиене и токсикологии при оценке опасности химических соединений. М.: Медицина, 1975. - 328 с.
24. СанПиН 2.1.6.1032-01. Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест. Утв. 17.05.01, № 14. М.: Информационно- издательский центр Минздрава России, 2001. - 14 c.
25. Сборник санитарно-гигиенических нормативов и методов контроля вредных веществ в объектах окружающей среды. - М.: Международный фонд конверсии, 1991. - 370 с.
26. Справочник по токсикологии и гигиеническим нормативам (ПДК) потенциально опасных химических веществ // Ред. Кушнева В.С., Горшкова Р.Б. - М.: ИздАТ, 1999. - 272 с.
27. Стурман, В. И. Современные подходы к картографированию загрязнения атмосферного воздуха за рубежом и в России / В. И. Стурман, А. В. Семакина. // Изв. РГО. - 2014. - Т.146, № 2. - С. 28-37.
28. Фомин Г.С., Фомина О.Н. Воздух. Контроль загрязнения по международным стандартам. Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Протектор, 2002. - 432 с.
29. Фролов А.К. Окружающая среда крупного города и жизнь растений в нем. С.-Пб.: Наука, 1998. - 328 с.
30. Air Quality Guidelines for Europe. WHO Regional Publications, European Series No. 23. - Copenhagen: WHO, Regional Office for Europe, 1987. - 425 p.
31. CITEAIR II (Common Information to European Air) [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.citeair.eu/, свободный. - Загл. с экрана.
32. Elshout, S. Comparing Urban Air Quality Across Borders. A review of existing air quality indices and the proposal of a common alternative / S. Elshout, K. Leger. // DCMR, Environmental Protection Agency Rijnmond. - 2006. - № 1. - С. 1-36.
33. European Community-Environment-Air- Стандарты качества воздуха. - Электр. ресурс. URL: http ://ec. europa. eu/environment/air/quality/standards. htm
34. Mapgroup - Новости космоса.- Электр.ресурс. URL:
http://mapgroup.com.ua/kosmicheskie-apparaty/34-evropa-evropejskoe- kosmicheskoe-agenstvo/737-sentinel-5-p
35. Occupational exposure limits for airborne toxic substances a tabular compilation of values from selected countries. - Geneva: International Labour Office. 1993. - 455 p.
36. Real-time Air Quality Index (AQI) [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://aqicn.org/, свободный. - Загл. с экрана.
37. The, Danish national research institute. Comparison of the EU and US Air Quality Standards & Planning Requirements / Danish national research institute. The. // project for DG. - 2004. - № 3. - С. 1-58.