Завершено научное исследование причин высокой запыленности Якутска. Основные итоги — card-muz.ru

24 июня 2019 года по инициативе Sinet Team между окружной администрацией Якутска, Институтом мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН и компанией inDriver было заключено тройственное соглашение о проведении масштабного исследования причин возникновения пыли в городе.

Институт взялся за проведение комплексного научного исследования. Муниципалитет обязался по итогам исследования разработать, принять и реализовать программу борьбы с высоким уровнем запыленности в городе. inDriver взял на себя финансирование исследования в качестве одного из проектов Sinet Team, нацеленных на развитие Якутии. 

В ходе исследования в течение года учеными из Института мерзлотоведения на территории Якутска проводились работы по выявлению объема и химического состава пыли и причин запыленности города. Специалисты института проводили работы в три этапа: установили 10 стационарных пылесборников, отобрали пробы почвогрунта и снежного покрова по всему городу. Содержимое пылесборников и образцы снега через специальные фильтры разделили на жидкую и твердую части для лабораторных исследований концентрации тяжелых металлов. 

Главный вывод исследования: основной причиной повышенной запыленности в Якутске является тип почвы в городе и его окрестностях, а также влияние глобальных и локальных антропогенных факторов на ее деградацию. Песчано-глинистые почвы, которые распространены в Якутске, склонны к превращению в пыль, если они высыхают и обнажаются.

Высыхание происходит в основном из-за понижения уровня грунтовых вод. Причина понижения — комплексная. Глобальное потепление и антропогенные факторы — строительство, выделение и аккумуляция тепла зданиями и объектами инфраструктуры — ведут к увеличению объемов и ускорению темпов таяния вечной мерзлоты. Также человеческая деятельность нарушает естественный сток надземных и подземных вод, что приводит в одних местах к заболачиванию, в других — к высушиванию. Также чем больше почва обнажается, лишаясь верхнего слоя, тем больше она высыхает. 

Основных причин обнажения почвы две: гибель растительности из-за высыхания и загрязнения почвы, вырубка деревьев и расширение городской инфраструктуры — в первую очередь строительство зданий, прокладка дорог и коммуникаций.

Кроме того, ощутимый вклад вносят взвешенные частицы, которые содержатся в выхлопных газах, дыме стационарных источников (ТЭЦ, производство), и ввоз песка и почв на территорию города извне для разных целей — строительство, посыпка дорог и др., но их вклад значительно меньше по сравнению с естественными причинами, описанными выше, и выявление точной доли требует дополнительных исследований, например сравнительного анализа состава грунта и песков из разных источников.

Пыль в городе распределена неравномерно. К примеру, на перекрестках Окружное шоссе — Жорницкого, Лермонтова — Каландаришвили и на стадионе «Туймаада» уровень пылевого загрязнения в сотни раз выше естественного фонового значения. 

По средней величине уровня пылевой нагрузки наиболее неблагоприятными являются административные округа Автодорожный и Октябрьский, а относительно «чистыми» — Гагаринский и Сайсарский. Наибольшая концентрация обнаружена в районе перекрестка Окружное шоссе — Жорницкого, наименьшая — в Речном порту.

Вклад в запыление вносит не только интенсивное движение автотранспорта, но и состояние зеленой зоны, которую оценивают как неудовлетворительную из-за малого количества газонов, кустарников и деревьев. В городе очень мало парков и скверов по сравнению с другими городами.

Проблему запыленности усугубляет масштабный завоз песка для посыпания дорог. По данным 2019 года, в Якутск было завезено 4 тысячи кубометров песка, в расчете по 18 килограмм на каждого горожанина.

В ходе исследования ожидаемо подтвердилось, что зимние концентрации пыли (при снежном покрове) намного ниже — порядка 5% по отношению к летним.

Если говорить о токсичности пыли в Якутске, то она содержит много вредных элементов, но в пределах допустимых норм и с точечными превышениями. Высокие концентрации фосфора связаны в основном с несанкционированными свалками. Наиболее контрастные аномалии свинца наблюдаются в районе старой свалки (Вилюйский пер.) — участка складирования городского снега и к северо-востоку от района ГРЭС, где концентрации свинца повышаются до 100-120 мг/кг (в 3-4 раза выше ПДК). Как отмечают ученые, с 2003 по 2008 год значительно начала снижаться концентрация свинца в почвах магистральных улиц, это связано с интенсивным благоустройством города. Дальнейшее снижение концентрации свинца, вероятно, связано с улучшением качества автомобильного топлива. 

Наиболее контрастные аномалии в почвах города обнаружены в районах ГРЭС и ЯТЭЦ. Комплексная экологическая оценка города по уровню загрязнения грунтов и снежного покрова показала, что наибольшее загрязнение атмосферы и почвенного покрова наблюдается в северной части Якутска (аэропорт, ЯТЭЦ, завод строительных материалов) и в южной — в районе ДСК. К этим районам города относятся и наиболее загрязненные озерные системы.

В целом загрязнение атмосферного воздуха Якутска постоянно превышает санитарные нормы: летом — в 2,1 раза, зимой — в 1,6 раза. Наиболее опасны средне- и мелкодисперсные частички, занимающие около 10% объема и способные проникать в глубокие отделы легких, вплоть до альвеол, что создает риски для здоровья людей. В последние годы к проблеме пыли добавляется токсичный дым от лесных пожаров.

Николай Торговкин, автор исследования, кандидат геолого-минералогических наук: 

— Есть вещи, которые вне зоны нашего влияния. К примеру, с 60-х годов 20 века идет заметное повышение средней температуры воздуха, также засушливый климат Центральной Якутии не лучшим образом отражается на засоленности грунтов и деградации растительного слоя. Есть и техногенные факторы, к которым относятся и рост количества автотранспорта (по данным 2019 года, машина есть у каждого третьего горожанина), и недостаточный уровень благоустройства (асфальтировано только 60% дорог Якутска). Выбросы от стационарных источников и транспорта составляют 45 400 тонн в год. Для строительства зданий, дорог и борьбы с гололедом используется песчано-пылеватый материал. Все это вкупе приводит к высокой запыленности. Кроме того, в Якутске нарушен естественный сток поверхностных и надмерзлотных вод, так как дорожная сеть и отсыпки выступают в роли дамб. В результате мы имеем неравномерное распределение влаги и появление заболоченных и иссушенных участков.

Какой мы видим борьбу с запыленностью? Если изложить кратко, то она выглядит так.

Минимизировать площадь открытого почвогрунта вдоль дорог и во дворах. На муниципальном и республиканском уровнях ввести требования к застройщикам и дорожникам в части укрывания строительных зон, а также обязать восстанавливать верхний слой почвы после завершения работ.

Массовая посадка деревьев и кустарников вдоль улиц. На листьях оседает до 72% взвешенных частиц пыли и до 60% диоксида серы. Высадка деревьев должна производиться с привлечением специалистов. Также нужно вести мониторинг за зелеными насаждениями при помощи космоснимков высокого разрешения и беспилотных летательных аппаратов — дронов.

Внедрить очистные фильтры для объектов теплоэнергетики. Хотя нынешние предприятия проводят модернизацию в сторону улучшения экологосберегающих свойств, атмосфера города сильно загрязнена.

Запрет на вырубку леса и кустарников. Кроме постепенного исчезновения лесов, на экологическую ситуацию влияют несанкционированные свалки, аэрофотофиксирование показало на территории Якутска более 200 точек. 

Замена противогололедного покрытия. Вместо речного мелко-среднезернистого песка необходимо использовать более крупную фракцию (крупнозернистый кильдямский песок или гравий), так как она менее подвержена криогенному выветриванию. 

Обеспечить эффективный сток поверхностных и надмерзлотных вод. Это очень сложная задача, которую, вероятно, решит внедрение системы внутриквартального накопительного стока, предложенной моим коллегой — профессором Виктором Васильевичем Шепелевым.

Внедрить ежегодный системный мониторинг почвогрунтов и пыли. Мониторинг нужно вести в летний и зимний периоды с применением современных высокоточных химико-аналитических лабораторных методов.

Арсен Томский, основатель Sinet Team:

— Я благодарю ученых Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН за большой объем проведенной работы. Мы передаем полный отчет в ДП-1 и мэрию. Если власти подтвердят готовность двигаться дальше по проблеме пыли, то мы поищем в России и, возможно, за ее пределами опытных экспертов-урбанистов, чтобы они внимательно изучили полученные данные, сами посмотрели на ситуацию в городе и помогли разработать антипылевую программу для республиканских или муниципальных властей. Надеюсь, что она будет принята и реализована. «Cинет» будет готов принять посильное участие в ней.

C полным отчетом по результатам исследования причин запыленности в Якутске можно ознакомиться по ссылке. 

Добавить комментарий