В каких городах России самый чистый и самый грязный воздух

Загрязнение воздуха — одна из наиболее острых экологических проблем, с которыми сталкиваются российские города. В 2021 году из-за нее заболели свыше одного млн человек, в целом в зоне риска оказались более 50 млн горожан. Загрязнение ведет и к масштабным экономическим потерям — ежегодно оно обходится российской экономике в сотни миллиардов долларов. Эксперты КБ «Стрелка» разработали индекс, который с помощью космического спутника позволяет оценить качество воздуха, и обозначили рекомендации по тому, как его улучшить.

Ущерб от загрязнений

Качество жизни в городах напрямую зависит от состояния воздуха. Это касается в первую очередь здоровья горожан — загрязненный воздух негативно влияет на состоянии легких и сердца, иммунной, нервной и репродуктивной систем и может стать одним из факторов, которые провоцируют развитие онкологических заболеваний.

По оценке Министерства природных ресурсов РФ, в 2020 году высокий и очень высокий уровни загрязнения отмечены в 34 городах; в 134 городах, где проживает более 50 млн горожан, концентрацию опасных веществ в воздухе выше допустимых норм фиксируют чаще раза в год. По данным Роспотребнадзора, из-за проблем, связанных с этим фактором, в 2021 году погибли 6,6 тыс. человек, а заболели — свыше 1 млн (634,4 тыс. случаев среди взрослых, 450,2 тыс. — среди детей).

Негативно сказываясь на человеческом капитале, экологический ущерб снижает потенциал экономического и социального роста. По подсчетам Организации экономического сотрудничества и развития за 2015 год, Россия по таким потерям занимает в мире третье место — ее убыток составил $447,6 млрд, или 12,5% ВВП. В этом рейтинге РФ опережают Китай и Индия.

Способы измерения

Специалисты ВОЗ выделяют пять основных загрязняющих веществ: угарный газ (CO), формальдегид (HCHO), диоксид азота (NO2), диоксид серы (SO2), аэрозоли. Деятельность человека — одна из причин их высокой концентрации в атмосфере. Среди ключевых источников эксперты называют автотранспорт, металлургические предприятия, тепловые электростанции, химические производства, целлюлозно-бумажные комбинаты. Загрязнения провоцируют также и природные явления — лесные пожары, песчаные бури, извержения вулканов с оседанием вулканического пепла.

Чтобы оценить качество воздуха, необходимо проводить регулярный мониторинг. Один из наиболее распространенных инструментов — наземные станции мониторинга. В России состояние воздуха регулярно отслеживают в 221 городе (это всего 20% от общего числа городов). Количество станций в ряде городов ниже норм, определенных по ГОСТу, а там, где такие посты установлены, их все равно нужно больше — двух-трех станций на город с населением свыше 100 тыс. человек бывает недостаточно из-за особенностей рассеивания загрязнения. Здесь многое упирается в финансирование — много средств требуется на установку и обслуживание, дополнительная статья расходов — оборудование, на содержание которых не всегда хватает специалистов.

Современные наземные станции работают в автоматическом режиме, однако на большинстве по-прежнему ведется ручной отбор образцов с передачей их в аналитические и прогностические центры. Здесь есть свои сложности: недостаток персонала, устаревшее оборудование, которое нуждается в дорогостоящей модернизации, зависимость от импортной техники, ввоз которой осложнили санкции.

Второй метод заключается в сборе данных с помощью космических спутников. Дистанционное наблюдение позволяет измерять вертикальное распределение в атмосфере химических веществ — озона, диоксида азота, метана, оксида углерода, водяного пара, аэрозолей и др. С этой целью сейчас действуют такие спутники, как Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES) (геостационарный эксплуатационный спутник наблюдения за окружающей средой), Earth Observation System – Aura (система наблюдения за Землей — «Аура»), The Greenhouse Gases Observing Satellite (GOSAT), Odin, Orbiting Carbon Observatory (OCO) (орбитальная обсерватория для наблюдений за углеродом), Scientific Satellite (спутник для научных целей), программа спутников Sentinel (Sentinel 1, 2, 3, 4, 5P, 5, 6).

Обстановка в российских городах

С опорой на данные, которые собрал прибор мониторинга тропосферы TROPOMI на борту спутника Sentinel-5 Precursor, эксперты КБ «Стрелка» разработали интегральный индекс загрязнения атмосферы TAQI (Tropomi Air Quality Indeх). Он учитывает содержание в атмосфере пяти основных загрязняющих веществ (обозначены выше), а также класс их опасности. За счет регулярного мониторинга с помощью TROPOMI индекс позволяет более полно оценить состояние воздуха в любом городе, отследить динамику изменений за разные периоды времени и сравнить показатели загрязнения городов по всему миру.

Показатели TAQI варьируются от 0 до 100 — чем ниже показатель, тем лучше качество воздуха. Эксперты проанализировали обстановку в 173 крупнейших городах России и выявили, что загрязнение распределяется следующим образом: низкий уровень загрязнения у 51% городов; повышенный уровень — у 32% городов; высокий уровень — у 11% городов. Наиболее высокие показатели наблюдаются в мегаполисах и в 5% промышленных городов.

Города с наиболее загрязненным воздухом в 2022 году.

1. Московская агломерация (здесь и далее индекс TAQI — 62,3)

2. Якутск (52,4)

3. Новосибирск (42,5)

4. Норильск (40,4)

5. Бердск (36,3)

6. Находка (35,5)

7. Нальчик (35,3)

8. Санкт-Петербург (33,3)

9. Грозный (32)

10. Тольятти (31,4)

Города с наиболее чистым воздухом:

1. Кызыл в республике Тыва (5,6)

2. Астрахань (10,4)

3. Элиста (10,7)

4. Кисловодск (10,9)

5. Балаково в Саратовской области (11,4)

6. Брянск (11,4)

7. Петропавловск-Камчатский (11,8)

8. Черкесск (11,8)

9. Рубцовск в Алтайском крае (12,1)

10. Волгодонск (12,3)

Как улучшить качество воздуха

Опираясь на данные мониторинга, можно выбрать инструменты, которые помогут улучшить состояние воздуха. Одни можно внедрить оперативно, другие требуют больше времени и системной работы.

Городское планирование. Инструменты: озеленение городских пространств и зданий; развитие серой инфраструктуры городов и трансформация водно-зеленого каркаса; развитие городской застройки в соответствии с принципами 15-минутной доступности; обновление городской застройки по принципам ESG-реновации.

Промышленность: внедрение экологически чистых технологий в производственные процессы; перенос производств за черту города и редевелопмент территорий; озеленение санитарно-защитных зон.

Транспорт: развитие скоростного городского и общественного транспорта; развитие микромобильности и шерингового транспорта; переход на стандарты топлива с пониженными выбросами.

Производство электроэнергии: использование топлива с низким уровнем выбросов в атмосферу; использование альтернативных источников энергии; развитие комбинированной генерации тепла и электроэнергии; развитие технологий распределенной энергетики (распределенной генерации, систем хранения электроэнергии, управления спросом на электроэнергию, энергоэффективностью, микроэлектросети).

Утилизация отходов: сокращение отходов за счет разумного потребления и бережливого производства; раздельный сбор мусора и вторичная переработка отходов; распространение и развитие биологической утилизации отходов.