Аэрозольный эффект «пыльных бурь» в мегаполисе

Объекты реконструкции и строительства в условиях большого города способны вызвать сильное аэрозольное загрязнение приземного слоя атмосферы близлежащих территорий, по мощности соизмеримое с пыльными бурями в аридных и семиаридных районах юга Европейской части России.
В период с 31 июля 2024 года по настоящее время в одном из микрорайонов культурно-делового центра Москвы наблюдается аномально высокий уровень массовой концентрации приземных аэрозолей РМ10 (частиц диаметром ≤ 10 мкм), превышающий в несколько раз значения ПДК. По данным непрерывных наблюдений, реализуемых в Институте физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН (ИФА РАН, Пыжевский пер., д. 3), в дневные часы (8:00 – 20:00) регистрируются значения массовой концентрации частиц РМ10, превышающие максимально разовую ПДК в 2-10 раз (ПДКм.р. = 300 мкг/м3). Этот фактор обуславливает экстремальные (нетипичные для уровня аэрозольного загрязнения столицы) значения среднесуточной массовой концентрации частиц РМ10, превышающие среднесуточную ПДК в 1.5-9 раз (ПДКс.с. = 60 мкг/м3). За указанный выше период времени, составивший 35 суток наблюдений, только в 6-ти случаях среднесуточная концентрация частиц РМ10 была ниже ПДК (рис. 1). На рис. 1 для сравнения показаны временные вариации среднесуточной концентрации частиц РМ10 по данным измерений на станциях ГПБУ «Мосэкомониторинг», также расположенных в ЦАО г. Москвы (в пределах Садового кольца): «Спиридоновка» (жилая зона), «Сухаревская площадь» (вблизи автомагистралей).

Среднесуточная массовая концентрация высоко- и среднедисперсных аэрозольных частиц (диаметром ≤ 1 мкм), входящих во фракцию РМ2.5, претерпевала меньший аномальный рост, ее значения не превышали среднесуточную ПДК (ПДКс.с. = 35 мкг/м3). Суточные вариации функции распределения частиц по размерам (рис. 2) подтверждают многократное увеличение днем количества частиц грубодисперсной фракции (диаметром > 1 мкм), что характерно не только для аэрозолей почвенного происхождения, но и для минеральных частиц, входящих в состав строительных смесей и материалов.

Локальным источником, сопоставимым по вкладу в эмиссии загрязняющих атмосферу примесей с пыльными бурями в Северном Прикаспии, оказался объект реконструкции территории и строительства элитного жилого комплекса в Пыжевском пер., д. 5. Интенсивная фаза работ по демонтажу и разрушению старых многоэтажных зданий научно-производственного назначения, продолжающихся в настоящее время (рис. 3, 4), способствует созданию неблагоприятных условий для жизнедеятельности жителей и гостей в центре Москвы. Эффект аэрозольного загрязнения в микрорайоне усиливается за счет продолжающихся ремонтно-дорожных работ в Пыжевском переулке, а также во время неблагоприятных метеорологических условий, способствующих накоплению загрязняющих примесей и их ветровому переносу (антициклоническая активность, высокая температура воздуха, штиль; усиление и порывы ветра при расположении источника с наветренной стороны). Кроме того, глубокие городские каньоны оказывают влияние на ветровой режим и условия рассеяния атмосферных примесей, что создает дополнительный фактор негативного воздействия локального источника пыли на городскую среду. Такое длительное аэрозольное загрязнение атмосферы мегаполиса сказывается на здоровье населения, в первую очередь влияя на дыхательную и сердечно-сосудистую системы человека.

Результаты грубых оценок мощности источника, выполненные учеными ИФА РАН, показали, что при скорости оседания частиц РМ10 на поверхность, принятой 3 см/с, после прекращения интенсивных работ очищение до уровня ПДК за счёт оседания примесей происходит примерно за 0.5 – 1.5 часа. За это время загрязнение разойдется на расстояние до 3-5 км в зависимости от направления и устойчивости ветра. Сложность рельефа городской застройки может как замедлять, так и ускорять процесс распространения примеси в городе.

В настоящее время в столице реализуется ряд масштабных проектов по благоустройству города (реновация, реорганизация старых промзон, развитие улично-дорожной сети), в рамках которых проводятся интенсивные строительные и дорожные работы. Это создает дополнительные локальные антропогенные источники пыли, ухудшающие экологию ближайших микрорайонов. Для снижения негативного эффекта в таких случаях целесообразно было бы осуществлять ряд мероприятий, направленных на снижение аэрозольного загрязнения атмосферы мегаполиса. При неблагоприятных метеорологических и синоптических условиях интенсивность таких работ следует снижать. Развитие строительных более «экологически чистых» технологий также позволит снизить загрязнение микрорайонов города, в которых расположены строительные объекты. Кроме того, при сносе малоэтажных зданий строительную территорию можно было бы ограждать мелкопористой сеткой или другими материалами, служащими своеобразным фильтром, затрудняющим распространение и перенос твердых минеральных частиц субмикронного и микронного размера и способствующим их осаждению. Также периодическое частое увлажнение и промывка территорий вблизи строительных площадок будут способствовать вымыванию пылевого аэрозоля из атмосферы.

Опыт наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы мегаполиса в период действия различных по происхождению, интенсивности и режимам работы источников будет полезен при принятии мер и управленческих решений, направленных на защиту окружающей среды и поддержание экосистем и климата города.