Яким повітрям ми дихаємо в Україні, та як на нього вплинув карантин

Забруднення повітря – одна з трьох екологічних проблем, що найбільше турбують українців.

Вона знаходиться на третьому місці після забруднення води та вирубки лісів.

Українці мають доступ до дедалі більшої кількості мереж і застосунків з інформацією про індекс якості повітря та рівень його забруднення – серед них SaveEcoBot, EcoCity та інші.

Такі платформи об’єднують дані з офіційних джерел та метеорологічні, й значною мірою спираються на датчики громадян.

Громадські проєкти є перспективними, але і на них ще лиш чекає покриття всієї України, до того ж деякі експерти висловлюють сумніви щодо надійності цих вимірювань.

Карта забруднення повітря в Україні від SaveEcoBot

Мережа державного моніторингу якості повітря дає недостатньо даних і розширюється надто повільно.

Проте є інше можливе рішення: використання відкритих супутникових даних для отримання неупередженої, майже в режимі реального часу, інформації.

Це, у поєднанні з локальними даними, може створити надійну доказову базу для національної політики у цій сфері.

Наприкінці 2020 року ПРООН в Україні реалізували партнерство з Європейським космічним агентством та його програмою EO Clinic, щоб протестувати застосування супутникових даних для розуміння забруднення повітря, того, як воно змінилося під час локдаунів через COVID-19 і які регіони є найбільш уразливими.

Ми дослідили рівні забруднення повітря для шести основних забруднювачів (NO₂, SO₂, O₃, CO, PM₁₀ та PM_2.5) по всій території України, в найбільших українських містах і в регіонах з розвиненою промисловістю.

Як забруднене провітря і окремі його частинки впливають на здоров'я. Джерело European Environment Agency

Аналітики з Everis та World from Space використали дані з супутника "Сентинел-5" у рамках програми Copernicus Sentinel-5p та Служби моніторингу атмосфери Copernicus (CAMS) для візуалізації забруднення повітря та розповсюдження забруднюючих газів і віднайдення патернів по всій території (повний звіт можна знайти тут: COVID-19 Impact on Air Quality in Ukraine and the Republic of Moldova).

Ми зосередили наш аналіз на періоді останніх трьох років (травень 2018 року – липень 2020 року), з особливою увагою на вплив весняного локдауну через COVID-19 (березень-травень 2020 року).

Хто забруднює повітря в Україні?

"Звичайних підозрюваних" видно на всіх візуалізаціях – осередки в Дніпрі, Донецьку, Харкові, Кривому Розі, Києві, Маріуполі та Запоріжжі.

Ці міста відомі своєю важкою промисловістю та поганою якістю повітря і тому щороку отримують низькі позиції в рейтингах якості повітря.

Осередки найбільш забрудненого повітря в Україні

Ми також спробували відслідкувати найбільших забруднювачів (за офіційною статистикою) і виявили, що їх геолокація значною мірою збігається з осередками концентрації NO₂.

У деяких випадках візуалізація показує, що такі забруднювачі мають більш серйозний вплив, ніж інші джерела забруднення в кожному конкретному регіоні.

Геолокація найбільших забруднювачів значною мірою збігається з осередками концентрації NO2

Тверді частинки – далекосяжний пил, який ми вдихаємо

На національному рівні середня річна концентрація PM_2.5 на рівні 10 мкг/м³ досягалася або перевищувалася упродовж 16 з 36 місяців, які ми моніторили.

Міста з найвищою концентрацією PM₁₀ – це зазвичай Кривий Ріг, де вказаний рівень було перевищено більш ніж 200 разів за період дослідження, та Маріуполь, де рівень було перевищено більш ніж 400 разів за той самий період.

На анімації нижче показано, як далеко пил може переноситися вітром з місця виникнення.

Міста з найвищою концентрацією PM10 (твердих частинок)

Сезони забруднення повітря

Під час зимового сезону люди з серцевими або легеневими хворобами мають підвищений ризик ускладнень.

Узимку на території України спостерігається майже десятикратне підвищення концентрації діоксиду азоту та діоксиду сірки порівняно з літнім періодом. Це можна пояснити зменшенням опадів і майже повною відсутністю рослинності.

Викиди монооксиду вуглецю найвищі у квітні, і це можна, ймовірно, пояснити активним спалюванням сухих решток рослин у сільській місцевості.

Невелике збільшення монооксиду вуглецю спостерігається також щороку у вересні.

Під час зимового сезону спостерігається майже десятикратне підвищення концентрації діоксиду азоту та діоксиду сірки

Найнебезпечніша ситуація з концентрацією твердих часток PM_2.5 і PM₁₀.

Вищий рівень концентрації спостерігається у весняні й осінні місяці, що може призвести підвищення смертності на 15%.

У весняні й осінні місяці спостерігається найнебезпечніша ситуація з концентрацією твердих часток PM2.5 і PM10. IT та AQG – це рівні показників, встановлені ВООЗ для сигналізування про необхідність вжиття заходів, коли рівень концентрації подолано

Якщо вам цікаво порівняти свій район з іншими, ви можете ознайомитися з цією візуалізацією даних.

Підйоми і спади забруднення повітря

Ми порівняли, як змінюється концентрація забруднюючих речовин упродовж тижня і по днях у найбільших містах країни – Дніпрі, Донецьку, Запоріжжі, Києві, Кривому Розі, Львові, Маріуполі, Миколаєві, Одесі та Харкові.

У п’ятницю спостерігається сплеск у концентрації забруднювачів практично в усіх містах, крім Маріуполя, де пік забруднення припадає на четвер.

Ми маємо також місто-виняток – Дніпро (див. жовту лінію внизу), де крива діоксиду сірки протягом дня абсолютно відрізняється від інших міст: пік викидів спостерігається між 09:00 та 13:00.

Концентрація забруднюючих речовин упродовж тижня і по днях у найбільших містах України

Забруднення повітря і пандемія: чи стало легше дихати?

Карантин справді вплинув на якість повітря в містах.

Це було особливо помітно у випадку з концентраціями діоксиду азоту, діоксиду сірки та монооксиду вуглецю у великих містах і промислових зонах – у Донецькій, Запорізькій, Дніпропетровській та Харківській областях.

Значно знизився рівень монооксиду вуглецю над Маріуполем.

У найбільших промислових регіонах середня денна концентрація PM_2.5 також значно зменшилася.

Якщо в 2018 та 2019 роках у значній частині країни показники забруднення повітря PM_2.5 перевищували настанови ВООЗ, то в 2020 році відбулося значне скорочення.

Те саме можна сказати про забруднення PM₁₀, хоча зниження концентрації було помітним ще в 2019 році, але більшою мірою в 2020 році.

Як змінювався рівень SO2 у повітрі в Україні у 2018-2020 роках

Як змінювався рівень NO2 у повітрі в Україні у 2018-2020 роках

Як змінювався рівень PM10 у повітрі в Україні у 2018-2020 роках

Як змінювався рівень PM2.5 у повітрі в Україні у 2018-2020 роках

Специфіка супутникових даних якості повітря

Супутникові дані не замінять вимірювання на землі.

Супутники мають деякі обмеження (як мінімум через те, що вони знаходяться на відстані кількасот кілометрів), що не гарантують абсолютної точності, але їх використовують по всьому світу як допоміжні або непрямі дані.

Наприклад, у ЄС супутникові дані служать як додаткове джерело інформації про якість повітря, допомагаючи відслідковувати джерела забруднення та реагувати відповідним чином.

Супутники можуть також надати доступ до інформації про якість повітря там, де немає жодних наземних моніторингових станцій.

Наведені вище варіанти використання супутникових даних дають цінне уявлення про те, які докази можна зібрати.

Але як можна застосувати це для підтримки вироблення національної політики та покращення якості повітря?

Аби відповідним чином підійти до вирішення цього питання, нам потрібно було б зібрати команду фахівців.

Проте вже нині ми маємо кілька ідей, які хотіли б протестувати:

📌 Як можна використати ці дані для перевірки даних про якість повітря від населення?

Громадські проєкти з моніторингу забруднення повітря часто критикують за відсутність послідовної, стабільної, рівномірної та контрольованої мережі вимірювання, тому їх називають "ненадійними".

Хоча такі твердження мають певні підстави, нерозумно відкидати ці дані, натомість варто шукати можливість підтримати їх.

Можливо, супутникові дані якраз є ключем до зростання довіри до тих доказів, які надають громадські проєкти?

📌 Як можна підтримати національний механізм контролю цілей сталого розвитку за допомогою супутникових даних?

Україна належить до 193 країн, які прийняли Порядок денний у сфері сталого розвитку до 2030 року та 17 цілей сталого розвитку як орієнтир для подолання всіх форм бідності, побудови гідного життя для всіх, не залишаючи нікого позаду.

Президент Володимир Зеленський видав у вересні 2019 року указ про забезпечення дотримання 17 цілей сталого розвитку на період до 2030 року.

ЦСР 11 включає показник забруднення повітря (11.5), що можна виміряти за допомогою супутникових даних. Це може стати додатковим джерелом доказів для оцінювання або допомогти підвищити надійність локальних вимірювань.

17 цілей сталого розвитку на період до 2030 року визначають рівень забрудненості повітря

Європейський Союз прийняв законодавство для стимулювання покращення повітря і створення ефективних механізмів моніторингу якості та контролю забруднення повітря.

Центральним елементом цього законодавства є Директива про якість атмосферного повітря та чистіше повітря для Європи, яку Україна зобов’язалася інкорпорувати у своє національне законодавство в межах Угоди про асоціацію між Україною та ЄС.

Імплементація європейського законодавства у сфері якості повітря включає встановлення стандартів якості повітря, запровадження систем моніторингу та збору даних щодо якості повітря, створення мережі автоматизованих станцій контролю якості та багато інших механізмів, які мають забезпечити покращення якості повітря та зменшення негативного впливу забрудненого повітря на здоров’я та життя людей.

На сьогодні в Україні лише розпочинається розробка державної системи моніторингу повітря, і це має стати основою для нового підходу до управління якістю повітря.

Поєднання інформації з моніторингових пунктів і супутникових даних Європейського космічного агентства стане справжнім поштовхом не лише для ефективної екологічної політики в Україні, але й для інноваційних рішень у сфері програмного забезпечення, здоров’я, моделювання даних, розумних міст і розумних систем сповіщення.

***

У вас є ідея, проєкт або може ви знаєте "короткий шлях", який допоможе Україні швидко побудувати надійну систему моніторингу якості повітря? Пишіть нам [email protected]

Ми лише розпочинаємо. Дихайте вільно та приємно.

Євген Килимник, Андреас Сандберґ і Вікторія Яшкіна, ПРООН в Україні, спеціально для УП.Життя

Публікації в рубриці "Погляд" не є редакційними статтями і відображають винятково точку зору автора.

Вас також може зацікавити:

Забруднене повітря: скільки води пити та як поводитися, поради лікарів та ЦГЗ

Брудне повітря вбиває півмільйона немовлят за рік по всьому світу

Смертність від COVID-19 може залежати від забрудненості повітря в країні. Україна в переліку ТОП-20

ТЕСТ: Чи вмієте ви захищатись від шкідливих речовин в повітрі

Ми хочемо тримати з вами зв'язок. Будемо раді бачитися і спілкуватися з вами на наших сторінках у Facebook та у Twitter.