ҚазҰУ жанындағы Биосфера экологиясы лабораториясының қызметкерлері "Қалалардағы атмосфералық ауада кездесетін органикалық ластағыштардың шоғырлануын хроматографиялық әдістермен мониторингілеудің жартылай автоматты станциясын әзірлеу" жобасын жүзеге асырады. Оның шеңберінде Алматыдағы БТЭК (бензол, толуол, этилбензол және кислол) секілді ауаны ластаушы заттардың деңгейін анықтау мақсатында зерттеу жүргізілді. Қалада I топтағы канцероген саналатын бензолдың орташа концентрациясы 2016 жылы 53 мкг/м3 болған, ал сол жылғы ең жоғары концентрация мөлшері 237 мкг/м3 деңгейінде. Бұл Нью-Дели, Каир және Рим сияқты қатты ластанған қалалардың деректерімен сәйкес. Демек, осы заттарды үнемі бақылауда ұстау қажет.
Доктор Насиба Байматова Ph.D. диссертациясы аясында Алматы ауасында жиі кездесетін 16-ға жуық полициклді хош иісті көмірсутектер, қатты бөлшектердегі ауыр металдар және бейорганикалық тұздар анықтаған болатын. Нәтижесінде уытты қосылыстардың, әсіресе полициклді хош иісті көмірсутектердің жоғары концентрациясын көрсетті. Ал ауадағы БТЭК мөлшері максималды рұқсат етілген концентрация нормасынан аспаған. "Бір ескеретін мәселе – бұл нормалар әлдеқашан ескірген" дейді мамандар. Өйткені, адам денсаулығына қаншалықты зиян келтіріп отырғанын көрсетуге қауқарсыз. БТЭК улы қосылыстарымен ластанған 20 қаланың ішінде Алматы 8-орында. Ал бензолмен ластану деңгейі бойынша қаламыз үшінші орында тұр. Бұл арнаулы әдіснама арқылы анықталған деректер.
ҚазҰУ жанындағы Физика және химиялық әдістерді зерттеу мен талдау орталығына қарасты Биосфера экологиясы зертханасы осы бағытта көптеген жобаларды жүзеге асырды. Қазіргі таңда лаборатория қызметкерлері "Заманауи аналитикалық әдістер мен модельдеу құралдарын пайдалана отырып, Нұр-Сұлтан және Алматы қалаларындағы ауа сапасын жақсарту" бойынша ғылыми-зерттеу бағдарламасын әзірлеген. Жоба шеңберінде мамандар атмосфералық ауаны талдаудың нақты әдістерін қолдануды ұсынып отыр. Зертхананың жетекші ғылыми қызметкері Насиба Байматованың айтуынша, Нұр-Сұлтан мен Алматы қалаларындағы ауаны ластаушы көздердің үлесін зерттеу үшін РМ2.5 химиялық талдауы мен рецепторлық моделі қолданылады. PM2.5 талдау үшін бес түрлі фильтр пайдаланылады:
- металдар;
- бейорганикалық аниондар мен катиондар;
- полициклді хош иісті көмірсутектер;
- органикалық және элементтік көміртегі (OC/EC);
- нитраттардың жоғалуы.
Зертханада OC/EC анализаторын (бағдарламаның бөлігі ретінде сатып алынады) пайдалана отырып, термиялық/оптикалық әдіспен жүргізіледі.
PMF (Positive matrix factorization – оң матрицалық факторизация) ластану көздерін анықтау үшін рецепторларды модельдеу әдісі ретінде пайдаланылады. PMF – көпайнымалы факторлық талдау әдісі. Онда тапсырмаларды шешу үшін ең кіші квадраттар әдісі қолданылады. ҚазҰУ-ға қарасты Биосфера экологиясы зертханасында Алматы және Нұр-Сұлтан қалаларының ауа үлгілеріндегі органикалық ластаушы заттардың массалық концентрациясы анықталған. "Зерттеу термиялық десорбциямен бірге масс-спектрометриялық анықтаумен газ хроматографиясын қолдану арқылы жүзеге асырылады" дейді мамандар.
Сондай-ақ Қазақстанның аталмыш қалаларындағы ауа ластаушы заттардың концентрациясының кеңістіктегі және уақытаралық өзгерістері талданады. Жұмыс барысында "Қазгидромет" жерүсті бақылау станцияларының ұлттық желісінің деректері немесе www.airkaz.org веб-сайтындағы деректері пайдаланылады.
"PMF модельдеу нәтижелері бойынша Нұр-Сұлтан және Алматы қалаларындағы PM2.5 бөлшектерінің ластаушы көздерінің үлесі бағаланады. Сондай-ақ ауадағы әртүрлі ластаушы заттардың концентрациясына бағалау жүргізілетін болады. Өлім-жітім, аурушаңдық және экономикалық залалдың мәндері бағаланады. Ластану көздерін анықтау және атмосфералық ауаны жақсарту бағдарламасы одан әрі Қазақстанның басқа да қатты ластанған қалалары үшін қолданылуы мүмкін. Бұл бағдарламаның нәтижелері жекелеген қалалар үшін ауа сапасы бағдарламасы бойынша іс-шаралар жоспарын құруға негіз бола алады", – дейді ҚазҰУ жанындағы Биосфера экологиясы зертханасының жетекші ғылыми қызметкері Насиба Байматова.
Ауаның ластануы, әсіресе қалалық жерлердегі атмосфераға таралып жатқан зиянды қалдықтар – ең өткір мәселенің бірі. Бұл экожүйенің бұзылуына, экономикалық және әлеуметтік тұрғыда зиян келтіреді. Еліміздің ірі қалаларындағы ауаның ластану деңгейі тым жоғары. Дүниежүзілік банктің 2013 жылғы зерттеулерінде мамандар халықтың аурушаңдығы мен кейбір экономикалық шығындардың түп-тамырын осы мәселемен байланыстырған. Ал IQAir рейтингінде 2019 жылы Қазақстан ластану деңгейінің орташа жылдық концентрациясы бойынша әлемде 29-орынды иеленді. Қыста Нұр-Сұлтан қаласы әлемнің ең ластанған қалаларының ондығына кіреді (IQAir, 2020).
Еліміздегі ауа сапасының деңгейі БАҚ-та кеңінен талқыланып келеді, алайда рецензияланған зерттеулердің саны шектеулі. Ауаның ластану көздері электр стансалары мен үйлерде көмір жағу, ауыр өнеркәсіп, көлік, топырақ шаңы, құрылыс алаңдары, ауыл шаруашылығы және т.б. болуы мүмкін. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының Қазақстан қалалары үшін осы бағыттағы арнаулы зерттеулерін көзіміз шалмады. Десек те, еліміздегі 13 мың халқы бар бір ғана Курчатов қаласы үшін зерттеу жүргізілген екен.
Ауадағы PM2.5 бөлшектерінің көбеюі адам денсаулығына жағымсыз әсер етеді. Атап айтқанда, бұл көптеген жүрек-қантамыр, өкпе ауруларына және соның салдарынан өмір сүру сапасының төмендеп, тіпті мерзімінен бұрын қайтыс болуға себепкер болуы мүмкін. Әсіресе балаларды осы мәселенің зардабынан құтқара алмайтындай халге жеттік. Өйткені ластанған ауа өкпенің жұмысына, мидың дамуына теріс әсер етіп, ақыл-ойдың дамуын тежейді. Ал егде жастағы адамдарда деменция қаупі жоғарылай түседі.
Осы тұста "Неліктен 2.5 мкм?" деген сұрақ туындайды. Өйткені, көлемі 2,5 микрометрден аз барлық бөлшектер мен тамшылар ауада қалықтап жүреді. Олар орманда да, теңізде де кездеседі. Бірақ ең үлкен қауіпті аумақ – қалалық жер. Біріншіден, әдетте қалада олардың концентрациясы жоғары болса, екіншіден, қаладағы ұсақ дисперсті аэрозольдің (PM2.5) химиялық құрамы табиғи ортамен салыстырғанда қауіпті. Сондай-ақ ауаны ластаушы үлкен бөлшектерге қарағанда РМ2.5 бөлшектері адам ағзасын бөгде заттардан қорғаушы биологиялық кедергілерден оңай өтіп кетеді. Осылайша ағзаның толыққанды жұмыс жасауына үлкен қауіп төндіреді.
Әртүрлі қалаларда PM2.5 аэрозолінің құрамы да, жеке бөлшектердің параметрлері де әртүрлі болуы мүмкін. Мәселен, қалалық жерде ең көп кездесетін күйе, асфальт және автомобиль шиналарының ең кішкентай бөліктері, минералды тұздардың бөлшектері (сульфаттар, нитраттар), ауыр металл қосылыстары (негізінен, оксидтер).
CORE эпидемиологиялық ғылыми-зерттеу деректері бойынша алматылықтардың 25,5 пайызы бронх демікпесімен ауыратынын көруге болады. ҚазҰУ-дың Денсаулық сақтау және қоршаған орта ғылыми-зерттеу лабораториясының меңгерушісі Денис Винниковтың жақында жүргізген зерттеуі Алматы қаласында жоғары мөлшерде кездесетін PM2.5 бөлшектерінің қысқы кезеңде ашық ауада жұмыс істейтін адамдарға кері әсеріне ғылыми дәлел болып табылады. Өйткені қаланың әртүрлі бөліктеріндегі PM2.5 концентрациясы 120 мкг/м3-ден 1500 мкг/м3-ге дейін өзгеріп отырады. Бұл елімізде бекітілген нормативтерден асып түсетін көрсеткіш.
Қазіргі заманғы зерттеу әдістері мен модельдеу құралдарын пайдалана отырып, Нұр-Сұлтан және Алматы қалалары үшін ауаның сапасын жақсарту бағдарламасы әзірленетін болады. Бағдарламада таңдалған қалалардағы ауаның ластануы бойынша қалыптасқан жағдайдың талдауы, әлемдік озық тәжірибелердің талдауы және ауа сапасын жақсарту бойынша ұсыныстар да қамтылмақ.
