«Северный полюс кристально чист»: впервые воздух проверили на вершине планеты

В экспедиции «Ледокол знаний» доцент кафедры метеорологии и климатологии географического факультета МГУ Павел Константинов впервые в истории замерил чистоту воздуха прямо на Северном полюсе — ни пылинки. Еще одно доказательство того, что атомные ледоколы никак не вредят атмосфере Арктики.

Загрязнение атмосферы — одна из серьезных экологических угроз. По исследованиям ООН, от ухудшающегося качества воздуха в городах и в сельской местности каждый год преждевременно умирают 7 млн человек. Смертность обусловлена в том числе воздействием взвешенных твердых частиц — сложной смеси органических и неорганических веществ: сульфатов, нитратов, аммиака, хлорида натрия, сажи и минеральной пыли. Некоторые частицы можно увидеть невооруженным глазом, некоторые — только под микроскопом.

«Для здоровья человека концентрация частиц более важна, чем концентрация газов. Газы мимолетны, а вот частицы, которые формируют, например, смог, очень вредны, — говорит Павел Константинов. — Многие видели фотографии смога в Китае, где люди вынуждены ходить в респираторах».

Две основные фракции твердых частиц (particulate matter, PM) вызывают озабоченность специалистов: PM10 (до 10 мк), способные проникать глубоко в легкие, и PM2.5 (до 2,5 мк), которые еще опаснее, так как могут преодолевать аэрогематический барьер в легких и попадать в кровеносную систему. Накапливаясь в организме человека, твердые частицы провоцируют инсульты, болезни сердца, рак легких, астму и другие респираторные заболевания. Поэтому так важно постоянно следить за концентрацией частиц в воздухе.

«В экспедиции я дважды измерил содержание в атмосфере аэрозольных частиц размером от 0,001 до 2,5 мк. Сначала на борту ледокола прямо в точке Северного полюса — никто раньше таких измерений, как минимум с такой точностью и с борта ледокола «50 лет Победы» на полюсе не проводил. Второе измерение — после высадки на льдине неподалеку. Арктическая атмосфера кристально чиста: содержание РМ2.5 равно нулю, — рассказывает Павел Константинов. — Мы видим, что наш визит на атомном ледоколе абсолютно не возмущает арктическую среду: на открытой палубе и на льдине не выявлено никаких аэрозолей искусственного происхождения. И в этом у атомоходов преимущество перед другими судами, которые ходят на полюс, — те по умолчанию грязнее, потому что сжигают ископаемое топливо».

Измерения метеоролог проводил лазерным датчиком PurpleAir PA-II. Вот как он работает: проба по двум независимым каналам попадает в две независимые камеры, лазерные лучи определяют диаметр попавших вместе с воздухом частиц и их концентрацию. Двойное детектирование гарантирует точность результата. PurpleAir портативный, не требует никаких расходных материалов, в него не нужно загружать химические реагенты. Прибор не дешевый, но цена не запредельная — около 300 долларов.

«Для устройств такого класса это прорыв. Предыдущее поколение — большие шкафы, которые стояли на постах Мосэкомониторинга и других лабораторий, для анализа содержания нескольких газов и частиц. А сейчас вот появляются такие малютки, которые можно повесить у себя рядом с домом или прямо за окно. PurpleAir оснащены модулем вайфая и соединены в глобальную сеть — на сайте purpleair.com в режиме реального времени можно посмотреть состояние воздуха в разных точках по всему миру, — говорит Павел Константинов. — К сожалению, в России этих датчиков пока очень мало. Два находятся в сибирском городе Надыме: в центре и возле аэропорта. Они позволяют увидеть разницу между антропогенно измененной территорией и фоновой тундрой. Еще один датчик, судя по карте, кто-то из дипломатов держал до недавнего времени в шведском посольстве. И четвертый отправился со мной на ледоколе».

Самые распространенные PM2.5 — частицы сажи, асфальта, автомобильных покрышек, продукты работы двигателей внутреннего сгорания, электростанций на ископаемом топливе, печей, каминов и др. В августе этого года во время лесных пожаров в Рязанской области содержание частиц в Москве было в несколько раз выше нормы. 18–20 августа значение PM2,5 в некоторых районах вырастало до 181 мкг/м3. «Безопасная концентрация PM2.5 — до 50 единиц, — поясняет Павел Константинов. — И в принципе, после дождя даже в центре Москвы так и есть. Но стоит задержаться антициклону или периоду со слабым ветром, концентрация частиц в городе растет до 110–150 мкг/м3». В целом, это неплохой показатель для мегаполиса — данные для сравнения мы приводим ниже.

СОДЕРЖАНИЕ РМ2.5*

Лондон — 10–20 мкг/м3
Москва (в районе Сколковского шоссе) — 23 мкг/м3
Нью-Йорк — 60–70 мкг/м3
Гамбург — 80–90 мкг/м3
Катманду — 90–170 мкг/м3
Сеул — 100–130 мкг/м3
Дакка — 140–145 мкг/м3
Дубай — 170–175 мкг/м3
Дели — 170–290 мкг/м3

*На 1 ноября
Карта мира с датчиками PurpleAir на map.purpleair.com