Том 36, номер 08, статья № 4

Аннотация:

Рассматривается распределение тропосферного озона на территории России в 2022 г. по данным 33 станций, расположенных в разных физико-географических зонах, а также его вертикальное распределение по результатам самолетного зондирования. Показано, что во всех пунктах измерений превышались предельно допустимые среднесуточные концентрации, установленные отечественным гигиеническим нормативом. В отдельных регионах фиксируется превышение предельно допустимых концентраций рабочей зоны и максимальных разовых среднечасовых концентраций в сложившейся ситуации необходимо широко информировать население о результатах мониторинга и проводить мероприятия по снижению уровня концентрации озона в приземном слое воздуха.

Ключевые слова:

атмосфера, воздух, концентрация, озон, предельно допустимая концентрация, приземный слой, тропосфера

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Лунин В.В., Попович М.П., Ткаченко С.Н. Физическая химия озона. М.: МГУ, 1998. 480 с.
2. Перов С.П., Хргиан А.Х. Современные проблемы атмосферного озона. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 288 с.
3. Разумовский С.В., Зайков Г.Е. Озон и его реакции с органическими соединениями (кинетика и механика). М.: Наука, 1974. 322 с.
4. Филов В.А. ред. Вредные химические вещества. Неорганические соединения V–VIII групп. Л.: Химия, 1989. 592 с.
5. Белан Б.Д. Озон в тропосфере. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2010. 488 с.
6. Lelieveld J., Evans J.S., Fnais M., Giannadaki D., Pozzer A. The contribution of outdoor air pollution sources to premature mortality on a global scale // Nature. V. 525, N 7569. P. 367–371.
7. Mauzerall D.L., Wang X. Protecting agricultural crops from the effects of tropospheric ozone exposure: Reconciling science and standart setting in the United States, Europa, and Asia // Ann. Rev. Energy Environ. 2001. N 26. P. 237–268.
8. Air pollution takes a big bite out of Asia’s grain crops // Nature. 2022. V. 601, N 7894. P. 487.
9. Wang B., Shugart H.H., Lerdau M.T. Sensitivity of global greenhouse gas budgets to tropospheric ozone pollution mediated by the biosphere // Environ. Res. Lett. 2017. V. 12, N 8. P. 084001.
10. Anav A., De Marco A., Collalti A., Emberson L., Feng Z., Lombardozzi D., Sicard P., Verbeke T., Viovy N., Vitale M., Paoletti E. Legislative and functional aspects of different metrics used for ozone risk assessment to forests // Environ. Pollut. 2022. V. 295. P. 118690.
11. Altshuller A.P., Wartburg A.F. The interaction of ozone with plastic metallic materials in a dynamic flow system // Intern. J. Air Water Pollut. 1961. V. 4, N 1–2. P. 70–78.
12. Daubendick R.L., Calvert J.G. The reaction of ozone with perfluorinated polyolefins // Environ. Lett. 1974. V. 6, N 4. P. 253–272.
13. Screpani A., DeMarco A. Corrosion on cultural heritage buildings in Italy: A role for ozone? // Environ. Pollut. 2009. V. 157, N 5. P. 1513–1520.
14. Coleman B.K., Destaillats H., Hodgson A.T., Nazaroff W.W. Ozone consumption and volatile byproduct formation from surface reactions with aircraft cabin materials and clothing fabrics // Atmos. Environ. 2008. V. 42, N 4. P. 642–654.
15. Rice R.G. Century 21 – pregnant with ozone // Ozone Sci. Engeen. 2002. V. 24, N 1. P. 1–15.
16. Rowlinson M.J., Rap A., Hamilton D.S., Pope R.J., Hantson S., Arnold S.R., Kaplan J.O., Arneth A., Chipperfield M.P., Forster P.M., Nieradzik L. Tropospheric ozone radiative forcing uncertainty due to pre-industrial fire and biogenic emissions // Atmos. Chem. Phys. 2020. V. 20, N 18. P. 10937–10951.
17. Leung F., Sitch S., Tai A.P.K., Wiltshire A.J., Gornall J.L., Folberth G.A., Unger N. CO₂ fertilization of crops offsets yield losses due to future surface ozone damage and climate change // Environ. Res. Lett. 2022. V. 17, N 7. P. 074007.
18. Zhang J., Gao Y., Leung L.R., Luo K., Wang M., Zhang Y., Bell M.L., Jianren Fan J. Isolating the modulation of mean warming and higher-order temperature changes on ozone in a changing climate over the contiguous United States // Environ. Res. Lett. 2022. V. 17, N 9. P. 094005.
19. Zhang X., Waugh D.W., Kerr G.H., Miller S.M. Surface ozone-temperature relationship: The meridional gradient ratio approximation // Geophys. Res. Lett. 2022. V. 49, N 13. P. e2022GL098680.
20. Zannoni N., Lakey P.S.J., Won Y., Shiraiwa M., Rim D., Weschler C.J., Wang N., Ernle L., Li M., Bekö G., Wargocki P., Williams J. The human oxidation field // Science. 2022. V. 377, N 6610. P. 1071–1077.
21. Langford A.O., Senff C.J., Alvarez II R.J., Aikin K.C., Baidar S., Bonin T.A., Brewer W.A., Brioude J., Brown S.S., Burley J.D., Caputi D.J., Conley S.A., Cullis P.D., Decker Z.C.J., Evan S., Kirgis G., Lin M., Pagowski M., Peischl J., Petropavlovskikh I., Pierce R.B., Ryerson T.B., Sandberg S.P., Sterling C.W., Weickmann A.M., Zhang L. The Fires, Asian, and Stratospheric Transport – Las Vegas Ozone Study (FAST-LVOS) // Atmos. Chem. Phys. 2022. V. 22, N 3. P. 1707–1737.
22. Kim S.-W., McDonald B.C., Seo S., Kim K.-M., Trainer M. Understanding the paths of surface ozone abatement in the Los Angeles basin // J. Geophys. Res.: Atmos. 2022. V. 127, N 4. P. e2021JD035606.
23. Gouldsbrough L., Hossaini R., Eastoe E., Young P.Y. A temperature dependent extreme value analysis of UK surface ozone, 1980–2019 // Atmos. Environ. 2020. V. 273. P. 118975.
24. Cao J., Qiu X., Liu Y., Yan X., Gao J., Peng L. Identifying the dominant driver of elevated surface ozone concentration in North China Plain during summertime 2012–2017 // Environ. Pollut. 2022. V. 300. P. 118912.
25. Wu K., Wang Y., Qiao Y., Liu Y., Wang S., Yang X., Wang H., Lu Y., Zhang X., Lei Y. Drivers of 2013–2020 ozone trends in the Sichuan basin, China: Impacts of meteorology and precursor emission changes // Environ. Pollut. 2022. V. 300. P. 118914.
26. Gao J., Li Y., Xie Z., Hue B., Wang L., Bao F., Fan S. The impact of the aerosol reduction on the worsening ozone pollution over the Beijing–Tianjin–Hebei region via influencing photolysis rates // Sci. Total Environ. 2022. V. 821. P. 153197.
27. Derwent R.G., Parrish D.D. Analysis and assessment of the observed long-term changes over three decades in ground-level ozone across north-west Europe from 1989–2018 // Atmos. Environ. 2022. V. 286. P. 119222.
28. Мосэкомониторинг. URL: https://mosecom.mos.ru/.
29. Официальный сайт мэра Москвы. URL: https:// www.mos.ru/eco/documents/doklady/view/.
30. Иванова Н.С., Крученицкий Г.М., Кузнецова И.Н., Лапченко В.А. Статников В.А. Содержание озона над территорией Российской Федерации в 2018 г. // Метеорол. и гидрол. 2019. № 2. C. 136–142.
31. Иванова Н.С., Кузнецова И.Н., Лезина Е.А. Содержание озона над территорией Российской Федерации в 3-м квартале 2022 г. // Метеорол. и гидрол. 2022. № 11. C. 138–142.
32. Обзор состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации за 2020 год. М.: Росгидромет, 2021. 205 с.
33. Обзор фонового состояния окружающей природной среды на территории стран СНГ за 2021 г. М.: Институт глобального климата и экологии им. академика Ю.А. Израэля, 2022. 115 c.
34. Андреев В.В., Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Давыдов Д.К., Еланский Н.Ф., Жамсуева Г.С., Заяханов А.С., Ивлев Г.А., Козлов А.В., Котельников С.Н., Кузнецова И.Н., Лапченко В.А., Лезина Е.А., Постыляков О.В., Савкин Д.Е., Сеник И.А., Степанов Е.В., Толмачев Г.Н., Фофонов А.В., Челибанов И.В., Челибанов В.П., Широтов В.В. Приземная концентрация озона на территории России в первом полугодии 2020 г. // Оптика атмосф. и океана. 2020. Т. 33, № 9. С. 710–721; Andreev V.V., Arshinov M.Yu., Belan B.D., Davydov D.K., Elansky N.F., Zhamsueva G.S., Zayakhanov A.S., Ivlev G.A., Kozlov A.V., Kotel’nikov S.N., Kuznetsova I.N., Lapchenko V.A., Lezina E.A., Postylyakov O.V., Savkin D.E., Senik I.A., Stepanov E.V., Tolmachev G.N., Fofonov A.V., Chelibanovi I.V., Chelibanov V.P., Shirotov V.V. Surface ozone concentration over Russian territory in the first half of 2020 // Atmos. Ocean. Opt. 2020. V. 33, N 6. P. 671–681.
35. Андреев В.В., Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Белан С.Б., Давыдов Д.К., Демин В.И., Еланский Н.Ф., Жамсуева Г.С., Заяханов А.С., Ивлев Г.А., Козлов А.В., Котельников С.Н., Кузнецова И.Н., Лапченко В.А., Лезина Е.А., Постыляков О.В., Савкин Д.Е., Сеник И.А., Степанов Е.В., Толмачев Г.Н., Фофонов А.В., Челибанов И.В., Челибанов В.П., Широтов В.В., Шукуров К.А. Приземная концентрация озона на территории России во втором полугодии 2020 г. // Оптика атмосф. и океана. 2021. Т. 34, № 4. С. 292–301; Andreev V.V., Arshinov M.Yu., Belan B.D., Davydov D.K., Elansky N.F., Zhamsueva G.S., Zayakhanov A.S., Ivlev G.A., Kozlov A.V., Kotel’nikov S.N., Kuznetsova I.N., Lapchenko V.A., Lezina E.A., Postylyakov O.V., Savkin D.E., Senik I.A., Stepanov E.V., Tolmachev G.N., Fofonov A.V., Chelibanovi I.V., Chelibanov V.P., Shirotov V.V., Shukurov K.A. Surface ozone concentration in Russia in the second half of 2020 // Atmos. Ocean. Opt. 2021. V. 34, N 4. P. 347–356.
36. Андреев В.В., Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Белан С.Б., Давыдов Д.К., Демин В.И., Дудорова Н.В., Еланский Н.Ф., Жамсуева Г.С., Заяханов А.С., Ивлев Г.А., Козлов А.В., Коновальцева Л.В., Котельников С.Н., Кузнецова И.Н., Лапченко В.А., Лезина Е.А., Оболкин В.А., Постыляков О.В., Потемкин В.Л., Савкин Д.Е., Сеник И.А., Степанов Е.В., Толмачев Г.Н., Фофонов А.В., Ходжер Т.В., Челибанов И.В., Челибанов В.П., Широтов В.В., Шукуров К.А. Концентрация тропосферного озона на территории России в 2021 г. // Оптика атмосф. и океана. 2022. Т. 35, № 7. С. 559–571; Andreev V.V., Arshinov M.Yu., Belan B.D., Belan S.B., Davydov D.K., Deminc V.I., Dudorova N.V., Elansky N.F., Zhamsueva G.S., Zayakhanov A.S., Ivlev G.A., Kozlov A.V., Konovaltseva L.V., Kotel’nikov S.N., Kuznetsova I.N., Lapchenko V.A., Lezina E.A., Obolkin V.A., Postylyakov O.V., Potemkin V.L., Savkin D.E., Senik I.A., Stepanov E.V., Tolmachev G.N., Fofonov A.V., Khodzher T.V., Chelibanov I.V., Chelibanov V.P., Shirotov V.V., Shukurov K.A. Tropospheric ozone concentration on the territory of Russia in 2021 // Atmos. Ocean. Opt. 2022. V. 35, N 6. P. 741–757.
37. СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания». Утвержден постановлением № 2 Главного государственного санитарного врача Российской Федерации 28.01.2021. 1142 с.
38. Исидоров В.А. Органическая химия атмосферы. СПб.: Химиздат, 2001. 352 с.
39. Shi S., Zhu B., Tang G., Liu C., An J., Liu D., Xu J., Xu H., Liao H., Zhang Y. Observational evidence of aerosol radiation modifying photochemical ozone profiles in the lower troposphere // Geophys. Res. Lett. 2022. V. 49, N 15. P. e2022GL099274.
40. Zhang X., Xub W., Zhang G., Lin W., Zhao H., Ren S., Zhou G., Chen J., Xu X. First long-term surface ozone variations at an agricultural site in the North China Plain: Evolution under changing meteorology and emissions // Sci. Total. Environ. 2023. V. 860. P. 160520.
41. Li C., Li F., Cheng Q., Guod Y., Zhang Z., Liu X., Qud Y., An J., Liu Y., Zhang S. Divergent summertime surface O₃ pollution formation mechanisms in two typical Chinese cities in the Beijing–Tianjin–Hebei region and Fenwei Plain // Sci. Total. Environ. 2023. V. 870. P. 161868.
42. Сенник И.А., Еланский Н.Ф., Беликов И.Б., Лисицына Л.В., Галактионов В.В., Кортунова З.В. Основные закономерности временной изменчивости приземного озона на высотах 870 и 2070 м в районе г. Кисловодска // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2005. Т. 41, № 1. С. 78–91.
43. Shakina N.P., Ivanova A.R., Elansky N.F., Markova T.A. Transcontinental observations of surface ozone concentration in the TROICA experiments: 2. The effect of the stratosphere–troposphere exchange // Izv. Atmos. Ocean. Phys. 2001. V. 37, suppl. 1. P. S39–S48.
44. Еланский Н.Ф. О механизме воздействия струйного течения на озонный слой // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1975. Т. 11, № 9. С. 916–925.
45. Ueno H., Tsunematsu N. Sensitivity of ozone production to increasing temperature and reduction of precursors estimated from observation data // Atmos. Environ. 2019. V. 214. P. 116818.
46. Qian W.,·Xu M., Ai Y. Anomaly-based synoptic analysis to identify and predict meteorological conditions of strong ozone events in North China // Air Quality, Atmos. Health. 2022. V. 15, N 10. P. 1699–1711.
47. Zhang J., Gao Y., Leung L.R., Luo K., Wang M., Zhang Y., Bell M.L., Fan J. Disentangling the mechanism of temperature and water vapor modulation on ozone under a warming climate // Environ. Res. Lett. 2022. V. 7, N 12. P. 124032.
48. Sadeghi B., Ghahremanloo M., Mousavinezhad S., Lops Y., Pouyaei A., Choi Y. Contributions of meteorology to ozone variations: Application of deep learning and the Kolmogorov–Zurbenko filter // Environ. Pollut. 2022. V. 310. P. 119863.
49. Mousavinezhad S., Ghahremanloo M., Choi Y., Pouyaei A., Khorshidian N., Sadeghi B. Surface ozone trends and related mortality across the climate regions of the contiguous United States during the most recent climate period, 1991–2020 // Atmos. Environ. 2023. V. 300. P. 119693.
50. Hertig E., Jahn S., Kaspar-Ott I. Future local ground-level ozone in the European area from statistical downscaling projections considering climate and emission changes // Earth's Future. 2023. V. 11, N 2. P. e2022EF003317.
51. Yao Y., Ma K., He C., Zhang Y., Lin Y., Fang F., Li S., He H. Urban surface ozone concentration in Mainland China during 2015–2020: Spatial clustering and temporal dynamics // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2023. V. 20, N 2. P. 3810.
52. Анохин Г.Г., Антохин П.Н., Аршинов М.Ю., Барсук В.Е., Белан Б.Д., Белан С.Б., Давыдов Д.К., Ивлев Г.А., Козлов А.В., Козлов В.С., Морозов М.В., Панченко М.В., Пеннер И.Э., Пестунов Д.А., Сиков Г.П., Симоненков Д.В., Синицын Д.С., Толмачев Г.Н., Филиппов Д.В., Фофонов А.В., Чернов Д.Г., Шаманаев В.С., Шмаргунов В.П. Самолет-лаборатория Ту-134 «Оптик» // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 9. С. 805–816.
53. Belan B.D., Ancellet G., Andreeva I.S., Antokhin P.N., Arshinova V.G., Arshinov M.Y., Balin Y.S., Barsuk V.E., Belan S.B., Chernov D.G., Davydov D.K., Fofonov A.V., Ivlev G.A., Kotel'nikov S.N., Kozlov A.S., Kozlov A.V., Law K., Mikhal'chishin A.V., Moseikin I.A., Nasonov S.V., Nédélec P., Okhlopkova O.V., Ol'kin S.E., Panchenko M.V., Paris J.-D., Penner I.E., Ptashnik I.V., Rasskazchikova T.M., Reznikova I.K., Romanovskii O.A., Safatov A.S., Savkin D.E., Simonenkov D.V., Sklyadneva T.K., Tolmachev G.N., Yakovlev S.V., Zenkova P.N. Integrated airborne investigation of the air composition over the Russian sector of the Arctic // Atmos. Meas. Tech. 2022. V. 15, N 13. P. 3941–3967.
54. Антохин П.Н., Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Белан С.Б., Скляднева Т.К., Толмачев Г.Н. Многолетняя изменчивость озона и аэрозоля в районе Томска и оправдываемость прогноза их среднегодовых концентраций на десятилетие // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 9. С. 772–776.
55. Белан Б.Д., Толмачев Г.Н., Фофонов А.В. Вертикальное распределение озона в тропосфере над югом Западной Сибири // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 9. С. 777–783; Belan B.D., Tolmachev G.N., Fofonov A.V. Vertical ozone distribution in troposphere above south regions of West Siberia // Atmos. Ocean. Opt. 2011. V. 24, N 2. P. 181–187.
56. Антохин П.Н., Белан Б.Д. Регулирование динамики тропосферного озона через стратосферу // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 10. С. 890–895; Аntokhin P.N., Belan B.D. Control for dynamics of the tropospheric ozone through stratosphere // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 3. P. 207–213.
57. Chen Z., Xie Y., Liu J., Shen L., Cheng X., Han H., Yang M., Shen Y., Zhao T., Hu J. Distinct seasonality in vertical variations of tropospheric ozone over coastal regions of southern China // Sci. Total Environ. 2023. V. 874. P. 162423.
58. Cao L., Li S., Gu Y. Luo Y. A three-dimensional simulation and process analysis of tropospheric ozone depletion events (ODEs) during the springtime in the Arctic using CMAQ (Community Multiscale Air Quality Modeling System) // Atmos. Chem. Phys. 2023. V. 23, N 5. P. 3363–3382.