Атмосферный воздух, как ключевая природная среда для жизни, состоит из газов и аэрозолей на нижней границе атмосферы. Результаты научных исследований единогласно подтверждают, что загрязнение этого слоя атмосферы оказывает значительное воздействие на человека и окружающую среду [1,2,3].

Неожиданные выбросы опасных химических веществ и микроорганизмов из производственных предприятий могут создать высокий риск для здоровья людей и животных, ставя под угрозу возникновение эпидемий [4,5]. В настоящее время в атмосфере присутствует множество антропогенных загрязнителей, а расширение промышленного и сельскохозяйственного производства способствует появлению новых химических соединений, включая высокотоксичные. Эти проблемы особенно актуальны в условиях жаркого климата Центральной Азии. Главными источниками антропогенного загрязнения являются сложные хлорорганические и органические соединения, техногенные радионуклиды, нитросоединения, микробы и вирусы [6,7].

В Астане уровень вредных частиц на воздухе превышает годовую норму в 2.5 раза, тогда как в Алматы лишь один день из пяти месяцев соответствовал нормативам. Бишкек часто попадает в рейтинг самых загрязненных городов мира. В Душанбе самые критические дни отмечены летом и осенью 2019 года из-за пыльных бурь. В Ашхабаде уровень загрязнения воздуха редко превышает установленные нормы. В Ташкенте воздух был опасным в 80% дней в 2019 году [8].

Каждую зиму города Центральной Азии окутывает туман, вынуждая людей прибегать к использованию респираторных масок и очистителей воздуха. Сгорание угля, автотранспорт и пыльные бури приводят к увеличению концентрации вредных частиц PM2.5 в атмосфере, что представляет угрозу для дыхательной системы и увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний [9,10]. Частицы PM2.5 включают твердые микрочастицы и крайне мелкие капли жидкости, легко проникающие через биологические барьеры и создающие серьезную угрозу для здоровья.

В мировом масштабе степень загрязнения воздуха определяется содержанием в нем частиц PM 2,5 и PM 10. Эти мельчайшие частицы измеряются специальными приборами, а данные публикуются на Air quality index. На этой платформе представлены данные около 110 городов по всему миру. Следует отметить, что есть несколько крупных городов, где загрязнение воздуха не мониториться, и, следовательно, они не включены в этот рейтинг. По информации от проекта мониторинга воздуха AirVisual, каждую зиму Ташкент часто попадает в число самых загрязненных городов мира [11,12].

Рисунок 1 — Динамика качества воздуха (AQI) в Ташкенте с января 2023 по май 2024 год

Выхлопные газы от автотранспорта играют ключевую роль в загрязнении атмосферы в городах Центральной Азии. Например, в Ташкенте насчитывается около 600 тысяч автомобилей, в то время как в Бишкеке зарегистрировано 420 тысяч, а в Алматы — насчитывается 617 тысяч автомобилей.

Кроме того, значительный вклад в загрязнение вносит частный сектор, где жители используют уголь для отопления домов которые не оборудованы дымоходы фильтрами [13].

В целом, ситуация с загрязнением воздуха в регионе Центральной Азии выглядит довольно схожей. Основная причина низкого качества воздуха — это автотранспорт с его устаревшим парком автомобилей и осенне-зимний отопительный сезон, когда наиболее активно используются ТЭЦ, котельные и дома с негазифицированными отопительными системами.

Инверсия температуры, обусловленная охлаждением воздуха от земной поверхности в ясные ночи, является дополнительным фактором, усиливающим загрязнение воздуха. Особенно это заметно в городах, расположенных в предгорных котловинах, таких как Бишкек и Алматы. Недавняя интенсивная застройка в этих регионах привела к блокировке естественной циркуляции воздуха, что способствует удержанию мелкодисперсных частиц в атмосфере.

В Ташкенте, как и в прочих городах этого региона, проблема загрязнения воздуха является весьма серьезной. Это обусловлено активным движением автотранспорта, выбросами промышленных объектов, строительством и воздействием метеорологических факторов [14]. Дополнительно к этому, для Узбекистана характерны пыльные бури, которые также способствуют накоплению в атмосфере твердых частиц.

Рисунок 2 — Тенденции среднегодовой концентрации PM2,5 (мкг/м³) в Ташкенте (2018-2023)

В 2015 году Всемирная организация здравоохранения подсчитала экономические потери, вызванные преждевременной смертью и инвалидностью из-за загрязнения воздуха на территории Европы. По их оценкам, общий ущерб составил 1,6 трлн долларов США. Воздействие качества воздуха на экономику проявляется через потерю человеческих жизней, снижение производственной активности, воздействие на основные продукты питания и деградацию естественных экосистем.

Экологическая стратегия на долгосрочной основе способствует экономическому росту, поощряя эффективное использование ресурсов, и благоприятно сказывается на здоровье, что в свою очередь может привести к увеличению ВВП на 10 %, согласно данным Европейской экономической комиссии ООН (UNECE) [9].

Один из методов управления качеством атмосферного воздуха заключается в инвестировании в развитие чистых технологий, что позволяет снизить издержки на борьбу с выбросами. Например, расширенное использование низкоэмиссионных видов топлива и возобновляемых источников энергии, таких как солнечная, ветровая или гидроэнергия, а также продвижение автомобилей с низким уровнем выбросов и развитие инфраструктуры для пешеходов и велосипедистов в городе.

Снижение выбросов является долгосрочным и разумным инвестированием, способствующим достижению нескольких целей в сфере устойчивого развития и приносящим существенные выгоды.

Опыт развитых демократических стран подчеркивает, что участие общественности в решении экологических проблем представляет собой целый ряд преимуществ:

• Уменьшение количества судебных разбирательств;
• Улучшение отношений между властью и населением;
• Разрешение конфликтов и недопониманий;
• Удовлетворение социальных и экономических потребностей сторон, что способствует снятию напряженности;
• Развитие навыков и поиск более креативных решений;
• Проверка жизнеспособности и эффективности предлагаемых решений;
• Разработка более совершенных технических решений.

Совместное решение экологических проблем обществом способствует формированию единого фронта и совместной деятельности, особенно в случае, когда проблемы затрагивают разнообразные группы людей, проживающих на одной территории. Например, загрязнение воздуха влияет на всех членов общества независимо от их социального статуса, поэтому объединение общества вокруг экологических вопросов может способствовать достижению лучших результатов в сфере охраны окружающей среды.

Аэрозоли, вызванные человеческой деятельностью, представляют серьезную угрозу для качества атмосферного воздуха. Средний размер таких частиц составляет от 1 до 5 микрон, и ежегодно в атмосферу Земли поступает около 1 км³ искусственных пылевидных частиц [15,16].

Основные источники искусственных аэрозольных загрязнений воздуха включают тепловые электростанции, использующие уголь с высоким содержанием золы, обогатительные предприятия, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы, выбрасываемые этими источниками, отличаются разнообразным химическим составом. В их составе чаще всего встречаются соединения кальция, кремния и углерода, а также оксиды различных металлов, таких как магний, железо, марганец, медь, цинк, свинец, никель и др. Эти вещества присутствуют в выбросах различных промышленных предприятий и автомобильного транспорта. В индустриальных районах пыль, содержит до 20% оксида железа, 15% силикатов и 5% сажи, а также примеси различных металлов, таких как ванадий, свинец, молибден и др [17,18].

В Западной Европе особое внимание уделяется 28 химическим элементам и соединениям, которые считаются особенно опасными. Среди органических веществ выделяются нитрил, акрил, бензол, стирол, формальдегид, толуол, винилхлорид, а среди неорганических — тяжелые металлы (включая кадмий и свинец), газы (включая угарный газ, оксиды азота и серы, сероводород, радон, озон) и асбест. Некоторые вещества, такие как кадмий и свинец, обладают выраженной токсичностью, а другие, например, сероводород, сероуглерод, стирол, толуол и тетрахлорэтан имеют интенсивный неприятный запах. Оксиды серы и азота могут оказывать воздействие на большие расстояния. Все эти загрязнители воздуха определены в Международном реестре потенциально токсичных химических веществ (IRPTC).

Изучение особенностей формирования современного Ташкента позволяет анализировать изменения экологической ситуации в исторической перспективе [19, 20, 21]. В последние годы в Ташкенте наблюдается острая экологическая проблема, обусловленная спецификой жаркого и сухого климата аридной зоны. Анализ мониторинга состояния окружающей среды свидетельствует о высокой степени загрязненности атмосферного воздуха в городе, что обусловлено высокой концентрацией промышленности и автотранспорта. Увеличение числа жилых домов, промышленных предприятий и автотранспорта, а также сокращение площади зеленых зон привели к серьезным негативным последствиям в социально-экологическом и экономическом планах.

В перспективном генеральном плане развития Ташкента до 2045 года предусмотрено строительство «Нового Ташкента» на территории площадью 20 тысяч гектаров, расположенной между реками Чирчик и каналом Карасу. Кроме того, предполагается создание 130-километровой «зеленой зоны» вокруг столицы, формирование «тематических парков» вдоль каналов и развитие системы общественного транспорта [22].

Основное внимание в данном проекте уделяется экологическим аспектам, поскольку без развития общественного транспорта невозможно улучшить качество воздуха. Согласно данному документу, в Ташкенте остается 7120,9 гектаров зеленых зон, что в среднем составляет 3 квадратных метра на человека. Эти зоны включают в себя зеленые зоны общего пользования, ограниченного пользования и «специальные» зеленые зоны. Предполагаемый «зеленый пояс» должен помочь снизить проникновение пыли в город [23].

Для улучшения экологической обстановки в Ташкенте необходим переход к интенсивному развитию народного хозяйства города и региона, оптимизация различных систем, правильное распределение промышленных и жилых зон, улучшение транспортной инфраструктуры и экологическое просвещение населения. Управление экосистемой Ташкента представляет собой сложную задачу, решение которой связано с многими аспектами — законодательными, экономическими, финансовыми и организационными. Экологическое образование и осознанное отношение к окружающей среде играют ключевую роль в оздоровлении экологической ситуации в городе.