Том 35, номер 08, статья № 9

Аннотация:

Представлены результаты мониторинга приземного озона в атмосфере Москвы в 2020 и 2021 гг. в условиях строгих ограничений, связанных с пандемией COVID-19. Эти два года существенно различались метеорологическими условиями и уровнем антропогенной нагрузки на окружающую среду. В 2020 г. в Москве наблюдался относительно низкий для мегаполиса уровень приземных концентраций О₃. Среднегодовое значение составило 28 мкг/м³, а максимальное за год – 185 мкг/м³. Это обусловлено сочетанием относительно прохладной летней погоды с низким содержанием загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Летом 2021 г. наблюдались волны сильной жары в условиях блокирующего антициклона, дневные температуры поднимались до 35 °С. В сочетании с более высокой загрязненностью атмосферного воздуха это стало причиной необычно высоких концентраций О₃. Среднегодовое значение составило 48 мкг/м³, а максимальное годовое – 482 мкг/м³.

Ключевые слова:

атмосфера, воздух, приземный озон, предельно допустимая концентрация, приземный слой, тропосфера, прекурсоры озона, пандемия COVID-19, режим строгой изоляции

Список литературы:

1. Белан Б.Д. Озон в тропосфере. Томск: ИОА СО РАН, 2010. 487 с.
2. Исидоров В.В. Органическая химия атмосферы. СПб.: Химиздат, 2001. 237 с.
3. Вlake A.J., Carver J.H. The evolutionary role of atmospheric ozone // J. Atmos. Sci. 1977. V. 34, N 5. P. 720–728.
4. Walker J.C.G. The early history of oxygen and ozone in the atmosphere // Pure Appl. Geophys. 1978. V. 117. P. 498–512.
5. Roshchina V.V., Roshchina V.D. Ozone and Plant Cell. Dordrecht: Kluwer, 2003. 240 p
6. Рощина В.В., Мельникова Е.В. Вклад озона и активных форм кислорода в развитие клеточных систем растений // Материалы междунар. конф. «Митохондрии, клетки и активные формы кислорода» / под ред. В.П. Скулачева, В.П. Зинченко. Пущино: Биологический центр РАН, 2000. С. 127–129.
7. Roshchina V.V. Chapter 2. Evolutionary сonsiderations of neurotransmitters in Microbial, Plant and Animal Cells // Microbial Endocrinology. Interkingdom Signaling in Infectious Disease and Health / M. Lyte, P.P.E. Freestone (eds.). New York, Berlin: Springer Verlag, 2010. P. 17–52.
8. Zanardi I., Borrelli E., Valacchi G., Travagli V., Bocci V. Ozone: A multifaceted molecule with unexpected therapeutic activity // Current Med. Chem. 2016. V. 23, N 4. P. 304–314.
9. Smith N.L., Wilson A.L., Gandhi J., Vatsia S., Ali-Khan S. Ozone therapy: An overview of pharmacodynamics, current research, and clinical utility // Med. Gas Res. 2017. V. 7, N 3. P. 212–219.
10. Zhang J., Wei Y., Fang Z. Ozone pollution: A major health hazard worldwide // Front. Immunol. 2019. V. 10. P. 2518.
11. Ebi K.L., McGregor G. Climate change, tropospheric ozone and particulate matter, and health impacts // Environ. Health Perspect. 2008. V. 116. P. 1449–1455.
12. Nuvolone D., Petri D., Voller F. The effects of ozone on human health // Environ. Sci. Pollut. Res. 2018. V. 25. P. 8074–88.
13. Koman P.D., Mancuso P. Ozone exposure, cardiopulmonary health, and obesity: A substantive review // Chem. Res. Toxicol. 2017. V. 30. P. 1384–1395.
14. Котельников С.Н. Основные механизмы взаимодействия озона с живыми системами и особенности проблемы приземного озона для России // Тр. Института общей физики им. А.М. Прохорова. Т. 71. Проблема тропосферного озона / под ред. Е.В. Степанова. М.: Наука, 2015. С. 10–41.
15. Turner M.C., Jerrett M., Pope III C.A., Krewski D., Gapstur S.M., Diver W.R., Beckerman B.S., Marshall J.D., Su J., Crouse D.L. Burnett R.T. Long-term ozone exposure and mortality in a large prospective study // Am. J. Respir. Crit. Care. Med. 2016. V. 193. P. 1134–1142.
16. Котельников С.Н., Степанов Е.В. Влияние приземного озона на здоровье населения // Тр. Института общей физики им. А.М. Прохорова. Т. 71. Проблема тропосферного озона / под ред. Е.В. Степанова. М.: Наука, 2015. С. 72–93.
17. Котельников С.Н., Степанов Е.В., Ивашкин В.Т. Приземные концентрации озона и здоровье различных возрастных групп населения в г. Москва летом 2010 г. // Изв. Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 4, С.26–38.
18. Dingenen R.V., Dentener F.J., Raes F., Krol M.C., Emberson L., Cofala J. The global impact of ozone on agricultural crop yields under current and future air quality legislation // Atmos. Environ. 2009. V. 43. P. 604–618.
19. Felzer B.S., Cronin T., Reilly J.M., Melillo J.M., Wang X. Impacts of ozone on trees and crops // Comptes Rendus Geosci. 2007. V. 339. P. 784–798.
20. Еланский Н.Ф., Смирнова О.И., Концентрация озона и окислов азота в приземном воздухе г. Москвы // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 1997. T. 33, № 5. C. 597–611.
21. Звягинцев А.М., Кузнецова И.Н. Изменчивость приземного озона в окрестностях Москвы: результаты десятилетних регулярных наблюдений // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2002. T. 38, № 4. P. 486–495.
22. Звягинцев А.М., Беликов И.Б., Егоров В.И., Еланский Н.Ф., Крученицкий Г.М., Кузнецова И.Н., Николаева А.Н., Обухова З.В., Скороход А.И. Положительные аномалии приземного озона в июне-августе 2002 г. в Москве и ее окрестностях // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2004. T. 40, № 1. C. 75–86.
23. Еланский Н.Ф., Мохов И.И., Беликов И.Б., Березина Е.В., Елохов А.С., Иванов В.А., Панкратова Н.В., Постыляков О.В., Сафронов А.Н., Скороход А.И., Шумский Р.А. Газовые примеси в атмосфере над Москвой летом 2010 г. // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2011. T. 47, № 6. C. 729–738.
24. Еланский Н.Ф., Локощенко М.А., Трифанова А.В., Беликов И.Б., Скороход А.И. О содержании малых газовых примесей в приземном слое атмосферы над Москвой // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2015. T. 51, № 1. C. 39–51.
25. Adam M.G., Tran P.T.M., Balasubramanian R. Air quality changes in cities during the COVID-19 lockdown: A critical review // Atmos. Res. 2021. V. 264. P. 105823.
26. Agarwal A., Kaushik A., Kumar S., Kumar R. Comparative study on air quality status in Indian and Chinese cities before and during the COVID-19 lockdown period // Air Quality, Atmos. Health. 2020.
27. Yang M., Chen L., Msigwa G., Tang K.H.D., Pow-Seng Yap P.-S. Implications of COVID-19 on global environmental pollution and carbon emissions with strategies for sustainability in the COVID-19 era // Sci. Total Environ. 2022. V. 809. P. 151657.
28. Mertens M., Jöckel P., Matthes S., Nützel M., Volker Grewe V., Sausen R. COVID-19 induced lower-tropospheric ozone changes // Environ. Res. Lett. 2021. V. 16, N 6. P. 064005.
29. Bouarar I., Gaubert B., Brasseur G.P., Steinbrecht W., Doumbia T., Tilmes S., Liu Y., Stavrakou T., Deroubaix A., Darras S., Granier C., Lacey F., Muller J.-F., Shi X., Elguindi N., Wang T. Ozone anomalies in the free troposphere during the COVID-19 pandemic // Geophys. Res. Lett. 2021. V. 48, N 16. P. e2021GL094204.
30. Peralta O., Ortínez-Alvarez A., Torres-Jardón R., Suárez-Lastra M., Castro T., Ruíz-Suárez L.G. Ozone over Mexico City during the COVID-19 pandemic // Sci. Total Environ. 2021. V. 20. P. 143183.
31. Hashim B.M., Al-Naseri S.K., Al-Maliki A., Al-Ansari N. Impact of COVID-19 lockdown on NO₂, O₃, PM_2.5, and PM₁₀ concentrations and assessing air quality changes in Baghdad, Iraq // Sci. Total Environ. 2021. V. 754. P. 141978.
32. He C., Hong S., Zhang L., Mu H., Xin A., Zhou Y., Liu J., Liu N., Su Y., Tian Ya, Ke B., Wang Y., Yang L. Global, continental, and national variation in PM_2.5, O₃, and NO₂ concentrations during the early 2020 COVID-19 lockdown // Atmos. Pollut. Res. 2021. V. 12. P. 136–145.
33. Siciliano B., Dantas G., da Silva C.M., Arbilla G. Increased ozone levels during the COVID-19 lockdown: Analysis for the city of Rio de Janeiro, Brazil // Sci. Total Environ. 2020. V. 737. P. 139765.
34. Wang L., Li M., Yu S., Chen X., Li Z., Jiang L., Xia Y., Li J., Liu W., Li P., Lichtfouse E., Rosenfeld D., Seinfeld J.H. Unexpected rise of ozone in urban and rural areas, and sulfur dioxide in rural areas during the coronavirus city lockdown in Hangzhou, China: Implications for air quality // Environ. Chem. Lett. 2020. V. 737. P. 139765.
35. Steinbrecht W., Kubistin D., Plass-Dülmer C., Davies J., Tarasick D.W., von der Gathen P., Deckelmann H., Jepsen N., Kivi R., Lyall N., Palm M., Notholt J., Kois B., Oelsner P., Allaart M., Piters A., Gill M., Van Malderen R., Delcloo A.W., Sussmann R., Mahieu E., Servais C., Romanens G., Stübi R., Ancellet G., Godin-Beekmann S., Yamanouchi S., Strong K., Johnson B., Cullis P., Petropavlovskikh I., Hannigan J.W., Hernandez J.-L., Rodriguez A.D., Nakano T., Chouza F., Leblanc T., Torres C., Garcia O., Röhling A.N., Schneider M., Blumenstock T., Tully M., Paton-Walsh C., Jones N., Querel R., Strahan S., Stauffer R.M., Thompson A.M., Inness A., Engelen R., Chang K.-L., Cooper O.R. COVID-19 crisis reduces free tropospheric ozone across the Northern Hemisphere // Geophys. Res. Lett. 2021. V. 48, N 5.
36. Fu S., Guo M., Fan L., Deng Q., Han D., Wei Y., Luo J., Qin G., Cheng J. Ozone pollution mitigation in guangxi (south China) driven by meteorology and anthropogenic emissions during the COVID-19 lockdown // Environ. Pollut. 2021. V. 272. P. 115927.
37. Kotelnikov S.N., Stepanov E.V. Anomalous dynamics of tropospheric ozone in the spring of 2020 in Central Russia // Bulletin of the Lebedev Physics Institute. 2021. V. 48, N 3. P. 92–96.
38. 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. Surface Ozone concentration over Russian territory in the first half of 2020 // Atmos. Ocean. Opt. 2020. V. 33, N 6. P. 671–681.
39. Гидрометцентр России. М., 2022. URL: https:// meteoinfo.ru/ (дата обращения: 12.04.2022).
40. 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., 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. T. 35, № 7. С. 559–571.
41. Челибанов В.П., Котельников С.Н., Смирнов Н.В., Ясенко Е.А. Перспектива применения программно-аппаратного комплекса ПАЕ-8816 при построении глобальной системы мониторинга атмосферного воздуха // Биосфера. 2015. T. 7, № 1. C. 119–123.
42. Котельников С.Н., Степанов Е.В. Мониторинг тропосферного озона в атмосфере мегаполисов и малоурбанизированных районов // Тр. Института общей физики им. А.М. Прохорова. Т. 71. Проблема тропосферного озона / под ред. Е.В. Степанова. М.: Наука, 2015. 189 с.
43. Kotelnikov S.N., Stepanov E.V. Positive trend of surface ozone in the north of the Privolzhskii Federal Region of the Russian Federation // Bull. Lebedev Phys. Inst. 2019. V. 45. P. 24–28.