PM10

PM10 — это твёрдые частицы (взвешенные вещества) диаметром 10 микрометров (мкм) и менее, которые могут находиться в воздухе в виде аэрозоля. Относятся к классу взвешенных частиц (Particulate Matter, PM) и являются одним из основных загрязнителей атмосферного воздуха, оказывающих влияние на здоровье человека и окружающую среду. Частицы PM10 достаточно малы, чтобы проникать в верхние дыхательные пути, но не способны проходить в альвеолы лёгких, в отличие от более мелких частиц PM2.5.

Характеристики и состав

PM10 включают в себя широкий спектр веществ как природного, так и антропогенного происхождения. Размер частиц варьируется от 0,1 до 10 мкм. По происхождению их делят на первичные (выбрасываемые непосредственно в атмосферу) и вторичные (образующиеся в результате химических реакций газов, таких как диоксид серы, оксиды азота, аммиак и летучие органические соединения).

Основные компоненты PM10:

Минеральная пыль (почва, песок, дорожная пыль).
Сульфаты, нитраты, аммоний — продукты реакций газов.
Чёрный углерод (сажа) — продукт неполного сгорания топлива.
Органические вещества (в том числе полициклические ароматические углеводороды, ПАУ).
Металлы (свинец, кадмий, никель, мышьяк, железо).
Биологические частицы (споры грибов, пыльца растений, бактерии).

Источники PM10 делятся на антропогенные (связанные с деятельностью человека) и природные. К антропогенным относятся: промышленные выбросы (металлургия, цементные заводы, ТЭС), сжигание угля и дров в бытовых печах, выхлопные газы автомобилей (особенно дизельных), износ дорожного покрытия и тормозных колодок, сельскохозяйственные работы (вспашка, уборка урожая). Природные источники включают: пыльные бури, вулканическую активность, лесные пожары, морские соли (брызги), эрозию почв.

Воздействие на здоровье

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) классифицирует PM10 как загрязнитель, для которого установлены среднесуточные и среднегодовые предельно допустимые концентрации. Частицы PM10 способны проникать в носоглотку и трахею, вызывая раздражение слизистых оболочек, кашель, затруднение дыхания. При длительном воздействии повышенные концентрации PM10 ассоциируются с ростом заболеваемости респираторными инфекциями, обострением астмы, хронической обструктивной болезни лёгких (ХОБЛ), сердечно-сосудистыми заболеваниями (инфаркты, инсульты). Особенно уязвимы дети, пожилые люди и лица с хроническими болезнями.

ВОЗ рекомендует следующие нормативы для PM10:

Среднегодовая концентрация: не более 15 мкг/м³.
Среднесуточная концентрация (99-й процентиль): не более 45 мкг/м³ (не должна превышаться более 3–4 дней в году).

В России гигиенические нормативы (ПДК) установлены СанПиН 1.2.3685-21:

Среднесуточная ПДК: 0,06 мг/м³ (60 мкг/м³).
Максимальная разовая ПДК: 0,3 мг/м³ (300 мкг/м³).

Влияние на окружающую среду

PM10 влияют на видимость (дымка, смог), участвуют в образовании кислотных дождей (сульфаты, нитраты), изменяют радиационный баланс атмосферы (частицы могут как рассеивать, так и поглощать солнечное излучение). Осаждение частиц на почву и водные объекты приводит к загрязнению тяжёлыми металлами и органическими токсикантами, что сказывается на экосистемах. В сельском хозяйстве пыль может повреждать листовой аппарат растений, снижая урожайность.

Мониторинг и контроль

Измерение концентрации PM10 осуществляется с помощью гравиметрического (весового) метода, бета-лучевых анализаторов, оптических счётчиков частиц (нефелометров) и лазерных спектрометров. В России мониторинг PM10 ведётся Росгидрометом на стационарных постах наблюдения за загрязнением атмосферы (ПНЗ). Данные публикуются в ежегодных обзорах состояния загрязнения воздуха. Также существуют автоматические станции контроля качества воздуха (например, в Москве — сеть «Мосэкомониторинг»). В последние годы получили распространение недорогие оптические датчики (например, Plantower PMS5003), используемые в гражданском мониторинге.

Для снижения выбросов PM10 применяются:

Установка фильтров (рукавные, электростатические) на промышленных предприятиях.
Перевод автотранспорта на экологичные виды топлива (газ, электричество).
Ограничение движения грузового транспорта в городах.
Озеленение территорий и борьба с пыльными бурями (лесополосы, фиксация песков).
Запрет на сжигание мусора и сухой растительности.

Нормативное регулирование

В России требования к содержанию PM10 в атмосферном воздухе установлены:

СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».
Федеральный закон № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха».
ГОСТ Р 58577-2019 «Методы определения массовой концентрации взвешенных частиц PM10 и PM2.5 в атмосферном воздухе».

На международном уровне — директивы Европейского союза (2008/50/EC) и рекомендации ВОЗ.

Сравнение с PM2.5

PM10 и PM2.5 различаются размером и глубиной проникновения в дыхательную систему:

Параметр	PM10	PM2.5
Диаметр частиц	≤ 10 мкм	≤ 2,5 мкм
Зона осаждения в дыхательных путях	Носоглотка, трахея, бронхи	Альвеолы лёгких
Основные источники	Пыль, почва, дорожная пыль, промышленность	Сжигание топлива, выхлопы, вторичные аэрозоли
Время жизни в атмосфере	Часы – дни	Дни – недели
Дальность переноса	Десятки – сотни километров	Сотни – тысячи километров
Норматив ВОЗ (среднегодовой)	15 мкг/м³	5 мкг/м³

PM2.5 считается более опасным для здоровья, так как проникает в кровоток, но PM10 также подлежит обязательному контролю во многих странах.

Интересные факты

В периоды пыльных бурь (например, в Астраханской области, Калмыкии, на юге Сибири) концентрация PM10 может превышать 1000 мкг/м³, что в десятки раз выше нормы.
В Москве основной вклад в PM10 вносит дорожная пыль (до 40–50% в тёплое время года), а не промышленность.
Частицы PM10 могут содержать аллергены (пыльцу, споры), что провоцирует сезонные аллергии.
В Китае и Индии PM10 — одна из главных причин снижения средней продолжительности жизни (по оценкам, на 2–5 лет в наиболее загрязнённых регионах).

Источники

Всемирная организация здравоохранения. «Рекомендации ВОЗ по качеству воздуха, 2021 г.».
СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».
Федеральный закон от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха».
ГОСТ Р 58577-2019 «Методы определения массовой концентрации взвешенных частиц PM10 и PM2.5 в атмосферном воздухе».
Доклад Росгидромета «Обзор состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации», ежегодные выпуски.
«Air Quality Guidelines for Europe» (WHO Regional Publications, European Series, No. 91).
«Health Effects of Particulate Matter» (European Environment Agency, 2020).

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →