МИНИСТЕРСТВО ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

РЕСПУБЛИКАНСКОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

«ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»

УДК 551.588.7(574)

Государственный регистр. № О.0411

УТВЕРЖДАЮ

Вице-министр охраны окружающей среды Республики Казахстан ______________З.С. Сарсембаев

« _______»_____________ 2008 г.

ОТЧЕТ

Программа 001 «Обеспечение деятельности уполномоченного органа в области охраны окружающей среды»

Специфика 149 «Прочие услуги и работы»

по теме:

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ДОКЛАД ПО ВЕНСКОЙ КОНВЕНЦИИ ОБ ОХРАНЕ ОЗОНОВОГО СЛОЯ

И МОНРЕАЛЬСКОМУ ПРОТОКОЛУ ПО ВЕЩЕСТВАМ,

РАЗРУШАЮЩИМ ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ

ЗА 2007 ГОД»

Генеральный директор РГП «ИАЦ ООС»	К. О. Кенбай

Астана 2008

СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ

Руководитель проекта, Заместитель генерального директора РГП «ИАЦ ООС» МООС РК, Кандидат биологических наук, (Государственная лицензия №01240Р от 25.07.2007г. «Природоохранное проектирование, нормирование, экологическая экспертиза»)		Шабанова Л. В.
Ответственный исполнитель, Начальник отдела международных программ, проектов и повышения квалификации кадров, Магистр государственного управления (Государственная лицензия №01240Р от 25.07.2007г. «Природоохранное проектирование, нормирование»)		Ескендирова Г. А.
Эксперт		Нургалиев С. С.
Главный специалист		Баймагамбетова А. Ж.
Ведущий специалист Ведущий специалист		Уразалиева К. А. Кыстаубаева Г.С.

СОДЕРЖАНИЕ

РЕФЕРАТ…………………………………………………………………………………………………4

Сокращения………………………………………………………………………………………………5

Термины и определения………………………………………………………………………………...6

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………………...10

ГЛАВА 1 НАУЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ…………………………………………………………….16

1.1 Оценка влияния физических и химических процессов на озоновый слой земли, а также изменение состояния озонового слоя…………………………………………………………………..16

1.2 Проведение исследования по изучению динамики состояния озонового слоя над Казахстаном………………………………………………………………………………………………24

1.3 Совершенствование методических подходов к оценке и прогнозированию потребления озоноразрушающих веществ (ОРВ) в Казахстане……………………………………………………..30

ГЛАВА 2 СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И КОММЕРЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ОРВ……………………………………………………………………………….33

2.1 Производственные мощности и использование/потребление ОРВ по секторам экономики….33

2.2 Импорт и экспорт ОРВ……………………………………………………………………………...36

2.2.1 Система лицензирования и мониторинга…………………………………...…………..36

2.2.2 Таможенные данные……………………………………………………………………... 36

2.3 Объем потребления озоноразрушающих веществ в Казахстане и динамика его изменения…...38

2.4 Прогноз потребления озоноразрушающих веществ……………………………………………….41

2.5 Расчет параметров линейной регрессионной модели……………………………………………..45

2.6 Прогноз потребления ОРВ на основе линейной регрессии………………………………………47

ГЛАВА 3 ПРАВОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ…………………………………………………………….49

3.1 Международные соглашения………………………………………………………………………49

3.2 Национальное законодательство, административные и правовые меры, касающихся

охраны озонового слоя………………………………………………………………………………….50

3.3 Представление данных в Секретариат по озону…………………………………………………..52

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.……………………………………………….53

Приложение 1 Импорт продукции, содержащей ОРВ за 2007 год ……………………………….. 54

Приложение 2 Данные об импорте озоноразрушающих веществ за 2007 год …………………….56

Приложение 3 Потребление ОРВ в 2000…2007 гг., тонн ОРС …………………………………… 59

Приложение 4 Венская конвенция об охране озонового слоя ……………………………………...60

Приложение 5 Монреальский протокол по веществам разрушающим озоновый слой…………...92

РЕФЕРАТ

Отчет - 52 стр.; таблиц и схем - 7; использованных источников – 14; приложение на 54 стр.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ДОКЛАД ПО ВЕНСКОЙ КОНВЕНЦИИ ОБ ОХРАНЕ ОЗОНОВОГО СЛОЯ И МОНРЕАЛЬСКОМУ ПРОТОКОЛУ ПО ВЕЩЕСТВАМ, РАЗРУШАЮЩИМ ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ ЗА 2007 ГОД

Объектом исследования являются международные соглашения об охране озонового слоя и выполнение обязательств по этим соглашениям в Казахстане.

Цель работы – подготовка Национального доклада по Венской конвенции об охране озонового слоя и Монреальскому протоколу по озоноразрушающим веществам, разрушающий озоновый слой.

В результате исследований выполнена оценка выполнения уровня потребления ОРВ за период 2000-2007 гг., составлен национальный кадастр ОРВ, сделана оценка уровня потребления ОРВ на 2005-2010 г. без учета принятия мер Монреальского протокола. Отчет включает также разработанные системы мониторинга потребления ОРВ и управления процессом сокращения потребления ОРВ в Казахстане, а также Программу сокращения ОРВ в Казахстане.

Результаты работ будут способствовать решению задач:

• выполнению обязательств, принятых Республикой Казахстан в соответствии с Венской конвенции об охране озонового слоя и Монреальскому протоколу по веществам, разрушающий озоновый слой;
• подготовке национальных отчетов Республики Казахстан по международным соглашениям об охране озонового слоя;
• совершенствованию национальной системы отчетности в международные организации в рамках выполнения обязательств Казахстана по Венской конвенции об охране озонового слоя и Монреальскому протоколу по веществам, разрушающий озоновый слой.

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ

Сокращения

БрМ	Бромистый метил
ВВП	Валовой внутренний продукт
ГБФУ	Гидробромхлорфторуглерод
ГС	Гармонизированная система
ГТОЭО	Группа по техническому обзору и экономической оценке
ГХФУ	Гидрохлорфторуглероды
ГФУ	Гидрофторуглероды
МБ	Метилбромид
МООС	Министерство охраны окружающей среды
МХФ	Метилхлороформ
МП	Монреальский протокол
ООН	Организация объединенных наций
ОРВ	Озоноразрушающие вещества
ОРС	Озоноразрушающая способность
ОСО	Общее содержание озона
ПРООН	Программа развития ООН
РК	Республика Казахстан
ТХМ	Тетрахлорметан
УВ	Углеводород
ХФУ	Хлорфторуглероды
ЧХУ	Четыреххлористый углерод (тетрахлорметан)
ЮНЕП	Программа ООН по охране окружающей среды

Термины и определения

Венская конвенция	Международное соглашение 1985 г. установило рамки для действий на глобальном уровне по охране озонового слоя стратосферы.
Галон	Химические вещества, содержащие бром и используются при тушении пожара и содержат высокую концентрацию ОРВ.
Гидрофторуглерорды	Группа химических веществ, содержащие водород, фтор и углерод, но не содержащие хлор и поэтому не разрушающие озоновый слой.
Гидрохлорфторуглероды	Группа химических веществ, содержащих водород, которые наряду с водородом содержат хлор, фтор и углерод. Водород сокращает их жизненный цикл в атмосфере, делая ГХФУ более безопасными, чем ХФУ, которые дольше присутствуют в атмосфере.
Катаракта	Повреждение глаза, при котором хрусталик глаза частично или полностью покрываются пленкой, ухудшая зрение и иногда вызывая слепоту.
Копенгагенская поправка	Поправка, принятая на четвертой конференции Сторон Монреальского протокола, состоявшейся в Копенгагене в 1992 г., где был дополнен список контролируемых веществ Приложения А и Е. На этой встрече были также определены более ранние сроки для сокращения потребления веществ Приложения А и В.
Корректировка	Корректировки это изменения к протоколу, касающиеся расписания постепенного сокращения для существующих контролируемых веществ, а также значениям ОРС, основанных на результатах новых исследований. Они автоматически распространяются на страны, которые ратифицировали Протокол или соответствующие поправки, которыми введены контролируемые вещества. Корректировка может изменить текст протокола.
Лондонская поправка	Поправка, принятая на второй конференции Сторон, где был пополнен список контролируемых веществ Приложения В. На этой встрече также были сокращены сроки потребления для веществ Приложении А. На этой же конференции было принято решение о создании Многостороннего фонда в целях оказания помощи развивающимся странам в их мероприятиях по удалению из использования ОРВ.
Метил бромид	Также известен как бромистый метил. Химическое соединение углерода, водорода и брома, используемое в основном в сельскохозяйственных пестицидах и в качестве фумигантов.
Метил хлороформ	Трихлорэтан – 1,1,1; - химическое соединение углерода, водорода и хлора, которое используется в качестве растворителя и пенообразующего вещества. ОРС этого вещества равна десятой доли ХФУ – 11.
Молекула озона	Молекулы, содержащие три атома кислорода, присутствие которых в стратосфере образует озоновый слой.
Монреальская поправка	Поправка, принятая на десятой конференции Сторон в Монреале, в которую включены требования к Странам о создании систем лицензирования импорта/экспорта ОРВ. На этой же встрече были определены более ранние сроки удаления из использования метила бромида.
Монреальский протокол	Протокол к Венской конвенции, принятый в 1987 г., обязывающий Стороны принять конкретные меры по охране озонового слоя путем замораживания, сокращения и удаления из использования продуктов производства и контролируемых веществ.
Не Сторона конвенции	Любая страна, чье Правительство не ратифицировало, не приняло, не одобрило или не присоединилось к Монреальскому Протоколу или к одной или более поправок к нему, не является стороной Протокола или отдельной поправки.
Озоновый слой	Термин, указывающий на присутствие молекул озона в стратосфере. Стратосфера это часть атмосферы Земли, следующая за тропосферой. Она начинается в 10-20 км. от земной поверхности и простирается на 40-5- км. в высоту.
Озоноразрушающая способность (ОРС)	Способность вещества разрушать озон в стратосфере, основанная на жизненном цикле в атмосфере, устойчивости, способности вступать в реакцию и содержании компонентов, влияющих на озон, таких как хлор и бром.
Озоноразрушающие вещества	Любое вещество, контролируемое Монреальским Протоколом и поправками к нему. К ОРВ относятся ХФУ, ГХФУ, галоны, тетрахлорид углерода, метил хлороформ, гидробромфлоруглерод, бромхлорметан и метилбромид. ОРВ разрушают озоновый слой в стратосфере, имея озоноразрушающий потенциал выше 0.
Основные виды применения	Страны могут просить об исключении ОРВ из основных видов применения от имени отдельных предприятий, если отдельные ОРВ необходимы для здоровья людей, безопасности или деятельности граждан и когда нет иного решения вопроса. Использование веществ на глобальном уровне разрешено для проведения лабораторных и аналитических целей. Использование в исключительных случаях не включается в потребление страны.
Пекинская поправка	Поправка, принятая на одиннадцатой конференции Сторон, в которой определен контроль производства ГХФУ и в перечень ОРВ включено новое вещество –бромхлорметан.,
Поправка	Поправка является еще одним более значительным изменение к Протоколу, как например, увеличение перечня контролируемых веществ или новых обязательств. Стороны не обязаны следовать этим изменениям к Протоколу до тех пор, пока они не ратифицировали поправку. Поправки необходимо ратифицировать в согласованном хронологическом порядке. Страны, которые не ратифицировали определенную поправку будут считаться не Сторонами по отношению к новым веществам или обязательствам, изложенным в этой поправке.
Потребление	Потребление контролируемых веществ определяется как производство плюс импорт и минус экспорт.
Прекращение потребления	Когда производство и потребление контролируемых веществ равно 0..
Приложение А	Озоноразрушающие вещества, перечисленные в Приложение А Монреальского Протокола:
Приложение В	Озоноразрушающие вещества, перечисленные в Приложение В Монреальского Протокола
Приложение С	Озоноразрушающие вещества, перечисленные в Приложение С Монреальского Протокола
Приложение D	Список продуктов, содержащих контролируемые вещества, указанные в Приложении А Монреальского протокола, которые не могут быть импортированы их стран, не являющихся Сторонами протокола.
Приложение E	Озоноразрушающие вещества, включенные в Приложение Е Монреальского протокола:
Продукция/оборудование на основе ОРВ	Продукция или оборудование, содержащее ОРВ, включая оборудование, функционирующее на постоянном использовании ОРВ.
Страны Статьи 5	Развивающиеся станы, являющиеся Сторонами Монреальского Протокола с ежегодным расчетным уровнем потребления контролируемых веществ Приложения А менее чем 0.3 кг. на душу населения и менее чем 0.2 кг. на душу населения контролируемых веществ Приложения В.
Страны Статьи 2	Все другие стороны Монреальского Протокола, которых не касается статья 5 ( в основном развитые страны).
Сторона	Страна, подписавшая, ратифицировавшая или присоединившаяся к Монреальскому Протоколу и поправкам к нему. Быть Стороной Монреальского Протокола для любой станы на практике означает быть не только Стороной Монреальского Протокола, а также каждой поправки, ратифицированной этой страной. Поэтому страна может быть Стороной Монреальского Протокола, но не быть Стороной отдельной поправки к Протоколу.
Стратосфера	Часть верхнего слоя атмосферы между тропосферой и мезосферой, находящаяся на высоте около 10-20 до 40-50 км над земной поверхностью.
Сырье	Контролируемые вещества, используемые при производстве других химических веществ, полностью изменяются в этом процессе и называются основным веществом.
Углеводород	Химические соединения, состоящие из одного или более атомов углерода, окруженного атомами водорода. Примерами углеводородов являются пропан, пропилен, бутан. ГУ часто используются вместо ХФУ в аэрозолях и смесях хладагентов. Углеводороды имеют озоноразрушающую способность равную нулю. Углеводороды - это летучие органические соединения их использование может быть ограничено или запрещено в некоторых сферах. Хотя они и используются как хладагенты, их огнеопасность ограничивает их применение.
Ультрафиолетовое излучение	Солнечная радиация с длиной волн между видимым светом и Х лучами. UV-B (280-320 nm) одна из основных частей ультрафиолетового излучения и увеличенным воздействием УФ радиации может оказать губительное воздействие здоровье человека и окружающую среду.
Хлорофторуглероды	Группа органических химических соединений хлора, фтора и углерода. Это полностью галоидированные вещества.
Четыреххлористый углерод	Хлористоуглеродный растворитель (CCL4) c ОРС примерно 1.1,, который контролируется Монреальским протоколом. Это токсичное вещество и возможно канцерогенное согласно классификации Международного агентства по исследованию раковых заболеваний. Его использование строго регулируется в большинстве стран и он в основном используется как основа для производства других химических веществ.

ВВЕДЕНИЕ

В начале 70-х годов XX века на основе анализа информации глобальной системы наблюдений за озоном и специализированных спутников был обнаружен эффект «озоновых дыр» - уменьшение содержания озона в результате производственной деятельности человека, которые стали наиболее ярким проявлением антропогенного воздействия на озоновый слой Земли. Открытие в 1985 г. антарктической весенней озоновой дыры не стало неожиданностью для серьезных ученных изучающих атмосферу, но стало мировой сенсацией с подачи прессы и политических кругов. Наиболее интересным и угрожающим было то, что озоновую дыру обнаружили в «мертвой зоне», где озон мог только сохраняться и накапливаться, но никак не уменьшаться. Наблюдения и исследования этого явления позволили установить, что оно стало следствием накопления в атмосфере озоноразрушающих веществ и метеорологических условий, характерных для Антарктики в этот период.

Угроза глобального истощения озонового слоя вызвала необычайно высокий подъем исследований проблемы во всем мире. В результате было установлено, что причиной истощения озонового слоя в последней четверти 20 века стала эмиссия в атмосферу антропогенных хлорфторуглеродов. В 1981 г. Советом управляющих ЮНЕП была учреждена Специальная рабочая группа экспертов по правовым и техническим вопросам для разработки глобального рамочного документа об охране озонового слоя.

Через 4 года напряженной работы и трудных переговоров в 1985 году была принята Венская конвенция об охране озонового слоя, которая вступила в силу 22 сентября 1988 года. В ней закреплены обязательства по сотрудничеству в области научных исследований, мониторинга озона; обмену информацией; по производству и выбросам хлорфторуглеродов; принятию протоколов, содержащих меры регулирования ОРВ (Озоноразрушающие вещества).

Спустя два года после принятия Венской конвенции об охране озонового слоя в сентябре 1987 года был принят Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой. Протокол вступил в силу в 1989 году. В основе Монреальского протокола лежат меры регулирования, которые распространяются на производство и потребление, необходимых в коммерческом и экологическом отношении озоноразрушающих веществ.

В соответствии с Монреальским протоколом по веществам, разрушающий слой «выбросы во всемирном масштабе некоторых озоноразрушающих веществ могут в значительной степени истощить или иным образом изменить озоновый слой, что чревато неблагоприятными последствиями для здоровья людей и окружающей среды», кроме того, выбросы этих веществ могут оказывать потенциальное воздействие на климатическую систему.

Причинами изменения химического и физического свойства озонового слоя являются химические вещества природного и антропогенного происхождения.

Вещества природного происхождения: окись углерода (CO), двуокись углерода (CO2), метан (СН4), неметановые виды углеводородов, азотосодержащие вещества как закись азота (N2O), окиси азота (NOx), частично галоидированные алканы (CH3Cl), водородосодержащие вещества как водород (H2) и вода (H2O) могут оказать влияние на физические свойства озона:.

К числу антропогенных химических веществ, оказывающих влияние на химические и физические свойства озона, относятся: хлорсодержащие вещества полностью галоидированные алканы, например CCl4, CFCl3 (ХФУ-11), CF2Cl2 (ХФУ-12), C2F3Cl3 (ХФУ-113), C2F4Cl2 (ХФУ-114), частично галоидированные алканы как CH3Cl, CHF2Cl (ХФУ-22), CH3CCl3, CHFCl2 (ХФУ-21), бромсодержащие вещества, например CF3Br. Все вышеперечисленные газы выступают в качестве источника стратосферных ClOx и BrOx, действие которых негативно на озоновый слой. В число газов антропогенного происхождения также включены окись и двуокись углерода, метан, неметановые виды углеводородов, водород, все большее значение антропогенного характера приобретает закись азота.

Антропогенные выбросы, приводящие к разрушению озонового слоя, связаны главным образом с такими видами хозяйственной деятельности, как ремонт и обслуживание систем охлаждения и кондиционирования, пожаротушения.

В последующие годы после принятия Венской конвенции появилось еще больше доказательств о вредных воздействиях хлористых и бромистых соединений. Наблюдения подтвердили увеличение опасности для озонового слоя и на их основе Стороны Монреальского протокола приняли решение усилить его требования и включить в него новые вещества. Они утвердили соответствующие дополнения и поправки к Протоколу (Лондон – 1990 г., Копенгаген – 1992 г., Монреаль – 1997 г. и Пекин – 1999 г.).

К июлю 2003 года в общей сложности 185 стран ратифицировали Венскую конвенцию; Монреальский протокол – 184; 166 государств ратифицировали Лондонскую поправку, 151 – Копенгагенскую поправку, 102 – Монреальскую поправку, 50 – Пекинскую поправку.

По данным исследований, без принятия мер по Монреальскому протоколу к 2050 г. разрушение озонового слоя достигло бы не менее 50 % в средних широтах северного полушария и 70 % в средних широтах южного полушария, это приблизительно в 10 раз хуже текущего состояния. В результате чего интенсивность ультрафиолетовой радиации, достигающей поверхности, усилится вдвое в средних широтах северного полушария и в четыре раза в южном полушарии. Число озоноразрушающих химических веществ в атмосфере увеличилось бы в пять раз. Последствия этого были бы ужасны: на 19 миллионов больше случаев заболеваний не-мелономным раком, 1,5 миллионов случаев заболевания меланомным раком и на 130 миллионов больше число случаев заболеваний катаракты глаз.

В 1986 г. общее потребление ХФУ во всем мире составляло 1,1 млн тонн ОРС, к 2001 г. объем потребления этих веществ упал до 110 т. Подсчитано, что без принятия мер по Международным соглашениям глобальное потребление ХФУ достигло бы 3 млн т к 2010 г., в результате чего, разрушение озонового слоя достигло бы 50 %.

Казахстан присоединился к Венской конвенции и Монреальскому протоколу в 1998 г. В 2001 г. стал стороной Лондонской поправки. Став Стороной Конвенции и Протокола, Казахстан согласился с необходимостью постепенного сокращения использования ОРВ, а также с их заменой веществами, имеющими меньшую озоноразрушающую способность.

Республика Казахстан не производит веществ, регулируемых Монреальским протоколом, а лишь их потребляет, являясь самым крупным импортером ОРВ в центрально-азиатском регионе. В 1998 году потребление Казахстана составляло около 1305 тонн. Основной объем импорта ОРВ приходится на вещества, определенные в Монреальском протоколе. Этот объем составляет около 1250 тонн ОРВ.

ХФУ, регулируемые Лондонской поправкой, не находят широкого коммерческого применения в Казахстане. Объем потребления тетрахлорметана и метилхлороформа составляет около 19 тонн, основная часть их используется в лабораторных целях, не регулируемых Монреальским протоколом.

В последние годы наблюдается тенденция увеличения потребления переходных веществ ГХФУ. Введение системы контроля импорта/экспорта ОРВ в Казахстане позволит отрегулировать объем их потребления.

Присоединившись к Венской конвенции и Монреальскому протоколу, Казахстан согласился с необходимостью постепенного сокращения потребления ОРВ, а в будущем и с полным прекращением их потребления. Для выполнения этих обязательств и обеспечения поэтапного прекращения потребления регулируемых веществ Казахстану необходимы крупные капиталовложения.

Наблюдаемые изменения в состоянии озона

Уменьшение количества озона особенно заметно над холодным антарктическим континентом, т.к. возникающий в зимний сезон околополярный вихрь в стратосфере препятствует активному обмену с воздухом из средних широт.

Это явление приводит к установлению очень низких температур (ниже -80°С), что способствует возникновению полярных стратосферных облаков (ПСО), состоящих из ледяных частиц. Частицы льда притягивают к себе водяной нар и поглощают соединения азота, затем опускаются вместе с ними в более низкие слои атмосферы, обезвоживая и лишая воздух в стратосфере соединений азота. С возвращением солнечных лучей ранней весной эти соединения-хранилища преобразуются в активные виды хлора и брома на поверхности ПСО. Эти вещества могут с поразительной эффективностью разрушать молекулы озона (рис. 6 и 7).

Так, например, в октябре 1987 г. концентрации озона над Антарктикой понизились до половины их нормального уровня (за 1957-78 гг.) и над этим районом образовалась «озоновая дыра» размером с Европу. Начиная с этого момента, уменьшение количества озона происходило все более быстрыми темпами в течении последних трех лет были зарегистрированы, в частности, самая большая из всех когда-либо зарегистрированных «озоновая дыра» площадью в 24 миллиона квадратных километров; и

Общий дефицит озона в весенний сезон, превышающий 40%.

«Озоновая дыра» образуется в основном над Антарктикой, поскольку там наблюдается уникальное сочетание метеорологических условий, благоприятствующих реакциям разрушения озона после появления солнечного света весной. На рисунке 10 показаны зарегистрированные 17 октября 1994 г. размеры «озоновой дыры», распространившейся на южную оконечность Южной Америки.

Активные измерения проводятся и в северном полярном регионе. Данные измерений позволили сделать вывод о том, что в зимний-весенний период стратосфера над Арктикой имеет нарушенный химический состав с высокими концентрациями разрушительных соединений хлора и брома такого же типа, который создает проблемы над Антарктидой. Однако разрушение озона над Арктикой не происходит столь же активно, как над Антарктикой, по двум причинам: температуры стратосферы редко опускаются ниже 80°С поскольку происходит частый интенсивный обмен воздушными массами с пространством над средними широтами: и арктический полярный вихрь обычно рассеивается в конце зимы прежде, чем появившийся солнечный свет может вызвать крупномасштабное разрушение озона.

Наибольшее уменьшение содержания озона в зимний сезон над северным полушарием наблюдалось в 1992-1993 гг. и в 1995 г. Были зарегистрированы значения содержания озона на 9-20% ниже нормы. Естественная долгосрочная изменчивость является наибольшей в период между декабрем и мартом. В этот период отклонение. повышающее примерно 30% (т.e. в два раза больше стандартного отклонения), не может, по ней вероятности, наблюдаться чаще. чем один раз в 20 лет. Поэтому снижение содержания озона на 20%, которое наблюдалось в феврале и март-1993 г. и в 1995 г., можно рассматривать как экстремальные случаи.

Сокращение озонового слоя во внетропических широтах в среднем за последние 25 лет составило 10%.

Над Казахстаном, где наблюдения за общим содержанием озона ведутся с 1973 - 1975 гг. на и станциях, толщина озонового слоя сократилась на 5 - 7 %. В отдельные дни могут наблюдаться и более низкие значения содержания озона в атмосфере, что соответствует повышенным дозам ультрафиолетовой радиации.

По результатам наблюдений за общим содержанием озона (ОСО), проводимых на и озонометрических станциях сети Казгидромета, среднее годовое значение суммарного озона над Казахстаном составляет 343 м атм-см. Распределение годовых норм OCO над территорией Казахстана имеет широтный характер, с постепенным увеличением значений с юга на север. Самые низкие значения годовых норм суммарного озона наблюдаются над расположенными на юге Казахстана озонометрическими пунктами Алматы и Аральское Море (339 м атм-см). Наиболее высокая годовая норма ОСО (350 м атм-см) соответствует удаленному к северу пункту Семипалатинска.

В течение последних 27 лет наблюдается устойчивое уменьшение суммарного озона на 22 м атм-см, или на 6%. Достаточно четко выражены сезонные изменения суммарного озона. Пониженные значения OCO (310 - 305 м атм-см) наблюдаются с ноября по декабрь. Максимальных значений OCO (385 - 387 м атм-см) суммарный озон достигает в феврале - марте. Зимой и весной повышенная циклоническая деятельность в сфере приводит к увеличению естественной изменчивости суммарного озона (13,9 -м атм-см) по сравнению летне-осенним периодом (9,2 - 12,3 м атм-см), что согласуется с особенностями глобальной изменчивости OCO. В среднем суммарное уменьшение озона осенью и зимой составляет 10%, весной - летом - 5 %, что приводит к значительному увеличению притока ультрафиолетовой биологически активной радиации к поверхности Земли.

Казахстан присоединился к Венской конвенции об охране озонового слоя и Монреальскому протоколу по веществам, разрушающим озоновый слой в 1997 г. В конце ноября 1998 г. стал Стороной Конвенции и Протокола.

В соответствии с Приложением II Венской конвенции об охране озонового слоя, Стороны Конвенции признают, что сбор информации и обмен ею являются важными средствами осуществления целей настоящей Конвенции и залогом того, что любые меры, которые могут быть приняты, будет уместны и справедливы.

В связи с этим Стороны будут обмениваться:

- научной информацией;

- социально-экономической и коммерческой информациями;

- правовой информацией.

В соответствии со Статьей 7 Монреальского протокола:

«каждая Сторона представляет Секретариату…….данные о своем ежегодном … импорте и экспорте в отношении, соответственно, стран, являющихся Сторонами и не являющихся ими, таких веществ за год, в котором она стала Стороной, и за каждый последующий год. Она представляет эти данные не позднее, чем через девять месяцев после окончания года, к которому относятся данные».

ГЛАВА 1 НАУЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

На протяжении ряда лет казахстанские институты занимаются комплексными исследованиями эволюции состояния озонового слоя и ультрафиолетового излучения над Казахстаном.

В 2007 были выполнены несколько научно-исследовательских работ в области изучении состояния стратосферного озона, для получения более полных сведений о территориальном распределении озона, его сезонных и короткопериодных вариациях:

1.1 «Оценка влияния физических и химических процессов на озоновый слой земли, а также изменение состояния озонового слоя, особенно изменение ультрафиолетового, солнечного излучения на здоровье человека и другие живые организмы, на климат, на природные и искусственные материалы, используемые человеком»

Данное исследование проводилось в соответствии с требованиями международных соглашений по озоновой проблеме - Венской Конвенцией об охране озонового слоя и Монреальского Протокола по веществам, разрушающим озоновый слой. Тема: "Оценка влияния физических и химических процессов на озоновый слой Земли, а также изменение состояния озонового слоя, особенно изменение ультрафиолетового, солнечного излучения на здоровье человека и другие живые организмы, на климат, на природные и искусственные материалы, используемые человеком" выполняется по госзаказу Министерства охраны окружающей среды Республики Казахстан, программа №003 «Научные исследования в области охраны окружающей среды».

Целью данной темы было проведение научной оценки изменения состояния озонового слоя над территорией Казахстана, воздействия на него физических и химических атмосферных процессов, а также влияния изменений в притоке ультрафиолетового солнечного излучения к поверхности Земли на здоровье человека.

Исследование базировалось в основном на данных наземных озонометрических измерений за 30-40 летний период и поэтому представляет практическую статистическую ценность. В настоящее время озонометрическая сеть РГП “Казгидромет” включает четыре станций по измерению общего содержания озона (стратосферного озона), расположенных в Атырау, Караганде, Семипалатинске и Алматы. Ежедневные среднесуточные данные о наземной концентрации озона в г.Алматы имеются в архиве РГП “Казгидромет”.

Дополнительными источниками информации о состоянии суммарного озона, тропосферного озона, а также УФ-Б радиации являются электронные интернет-архивы Всемирного Центра данных по озону и ультрафиолету (WOUDC) и Национальной администрации США по аэронавтике и космосу (NASA). Информация об индексах солнечной активности размещена на интернет-сайте Центра данных о солнечных воздействиях (SIDC).

Работа выполнена с применением региональных данных о состоянии озонового слоя, природных факторах влияния на него, статистических показателей по разнообразным видам антропогенной деятельности и информации о состоянии окружающей среды. Собранная информация была систематизирована в виде информационно-аналитической базы данных по проблеме озонового слоя.

Кроме того, представлены результаты исследований по проблеме озонового слоя и влияния на него антропогенной деятельности. Приведены обобщения публикаций ведущих ученых в области атмосферной физики, химии, биологии и медицины.

Согласно техническому заданию изучены глобальные и региональные оценки современного состояния озонового слоя. Сделан анализ динамических тенденций суммарного озона над территорией Казахстана за период 1973-2006 гг. Впервые разработана методика и сделан расчет вертикального распределения озона в атмосфере над Казахстаном. Сделан анализ глобального и регионального изменения тропосферного озона. Проведена оценка временных рядов данных по приземному озону в атмосфере над г.Алматы за период 2002-2006 гг. Для оценок трендов и составления прогноза состояния озонового слоя был использован метод аппроксимации естественного хода показателей содержания озона трендом линейной регрессии и расчета ряда статистических показателей. На базе полученных в ходе работы расчетных характеристик линейного тренда был сделан вывод о прогнозируемых тенденциях эволюции атмосферного озона над Казахстаном. Сделан вывод о том, что особенности изменений стратосферного озона в пространстве и по времени отражают сложность в изучении процесса ультрафиолетового излучения в атмосфере. Полученные сведения об эволюции атмосферного озона необходимы в первую очередь для разработки Проекта мониторинга озонового слоя в Казахстане.

Проблема влияния возможных изменений озонового слоя на окружающую среду и общество рассмотрена очень подробно. Приведены выводы, сделанные ведущими учеными в публикациях и обзорах, казахстанскими исследователями в ходе выполнения региональных изысканий. Проведен анализ глобального и регионального изменения притока УФ-Б излучения к поверхности Земли. Изучена взаимосвязь между притоком УФ-излучения к поверхности Земли и тропосферным озоном. Приведены результаты детализированного анализа воздействия атмосферного озона на здоровье человека в Казахстане за период 2000-2005 гг.

Анализ временного хода общего содержания озона в атмосфере над Казахстаном подтвердил наличие устойчивой отрицательной тенденции в рядах измерений ОСО. Общее снижение уровня суммарного атмосферного озона над территорией Казахстана за многолетний период лет может быть объяснено действием естественных и антропогенных факторов. Для того, чтобы оценить воздействие изменений озонового слоя на окружающую среду и здоровье человека, необходимо провести комплексные исследования, с участием специалистов в разнообразных отраслях науки и техники.

Выполнение исследований в рамках обозначенной в наименовании НИР темы подразумевает целый ряд научных направлений в области озоновой проблематики, каждое из которых должно быть основано на регулярных региональных исследованиях состояния озонового слоя, разнообразных показателях состояния атмосферы, а также достоверных и подробных характеристиках состояния окружающей среды в Казахстане. Научные изыскания по проблемам, перечисленным в названии темы, предполагают многолетний и упорный труд специалистов из разных научных областей.

Обобщая выводы, сделанные в работе, следует отметить насущную необходимость организации комплексной системы мониторинга озонового слоя. Отдельно следует сказать о перспективах организации дополнительных изысканий в области воздействия эволюции озонового слоя на здоровье человека в Казахстане, а также о целесообразности введения комплексного и координированного проведения регулярных замеров тропосферного и приземного озона, вертикального распределения озона, необходимых параметров атмосферы, осуществления мониторинга хлорфторуглеродов, и ультрафиолетовой радиации.

Методические разработки в области проведения научно-исследовательских исследований по озоновой проблематике являются основой информационно-аналитической базы «Озон», разработанной в ходе выполнения данной работы. В нее включены разнообразные данные о состоянии озонового слоя и окружающей среды в Казахстане, собранные в ходе выполнения данной научно-исследовательской работы.

Необходимость выполнения Казахстаном обязательств по отчетности в рамках международных договоров, требует организации комплексной системы мониторинга озонового слоя. Составляющими национальной системы мониторинга озонового слоя должны стать научные исследования по проблемам состояния озонового слоя; изучению физических и химических процессов, влияющих на озоносферу Земли, роли естественных и антропогенных факторов в формировании атмосферного озона; влияния озонового слоя на окружающую среду; воздействия озонового слоя на здоровье человека; воздействия возможных изменений озонового слоя на изменение климата. Неотъемлемой частью системы мониторинга озонового слоя в Казахстане следует сделать регулярные замеры вертикального распределения озона; тропосферного озона; стационарные и маршрутные наблюдения за приземной концентрацией озона, диоксида азота (NO2), оксида углерода (СО), диоксида серы (SO2), фенола, формальдегида, пыли, температуры воздуха, скорости и направления ветра, сопутствующими атмосферными явлениями; измерения уровня ультрафиолетовой биологически активной радиации Солнца.

Был сделан общий вывод о насущной необходимости организации комплексной системы мониторинга озонового слоя, в рамках которой можно было бы организовать комплексное и координированное проведение современных исследований озонового слоя в Казахстане, регулярные замеры необходимых параметров атмосферы, осуществлять мониторинг хлорфторуглеродов, вертикального распределения озона и ультрафиолетовой радиации. Наиболее перспективным направлением исследований в области озоновой проблемы является исследование влияния атмосферного озона на здоровье человека.

Кроме того был проанализирован приземный озон в городе Алматы. Данные по концентрации приземного озона были любезно предоставлены КазГидрометом за 2002 по 2006 гг. по трем наблюдательным постам расположенных в разных частях города. Требовалось изучить годовые изменения концентраций озонового слоя, и суточные колебания. Кроме того ставилась задача выяснить влиянии оксида углерода на изменение концентраций приземного озона.

Были проанализированы синоптические ситуации сопровождающиеся экстремально низкими концентрация ми стратосферного озона и экстремально высокими его концентрациями. По результатам выполненной работы проведена типизация синоптических ситуаций, кроме того приведена типизация полей концентраций озонового слоя над Казахстаном и сопредельными территориями.

Сделана попытка оценить влияние солнечной активности на изменения концентраций озонового слоя. В качестве предиктора солнечной активности были взяты числа Вольфа характеризующие определенные характеристики запятненности Солнца. Получены интересные результаты такого сравнения.

Синоптические условия формирования экстремальных значений озона дали следующие результаты:

• Экстремально высокие значения ОСО образуются при глубоких ложбинах над территорией Республики.
• Экстремально низкие значения ОСО образуются при мощных гребнях над территорией Казахстана.
• В остальных случаях ОСО наблюдается либо около нормы либо незначительно изменяется в небольших пределах как в сторону максимума, так и в сторону минимума.

• На территории Казахстана в зимний период явлению “Эль-Ниньо” сопутствуют положительные аномалии температуры, а “Ла-Нинъя” — отрицательные. Более 90% территории Ка­захстана с отрицательными аномалиями температуры, по статистическим оценкам, был отмечен февраль, предшествовавший “Эль-Ниньо”.
• При широтной форме общей циркуляции атмосферы (тип W) на территории Казахстана наблюдается устойчивое состояние озонового слоя. Меридиональная форма циркуляции (тип Е) создает условия неустойчивости состояния озонового слоя.
• Повышенная циклоническая деятельность атмосферы зимой и весной приводит к увеличению естественной изменчивости суммарного озона (14,3-21,9 м атм-см) по сравнению с летне-осенним периодом (11,5-17,5 м атм-см), что согласуется с особенностями глобальной изменчивости ОСО.
• Извержение в 1991 году вулкана Пинатубо вызвало непродолжительный, но довольно значительный спад в ходе ОСО над Казахстаном на протяжении периода 1992-1993 гг.
• Наибольшая эффективность процессов фотохимического увеличения концентрации озона имеет место в воздушном бассейне г. Алматы ночью и ранним утром.
• Подтверждено, что колебание озонового слоя над территорией Казахстана с учетом явления “Эль-Ниньо-Южное колебание” имеет семилетнюю изменчивость.
• При исследовании воздействия антропогенных факторов на озоновый слой над Казахстаном необходимо рассматривать атмосферные эмиссии хлорфторметанов и некоторых других галогенорганических соединений от использование ОРВ на производстве и в быту, окислов азота, паров воды и соединений хлора от выхлопных газов высотных самолетов и ракет-носителей, закиси азота от использования азотных удобрений и ядерных взрывов в атмосфере.
• При проведении оценок влияния изменения озонового слоя на окружающую среду в Казахстане рекомендуется учитывать тенденции заболеваний местного населения раком кожи, катарактой и другими хроническими глазными заболеваниями, органов дыхания, а также болезней, связанных со снижением иммунитета, вызванных усилением притока ультрафиолетовой радиации к поверхности Земли. Кроме того, следует проводить научные исследования в области воздействия сокращения озонового слоя на животный и растительный мир.
• При дальнейших региональных оценках связи изменений озонового слоя с климатом Казахстана рекомендуется рассматривать такие климатические параметры, как температура, давление и влажность атмосферы у поверхности земли и на различных высотах.
• Изучение связи изменения состояния озонового слоя с притоком ультрафиолетового биологически активного солнечного излучения над территорией Казахстана в настоящее время невозможно, в связи с отсутствием соответствующих измерений.
• Показано, что годовые дозы суммарной эритемной радиации области УФ - В (<315 нм) для района Караганда – Акмола колеблется в диапазоне 240 -250 эр.ч/м2 за год, а на юге – (Арал – Алматы) соответственно 380-400 эр.ч/м2 за год.
• Выявлено, что серьезной проблемой является защита людей от избыточного УФ облучения в районе г. Алматы.
• Наиболее высокие уровни заболеваемости меланомой кожи, превышающие среднереспубликанские показатели имеют место в Восточно-Казахстанской области – 18,8; Карагандинской – 23,4; Кустанайской – 16,6; Павлодарской – 22,6 и в г. Алматы – 22,6.
• Высокие значимые уровни заболеваемости населения болезнями кожи, злокачественными новообразованиями кожи, меланомой кожи, глаукомой, катарактой регистрируются в основном на территориях Восточно-Казахстанской, Карагандинской, Атырауской, Кызылординской областей и г. Алматы.
• Синтетические материалы, такие как пластик и резина; материалы, имеющие природное происхождение, такие как шерсть, также ощущают воздействие излучение УФ-Б. Вредное влияние сказывается в ускорении выцветания и разрушения их структуры, что значительно ухудшает механическую прочность.
• В области оценки трассерного эффекта стратосферного озона над территорией Казахстана, рекомендуется применять ряд специфических расчетных показателей состояния озона (показатель состояния устойчивости озонового слоя Puv, аномалии ОСО, отклонение от средней многолетней нормы, соотношение максимальных и минимальных значений ОСО, нормированное значение изменчивости амплитуды средних годовых значений ОСО). Для объяснения сезонных вариаций стратосферного озона, кроме трех факторов (годовой ход фотохимических процессов в стратосфере, сезонные изменения адвекции воздушных масс воздуха и турбулентный обмен в различных слоях атмосферы), нужно допустить наличие нисходящих движений воздуха с декабря по июнь и восходящих – с июля по ноябрь. Оценку трассерного эффекта следует проводить на основе данных наблюдений за ОСО, по территории Казахстана и сопредельной с ним территории, за многолетний период наблюдений.
• В течение периода сентябрь 2004 г. – май 2006 г. над Казахстаном наблюдалось падение показателей концентрации тропосферного озона со скоростью 0,03 ед.Добсона/месяц. Максимальные значения ТО приходятся на летние месяцы 2005 г. и составляют 35-41 ед.Добсона. Минимум ТО наблюдается в конце осени-начале зимы (18-21 ед.Добсона). Среднее месячное значение тропосферного озона для территории Казахстана составляет 25 ед.Добсона.

При изучении приземного озона были выяснены следующие зависимости:

• В течение года приземные концентрации озона меняются от трех до восьми ПДК.
• Максимум приземного озона в течение года наблюдается в летний период, а минимум в холодный.
• При сопоставлении данных о приземном озоне и температуре воздуха была выявлена прямая зависимость, влияния температуры воздуха на количество озона в г Алматы.
• Такая зависимость прослеживается как в течение года так и в суточном ходе. Результаты таких выводов подтверждаются тремя постами наблюдения в г Алматы.
• В суточном ходе максимум озона приходится на 13 или 19 часов в зависимости от сезона года.
• Минимум приземного озона всегда приходится на семи часовой срок.
• Существует вероятность того, что экстремальные значения могут быть сдвинуты во времени и находятся в промежутках между сроками наблюдений.
• Расчет вертикального распределения озона над Казахстаном следует строить на базе косвенного метода Божкова Р.Д. расчета вертикального распределения озона по его общему содержанию в определенной широтной зоне, методом эффекта обращения. В основе этого метода лежит статистический способ, дающий распределение озона в девяти слоях атмосферы для определения вертикального профиля озона по заданному значению общего содержания озона и корреляционным связям ОСО с содержанием озона в различных слоях атмосферы. Определение концентрации атмосферного озона по вертикали производится с помощью уравнения регрессии, полученного на основе зависимостей между парциальным давлением озона (Рх) на различных высотах и его общим содержанием (Х, е.Д.). Вычисление осуществляется для каждого широтного пояса с учетом эмпирической формулы вида: Рх(L)=Рср,х+(L).(Хi-Хср).

При изучении влиянии я солнечной активности на общее содержание озона было выявлено следующее:

• существует связь между солнечными циклами и экстремальными значениями, однако это проявляется через циркуляционные процессы атмосферы и требует дополнительных исследований.
• Полученная нами слабая корреляция объясняется не только тем, что в периоды экстремумов солнечной активности слабые связи, что отмечено выше. Солнечная активность влияет на общую циркуляцию атмосферы, хотя механизм такого влияния не до конца ясен. А уже затем общая циркуляция атмосферы через свои механизмы обеспечивает образование и диссипацию ОСО и ведет к его перераспределению по Северному полушарию, в т.ч. и над Казахстаном.
• Необходимо выполнить углубленные исследования взаимосвязи ОСО с циркуляционными процессами над Казахстаном, чтобы получить количественные связи, которые можно было бы положить в основу Рекомендаций по прогнозу экстремальных величин ОСО.
• Не исключается, однако, и прямое воздействие какого-либо фактора солнечной активности на озоновый слой непосредственно над Казахстаном. (Мы допускаем, что механизм образования и разрушения озона не вполне известен.) Для этого, однако, нужны непрерывные наблюдения по крайней мере за ОСО, чего пока нет.
• Методические разработки в области проведения научно-исследовательских исследований по озоновой проблематике являются основой информационно-аналитической базы «Озон», разработанной в ходе выполнения данной работы. В нее включены разнообразные данные о состоянии озонового слоя и окружающей среды в Казахстане, собранные в ходе выполнения данной научно-исследовательской работы.

1.2. Проведение исследования по изучению динамики состояния озонового слоя над Казахстаном и разработать меры по предупреждению негативных последствий влияния на него Ультрафиолетовая радиация, эритемная радиация, общее содержание озона, индекс ультрафиолетовой радиации, влияние облачности

Цель работы – изучить состояние озонового слоя над Казахстаном и его динамику с целью прогноза общего содержания озона и ультрафиолетой радиации, а также предупреждения негативных последствий истощения озонового слоя Земли.

Методы исследований включают: эмпирические методы; методы математической статистики, направленные на выявление динамики в средних значениях и характеристиках изменчивости исследуемых величин, а также спектральный анализ и корреляционный анализ.

В результате работы выявлены основные закономерности пространственно-временного распределения общего содержания озона над Казахстаном за период 19742003 гг., определены долгопериодные тенденции и цикличность его изменения. Разработана система динамических и вероятностных показателей состояния озонового слоя над Казахстаном, на основе которой дана характеристика озонового слоя в 2003 и 2004 гг. Исследовано влияние циркуляции атмосферы на количество общего содержания озона, построены карты-схемы его территориального распределения при различных типах циркуляции атмосферы (по М.Х. Байдалу).

Проведен анализ закономерностей пространственно-временного распределения эритемной ультрафиолетовой радиации и индекса ультрафиолетовой радиации для территории Казахстана при ясном небе и средних условиях облачности атмосферы. Исследовано влияние облачности на поступление ультрафиолетовой радиации и проанализирована повторяемость различных форм облачности в различных регионах Казахстана.

Впервые для территории Казахстана предложены эмпирический метод прогноза индекса ультрафиолетовой радиации при ясном небе, а также поправки на учет количества облачности и высоты места над уровнем моря. Проведена апробация данного метода для четырёх городов Казахстана (Алматы, Семипалатинск, Атырау, Караганда) на зависимом материале (с апреля 1986 г. по октябрь 2007 г.). На основе рекомендаций Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), Программы по окружающей среде Организации Объединенных Наций (ЮНЕП) и других институтов составлен перечень мер по предупреждению негативных последствий влияния различного уровня ультрафиолетовой радиации на здоровье населения. Разработан процесс прогнозирования индекса ультрафиолетовой радиации для территории Казахстана для внедрения в оперативную практику национальной гидрометеорологической службы.

Результаты работы могут быть использованы правительственными, научными и общественными организациями, занимающимися вопросами оценки и охраны озонового слоя Земли. Метод прогноза индекса ультрафиолетовой радиации может быть внедрен в оперативную практику РГП «Казгидромет». Информация о пространственно-временном распределении эритемной ультрафиолетовой радиации и прогноз индекса ультрафиолетовой радиации должны быть использованы организациями здравоохранения, курортами (летними и высокогорными), для охраны труда на открытом воздухе, а также для информирования населения об интенсивности эритемной ультрафиолетовой радиации.

С использованием максимально возможного объема информации об общем содержании озона получено статистическое описание режима общего содержания озона над Казахстаном за имеющийся период наблюдений 1974  2003 гг., в частности, определены следующие характеристики: средние месячные и средние годовые значения ОСО; средние квадратические отклонения (стандартные отклонения) средних суточных, средних месячных и средних годовых значений ОСО; коэффициенты асимметрии и эксцесса; максимальные и минимальные из средних суточных, средних месячных и средних годовых значений ОСО; 90, 67, 33 и 10 процентили эмпирических распределений средних суточных, средних месячных и средних годовых значений ОСО. Данные материалы составляют основу для определения степени аномальности текущего состояния озонового слоя.

По данным казахстанских и близлежащих к Казахстану зарубежных станций построены типовые карты пространственного распределения средних многолетних значений ОСО в различные месяцы. Показано, что во все месяцы значения ОСО имеют квази-широтное распределение, когда с увеличением широты места увеличивается ОСО в атмосферном столбе. Нарушение широтного распределения вызвано крупномасштабными волнами в циркуляции атмосферы. Наибольший горизонтальный градиент ОСО наблюдается в апреле - мае и равен 5 е. Д./100 км.. Анализ межгодовой изменчивости средних месячных значений ОСО показал, что наибольшие стандартные отклонения ОСО, достигающие 22,4  29,6 е. Д. наблюдаются в зимне-весенний период. К осени колебания озона ослабевают и становятся незначительными: 7  15 е. Д. Изменчивость средних суточных значений ОСО, которая представляет наибольший практический интерес, значительно выше изменчивости средних месячных. Так, максимальные значения стандартных отклонений средних суточных значений ОСО в зимне-весенний период колеблются от 38,2 е. Д. до 45,7 е. Д., а в летне-осенний период лежит в пределах от 17,5 е. Д. до 28,3 е. Д.

Исследован годовой ход ОСО. Показано, что основные тенденции в распределении озона внутри года совпадают на всех казахстанских станциях и отражают закономерности годового хода ОСО, характерного для станций средних широт. Прослеживаются также широтные различия, выраженные в более высоких значениях ОСО на более северных станциях. Увеличение ОСО наблюдается с ноября по март с наибольшими значениями в марте от 363 е. Д. на ст. Алматы до 387 е. Д. на ст. Семипалатинск, а уменьшение – с апреля по октябрь с минимальными значениями в октябре от 300 е. Д. на ст. Атырау и ст. Аральское море до 296 е. Д. на ст. Алматы.

Оценено изменение средних годовых и средних месячных значений ОСО над Казахстаном за период 1974-2003 гг. Получено, что коэффициент линейного тренда среднего за год ОСО за исследуемый период на всех станциях отрицателен. Причём наиболее ярко выражена тенденция к уменьшению ОСО на ст. Атырау (минус 8,5 е. Д./10 лет), где вклад трендовой составляющей достигает 45 %, и на ст. Аральское море (минус 5,8 е. Д./10 лет), где коэффициент детерминации равен 20 %. Отрицательный тренд на этих двух станциях является статистически значимым. На большинстве станций наблюдается тенденция к уменьшению средних месячных значений ОСО, наиболее ярко выраженная в осенне-зимний период. Над г. Алматы в отдельные месяцы наблюдается увеличение ОСО, которое, возможно, связано с увеличением вклада приземного (тропосферного) озона.

Для станций Алматы, Караганда, Атырау был проведён спектральный анализ временного хода средних годовых значений ОСО. В результате выявлена квазидвухлетняя цикличность, которая вероятнее всего связана с тропическими стратосферными ветрами, которые изменяют направление каждые 27-30 месяцев с западного на восточное, и наоборот.

Предложен набор вероятностных и динамических показателей, которые в совокупности обеспечивают достаточно полное описание среднего многолетнего уровня ОСО и степени его аномальности в заданный момент времени по отношению к среднему многолетнему уровню над Казахстаном. Выбор показателей основан на анализе материалов ВМО, которые относятся как к мониторингу озона, так и к мониторингу метеорологических величин.

В качестве примера мониторинга состояния озонового слоя над Казахстаном были проанализированы показатели средних суточных значений ОСО по данным наземных наблюдений в 2003 г. и карты распределения ОСО, построенные Канадским центром для 2003 г. и 2004 г. Анализ показал, что в 2003 г. на рассматриваемых станциях почти во все месяцы и в целом за год наблюдались положительные аномалии значений ОСО. Самая большая положительная аномалия среднего за год ОСО наблюдалась на ст. Алматы (10 е. Д.), на ст. Караганда аномалия составила 7 е. Д., вероятности непревышения для наблюденных здесь значений ОСО равны 96 % и 82 %, соответственно. На ст. Семипалатинск среднее за год ОСО близко к норме. Отрицательная аномалия средних месячных значений ОСО на ст. Алматы наблюдалась только в июне, на ст. Караганда – в октябре и декабре, на ст. Семипалатинск – с апреля по июнь и в августе-сентябре. В противоположность 2003 г., в 2004 г. над большей частью территории Казахстана наблюдалось пониженное относительно нормы ОСО.

Отмечено, что для ведения корректного мониторинга за состоянием озонового слоя над Казахстаном необходимо расширить сеть наземных наблюдений за ОСО, а также ускорить расширение сети пунктов наблюдений за концентрацией приземного озона, который является одним из сильнейших атмосферных окислителей и относится к вредным веществам наивысшего класса опасности. Кроме того, в Казахстане отсутствуют приборы, позволяющие определять вертикальный профиль распределения озона. В то же время в Казахстане существует возможность проводить наблюдения на высокогорных станциях, расположенных выше 1000 м над уровнем моря. Данные наблюдения хорошо отражают процессы, происходящие в свободной тропосфере. Знание вертикального профиля распределения ОСО будет способствовать лучшему пониманию тенденций, особенно над крупными промышленными центрами, где доля приземного озона постоянно увеличивается.

Впервые была исследована возможность использовать в качестве предикторов для прогноза ОСО число дней с формами циркуляции по типизации М.Х. Байдала. Была проанализирована корреляционная зависимость между средними сезонными значениями ОСО и числом дней с различными формами циркуляции (С, Е, Ш) при уровне значимости 10 %. Получено, что в весенний и осенний периоды при увеличении числа дней c широтной формой средние сезонные значения ОСО над Казахстаном уменьшаются, а при меридиональной форме Е, наоборот, увеличиваются.

Совместный анализ тенденций в повторяемости различных форм циркуляции и ОСО показал, что наблюдаемая в зимне-весенний период тенденция возрастания числа дней с широтной формой циркуляции и значительное уменьшение числа дней с типом циркуляции Е способствует истощению озонового слоя над Казахстаном.

Был составлен каталог периодов однородной циркуляции продолжительностью 10 дней и более отдельно для зимнего и летнего периодов и оценён вклад каждой формы циркуляции в изменение ОСО в этот период. Оказалось, что и в летний и в зимний периоды при длительном существовании (10 дней и более) циркуляции типа Е общее содержание озона увеличивается в среднем на 3,2 %. Тип циркуляции С в зимний период способствует увеличению ОСО на 2,3 %, а в летний период – уменьшению на 1,7 % от нормы. При существовании широтного переноса существенного изменения ОСО не происходит ни в один из рассмотренных сезонов. Построены типовые карты-схемы территориального распределения общего содержания озона над Казахстаном при длительном существовании однородной циркуляции основных форм атмосферной циркуляции (С, Е, Ш).

Принимая во внимание международный опыт в прогнозировании полей общего содержания озона, сделан вывод о том, что для Казахстана на данном этапе развития национальной гидрометеорологической службы оптимальным вариантом будет использование готовых прогнозов общего содержания озона, составляемых в передовых специализированных центрах.

Для оценки приходящей на территорию Казахстана эритемной ультрафиолетовой радиации и УФ индекса использованы ежесуточные данные об УФ радиации (NASA) и о состоянии облачного покрова над Казахстаном (РГП «Казгидромет») за пятилетний период 19982002 гг. Написана компьютерная программа, позволяющая для 17 городов Казахстана (Петропавловск, Кокчетав, Кустанай, Павлодар, Уральск, Астана, Усть-Каменогорск, Семипалатинск, Актобе, Караганда, Жезказган, Аральское море, Кызылорда, Атырау, Актау, Алматы, Жамбыл, Чимкент) извлекать суточные данные об эритемной ультрафиолетовой радиации из центра данных NASA.

Исследован годовой ход эритемной ультрафиолетовой радиации по данным для различных городов Казахстана. Показано, что основные тенденции в распределении эритемной УФ радиации внутри года совпадают для всех городов. Отчётливо прослеживаются широтные различия, выраженные в более высоких значениях эритемной УФ радиации в южных широтах. Период роста эритемной УФ радиации наблюдается с января по июль с наибольшими значениями в июле от 141 мВт/м2 в г.Петропавловск до 260 мВт/м2 в г. Жамбыл, а период уменьшения эритемной УФ радиации наблюдается с июля по декабрь с минимальными значениями в декабре от 5 мВт/м2 в г. Петропавловск до 33 мВт/м2 в г.Жамбыл.

Для 18 городов Казахстана рассчитано среднее многолетнее число минимальных эритемных доз (МЭД) за 1 час и время накопления 1 МЭД. Построены карты территориального распределения этих величин. Число МЭД за период 1 часовой экспозиции постепенно увеличивается с севера на юг, достигая максимума (3-3,5 МЭД) в июле-августе в южных районах Казахстана, накопление 1 МЭД происходит в среднем за 20 минут.

Рассчитаны максимально возможные дозы прихода эритемной ультрафиолетовой радиации. В летний период количество МЭД в северном Казахстане может колебаться в пределах 2,5-3, в средних широтах 3-3,5 МЭД, в южных районах количество МЭД достигает 4, а в крайних южных – 4,5 МЭД. В среднем по Казахстану при ясном небе 1 МЭД может быть достигнута менее чем за 15-20 минут. Рассчитаны среднемноголетние значения УФ индекса для территории Казахстана при средних условиях облачности и при ясном небе по данным за период 19862002 гг. Выполнен пространственно временной анализ значений УФ индекса.

На основе полученных данных о приходящей на территорию Казахстана эритемной ультрафиолетовой радиации, величина которой характеризуется с помощью УФ индекса, показано, что для территории Казахстана прогноз УФ индекса является весьма актуальным, особенно для южных регионов республики в период с апреля по октябрь, для горных районов прогноз необходим также в зимние месяцы.

Предложен эмпирический метод прогноза УФ индекса для территории Казахстана с учётом введения поправки на влияние облачности, высоты места и альбедо подстилающей поверхности. Проведенная апробация метода на зависимом материале показала удовлетворительные результаты.

На основе рекомендаций Всемирной организации по здравоохранению составлено руководство по использованию прогноза УФ индекса и по предотвращению негативных последствия влияния ультрафиолетовой радиации.

В соответствии с рекомендациями II Инновационного Конгресса Казахстана (Алматы, 2005 г.) и решением Научной секции Технического совета РГП «Казгидромет» (Алматы, 2007 г.), предложенный метод прогноза УФ индекса может быть внедрен в оперативную практику Гидрометцентра РГП «Казгидромет».

Результаты работы будут использованы при прогнозировании индекса ультрафиолетовой радиации для различных регионов Казахстана, рекомендации по защите населения от вредного воздействия ультрафиолетовой радиации будут способствовать профилактике ряда заболеваний.

1.3 Совершенствование методических подходов к оценке и прогнозированию потребления озоноразрушающих веществ (ОРВ) в Казахстане, разработка системы мониторинга импорта и потребления ОРВ, а также управление сокращением процесса потребления ОРВ, выявление причин роста потребления ОРВ, разработка национального кадастра ОРВ в Казахстане

Объектом исследования являются озоноразрушающие вещества в Казахстане.

Цель работы – совершенствование методических подходов к оценке и прогнозированию потребления озоноразрушающих веществ, оценка объемов потребления озоноразрушающих веществ и основных видов применения, причины роста потребления ОРВ, прогнозирование потребления ОРВ, разработка систем мониторинга импорта и потребления ОРВ, а также управления процессом сокращения ОРВ.

В результате исследований выполнена оценка уровня потребления ОРВ за период 2001-2006 г., составлен национальный кадастр ОРВ, сделана оценка уровня потребления ОРВ на 2005-2010 г. без учета принятия мер Монреальского протокола.

Оценка потребления ОРВ за период 2000…2006 гг.. показала, что объем потребления за 2006 г. составил 79,9 т. ОРС. Основными озоноразрушающими веществами, используемыми в Казахстане, за отчетный период являются: ГХФУ-22, 141b, 142b, бромистый метил. Основным потребителем озоноразрушающих веществ является сектор охлаждения и сельскохозяйственный сектор. Растет потребление «переходных» веществ ГХФУ. Необходимо отметить, что рост потребления переходных веществ составил 72 %;

Монреальский протокол является сложным и наиболее успешным международным соглашением, который требует серьезной аналитической оценки и анализа его ежегодных решений совещаний Сторон. Ежегодный обзор решений направлен на систематический анализ материалов и поддержку выполнения обязательств РК с учетом его интересов;

В соответствии с решением Сторон XVI/1 о ратификации Поправок к Монреальскому протоколу необходимо ускорить процесс присоединения РК к Копенгагенской поправке и начать процесс подготовки присоединения к Монреальской и Пекинской поправкам, что позволит Казахстану получить гранты для сокращения потребления бромистого метила и переходных веществ;

Последние решения международных совещаний направлены на сокращение потребления бромистого метила. Республика Казахстан использует бромистый метил для карантинной обработки зерновых. Необходимо ускорить подготовку запроса в Секретариат по озону о потреблении бромистого метила, в качестве «необходимого вида потребления»;

Оценка потребления ОРВ за период 2000…2006 гг.. показала, что объем потребления хлорфторуглеродов (Приложение А Монреальского протокола) резко сокращается. Основными озоноразрушающими веществами, используемыми в Казахстане, за отчетный период являются: ГХФУ-22, 141b, 142b, бромистый метил. Основным потребителем озоноразрушающих веществ является сектор охлаждения;

Растет потребление «переходных» веществ ГХФУ. Объем потребления этих веществ в 2006 г. составил 44,2 ОРС. Общий объем потребления вырос на 72 % относительно 2005 года;

Прогноз потребления ОРВ (ГХФУ) на 2005-2010 гг., рассчитанный без учета мер, принимаемых по Монреальскому протоколу, показывает устойчивый рост потребления «переходных» веществ. Следовательно, необходимо принятие мер для сокращения потребления этих веществ в соответствии с расписанием Монреальского протокола;

Для принятия управленческих решений, направленных на сокращение потребления ОРВ, требуется достоверная информация. С этой целью необходимо внедрение системы мониторинга потребления ОРВ и ведение кадастра ОРВ

Проект Программы «Сокращения озоноразрушающих веществ в Казахстане» на 2007-2015 годы разработан в рамках принятых Казахстаном обязательств по Монреальскому протоколу по веществам, разрушающий озоновый слой и Концепции экологической безопасности Республики Казахстан на 2004-2015 годы. Для Казахстана, который является импортером озоноразрушающих веществ, проблема их постепенного сокращения является крайне актуальной. В Программе дан анализ причин роста потребления озоноразрушающих веществ в Казахстане и предлагаются мероприятия по их решению, включая оптимизацию системы управления процессом сокращения ОРВ.

Программа является основополагающим документом по организации процесса сокращению потребления озоноразрушающих веществ, направлена на создание условий для решения задач по сокращению уровня потребления ОРВ и предотвращение потенциальных угроз разрушения озонового слоя и его воздействия на здоровье населения Республики Казахстан.

ГЛАВА 2. СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И КОММЕРЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ВЕЩЕСТВ,

2.1 Производственные мощности и использование/потребление ОРВ по секторам экономики.

В Казахстане имеет мощности по производству только жестких полиуретановых пен, которые используются для изоляции в строительстве. При производстве пеноматериалов используются ГХФУ-141b, ГХФУ-22, ГХФУ-142b.

На территории Казахстана имеются около 17 мелких и средних предприятий по производству пеноматериалов. Использование мягких пеноматериалов в Казахстане доминирует в производстве мебели и матрацев. Это привело к увеличению импорта некоторого количества мягких пеноматериалов, в основном, из Китая, а также к появлению частных производителей мягких пеноматериалов.

Самый крупный потребитель ОРВ в Казахстане – сектор охлаждения, где вещества используются для заправки систем охлаждения и кондиционирования. Хладагенты используются для заправки промышленных, бытовых, коммерческих и мобильных (автомобильный и железнодорожный транспорт) холодильных установок и систем кондиционирования. Этот сектор потребляет более

Промышленные холодильные системы имеют предприятия металлургической и химической промышленности, где контролируемые вещества применяются для охлаждения машин, оборудования, и как растворители в процессе производства.

Пищевая промышленность Казахстана также использует ОРВ для заправки систем охлаждения при производстве мясомолочной, рыбной, безалкогольной, кондитерской и хлебопекарной продукции. В последние года в этой отрасли продолжает переход с аммиака и ХФУ-12 на ГХФУ-22 и ГФУ-134а.

В Казахстане широко используется транспортное холодильное оборудование, включая вагоны-рефрижераторы, автомобильные холодильные установки, холодильные вагоны и кондиционеры в пассажирских вагонах. Самым крупным потребителем регулируемых веществ в этом секторе является Акционерное общество «Национальная компания «Казакстан темiр жолы».

Географическое положение республики, расположенной в 4 климатических зонах, повсеместно требует использования в летний период кондиционеров. Они используются в административных зданиях, больницах, школах, магазинах, промышленных предприятиях и на некоторых видах транспорта. Широкое распространение получило использование индивидуальных кондиционеров в семьях, заправленные ГХФУ-22. Для создания комфортных условий организации, гостиницы, административные здания, аэропорты, музеи и промышленные предприятия, супермаркеты использует централизованные системы кондиционирования, заполненные ГХФУ-22. Потребителями, использующими ОРВ для систем кондиционирования, являются телекоммуникационные компании.

Практически все предприятия, организации и миллионы семей в Казахстане имеют в распоряжении холодильники, которые импортированные из России, Белоруссии, Украины, Республики Кореи и других стран, а также собранные в Казахстане.

В 2006 году в Казахстане продолжало действовать более 320 мастерских по ремонту бытовых и коммерческих холодильников. В этой области трудятся и индивидуальные предприниматели. Существует и неофициальный сектор, который независимо осуществляют ремонт и обслуживание бытовых и коммерческих холодильников.

C 1996 года, завод промышленных холодильников «Техол» (г. Темиртау) выпускает промышленные холодильники. В настоящее время завод занимается сборкой промышленных холодильников модульного типа, овощехранилищ, специальных холодильных камер для судебномедицинских и патологоанатомических учреждений. К числу предприятий занимающихся сборкой систем охлаждения (холодильных витрин) относятся ТОО «Айза» (г. Шымкент), «Полаир» (г. Алматы), «Брандт» (г. Алматы), «Полюс» (г. Кокшетау), «Калугин и К» (г.г. Алматы, Актобе, Астана), ТОО "Хладотехника" (г. Усть-Каменогорск) а также ряд других компаний, в различных регионах Казахстана, занимающихся установкой и монтажом холодильного оборудования.

Бромистый метил используется для карантинной обработки товара перед транспортировкой и для хранения, а Казахстан является экспортером зерна в ряд стран, в связи с чем, проводилась обработка зерна метил бромидом.

Оценка потребления по секторам, выполненная за период с 2000 по 2007 гг. помещена в табл.1.

С 2000 по 2007 г.г. наблюдался рост потребления в секторе охлаждения, если в 2000 г. на его долю приходилось около 56 %, то в 2004 г. уже 67 %. В 2005 году потребление сектора охлаждения снизилось до 57,6% от общего потребления что произошло из за прекращения использования ХФУ имеющих высокий озоноразрушающий потенциал. В тоже время в 2006-2007 года увеличилось потребление ГХФУ, что обусловлено переходом на озонобезопасные вещества. В 2006г. сектор сельского хозяйства использовал 33 тонны бромистого метила для карантинной обработки.

Таблица 1. Потребление ОРВ по секторам за период 2000…2007 гг., тонн ОРС