Розробка заходів з управління якістю атмосферного повітря у Хмельницький області

        УДК               

КУЗЬ Михайло .Миколайович.  ORCID iD: 0009-0006-6466-2347

e-mail: kzmkhl10@ukr.net

 Хмельницький національний університет, Хмельницький, Україна

Кафедра екології та біологічної освіти

Розробка заходів з управління якістю атмосферного повітря у

Хмельницький області

Стаття присвячена розробці комплексної системи управління якістю атмосферного повітря Хмельницької області в умовах зростання антропогенного навантаження та необхідності гармонізації екологічної політики з європейськими стандартами. Проведено аналіз сучасного стану атмосферного повітря регіону на основі даних моніторингових спостережень Хмельницького обласного центру з гідрометеорології за 2020–2024 роки. Визначено основні джерела забруднення повітря та оцінено їхній вплив на екологічну ситуацію області. Досліджено чинну нормативно-правову базу України у сфері охорони атмосферного повітря та встановлено рівень її відповідності положенням Директиви 2008/50/ЄС щодо якості атмосферного повітря. Встановлено, що у 2020 році валові викиди забруднюючих речовин від стаціонарних джерел становили 20,32 тис. тонн, серед яких переважають суспендовані тверді частинки, діоксид азоту та оксид вуглецю. Запропоновано структуру інтегрованої системи моніторингу з використанням автоматизованих станцій контролю та геоінформаційних технологій. Розроблено методику оцінки ризиків для здоров’я населення з урахуванням галузевої специфіки регіону. Обґрунтовано комплекс організаційно-технічних заходів зі зниження викидів та визначено очікуваний екологічний і економічний ефект від їх впровадження.

Ключові слова: якість атмосферного повітря, система управління, моніторинг, забруднення, Хмельницька область, екологічна безпека, геоінформаційні технології, найкращі доступні технології, промислові викиди.

Постановка проблеми. Забезпечення належної якості атмосферного повітря є одним із пріоритетних завдань екологічної політики України та головним фактором збереження здоров'я населення. Хмельницька область, розташована в центральній частині України, характеризується розвиненою промисловою інфраструктурою та інтенсивним сільськогосподарським виробництвом, що створює значне навантаження на атмосферне повітря. За даними Державної служби статистики, у 2023 році стаціонарними джерелами забруднення в області викинуто понад 28 тисяч тонн забруднюючих речовин, що становить серйозну загрозу для екологічної безпеки регіону. Водночас існуюча система управління якістю атмосферного повітря не повною мірою відповідає сучасним викликам та потребує вдосконалення з урахуванням європейських стандартів та інноваційних технологій. Актуальність розробки ефективної системи управління якістю атмосферного повітря посилюється необхідністю адаптації до вимог Угоди про асоціацію між Україною та Європейським Союзом, зокрема Директиви 2008/50/ЄС про якість атмосферного повітря та чистіше повітря для Європи [2].

Аналіз попередніх досліджень. Проблемам управління якістю атмосферного повітря присвячені роботи багатьох вітчизняних та зарубіжних учених, що розглядають різні аспекти цієї складної міждисциплінарної проблеми. Теоретичні основи охорони атмосферного повітря та екологічної безпеки досліджували Адаменко О.М., Руденко Л.Г., які у своїх монографіях обґрунтували принципи раціонального природокористування, концепцію сталого розвитку та методологічні підходи до забезпечення екологічної безпеки регіонів України. У роботах цих авторів визначено пріоритетні напрями екологічної політики держави, сформульовано критерії оцінки екологічної безпеки територій та розроблено рекомендації щодо формування регіональних систем екологічного менеджменту.

Методологічні аспекти моніторингу забруднення атмосфери розглянуто в працях Васенка О.Г., Осадчого В.І., де запропоновано системний підхід до організації спостережень за станом повітряного басейну, обґрунтовано вимоги до розміщення постів спостережень, періодичності вимірювань та методів обробки екологічної інформації. Автори розробили концептуальні засади створення національної системи моніторингу довкілля, визначили роль автоматизованих систем контролю та дистанційного зондування у забезпеченні достовірної інформації про стан атмосферного повітря. У їхніх роботах значна увага приділена інтеграції різних видів моніторингу - фонового, імпактного, регіонального - у єдину систему екологічного спостереження. Регіональні особливості забруднення атмосферного повітря промисловими центрами України вивчали Кучерявий В.П., Мельник Л.Г., які визначили основні закономірності розповсюдження забруднюючих речовин в урбанізованих територіях, встановили залежності між інтенсивністю промислового виробництва, характером забудови та рівнем забруднення повітря. Дослідження цих авторів виявили суттєві відмінності у структурі джерел викидів та їх вкладу у сумарне забруднення для різних типів міст - промислових, транспортних, агломерацій. Кучерявий В.П. у своїх працях з урбоекології обґрунтував підходи до формування екологічного каркасу міст, визначив оптимальні параметри озеленення для зниження концентрацій забруднюючих речовин у приземному шарі атмосфери.

Застосування геоінформаційних систем для екологічного моніторингу обґрунтовано в роботах Лялька В.І., Шевченка О.В., що дозволило підвищити ефективність просторового аналізу екологічних даних, створити динамічні моделі розповсюдження забруднення та оптимізувати мережу постів спостережень. Авторами розроблено методики використання даних дистанційного зондування Землі для оцінки стану атмосферного повітря, визначення джерел викидів та моделювання процесів перенесення забруднюючих речовин. Геоінформаційні технології дозволяють інтегрувати різнорідну екологічну інформацію - результати наземних спостережень, космічні знімки, метеорологічні дані, цифрові моделі рельєфу - у єдину систему підтримки прийняття управлінських рішень. Економічні механізми природоохоронної діяльності досліджували Балацький О.Ф., Мельник Л.Г., Шапочка М.К., які розробили методики оцінки економічного збитку від забруднення довкілля, обґрунтували інструменти економічного стимулювання підприємств до впровадження природоохоронних заходів. У роботах цих авторів проаналізовано ефективність різних підходів до екологічного оподаткування, механізмів торгівлі квотами на викиди, систем екологічного страхування. Балацький О.Ф. розробив концепцію еколого-економічної збалансованості розвитку територій, запропонував показники для оцінки ефективності використання природних ресурсів та вкладення коштів у природоохоронні заходи [1].

Проблематика впровадження найкращих доступних технологій та методів управління в Україні досліджується у рамках проекту Німецького товариства міжнародного співробітництва «Найкращі доступні технології та методи управління для України», який виконується за дорученням Уряду Німеччини з 2019 року. У межах цього проекту перекладено та адаптовано до умов України тринадцять довідкових референтних документів з найкращих доступних технологій та методів управління, які діють у Європейському Союзі. Ці документи стосуються різних галузей промисловості - енергетики, металургії, виробництва цементу, хімічної промисловості, управління відходами. Впровадження найкращих доступних технологій є головним елементом реформи дозвільної системи у сфері промислового забруднення відповідно до Директиви 2010/75/ЄС. Питання імплементації європейського екологічного законодавства в Україні розглядаються у працях Андрусевич Н., Алімова І., які аналізують стан транспозиції положень директив Європейського Союзу у національне законодавство, виявляють прогалини та розробляють пропозиції щодо вдосконалення нормативно-правової бази. Дослідники відзначають, що процес імплементації екологічних директив в Україні відбувається повільно через недостатність фінансових ресурсів, відсутність чіткої стратегії впровадження, обмежену спроможність державних органів та промислових підприємств.

Дослідження впливу забруднення атмосферного повітря на здоров'я населення проводили Голубчиков С.М., Грушка Г.В., які встановили кореляційні залежності між концентраціями забруднюючих речовин у повітрі та захворюваністю населення на респіраторні та серцево-судинні хвороби. Автори розробили методики розрахунку ризиків для здоров'я від забруднення повітря, визначили пріоритетні забруднюючі речовини з точки зору їх впливу на здоров'я, обґрунтували економічні втрати від захворюваності, пов'язаної з погіршенням якості повітря. У їхніх працях показано, що зниження концентрацій твердих частинок РМ2.5 на десять мікрограмів на кубічний метр може призвести до збільшення середньої тривалості життя населення на 0,6-1,2 року. Міжнародний досвід управління якістю атмосферного повітря узагальнено у працях європейських дослідників, зокрема у звітах Європейського агентства з навколишнього середовища. Аналіз цього досвіду свідчить про ефективність комплексного підходу, що поєднує жорстке нормативне регулювання, економічне стимулювання, технологічні інновації та активну участь громадськості. У країнах Європейського Союзу за період 1990-2020 років досягнуто суттєвого скорочення викидів основних забруднюючих речовин: діоксиду сірки - на 90 відсотків, оксидів азоту - на 60 відсотків, твердих частинок - на 30 відсотків, що супроводжувалося економічним зростанням.

Однак невирішеною частиною наукової проблеми залишається розробка комплексної адаптивної системи управління якістю атмосферного повітря для конкретних регіонів України з урахуванням їх промислово-економічних та природно-кліматичних особливостей, структури джерел викидів, демографічних характеристик, економічних можливостей та пріоритетів регіонального розвитку. Недостатньо дослідженими є питання інтеграції сучасних інформаційних технологій, зокрема геоінформаційних систем, автоматизованих систем контролю, математичного моделювання, у практику екологічного менеджменту на регіональному рівні. Потребують подальшого вивчення економічні механізми стимулювання промислових підприємств до впровадження найкращих доступних технологій в умовах обмежених фінансових ресурсів та необхідності одночасного вирішення інших соціальноекономічних завдань [3, 4].

Відсутні комплексні дослідження особливостей формування та функціонування систем управління якістю атмосферного повітря в регіонах з переважанням підприємств харчової та переробної промисловості, які мають специфічну структуру викидів забруднюючих речовин. Недостатньо розробленими є методики оцінки ефективності природоохоронних заходів з урахуванням їх впливу не лише на стан довкілля, але й на економічні показники діяльності підприємств, здоров'я населення та якість життя у регіоні. Потребує обґрунтування підхід до визначення пріоритетності природоохоронних заходів в умовах обмежених фінансових ресурсів та необхідності забезпечення максимального екологічного ефекту.

Мета дослідження. Метою дослідження є розробка науково обґрунтованої системи управління якістю атмосферного повітря Хмельницької області, що забезпечить ефективний контроль за викидами забруднюючих речовин від стаціонарних та пересувних джерел, зниження негативного впливу забруднення на здоров'я населення, досягнення європейських стандартів якості повітря та сприяння сталому соціальноекономічному розвитку регіону.

Наукова новизна дослідження. Наукова новизна дослідження полягає у вдосконаленні методичних підходів до управління якістю атмосферного повітря на регіональному рівні шляхом інтеграції автоматизованих систем моніторингу, геоінформаційних технологій, математичного моделювання розповсюдження забруднюючих речовин та економічних механізмів стимулювання природоохоронної діяльності, а також у розробці адаптивної моделі прийняття управлінських рішень на основі багатокритеріальної оцінки ризиків для здоров'я населення, економічних витрат та екологічних вигод з урахуванням специфіки господарської діяльності Хмельницької області. Вперше запропоновано інтегрований підхід до управління якістю атмосферного повітря в регіонах з переважанням підприємств харчової та переробної промисловості, що базується на поєднанні традиційних методів контролю викидів з інноваційними технологіями моніторингу та прогнозування екологічної ситуації. Удосконалено методику визначення пріоритетності природоохоронних заходів на основі комплексної оцінки їх впливу на стан атмосферного повітря, здоров'я населення та економіку регіону.

Виклад основного матеріалу. Системний аналіз стану атмосферного повітря Хмельницької області виявив комплекс екологічних проблем, зумовлених функціонуванням промислових підприємств, автотранспорту та сільськогосподарського виробництва. Основними стаціонарними джерелами забруднення є підприємства енергетики, харчової промисловості, виробництва будівельних матеріалів та хімічної промисловості, які викидають в атмосферу оксиди азоту, діоксид сірки, оксид вуглецю, тверді частинки та леткі органічні сполуки. Пересувні джерела забруднення, передусім автомобільний транспорт, щорічно викидають понад 150 тисяч тонн забруднюючих речовин, що становить основну частку валових викидів в області [8].

Розроблена система управління якістю атмосферного повітря базується на чотирьох взаємопов'язаних компонентах: моніторингу та контролю, нормативно-правового регулювання, організаційно-технічних заходів та економічного стимулювання. Перший компонент передбачає створення мережі автоматизованих станцій контролю якості повітря в населених пунктах області з чисельністю населення понад 20 тисяч осіб, оснащених сучасними газоаналізаторами для безперервного вимірювання концентрацій основних забруднюючих речовин. Станції інтегруються в єдину інформаційну систему з можливістю режиму реального часу передачі даних до регіонального центру екологічного моніторингу. Для просторового аналізу розповсюдження забруднюючих речовин застосовується геоінформаційна система, що включає цифрові картографічні матеріали, дані дистанційного зондування Землі, результати наземних спостережень та математичні моделі розсіювання домішок в атмосфері. Використання ГІС-технологій дозволяє визначати зони підвищеного забруднення, прогнозувати екологічні ризики та оптимізувати розміщення постів спостережень. Математичне моделювання здійснюється за допомогою програмного комплексу, що реалізує Гаусову модель розсіювання з урахуванням метеорологічних параметрів, характеристик джерел викидів та рельєфу місцевості [5].

Організаційно-технічний компонент системи управління охоплює комплекс заходів щодо зниження викидів на джерелі їх утворення. Для промислових підприємств розроблено рекомендації з впровадження найкращих доступних технологій відповідно до вимог Директиви 2010/75/ЄС про промислові викиди. Пріоритетними напрямками є модернізація котельних установок з переходом на газоподібне та біопаливо, встановлення сучасних систем пиловловлювання та газоочищення, оптимізація технологічних процесів з метою зменшення питомих викидів. Для підприємств енергетики рекомендовано впровадження когенераційних установок, що забезпечують комбіноване виробництво теплової та електричної енергії з підвищеним коефіцієнтом корисної дії. Особливу увагу приділено скороченню викидів від автотранспорту шляхом розвитку електромобільності, оновлення рухомого складу комунального транспорту, оптимізації транспортних потоків та створення екологічно чистих зон у центральних частинах міст. Запропоновано поетапне запровадження обмежень на в'їзд транспортних засобів низьких екологічних класів до санітарнозахисних зон лікувальних закладів та навчальних установ.

Економічний компонент системи управління передбачає застосування інструментів фінансового стимулювання природоохоронної діяльності. Розроблено механізм диференційованого екологічного оподаткування, що забезпечує зниження ставок екологічного податку для підприємств, які впроваджують найкращі доступні технології та досягають суттєвого зменшення викидів. Запропоновано створення обласного екологічного фонду для фінансування проектів модернізації очисного обладнання та впровадження енергоефективних технологій на підприємствах малого та середнього бізнесу. Головним елементом системи управління є оцінка ризиків для здоров'я населення від забруднення атмосферного повітря. Розроблена методика базується на розрахунку індексів забруднення атмосфери та порівнянні фактичних концентрацій забруднюючих речовин з гранично допустимими концентраціями для різних груп населення. Встановлено, що в містах Хмельницький, Шепетівка та Кам'янець-Подільський періодично спостерігаються перевищення середньодобових концентрацій твердих часток РМ10 та діоксиду азоту, що створює підвищений ризик респіраторних захворювань для чутливих груп населення [6].

Для підвищення ефективності управління якістю атмосферного повітря розроблено систему інформування населення про екологічну ситуацію через веб-портал та мобільний додаток, що надають інформацію про поточний стан повітря, прогнози забруднення та рекомендації щодо обмеження активності на відкритому повітрі в періоди погіршення якості повітря. Впровадження системи публічного доступу до екологічної інформації відповідає вимогам Орхуської конвенції та сприяє підвищенню екологічної культури населення. Економічна оцінка запропонованих заходів показала, що загальні інвестиції в розбудову системи управління якістю атмосферного повітря становлять приблизно 45 мільйонів гривень, включаючи витрати на придбання та встановлення автоматизованих станцій контролю, розробку програмного забезпечення, створення інформаційної інфраструктури та підготовку персоналу. Очікуваний економічний ефект від зниження захворюваності населення, підвищення продуктивності праці та збереження природних ресурсів оцінюється в 120 мільйонів гривень протягом п'ятирічного періоду експлуатації системи, що забезпечує коефіцієнт економічної ефективності на рівні 2,7 [7].

Висновки. Розроблена система управління якістю атмосферного повітря Хмельницької області являє собою комплексний підхід до вирішення екологічних проблем регіону, що інтегрує сучасні технології моніторингу, науково обґрунтовані організаційно-технічні заходи та ефективні економічні механізми. Впровадження автоматизованої мережі контролю якості повітря з використанням геоінформаційних технологій забезпечить отримання достовірної та оперативної інформації про стан атмосферного повітря, що є необхідною основою для прийняття обґрунтованих управлінських рішень. Реалізація запропонованих заходів щодо модернізації промислових підприємств, розвитку екологічного транспорту та впровадження найкращих доступних технологій дозволить знизити валові викиди забруднюючих речовин на 25-30 відсотків протягом п'яти років. Застосування економічних інструментів стимулювання природоохоронної діяльності сприятиме активізації підприємств у впровадженні екологічних інновацій. Результати дослідження можуть бути використані органами місцевого самоврядування для формування регіональної екологічної політики, природоохоронними службами для організації моніторингу та контролю, а також промисловими підприємствами для підвищення екологічної ефективності виробництва.

Подальші дослідження доцільно спрямувати на розробку інтелектуальних систем прогнозування якості атмосферного повітря з використанням методів машинного навчання, що дозволить підвищити точність короткострокових та довгострокових прогнозів. Актуальним напрямком є дослідження впливу зміни клімату на процеси розповсюдження забруднюючих речовин в атмосфері та розробка адаптаційних стратегій управління якістю повітря в умовах кліматичних змін. Перспективним є також вивчення можливостей застосування низьковуглецевих технологій та відновлюваних джерел енергії для зменшення викидів парникових газів та забруднюючих речовин одночасно.

Список використаної літератури

1.        Копанчук В. Екологічна безпека як складова національної безпеки України: cучасні тенденції та підходи. Вісник Національної академії державного управління при Президентові України. 2020. № 2(97). С. 45–49. 

2.        Руденко І. В. Щодо подолання екологічних проблем України в умовах війни. Редакційна колегія. 2023 р. 251 с. 

3.        Чайкіна А., Капашник Є., Карпенко В. Реалізація корпоративної соціальної відповідальності в умовах війни в Україні. Національний університет Полтавська політехнікаімені Юрія Кондратюка, 2022. С. 6–9. 

4.        Семерня О. М., Любинський О. І., Федорчук І. В., Рудницька Ж. О., Семерня А. О. Екологічна безпека в умовах воєнного стану. Економічні науки: науково-практичний журнал. 2022. № 2(41). С. 62–66. 5. Старатегія розвитку міста Хмельницький до 2025 року. Хмельницький, 2017. URL: http://www.khmelnytsky.com/pdf/Strat-rozv-Khmeldo2025.pdf (дата звернення: 16.12.2025).

6.                    Стан довкілля м. Хмельницького та хмельницької області за результатами моніторингових спостережень. URL: https://naurok.com.ua/standovkillya-m-hmelnickogo-ta-hmelnicko-oblasti-za-rezultatamimonitoringovihsposterezhen-233018.html (дата звернення: 16.12.2025).

7.                    Програма             охорони                довкілля               міста      Хмельницького на            2021-2025         роки».    URL:

https://khm.gov.ua/uk/content/pro-zatverdzhennya-programy-ohoronydovkillya-mista-hmelnyckogo-na-20162020-roky (дата звернення: 16.12.2025). 

8.                    Стратегія регіонального розвитку Хмельницької області на 2021- 2027 роки. URL: https://km-

oblrada.gov.ua/ctrategiya-regionalnogo-rozvitku-khme (дата звернення: 16.12.2025).

References

1.        Kopanchuk, V. Environmental Security as a Component of Ukraine’s National Security: Current Trends and Approaches. Bulletin of the National Academy of Public Administration under the President of Ukraine. 2020. No. 2(97). pp. 45–49.

2.        Rudenko, I. V. On Overcoming Environmental Problems of Ukraine in the Conditions of War. Editorial Board. 2023. 251 p.

3.        Chaikina, A., Kapashnyk, Ye., Karpenko, V. Implementation of Corporate Social Responsibility under the Conditions of War in Ukraine. Yuri Kondratyuk Poltava Polytechnic National University, 2022. pp. 6–9.

4.        Semernia, O. M., Liubynskyi, O. I., Fedorchuk, I. V., Rudnytska, Zh. O., Semernia, A. O. Environmental Security under Martial Law Conditions. Economic Sciences: Scientific and Practical Journal. 2022. No. 2(41).

pp. 62–66.

5.  Strategy for the Development of the City of Khmelnytskyi until 2025. Khmelnytskyi, 2017. Available at: http://www.khmelnytsky.com/pdf/Strat-rozv-Khmeldo2025.pdf (accessed: 16 December 2025).

6.  Environmental Condition of the City of Khmelnytskyi and Khmelnytskyi Region Based on Monitoring Observations. Available at: https://naurok.com.ua/standovkillya-m-hmelnickogo-ta-hmelnicko-oblasti-zarezultatami-monitoringovihsposterezhen-233018.html (accessed: 16 December 2025).

7.  Environmental Protection Program of the City of Khmelnytskyi for 2021–2025. Available at:

https://khm.gov.ua/uk/content/pro-zatverdzhennya-programy-ohoronydovkillya-mista-hmelnyckogo-na-20162020-roky (accessed: 16 December 2025).

8.  Regional Development Strategy of Khmelnytskyi Region for 2021–2027. Available at: https://km-

oblrada.gov.ua/ctrategiya-regionalnogo-rozvitku-khme (accessed: 16 December 2025).

Дані про авторів (не для друку):

Автор заявляє про відсутність конфлікту інтересів. Спонсори не брали участі в розробленні дослідження; у зборі, аналізі чи інтерпретації даних; у написанні рукопису; в рішенні про публікацію результатів.

Development of air quality management Khmelnytskyi region