Air pollution is one of the most pressing environmental challenges facing modern cities. Almaty, Kazakhstan's largest city, regularly appears on lists of cities with poor air quality. Particularly dangerous are fine particulate matter PM₂.₅ — suspended particles less than 2.5 micrometres in diameter. Due to their size, they penetrate deep into the lungs and enter the bloodstream, causing long-term adverse health effects.
Data and Methodology
This analysis is based on open-source air quality monitoring data for Almaty for 2025, published on the Kaggle platform (Almaty Air Quality History). The source dataset underwent pre-processing: duplicates, missing and anomalous values, and records with clear signs of sensor malfunctions were removed. Additionally, stations with insufficient data coverage — fewer than 1,000 measurements per year — were excluded from the analysis, ensuring representativeness of the annual mean values.
Research Objective
The aim of the analysis is to identify the spatial distribution of PM₂.₅ concentrations across Almaty, determine the most and least polluted locations in the city, and estimate the share of the population living in areas where sanitary norms are exceeded.
Results
Analysis of data from 33 air quality monitoring stations in Almaty for 2025 revealed a significant uneven distribution of PM₂.₅ concentrations across the city.
The most polluted stations were found in the Bostandyk, Zhetysu, and Alatau districts. The most polluted station was School 190, located in Bostandyk district, with an annual mean of 59.57 µg/m³ — nearly 12 times the World Health Organization guideline of 5 µg/m³. The top five most polluted stations also included Ippodrom (41.13 µg/m³), Shkola-Gimnaziya 152 (39.93 µg/m³), School 137 (34.92 µg/m³), and Kokkainar Micro (36.47 µg/m³).
Relatively cleaner air is recorded in the eastern part of the city, closer to the foothills. The lowest annual mean concentrations were measured at School 175 (11.93 µg/m³) and Road, Almaty Industrial Zone (13.14 µg/m³).
Table 1. Top 5 most polluted stations (annual mean PM₂.₅)
| # | Station | PM₂.₅, µg/m³ | Exceeds WHO guideline |
|---|
| 1 | School 190 | 59.57 | 12× |
| 2 | Ippodrom | 41.13 | 8× |
| 3 | Shkola-Gimnaziya 152 | 39.93 | 8× |
| 4 | Kokkainar Micro | 34.47 | 7× |
| 5 | School 137 | 34.92 | 7× |
Table 2. Top 5 cleanest stations
| # | Station | PM₂.₅, µg/m³ | Exceeds WHO guideline |
|---|
| 1 | School 175 | 11.93 | 2.4× |
| 2 | Road, Almaty Industrial Zone | 13.14 | 2.6× |
| 3 | School 77 | 14.22 | 2.8× |
| 4 | School 187 | 15.5 | 3.1× |
| 5 | Alatau | 15.9 | 3.2× |
Map: Annual mean PM₂.₅ concentration by air quality monitoring stations, Almaty, 2025
For reference: the WHO annual PM₂.₅ guideline is 5 µg/m³, while the current Kazakhstani standard is significantly more lenient — 25 µg/m³. Even this softer national norm is exceeded by 17 of 33 stations — more than half of all monitoring points. Moreover, even the "cleanest" parts of the city fall short of the international standard: the lowest recorded annual mean was 11.93 µg/m³ — 2.4 times above the WHO guideline. In other words, there is not a single location in Almaty where air quality meets international safety standards.
Among the recorded data, extreme peak values were observed — at certain stations, hourly readings reached nearly 1,000 µg/m³, or 200 times the WHO guideline. However, some of these peaks may be attributable to sensor malfunctions and should therefore be interpreted with caution. Even annual mean values — excluding outliers — remain critically high.
Emission Sources
According to the Almaty city administration, the main contributor to PM₂.₅ is road transport, accounting for up to 60% of all particulate emissions. Coal-fired power plants make a significant contribution as well — especially during the heating season when they operate at full capacity. A third factor is the private residential sector and bathhouses using solid fuels: coal and firewood release fine particles directly at the level of residential neighbourhoods.
Topography and Air Circulation
The mountain ridge to the south and south-east of the city forms a natural barrier that, in calm weather, prevents the dispersion of polluted air masses. Instead of dispersing, smog is effectively "trapped" over the city — a phenomenon particularly pronounced in winter months during temperature inversions. Dense urban development in certain districts likely also plays a role, reducing natural street ventilation and creating localised pollutant accumulation zones at pedestrian level.
Who Breathes This Air
To grasp the scale of the problem, it is not enough to look at a map — it is important to know how many people live in each pollution zone. By overlaying the PM₂.₅ concentration map with population density data, the following picture emerges:
| Zone | Population | Share |
|---|
| 0–5 µg/m³ — WHO safe level | 0 | 0% |
| 5–10 µg/m³ — Low pollution | 0 | 0% |
| 10–15 µg/m³ — Moderate | 39,024 | 1.7% |
| 15–25 µg/m³ — Elevated (KZ norm) | 847,243 | 37.6% |
| 25–35 µg/m³ — Hazardous | 1,180,947 | 52.4% |
| 35+ µg/m³ — Critical | 185,788 | 8.2% |
| Total | 2,253,003 | 100% |
The figures speak for themselves: not a single resident of Almaty lives in air that is safe by WHO standards. More than half the city's population — over 1.1 million people — breathe air with PM₂.₅ concentrations above 25 µg/m³ year-round, placing them in the hazardous pollution zone. A further 185,000 people — around 8% of Almaty residents — are in the critical zone with readings above 35 µg/m³.
Health Implications
PM₂.₅ particles are dangerous because they penetrate deep into the lungs and enter the bloodstream — unlike coarser dust, which the body can filter out. According to Kazakhstani researchers, air pollution claims thousands of lives in Kazakhstan every year. To put this into perspective: a resident of Almaty in 2025 effectively "smoked" around 520 cigarettes — simply by living in the city and breathing its air. The long-term consequences of chronic PM₂.₅ exposure include cardiovascular disease (heart attacks, strokes), chronic obstructive pulmonary disease, and impaired cognitive development in children.
Загрязнение воздуха — одна из наиболее острых экологических проблем современных городов. Алматы, крупнейший город Казахстана, регулярно попадает в списки городов с неблагоприятным качеством атмосферного воздуха. Особую опасность представляют мелкодисперсные частицы PM₂.₅ — взвешенные частицы диаметром менее 2,5 микрометра. Из-за своего размера они беспрепятственно проникают в лёгкие и попадают в кровоток, оказывая долгосрочное негативное воздействие на здоровье человека.
Данные и методология
В основе данного анализа лежат открытые данные мониторинга качества воздуха в Алматы за 2025 год, опубликованные на платформе Kaggle (Almaty Air Quality History). Исходный датасет прошёл предварительную обработку: были удалены дубликаты, пропущенные и аномальные значения, а также записи с явными признаками технических сбоев датчиков. Дополнительно из анализа были исключены станции с недостаточным охватом данных — менее 1000 измерений за год, что обеспечивает репрезентативность среднегодовых значений.
Цель анализа
Цель анализа — выявить пространственное распределение концентрации PM₂.₅ по территории Алматы, определить наиболее и наименее загрязнённые точки города, а также оценить долю населения, проживающего в зонах с превышением санитарных норм.
Результаты анализа
В ходе анализа данных с 33 станций мониторинга качества воздуха в Алматы за 2025 год было выявлено значительное неравномерное распределение концентрации PM₂.₅ по территории города.
Наиболее загрязнёнными оказались станции в Бостандыкском, Жетысуском и Алатауском районах города. Лидером антирейтинга стала станция School 190, расположенная в Бостандыкском районе, со средним показателем за год 59,57 мкг/м³ — это превышает норму Всемирной организации здравоохранения (5 мкг/м³) почти в 12 раз. В пятёрку самых загрязнённых также вошли Ippodrom (41,13 мкг/м³), Shkola-Gimnaziya 152 (39,93 мкг/м³), School 137 (34,92 мкг/м³) и Kokkainar Micro (36,47 мкг/м³).
Относительно чистый воздух фиксируется на востоке города — ближе к предгорьям. Наименьшая среднегодовая концентрация отмечена на станции School 175 (11,93 мкг/м³) и Road, Almaty Industrial Zone (13,14 мкг/м³).
Таблица 1. 5 самых загрязнённых станций (среднегодовой PM₂.₅)
| # | Станция | PM₂.₅, мкг/м³ | Превышение нормы ВОЗ |
|---|
| 1 | School 190 | 59,57 | в 12 раз |
| 2 | Ippodrom | 41,13 | в 8 раз |
| 3 | Shkola-Gimnaziya 152 | 39,93 | в 8 раз |
| 4 | Kokkainar Micro | 34,47 | в 7 раз |
| 5 | School 137 | 34,92 | в 7 раз |
Таблица 2. 5 наиболее чистых станций
| # | Станция | PM₂.₅, мкг/м³ | Превышение нормы ВОЗ |
|---|
| 1 | School 175 | 11,93 | в 2,4 раза |
| 2 | Road, Almaty Industrial Zone | 13,14 | в 2,6 раза |
| 3 | School 77 | 14,22 | в 2,8 раза |
| 4 | School 187 | 15,5 | в 3,1 раза |
| 5 | Alatau | 15,9 | в 3,2 раза |
Карта среднегодовой концентрации PM₂.₅ по станциям мониторинга Алматы, 2025 год
Для сравнения: норма ВОЗ по PM₂.₅ составляет 5 мкг/м³ в год, тогда как действующий казахстанский стандарт значительно мягче — 25 мкг/м³. Показательно, что даже эту, более мягкую отечественную норму превышают 17 из 33 станций — больше половины точек мониторинга. При этом даже самые «чистые» районы города не дотягивают до международного стандарта: минимальное зафиксированное среднегодовое значение составило 11,93 мкг/м³ — в 2,4 раза выше нормы ВОЗ. Иными словами, в Алматы не существует ни одной точки, где качество воздуха соответствовало бы международным стандартам безопасности.
Среди зафиксированных данных встречаются экстремальные пиковые значения — на отдельных станциях часовые показатели достигали почти 1000 мкг/м³, что в 200 раз превышает норму ВОЗ. Однако часть подобных пиков может быть связана с техническими сбоями датчиков, поэтому интерпретировать их следует с осторожностью. Даже среднегодовые значения — без учёта выбросов — остаются критически высокими.
Источники выбросов
По данным акимата Алматы, главный «поставщик» PM₂.₅ в городе — автотранспорт: на его долю приходится до 60% всех выбросов твёрдых частиц. Значительный вклад вносят и угольные ТЭЦ — особенно в отопительный сезон, когда они работают на полную мощность. Третий фактор — частный сектор и бани, использующие твёрдое топливо: уголь и дрова при сгорании выделяют мелкодисперсные частицы напрямую на уровне жилых кварталов.
Рельеф и циркуляция воздуха
Горный хребет на юге и юго-востоке города образует естественный барьер, который в безветренную погоду препятствует рассеиванию загрязнённых воздушных масс. Вместо того чтобы уходить, смог буквально «запирается» над городом — особенно это заметно в зимние месяцы при температурных инверсиях. Определённую роль, предположительно, играет и плотная застройка отдельных районов: она снижает естественную продуваемость улиц, создавая локальные зоны накопления загрязнителей на уровне пешехода.
Кто дышит этим воздухом
Чтобы понять масштаб проблемы, недостаточно смотреть на карту — важно знать, сколько людей живёт в каждой зоне загрязнения. Совместив карту концентрации PM₂.₅ с данными о плотности населения, можно получить следующую картину:
| Зона | Население | Доля |
|---|
| 0–5 мкг/м³ — норма ВОЗ | 0 | 0% |
| 5–10 мкг/м³ — слабое загрязнение | 0 | 0% |
| 10–15 мкг/м³ — умеренное | 39 024 | 1,7% |
| 15–25 мкг/м³ — повышенное (норма КЗ) | 847 243 | 37,6% |
| 25–35 мкг/м³ — опасное | 1 180 947 | 52,4% |
| 35+ мкг/м³ — критическое | 185 788 | 8,2% |
| Итого | 2 253 003 | 100% |
Цифры говорят сами за себя: ни один житель Алматы не живёт в зоне с воздухом, безопасным по нормам ВОЗ. Более половины населения города — свыше 1,1 миллиона человек — круглый год дышат воздухом с концентрацией PM₂.₅ выше 25 мкг/м³, что соответствует зоне опасного загрязнения. Ещё 185 тысяч человек — около 8% алматинцев — находятся в критической зоне с показателями выше 35 мкг/м³.
Что это значит для здоровья
Мелкодисперсные частицы PM₂.₅ опасны тем, что проникают глубоко в лёгкие и попадают в кровоток — в отличие от более крупной пыли, которую организм способен задержать. По данным казахстанских исследователей, загрязнение воздуха ежегодно уносит тысячи жизней казахстанцев. Для наглядности: житель Алматы в 2025 году фактически «выкурил» около 520 сигарет — просто живя в городе и дыша городским воздухом. Долгосрочные последствия хронического воздействия PM₂.₅ включают сердечно-сосудистые заболевания (инфаркты, инсульты), хроническую обструктивную болезнь лёгких, а также замедление когнитивного развития у детей.
