6 Декабря 2018

Одним аршином не измерить

Чтобы избавить Красноярск от «черного неба», нужно сначала разобраться, что именно загрязняет городской воздух. Для этого необходимо нарастить сеть постов наблюдений. И выбрать модель, подстроенную под уникальные особенности города на Енисее. Действующий мониторинг атмосферы реальной картины не показывает.

Поделиться в социальных сетях

То, что Красноярск – один из самых «грязных» городов в России – давно не новость. Термин «черное небо», вызывающий изжогу в среде ученых, быстро и легко стал частью городской идентичности. Формальное право имеет другой термин – неблагоприятные метеоусловия (НМУ). Так называют краткосрочное сочетание различных факторов, способствующих накоплению вредных (или загрязняющих) веществ в приземном слое атмосферного воздуха. За последний год, по данным мэрии Красноярска, режим НМУ в городе вводили уже 12 раз! И это явно не предел. «К сожалению, с высокой долей вероятности можно утверждать, что предстоящий зимний сезон и лето 2019 будут насыщены сообщениями о НМУ и «черном небе». Анализ трендов среднесуточных скоростей ветра за последние 50 лет свидетельствует о сохранении числа штилей в Красноярске на предстоящий период», - предупредил недавно Алексей Романов, доцент базовой кафедры геоинформационных систем Институт космических и информационных технологий СФУ.                                               

Из этого комментария понятно, что НМУ, если совсем упрощать, это просто штиль. Ситуация, которую любой горожанин может почувствовать собственным носом. «Я прилетел в три часа ночи и сразу почувствовал (неприятный запах). Здесь многое зависит от неблагоприятных погодных условий – львиная доля. Сегодня ветер задул и все изменилось», – рассказал журналистам и глава Минприроды РФ Дмитрий Кобылкин, прилетевший в Красноярск 23 ноября. По нормам ФЗ-96 «Об охране атмосферного воздуха», предприятия-загрязнители, получив прогнозы о НМУ, «обязаны проводить мероприятия по уменьшению выбросов. Предупреждения бывают трех степеней, в зависимости от возможного уровня загрязнения. И каждой из них соответствуют определенные режима работы предприятий. В списке только по Красноярску – 50 организаций, от Красноярского алюминиевого завода ОК «РУСАЛ» (КрАЗ) до лыжного стадиона «Ветлужанка». 

Ограничения помогают, образно говоря, «тушить пожары». Но в городе знают, что по-настоящему легчает только тогда, когда усиливается ветер. При этом пока что именно режим НМУ – единственное средство регулирования качества городского воздуха. В стратегическом плане – средство не самое эффективное. Главная проблема действующей в Красноярске системы мониторинга за состоянием атмосферы – в том, что вклады различных загрязнителей оцениваются, мягко говоря, весьма поверхностно. Объемные показатели по данным ежегодной отчетности от компаний собирает Росстат. Данные открыты, отражаются в ежегодных Госдокладах «О состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае в 2017 году» (выпускаются краевым минэкологии).

Afontovo.ru
Термин «черное небо», вызывающий изжогу в среде ученых, быстро и легко стал частью городской идентичности Красноярска.
выбросы по краю.jpg

Именно эта статистика лежит в основе городской мифологии, по которой на выбросы от производства алюминия, угольной энергетики и от автомобилей приходится примерно по трети. Хотя только в Красноярске выбросы от передвижных источников превышают 73 тыс. тонн из общего объема в 190 тыс. тонн: это меньше, чем объемы эмиссии от стационарных источников, но намного больше, чем от одного КрАЗа или тепловой энергетики. «Население видит основными загрязнителями КрАЗ и угольные ТЭЦ. А по факту, помимо вкладов от основных стационарных источников, в городе идет большое загрязнение от автотранспорта, от незарегистрированных источников тепла у среднего и малого бизнеса, от печного отопления в частном секторе. И других загрязнителей, которые просто никак и нигде не учитываются. А ведь есть темы вторичного загрязнения, пыления, лесных пожаров, даже трансграничных переносов. Есть тема присутствия такого дополнительного транспорта для вредных веществ, как пар от незамерзающего Енисея. Все это говорит о том, что нужно менять всю систему мониторинга за качеством воздуха, делать это в привязке к приземному слою, где, собственно, и живут люди, и считать вклады всех источников», - объясняет лидер красноярских «зеленых» Сергей Шахматов

По его оценке, даже подсчитав объемы «скрытого загрязнения» на коленке, можно легко выйти на цифру, сопоставимую с половиной выбросов от стационарных источников в год (по итогам прошлого года – более 117 тыс. тонн). Тогда фактические валовые выбросы в красноярский воздух составят уже 240 тыс. тонн в год (официально по итогам 2017 года - свыше 190 тыс. тонн). На самом деле, важнее не столько увидеть наконец реальные объемы выбросов, сколько понять, как именно каждый источник влияет на состояние городского воздуха. На это вопросы должна отвечать система экологического мониторинга, работающая в режиме реального времени.

АиФ на Енисее
Сергей Шахматов: «Нужно менять всю систему мониторинга за качеством воздуха, делать это в привязке к приземному слою, где, собственно, и живут люди, и считать вклады всех источников».

Отстало и мало

Стационарных постов – по сути, капитально отстроенных лабораторий – в Красноярске всего 12. Все они государственные. Восемь из них – под крылом федерального ГБУ «Среднесибирское УГМС» (Росгидромет). По информации из Госдоклада, на этих постах оценивается уровень загрязнения воздуха по 27 вредным веществам. Размещение постов и их оснащение регламентируется «Руководством по контролю загрязнения атмосферы», а также ФЗ-113 «О гидрометеорологической службе». По нормативам такие строения не должны находиться под прямым влиянием локальных источников и транспортных магистралей, попадать в зону аэродинамических возмущений или скопления вредных примесей. По факту же многие из постов Росгидромета, построенные еще в годы СССР, сейчас мало на что способны как раз в силу расположения – городская топология за четверть века существенно изменилась. 

По словам Сергея Шахматова, сеть Росгидромета – самая отсталая и несовершенная. «На этих постах отбор проб ведется в ручном режиме. Приезжает машина, аэрохимики снимают данные по заданным веществам, везут это все в лабораторию, проводят анализы, пишут отчеты. Ни о какой оперативности, сами понимаете, не может идти и речи. Автоматических газоанализаторов качества атмосферного воздуха, как это ни смешно, у Росгидромета вообще нет. И меня лично волнует один вопрос – как долго еще будет продолжаться столь нелепая ситуация, поддерживаться работа этой устаревшей сети, которая, по сути, не способна выдавать качественной и оперативной информации?». 

С 2008 года в регионе, и в Красноярске в частности, строится краевая система автоматических постов наблюдения (АПН). Но на сегодня действует всего пять точек, все они принадлежат краевому ГБУ «Центр реализации мероприятий по природопользованию и охране окружающей среды Красноярского края». В феврале 2019 года прибудет еще два АПН, для установки в Свердловском и Кировском районах города. Их приобретают красноярские ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 (принадлежат Сибирской генерирующей компании, СГК) и передают тому же краевому учреждению. «Как предприятие, которое оказывает влияние на окружающую среду, мы осознаем свою ответственность перед красноярцами. Вся наша природоохранная деятельность жестко регламентируется надзорными органами, контроль этот нужен и важен. При этом очевидно, что проверок, которые проводятся на всех крупных предприятиях, недостаточно для объективной оценки экологической ситуации в городе и решения проблемы загрязнения атмосферного воздуха. Мы надеемся, что данные с новых постов наблюдения помогут красноярским экологам быстрее разобраться с этой ситуацией», – объясняет участие СГК директор Красноярской ТЭЦ-2 Олег Бубновский.

АПН краевой службы, в отличие от сети Росгидромета, ведут отбор в автоматическом режиме, с осреднением данных измерений за 20-тиминутные периоды. Они делают замеры концентраций диоксида серы, оксида углерода, окислов азота – всего по 16 веществам. Определяются и метеорологические параметры (скорость и направленность ветра, влажность, температура, атмосферное давление). Данные всех наблюдений открыты и размещаются в режиме онлайн на сайте госучерждения. «Эта сеть более совершенна, но у нее тоже есть минусы, - говорит Шахматов. – Она способна фиксировать лишь пиковые загрязнения, но, к сожалению, не в состоянии указывать источники таких выбросов. А это самый главный вопрос, на который должна отвечать любая система мониторинга».

Посты краевой сети расположены в микрорайонах «Северный», «Солнечный», «Черемушки» и «Ветлужанка». Этим летом заработал пост «Покровка», недалеко от знаменитой часовни Параскевы Пятницы. Еще два поста – вблизи города: в деревне Кубеково и пос. Березовка.

посты и цифры.jpg

Простой анализ новостей местных СМИ покажет, что так оно и есть – например, в сентябре краевая сеть на посту в «Черемушках» зафиксировала в воздухе десятикратное превышение норм содержания вредного вещества – гидрохлорида. Но кто виноват и что делать – на эти два русских вопроса ответа дано не было. По мнению лидера красноярских «зеленых», причин такой несостоятельности две. Первая – краевые АПН ведут измерения только по основным загрязняющим веществам – от СО2 до пыли. Тогда как для определения конкретного источника загрязнения необходимо брать пробы по специфическим для Красноярска выбросам. Например, по фторидам и бенз(а)пирену (характерным для КрАЗа), по саже (ТЭЦ, работающим на буром угле), а также по силикатам и формальдегиду (обычным для «Красноярского цемента»). И замеры такие нужно делать не периодически, как сейчас, а в постоянном режиме… 

Вторая причина – низкая плотность натягивания краевой сети и мизерное количество самих постов. «Пять АПН для такого города, как Красноярск – это очень мало. По нормативам того же Росгидромета для качественного мониторинга необходимо иметь один пост на каждые 50 тысяч жителей. Давайте прикинем – в Красноярске проживает больше миллиона человек. Значит, постов должно быть не менее 20! А по нашим оценкам, чтобы реально и достоверно определять местоположение источников пикового загрязнения, постов должно быть не менее 50!», - говорит Шахматов. 

Кроме стационарных сетей, за качеством воздуха в городе также следят маршрутные посты. Но эти оснащенные оборудованием автомобили не работают в режиме онлайн и не ведут замеры по широкому спектру выбрасываемых веществ. Из-за этого возникают казусы. Например, за январь-сентябрь, по данным краевого управления Роспотребнадзора, в Красноярске прошло 1640 исследований санитарно-химических показателей атмосферного воздуха. И только в 0,9% исследований были зафиксированы превышения гигиенических нормативов взвешенных веществ и частиц фракций РМ10 и РМ2.5. Вспомним про 12 режимов НМУ и констатируем явное расхождение реальности и статистики. 

На волне борьбы с «черным небом» в городе родились и общественные инициативы. Например, красноярские «зеленые» развивают мобильное приложение «Эковизор». Собственной сети наблюдений у него нет, система собирает информацию отовсюду – от социальных сетей до госструктур – и выдает картину по индексу качества воздуха, одобренному ООН (Air Quality Index). Индивидуальные датчики, замеряющие долю присутствия в воздухе мелкодисперсных частиц (те самые РМ10 и PM2.5), ставят себе и «неравнодушные» граждане. На этих же датчиках работает и система «Красноярск.Небо», созданная эко-активистами в 2016 году. Но, конечно, все эти «любительские» способы, подчеркивает Сергей Шахматов, не способны заменить АПН. И решают они, прежде всего, «сигнальные» задачи: «Это не мониторинг качества воздуха с точки зрения правоприменительной практики. Это, фактически, формирование общественного мнения по поводу загрязнения города в отдельных местах». 

«Стоит признать, что на сегодня мы имеем обрезанные и несовершенные системы мониторинга, которые способны выдавать лишь обрывочные данные. Но не в состоянии прогнозировать рассеивание выбросов. Для этого ни у Росгидромета, ни у краевого минэкологии нет программно-аналитических комплексов», - констатирует Сергей Шахматов.

Dela.ru
АПН краевой службы, в отличие от сети Росгидромета, ведут отбор в автоматическом режиме, с осреднением данных измерений за 20-тиминутные периоды.

Нужно менять модели

Действующая система мониторинга определяет уровень загрязнения воздуха в Красноярске как «очень высокий». В основе индекса загрязнения атмосферы (т.н. ИЗА) – данные по приоритетным для города вредным веществам: бенз(а)пирену, формальдегиду, взвешенным веществам, диоксиду азота и аммиаку. В прошлом году, по данным из Госдоклада, было зафиксировано 20 случаев «высокого» загрязнения бенз(а)пиреном, традиционно – в зимний период. А наибольшая повторяемость превышений ПДКм.р. наблюдалась с июня по сентябрь по формальдегиду. 

Не оспаривая сам по себе экологический статус города, специалисты отмечают, что способ определения ИЗА себя исчерпал. К сложному рельефу территории города и окрестностей, а также климатическим особенностям Красноярска добавилось множество новых факторов. По словам завкафедрой теплофизики Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ Александра Дектерева, в последние годы существенно изменились и скорости ветра – участились штили. Никто уже, кроме старожилов, и не помнит, что когда-то город на Енисее называли Ветропыльском. А потому стандартные методики расчета времени рассеивания вредных веществ, которые подходят для «обычных» городов на равнине, для Красноярска оказываются совершенно не актуальными. «У нас нельзя использовать общепринятые методики по расчету времени рассеивания выбросов в атмосфере. Они работают нормально, только когда дует ветер. А сейчас как делается — датчики померили и сказали, что они достигли предельных показателей и предприятиям нужно сократить деятельность, чтобы накопление (вредных примесей) не происходило. А если мы узнаем, как происходит рассеивание именно в нашей атмосфере, тогда сможем предсказать на будущее, когда наступит предел, через какое время покажут датчики», — разъясняет Дектерев. 

К 2020 году ученые ИИФиРЭ СФУ планируют разработать новую методику расчета рассеивания примесей. На это физикам выделен грант от РФФИ – 2 млн рублей. В ИКИТ СФУ решают аналогичные научные задачи. «На сегодняшний день мы создали 3D-модель агломерации краевого центра, характеризующую геоморфологию местности, гражданскую и промышленную застройки, развитость дорожной инфраструктуры и другие факторы. Мы планируем расширить возможности модели для учета факторов глобального характера, в частности — причины формирования инверсионных слоев над городом, препятствующих рассеиванию взвешенных частиц в атмосфере (климатические явления)», - рассказал Алексей Романов в своем блоге на сайте СФУ. Пообещав периодически информировать о результатах этой работы.

В последние годы существенно изменились скорости ветра – участились штили. Никто уже, кроме старожилов, и не помнит, что когда-то город на Енисее называли Ветропыльском.

Красноярские «зеленые» считают, что изобретать велосипед не нужно. «Прогнозировать рассеивание загрязнений можно по-разному, методик очень много. Весь вопрос – в настройках под особенности конкретной местности», - говорит Сергей Шахматов. Один из инструментов был презентован на прошлой неделе в краевом Законодательном собрании. Программно-аналитический комплекс, разработанный резидентом «Сколково» – ООО «Аэрростейт», - уже работает в пригороде Лондона и в нескольких городах Германии, в «пилотном» варианте – в Москве и Санкт-Петербурге. В следующем году его планируется запустить в Архангельске. Директор по научной деятельности «Аэростейт» Руслан Журавлев рассказал, что платформа может учитывать самые различные факторы загрязнения — интенсивность трафика движения, направление ветров и пр. В ее основе лежит расчетная модель того же типа, на основе которого составляются прогнозы погоды, только со «встроенным химическим блоком». 

При этом для выдачи точных прогнозов такому программно-аналитическому комплексу нужно не столько большое количество постов (чего в Красноярске, как было сказано выше, нет), сколько правильно выбранные точки для их установки. В столице, к примеру, основой для расчетов являются данные, поступающие с 56 пунктов наблюдения «Мосэкомониторинга». Учитываются и данные от систем наблюдения крупных предприятий-загрязнителей. На их основе система выдает в режиме реального времени карту качества воздуха, список химических компонентов, присутствующих в атмосфере в точках измерения, и прогноз движения загрязнений на несколько суток вперед. «Внедрение системы позволит точно определить, где будет шлейф от выброса. Именно туда можно будет направить передвижную лабораторию для забора проб. А это в свою очередь позволит выявить виновника загрязнения. Пока же лаборатории в Красноярке выезжают только по звонкам жителей города», - говорится в сообщении пресс-службы Закса

Стоимость внедрения платформы и подписки на ее работу в онлайн-режиме составляет около 3 млн рублей в год. Депутаты порекомендовали краевому минэкологии взять новый опыт на вооружение и включить его в план своих мероприятий на 2019 год по улучшению качества воздуха в столице края. Тем более что в рамках краевой программы «Охрана окружающей среды, воспроизводство природных ресурсов» на 2019-2021 годы» общей стоимостью 2,5 млрд рублей ведомство тоже собирается разработать систему прогнозирования и предотвращения высоких уровней загрязнения. «Власти смогут использовать платформу для более точного надзора и принятия адекватных управленческих решений. А предприятия – получить более точную информацию и менять технологические процессы для снижения собственных вкладов в загрязнение, в том числе во время НМУ», - говорит Сергей Шахматов. 

После февральского визита в город президента РФ Владимира Путина экологические проблемы Красноярска окончательно стали политическими. А их решение – выполнением президентского поручения. Как известно, в крае разработан Комплексный план снижения негативного воздействия на атмосферный воздух, в котором прописано все – и мечты (строительство метро), и вполне воплощаемые в реальность меры (перевод транспорта на экологически чистое топливо, модернизация низкоэффективных котельных, экологизация печного отопления в частном секторе и т.д.). Первоначальная версия плана оценивалась в 365 млрд рублей; сейчас в пакет предложений до 2024 года включено 39 мероприятий. Предполагается, что финансирование в общем объеме около 98 млрд рублей будет осуществляться из разных источников, в том числе внебюджетных. Краевые власти рассчитывают, что план будет включен в нацпроект «Экология». 

По словам губернатора Александра Усса, «значимые усилия по оздоровлению экологии в Красноярске начались чуть больше года назад, и сегодня мы имеем 5-7 процентов снижения выбросов от общего валового объема. Это очень хороший результат. Но это были задействованы резервы первого порядка. А вот дальше снижать долю выбросов будет сложнее и дороже. Поэтому здесь необходимо и серьезное финансирование, и более активная работа наших крупных компаний». «Крупный бизнес – это лишь определенный процент загрязнения. Достигнуть же главной цели можно только при реализации комплексного плана, который предусматривает не только модернизацию крупных предприятий. Еще нужно решать проблему пробок на дорогах, строить развязки, нужно переселение из ветхого и аварийного жилья, переход на более экологичное топливо. Люди должны услышать власть и сделать определенные изменения в своем образе жизни. Это очень важно. И тогда мы справимся с проблемами и выполним поручения президента», - высказал уверенность глава Минприроды РФ Дмитрий Кобылкин

В ходе недавнего визита в Красноярск он пообещал, что объем вредных выбросов значительно снизится уже к 2024 году. А первые результаты комплексных мер по «оздоровлению» горожане должны заметить в 2019-м, когда Красноярск будет встречать гостей и участников зимней Универсиады. Очевидно, что параллельно с реализацией плана необходимо менять и систему мониторинга, и инструменты регулирования предприятий-загрязнителей. Вклады различных источников нужно оценивать с точки зрения опасности рассеивания специфических вредных выбросов. И в периоды НМУ, в первую очередь, следить за такими источниками. А не расчесывать всех под одну гребенку.

Вадим Кофман
Дмитрий Кобылкин: «Крупный бизнес – это лишь определенный процент загрязнения. Достигнуть же главной цели можно только при реализации комплексного плана, который предусматривает не только модернизацию крупных предприятий».
вещества.jpg

Дополнительно: Минус 17 тысяч тонн

Объем выбросов от стационарных источников до 2024 года в Красноярске можно будет довести до 100 тыс. тонн в год. А может, и меньше. Над этой задачей планомерно бьется крупный бизнес. КрАЗ только в 2015-2017 годы вложил в экологическую модернизацию более 3 млрд рублей, из них 1,65 млрд – по итогам 2017 года. Наибольший вклад в снижение выбросов привнесли мероприятия по внедрению усовершенствованной технологии электролиза «Эко-Содерберг»: по данной технологии работают уже 80% всех электролизеров КрАЗа, перевод оставшихся продолжается. Все корпуса электролизеров также оснащены современными газоочистными установками с КПД 99,9%.

Большой вклад в сокращение выбросов должна внести тепловая энергетика – более чем на 17 тыс. тонн в год. По итогам прошлого года три угольных ТЭЦ Сибирской генерирующей компании в сумме обогатили атмосферу Красноярска на 40,7 тыс. тонн, так что цель поставлена более чем амбициозная. Для этого СГК проводит комплексную реконструкцию первой теплоэлектроцентрали – там поставят современные электрофильтры с КПД в 99%, а вместо трех дымовых труб максимальной высотой 120 метров – построят одну новую, на 275 метров. Она пробьет так называемую «инверсивную крышку» над городом и начнет производить выбросы в верхние слои атмосферы, что увеличит радиус их рассеивания.

Модернизация включена в федеральный проект «Чистый воздух», обойдется компании в 16 млрд рублей, но позволит сократить выбросы от ТЭЦ на 7 тыс. тонн в год. Кроме этого, СГК реализует большую программу по замещению малых котельных с низкими дымовыми трубами и неэффективным природоохранным оборудованием. С 2015 года на ТЭЦ переключили уже 13 таких объектов. В планах до 2024 года – довести это число до 40. Экологический эффект – минус 10,8 тыс. тонн в год!

На Красноярской ТЭЦ-1 вместо трех труб будет построена одна, высотой 275 метров, что позволит увеличить радиус рассеивания выбросов.
Александр Попов шеф-редактор «Кислород.ЛАЙФ»