Использование результатов мониторинга в управлении

Шпакова Е. Н.,специалист Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности

Одна из приоритетных задач для Комитета по природопользованию Санкт-Петербурга – это эффективное использование данных системы мониторинга качества атмосферного воздуха для обеспечения высокого качества городской среды.

При оценке качества атмосферного воздуха в Санкт-Петербурге используется не только автоматизированная система мониторинга качества атмосферного воздуха (АСМ), но и расчетный метод. Применение расчетного метода обусловлено объективными обстоятельствами. Автоматизированная система мониторинга качества атмосферного воздуха включает 22 автоматические станции, производящие несколько миллионов измерений в год, а так же передвижные лаборатории измерения качества воздуха. Тем не менее, для детальной характеристики уровня загрязнения воздуха на территории Санкт-Петербурга этого недостаточно из-за существенных различий концентраций загрязняющих веществ в районах города. Кроме того, по данным разрешений на выброс, в городе в атмосферный воздух выбрасывается более 460 загрязняющих веществ. Очевидно, что организация систематических инструментальных наблюдений за всем спектром загрязнителей не представляется возможной. Поэтому в Комитете активно используется расчетный метод оценки качества воздуха.

Расчетный мониторинг проводится с использование средств компьютерного моделирования уровня загрязнения воздуха. Исходные данные для моделирования содержатся в базе данных источников выбросов с более чем 30 тысячами записей. При расчетах используются данные о выбросах как стационарных источников, так и автотранспорта. В последние годы была проведена инвентаризация выбросов водного транспорта, являющегося третьим по значимости источником загрязнения воздуха в городе. В настоящее время эта база данных содержит информацию о  36 092 источниках, валовой выброс от которых составляет 207 947 тонн в год.

Для пополнения и обновления данных о выбросах промышленных источников используются материалы разрешений на выброс. Инвентаризация выбросов автомобильного и водного транспорта осуществляется на основании наблюдения фактической интенсивности движения. Пополнение базы данных автотранспортных источников осуществляется также за счёт информации, полученной Дирекцией дорожного движения, и на основе проведения анализа структуры транспортных потоков по данным аэрофотосъёмки.

Для расчета рассеивания загрязняющих веществ используется расчетный модуль «Эколог-город-Санкт-Петербург», входящий в состав программных средств государственной информационной системы «Экологический паспорт территории Санкт-Петербурга». В состав модуля входят блоки для расчета максимальных разовых и среднегодовых приземных значений, а также распределения концентраций загрязняющих веществ при заданных метеорологических условиях. Дополнительными приложениями стали блоки для расчеты выпадения загрязняющих веществ из атмосферного воздуха и риска здоровью людей.

Расчетный модуль оснащен набором пользовательских инструментов для управления данными и средствами визуализации результатов расчета в виде изолиний.

За последние годы автомобильный парк Санкт-Петербурга существенно обновился и приблизился по своей структуре к автомобильному парку крупных европейских городов. В связи с этим возникла необходимость ввести классификацию автотранспорта по европейскому принципу и серьезным образом усовершенствовать «Методику определения выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух от автотранспортных потоков, движущихся по автомагистралям Санкт-Петербурга». При этом была учтена специфика структуры автотранспортных потоков и особенности улично-дорожной сети города.

рис1

Санкт-Петербург был первым городом в России, где разработали Методику расчета годовых выбросов передвижных источников на автомагистралях на основе обследования структуры автотранспортных потоков. Расчетные формулы позволяют нам учитывать суточную, недельную и сезонную вариации интенсивности транспортных потоков.

Задачи, для решения которых, используются данные о качестве атмосферного воздуха можно принципиально разделить на три группы. К первой группе относятся задачи по поддержке управленческих решений в сфере государственного регулирования. Ко второй группе задач относятся вопросы контроля за соблюдением требований законодательства в сфере охраны атмосферного воздуха. Третья группа охватывает вопросы информирования населения. Не менее важны оценка эффективности принятых решений и прогноз изменения качества воздуха.

Задачи по поддержке управленческих решенийэто вопросы городского планирования, развития транспортной инфраструктуры и регулирования транспортных потоков, проведение плановых мероприятий по снижению выбросов энергетических предприятий и муниципального транспорта. В частности, Комитет оценивал качество воздуха вблизи пяти стадионов, как возможных площадок при проведении Чемпионата мира по футболу. В качестве примера одна из таких площадок – стадион Кировец.

. Рядом с территорией, на которой расположен стадион, находятся источники  трех промышленных предприятий, указанных в таблице. Как показал расчёт рассевания, по четырем веществам возможны серьезные превышения нормативов ПДК м.р. при НМУ, что показано на рисунке 1.
В дальнейшем данная площадка была отклонена для проведения Чемпионата мира.

рис1Рис.1.Поля рассеивания загрязняющих веществ.

Количество заброшенных промзон, пустующих фабрик и никому не нужных складов в России исчисляется сотнями. «Серый пояс» культурной столицы России также внушителен. По подсчетам местных специалистов, зона промышленности в Санкт-Петербурге занимает 13% от всего города. Градостроительному преобразованию подлежат 6 тыс. га «Серого пояса».  В европейских городах, для сравнения, этот показатель не превышает 10%. Это сотни гектаров зачастую законсервированного пространства, которое можно обустроить под жилые кварталы, деловые центры, другую общественно-полезную функцию. Случаи редевелопмента, когда таким объектам недвижимости дарят вторую жизнь, по-прежнему редки. По заданию Комитета по экономической политике и стратегическому планированию, Комитет должен был подготовить сведения об экологической обстановке в границах территории «Серого пояса» (рис.2) .

рис1

Рис.2. Граница территории «Серый пояс».

В Санкт-Петербурге ежегодно определяются пространственные границы территорий, где наблюдается превышение тех или иных стандартов качества атмосферного воздуха. Результатом такого анализа становится расчет доли территории города, которая не соответствует требованиям к качеству атмосферного воздуха. По результатам расчета было установлено, что данная территория является полностью подверженной загрязнению при НМУ (рис.3).

рис1

Рис.3. Доля территории превышения нормативов качества воздуха при НМУ в границе территории «Серого пояса».

В ходе этой работы были определены  максимумы загрязняющих веществ, характерных для территории, расположенной в границах «Серого пояса» при НМУ, и ранжированные перечни промышленных предприятий – загрязнителей атмосферного воздуха. Определено, что основными загрязняющими атмосферный воздух предприятиями являются предприятия теплоэнергетического комплекса и машиностроения. В дальнейшем, как результат усилий всех ИОГВ Санкт-Петербурга, были намечены мероприятия по развитию территории «Серого пояса».

В  2008 году в нашем городе формировалась программа модернизации улично-дорожной сети по 108 объектам. Комитет по природопользованию методом расчетного мониторинга проанализировал качество атмосферного воздуха по всем объектам и выявил 8 приоритетных(рис.4), где необходимо уменьшать территорию с повышенным содержанием загрязняющих веществ в воздухе.

рис1

Рис.4. Распределение диоксида азота в атмосферном воздухе в долях максимально разовых ПДК по результатам моделирования. На карту вынесены объекты из Перечня приоритетных мероприятий по строительству и реконструкции объектов улично-дорожной сети Санкт-Петербурга на 2004-2008 годы

 

Губернатор принял во внимание представленную оценку, и финансирование было направлено, в первую очередь, на эти объекты.

В качестве примера можно привести оценку одного из объектов программы модернизации. На рис. 5 показано, как методами моделирования провели оценку качества воздуха до реконструкции данного участка и после.
По  результатам совещания от 24.11.2015, состоявшемся в СПБ ГБУ «Центр энергосбережения», было принято решение о необходимости проведения расчетов экологичекого эффекта мероприятий, представленных в Проекте стратегического развития в части раздела экологической политики ГУП ТЭК СПб. Для проведения необходимых расчетов  Комитет запросил исходные данные (параметры планируемых к реконструкции и ликвидации источников выбросов), а также экологическую политику ГУП «ТЭК СПб». Была сделана оценка разработанных мероприятий, а также даны рекомендации по их усовершенствованию.

рис1

Рис.5. Приморский проспект. Распределение СО (углекислого газа) в атмосферном воздухе по данным расчета рассеивания при НМУ, до реконструкции и после

В ходе подобной деятельности важно учитывать реакцию жителей на нарушение природоохранного законодательства. К примеру, проживающие в районе одной из городских ТЭЦ, которая в качестве резервного топлива использовала мазут, а затем промывала единовременно десятки цистерн в нарушение санитарно-эпидемиологических норм, обратились с жалобами на качество воздуха и на запах нефтепродуктов. По данным расчета было проведено моделирование, которое указало на источник запаха (рис.6).

рис1
 Рис.6. Концентрация углеводородов ( по данным расчета) в соответствии с выданным разрешением и  в случае единовременной работы 10 цистерн.

 

Таким образом, расчетные методы позволили определить вклад источника загрязнения атмосферного воздуха в конкретной точке определенным загрязнителем. Эти сведения были использованы для проведения контрольных мероприятий. Контрольные мероприятия подтвердили факт нарушения природоохранного законодательства сотрудниками ТЭЦ.

С ростом экологической грамотности населения и активным участием общественных организаций в вопросах охраны окружающей среды, возрастает сложность и компетентность запросов о качестве окружающей среды, поступающих от граждан. Модельные расчеты также ложатся в основу организации мониторинговых наблюдений с использованием передвижных измерительных лабораторий.

В 2013 году Комитет проводил исследование влияния автотранспорта на качество атмосферного воздуха. Вклад автотранспорта на 2013 год в суммарный выброс з/в составлял 86,5%. По данным автоматических станций наблюдения за качеством воздуха наиболее загрязнен исторический центр города. На начальном этапе была проанализирована структура парка автотранспортных средств на предмет несоответствия/соответствия экологическому классу «ЕВРО-3».

Сценарий уменьшения загрязнения исторического центра  разработан при условии поэтапного ввода экологических ограничений соответствия классу «ЕВРО-3» для автотранспортных средств (табл.1).

Табл.1

Сценарий уменьшения загрязнения исторического центра при вводе экологических ограничений соответствия классу «евро 3» для АТС

рис1
На качество атмосферного воздуха в центре города по состоянию на 2014 год.С помощью методов математического моделирования эти сценарии были проанализированы на предмет изменения качества атмосферного воздуха в историческом центре города. То есть были проведены  расчёты:

  1. На качество атмосферного воздуха в центре города по состоянию на 2014 год.
  2. На изменение качества атмосферного воздуха в центральной части города на каждый последующий год ввода экологических ограничений для определенного класса автотранспортных средств, не отвечающих требованиям «ЕВРО 3» ( рис.8-9).

Расчёты показали, что в центральной части города наблюдается хронически повышенный уровень загрязнения воздуха по диоксиду азота, обусловленный выбросами автотранспорта. Область превышения ПДК среднесуточной (с.с.) по этому загрязнителю в настоящее время, охватывает  значительную часть территории исторического центра — 69 кв.км (65%)(рис.7).

рис1

Рис.7 Зона превышения ПДК по диоксиду азота на момент проведения расчетов.

 

В случае поэтапного запрета въезда автотранспорта, не соответствующего  данным экологическим требованиям, область превышения ПДК сократится с 65% до 2,8% (рис.8) по отношению к  уровню загрязнения 2014 года.

рис1

Рис. 8 Зона превышения ПДК при введении ограничения «евро 3» для всех автотранспортных средств. Планируемый год введения ограничений – 2024.

Как итог, Комитетом разработаны и направлены предложения по внесению изменений в Транспортную стратегию, включающие в число основных направлений по предотвращению и снижению негативного воздействия транспорта на окружающую среду ужесточение требований к экологическим характеристикам приобретаемых и используемых транспортных средств, особенно в центральной части города.

В настоящее время при заключении договоров на организацию и выполнение перевозок пассажиров и багажа по маршрутам регулярных перевозок предусмотрено условие применения на маршрутах пассажирского транспорта общего пользования в Санкт-Петербурге автобусов, соответствующих экологическому классу не ниже «ЕВРО-3». При этом за счет бюджета Санкт-Петербурга приобретаются автобусы, соответствующие экологическому классу не ниже «ЕВРО-5».

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Яндекс

Создать комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *