О.В. Ложкина, О.А. Марцынковский, Н.С. Буренин, В.Н. Ложкин
В течение последних четырех десятилетий в Санкт-Петербурге наблюдался беспрецедентный рост численности эксплуатируемого парка автотранспорта – с начала 1990-х годов более чем в 10 раз (в 2019 году численность механических транспортных средств составила 2 046 445 ед.) при менее значительном, до 3,5 раз, росте пропускной способности улично-дорожной сети. До 2005 года в структуре парка преобладали изношенные автомобили старых моделей и применялось топливо низкого экологического качества. Это самым негативным образом сказывалось на качестве городской воздушной среды и благополучии горожан.
С поэтапным введением в последующие годы на законодательном уровне РФ жестких европейских нормативов на выбросы загрязняющих веществ произошло радикальное обновление парка и улучшение качества производимого топлива. Это не замедлило положительно сказаться на качестве городской воздушной среды, и, начиная с 2010 года по сегодняшнее время, оно не уступает городам Европы. Воздух в Санкт-Петербурге, за исключением периодов аномальных метеорологических условий в часы пик, соответствует нормативам. Но давайте обо всем по порядку.
К факторам негативного воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду городов относятся:
• выбросы в атмосферу загрязняющих веществ с отработавшими газами двигателей, выбросы взвешенных частиц, образующихся в результате износа покрышек шин, колодок тормозных систем и истирания дорожного полотна;
• эмиссия углеводородов с топливными испарениями;
• загрязнение грунтовых вод токсичными стоками от автодорог, автомоек и стоянок автотранспорта;
• шумовое и вибрационное воздействие;
• потеря городского жизненного пространства (до 50% площади современных городов отводится на дороги, парковки, гаражи и заправочные станции) и разрастание пригородов, которые поглощают места обитания диких животных и сельскохозяйственные земли;
• коррозия металлоконструкций, потеря урожая, омертвление растительности, захламление городских территорий брошенными транспортными средствами и многое другое.
Из всей совокупности перечисленных проблем самой острой на сегодняшний день остается сверхнормативное загрязнение воздушной среды городов токсичными загрязняющими веществами, поступающими в атмосферный воздух с отработавшими газами автотранспорта; для Москвы и Санкт-Петербурга – преимущественно в периоды неблагоприятных метеорологических условий, затрудняющих естественный воздухообмен, в часы пик.
Опасность связана с тем, что отработавшие газы, выделяющиеся при сгорании топлива, представляют собой многокомпонентную смесь газообразных неорганических веществ (СO, CO2, SO2, NO, N2, N2O, NH3 пары Н2О, тяжелые металлы и их соединения, включая свинец и его соединения), газообразных, парообразных и жидких органических веществ (несгоревших и частично окисленных углеводородов топлива и масла, в том числе метана, аренов, включая бензол, альдегидов, включая формальдегид и акролеин), полициклических ароматических углеводородов (включая бенз(α)пирен) и мелкодисперсных взвешенных частиц РМ, представленных сажей – частицы размером менее 2,5 мкм. Продукты полного сгорания топлива (углекислый газ и вода) составляют не менее 99% от объема выброса, а вот оставшаяся часть представлена в основном токсичными и канцерогенными веществами.
Справедливости ради, следует констатировать, что проблема высокого загрязнения воздуха в городах актуальна не только для РФ, но и для всего мирового сообщества. По данным ВОЗ, ежегодно около 3,3 млн человек в мире преждевременно умирают из-за высокого загрязнения воздуха. Большинство преждевременных летальных исходов случаются в неблагополучных городах Китая, Пакистана, Индии, стран Латинской Америки. Однако и в городах высокоразвитых странах ЕС, США и Японии, в которых после принятия законодательных мер в 1980-х – начале 2000-х годов качество атмосферного воздуха значительно улучшилось, но в течение последнего десятилетия ситуация вновь стала ухудшаться.
Наиболее же опасная и угрожающая климату на нашей планете ситуация складывается в Китае (по данным ВОЗ, вследствие чрезвычайного загрязнения воздуха там ежегодно умирает от 1,3 до 1,4 млн человек). Без преувеличения можно сказать, что чрезвычайное загрязнение воздуха – национальное бедствие Китая, от которого страдают и граничащие с ним государства, включая РФ.
России ситуация контролируется и принимаются соответствующие меры. По данным государственных докладов Министерства природных ресурсов и экологии о состоянии и об охране окружающей среды в Российской Федерации можно сделать вывод о том, что в целом за последние пять лет наметилась тенденция улучшения качества атмосферного воздуха в городах и населенных пунктах страны. Это стало возможным благодаря поэтапному ужесточению законодательства в части нормирования выбросов от промышленных предприятий, транспортных средств, предприятий топливно-энергетического комплекса; контроля качества моторных топлив, совершенствования технологий нейтрализации и очистки отработавших газов.
В то же время в 46 городах Российской Федерации (21% от общего числа городов, где Росгидромет осуществляет регулярный мониторинг качества атмосферного воздуха) с суммарным населением 13,4 млн человек (около 12% городского населения страны), уровень загрязнения воздуха к началу 2019 года оценивался как высокий и очень высокий. В остальных городах тоже периодически имеют место ситуации повышенного и высокого загрязнения воздушной среды в условиях сочетания закономерно повторяющихся неблагоприятных метеорологических условий, высоких промышленных и транспортных выбросов в часы пик. Такие эпизоды наблюдаются практически во всех городах. Не является исключением и Санкт-Петербург.
В городах РФ проблема загрязнения воздуха отработавшими газами транспортных средств продолжает оставаться актуальной. В Санкт-Петербурге вклад автотранспорта в суммарное загрязнение атмосферного воздуха в течение последних 15 лет сохраняется приблизительно на уровне 80%5. Но даже и в таких промышленных городах, как Красноярск и Челябинск, с очень высоким и высоким уровнем загрязнения воздуха, выбросы от передвижных источников сопоставимы с выбросами от стационарных промышленных объектов и составили за 2018 год 76 тыс. т в Красноярске (63,8% от суммарных учтенных выбросов) и 90,8 тыс. т в Челябинске (66,8% от суммарных учтенных выбросов).
Следует отметить, что в отличие от Санкт-Петербурга во многих городах РФ, в том числе входящих в список с высоким и очень высоким загрязнением воздуха (включая Норильск, Магнитогорск, Братск и др.), до сих пор не осуществляется детализированная инвентаризация выбросов приоритетных загрязнителей от стационарных и передвижных источников с выявлением их вклада в суммарное загрязнение.
Главным фактором, определяющим выбросы в воздушную среду вредных (загрязняющих) веществ транспортными средствами, является его распределение по экологическим классам. На рис. 1 приведен скриншот статистических данных ГИБДД о структуре автопарка Санкт-Петербурга за 2018 год.
Рисунок 1. Структура автомобильного парка Санкт-Петербурга по экологическим классам по официальным данным ГИБДД
Если предположить, что распределение по экологическим классам для транспортных средств (ТС) с неустановленным экологическим классом (пока составляет 63,7% от всего объема ТС) после завершения сбора информации окажется близким к распределению обследованных ТС, то оказывается, что на долю ТС экологических классов 2–6 уже к 2019 году приходилось 99,7%. Это очень хороший показатель для Санкт-Петербурга, так как переход на 2-й экологический класс связан с применением трехкомпонентных каталитических нейтрализаторов, что уже само по себе решает проблему токсичности ОГ транспортных средств не менее чем на 95%.
Ранее упоминалось, что проблемными для Санкт-Петербурга являются часы пик автомобильного движения в сочетании с аномальными метеорологическими условиями (приземные инверсии и слабые ветровые нагрузки, затрудняющие естественный воздушный обмен) (ННМУ). В таких неблагоприятных условиях наиболее уязвимыми для городского населения могут оказаться локальные районы, в которых оживленные автомагистрали пересекаются с фарватерами интенсивного речного судоходства в период навигации.
Рисунок 3. Ожидаемое для ННМУ загрязнение воздуха NO2 (в долях ПДКМР) от автотранспорта и судов в акватории перехода Большой Обуховский мост
Авторами настоящей статьи были произведены экспериментально-расчетные исследования такой вероятной, по сути чрезвычайной ситуации, для акватории вантового перехода через реку Нева Большой Обуховский мост (главный рисунок — Загрязнение воздуха автотранспортом и речными судами в акватории вантового перехода Большой Обуховский мост). Результаты выполненных расчетов представлены на рис. 3. Из его анализа видно, что при ННМУ может создаваться устойчивое воздействие на качество атмосферного воздуха в акватории вантового перехода. При этом загрязнения по NO2 могут составлять до 7 ПДКМР, по канцерогенным частицам сажи – до 1,5 ПДКМР, по СН – 0,5 ПДКМР.
В заключение можно отметить, что в период 1990-х – начала 2000-х годов плохое качество воздушной среды в городах России определялось не менее чем на 80% неудовлетворительным техническим состоянием эксплуатируемого автотранспорта. Начиная с 2010 года по настоящее время благодаря действию в РФ жестких технических нормативов экологической безопасности транспорта качество воздушной среды Санкт-Петербурга не уступает городам США и Европы.
__________________________
1 Технический регламент Таможенного союза «О безопасности колесных транспортных средств» (ТР ТС 018/2011), утвержденный решением Комиссии Таможенного союза от 09.12.2011 №877.
2 Ложкина О.В. Методология прогнозирования и мониторинга чрезвычайного воздействия транспорта на городскую среду и население / Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. – СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2018. – 379 с.
3 Пункт 7 Указа Президента Российской Федерации от 07.05.2018 №204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года».
4 Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2018 году» Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации. – URL: http://www.mnr.gov.ru/ upload/iblock/
5 Доклад об экологической̆ ситуации в Санкт-Петербурге в 2018 году Правительства Санкт-Петербурга / Под редакцией И.А. Серебрицкого. – 2019. – URL: https://www.gov.spb.ru/static/writable/ckeditor/uploads/2019/08/12/42/ doklad_za_2018_EKOLOGIA2019.pdf
Создать комментарий