И.А. Серебрицкий, Д.Т. Азёмов, Н.А. Жигунова, Е.С. Бородин
Мониторинг атмосферного воздуха – это систематическая, долгосрочная оценка уровней загрязняющих веществ путем измерения количества и типов определенных загрязняющих веществ в окружающем наружном воздухе. Мониторинг является неотъемлемой частью эффективной системы управления качеством атмосферного воздуха. Необходимость создания систем такого мониторинга объясняется тем, что только экологический мониторинг позволяет вовремя увидеть проблему, а также определить целесообразность и приоритетность необходимых природоохранных мероприятий. С другой стороны, экологический мониторинг показывает, насколько эффективны те меры, которые принимаются для решения проблем в случае их появления.
Основной принцип контроля качества состояния и загрязнения атмосферного воздуха – «сетевой», т. е. принцип, основанный на функционировании комплекса приборов измерения параметров окружающей среды, объединенных в посты (станции), лаборатории (передвижные лаборатории), которые составляют общую инструментально-информационную сеть с общим центром сбора, обработки данных и подготовки информационных продуктов (сводок).
Комитет по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности участвует в порядке, установленном нормативными правовыми актами Российской Федерации, в осуществлении государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды) с правом формирования и обеспечения функционирования территориальных систем наблюдения за состоянием окружающей среды, являющихся частью единой системы государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды).
Комитетом осуществляется мониторинг атмосферного воздуха с использованием автоматизированной системы мониторинга атмосферного воздуха Санкт-Петербурга (АСМ-АВ). Она представляет собой комплекс взаимодействующих технических и программных средств, организационных процедур и услуг по обеспечению функционирования технических и программных средств, необходимых для осуществления государственного экологического мониторинга атмосферного воздуха в СанктПетербурге.
Автоматизированная система мониторинга была создана Администрацией Санкт-Петербурга на основании технического задания «Автоматизированная система контроля и управления качеством атмосферного воздуха Санкт-Петербурга» 1996 года с первоначально присвоенным наименованием, которое действовало до 2006 года – Автоматизированная система контроля и управления качеством атмосферного воздуха Санкт-Петербурга (система УКВ).
После 1996 года система мониторинга атмосферного воздуха активно развивалась, росло число установленных станций. Так, если в 1999 году в системе функционировало только четыре станции, то в настоящее время в состав ACM-АВ входит 25 автоматических станций, расположенных во всех районах города. Охват территории Санкт-Петербурга АСМ-АВ составляет 100%.
В Санкт-Петербурге при построении системы мониторинга атмосферного воздуха была решена основная задача – для приоритетных загрязняющих веществ выбраны технологии измерений, имеющие такое разрешение по времени, которое соответствует времени негативного воздействия на здоровье с целью учета как возможных краткосрочных острых воздействий, так и долгосрочных хронических воздействий. Измерения на станциях для приоритетных загрязняющих веществ осуществляются в автоматическом режиме ежедневно, круглосуточно и непрерывно при 20-минутном осреднении (72 измерения в сутки для каждого загрязняющего вещества, 26 280 измерений в год) и обеспечивают регулярное получение оперативной информации об уровне загрязнения атмосферного воздуха Санкт-Петербурга основными примесями, а также накопление и анализ полученных данных.
Структура АСМ-АВ включает два уровня: измерительную часть и информационно-технический сервис.
Измерительная часть АСМ-АВ включает в себя:
• испытательную лабораторию, совмещенную с центром сбора, хранения и обработки данных мониторинга и управлением работой станций,
• измерительную сеть: автоматические станции мониторинга загрязнения атмосферного воздуха и интегрированные в составе станций автоматические посты контроля за радиационной обстановкой (АСКРО),
• автоматические устройства отбора проб,
• автоматические метеорологические станции,
• передвижные лаборатории мониторинга загрязнения атмосферного воздуха.
В настоящее время в состав АСМ-АВ входят испытательная лаборатория, 25 автоматических станций мониторинга загрязнения атмосферного воздуха, три передвижные лаборатории мониторинга атмосферного воздуха, дежурная служба, передвижные метрологическая и технические лаборатории.
На автоматических станциях мониторинга атмосферного воздуха осуществляются автоматические измерения концентраций загрязняющих веществ (в 20-минутном осреднении) в количестве 72 измерения в сутки по основным и приоритетным загрязняющим веществам в соответствии с Программой мониторинга, ежегодно утверждаемой комитетом: NO – оксид азота, NO2 – диоксид азота, CO – оксид углерода, SO2 – диоксид серы, PM10 – частицы взвешенных веществ размером 10 мкм и менее, РМ2,5 – частицы взвешенных веществ размером 2,5 мкм и менее, O3 –озон. Кроме того, на станциях, оборудованных хроматографами, осуществляются измерения концентраций бензола, толуола, этилбензола, ксилола (орто-, мета-, пара-), фенола. Одновременно с этим осуществляется периодический (ежедневный) отбор проб на бенз(а)пирен с последующим анализом в аккредитованной лаборатории.
Дежурная служба лаборатории экологического мониторинга СПб ГБУ «Минерал», созданная в марте 2020 года, выполняет круглосуточные оперативные и маршрутные наблюдения по определению уровня загрязнения атмосферного воздуха на территории Санкт-Петербурга при помощи передвижных лабораторий мониторинга атмосферного воздуха.
Лаборатории осуществляют измерения концентрации 30 загрязняющих веществ: бензол, толуол (метилбензол), 1,3 – диметилбензол (м-ксилол), 1,4 – диметилбензол (п-ксилол), 1,2 – диметилбензол (о-ксилол), ацетон (пропан-2-он), бутиловый спирт (бутан-1-ол), изобутиловый спирт (2-метил-пропан-1-ол), смесь ксилолов (м-,п-,о- ксилол), окись этилена (эпоксиэтан), пропиловый спирт (пропан-1-ол), фенол (гидроксибензол), этилбензол, метилен хлористый (дихлорметан), стирол, этанол (этиловый спирт), этиловый эфир, аллиловый спирт, пентан (н-пентан), формальдегид, оксид углерода, оксид азота, диоксид азота, диоксид серы, аммиак, сероводород, озон, PM10 – частицы взвешенных веществ размером 10 мкм и менее, РМ2,5 – частицы взвешенных веществ размером 2,5 мкм и менее, пыль общая.
В 2022 году было выполнено 630 выездов для измерения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Из них 485 оперативных, 145 маршрутных выездов. Инженеры-операторы передвижной лаборатории провели за отбором проб 1695 часов (70 полных дней, или почти 2,5 месяца).
***
Система экологического мониторинга в Санкт-Петербурге создавалась на основе руководящих документов Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет). Одновременно с этим были учтены требования к размещению стационарных пунктов наблюдений, в т. ч. к процедурам открытия и закрытия пунктов, сформулированы в нормативных документах ГОСТ 17.2.3.01- 86. Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов; РД 52.04.186-89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы»; РД 52.04.107-86 Наставление гидрометеорологическим станциям и постам, выпуск 1.
Стационарные пункты наблюдений были размещены в местах, выбранных на основе предварительного исследования загрязнения воздушной среды города промышленными выбросами, выбросами автотранспорта, бытовыми и другими источниками и условий рассеивания, в т. ч. с учетом результатов сводных расчетов загрязнения воздуха. С целью получения объективной и достоверной информации о загрязнении воздуха с учетом особенностей города и плотности населения на территории города посты наблюдений в настоящее время размещаются в разных функциональных зонах: в центре города, жилых районах с различным типом застройки (городской фон), зонах отдыха, на территориях, примыкающих к автомагистралям с интенсивным движением транспорта, в промышленной зоне и на окраине города.
Число стационарных пунктов и их размещение определено с учетом численности населения, площади населенного пункта и рельефа местности, а также развития промышленности, сети магистралей с интенсивным транспортным движением и их расположением по территории города, рассредоточенности мест отдыха и курортных зон.
В настоящее время в соответствии с решениями Экологического совета при губернаторе Санкт-Петербурга о развитии комплексной территориальной системы мониторинга до 2030 года – в плановом режиме к 2026 году производится полная модернизация системы с заменой всех станций мониторинга, а их количество увеличится до 30.
В 2023 году в городе приобретено девять новых станций мониторинга, спроектированных и изготовленных по результатам предварительно проведенного детального исследования атмосферного воздуха во всех районах города с целью установления перечня загрязняющих веществ, которые нужно контролировать в Санкт-Петербурге.
Среди новых станций и уникальная автоматическая демонстрационная станция мониторинга атмосферного воздуха, стены которой выполнены из стекла. Жители СанктПетербурга смогут наблюдать за работой станции и в реальном времени видеть показатели качества атмосферного воздуха, что будет способствовать экологическому просвещению, формированию экологической культуры подрастающего поколения, бережному отношению к природе.
Особенностью демонстрационной станции является подсветка стеклянных элементов, выполненная в режиме светофора (зеленый – желтый – красный). Если анализируемый воздух соответствует гигиеническим нормативам, установленным в Российской Федерации (главным государственным санитарным врачом) – подсветка горит зеленым светом, если концентрация хоть одного измеряемого вещества превысила установленные ПДК (предельно допустимые концентрации, но менее 2 ПДК) – желтым светом. Если будет зафиксировано сильное загрязнение атмосферного воздуха (более 2 ПДК), подсветка будет светиться красным светом.
Новые станции мониторинга являются средством измерений и соответствуют требованиям Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт), имеют свидетельство об утверждении типа средств измерений как на всю станцию, так и на все измерительные каналы и действующие свидетельства о поверке. Перечень измеряемых загрязняющих веществ на новых (модернизированных) автоматических станциях мониторинга атмосферного воздуха приведен в табл. 2.
Актуальная информация о результатах мониторинга атмосферного воздуха постоянно публикуется на Экологическом портале Санкт-Петербурга (www.infoeco.ru) в разделе «Окружающая среда – Атмосферный воздух».
Оценка качества атмосферного воздуха в Санкт-Петербурге осуществляется в соответствии с руководящими документами Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) в соответствии с РД 52.04.667-2005 «Документы о состоянии загрязнения атмосферы в городах для информирования государственных органов, общественности и населения. Общие требования, к разработке, построению, изложению и содержанию». Для города рассчитывается комплексный индекс загрязнения (ИЗА), учитывающий пять наибольших парциальных ИЗА для всех контролируемых загрязняющих веществ.
Цель обработки и обобщения данных наблюдений с постов (станций) состоит в получении объективной информации об уровне загрязнения атмосферы и выявлении причин загрязнения, определении тенденции изменения уровня для разработки рекомендаций по его снижению и доведении информации до органов, принимающих решения, широкой общественности и населения.
Оценка степени загрязнения атмосферного воздуха Санкт-Петербурга выполняется на основе анализа и обобщения данных наблюдений стационарных постов ФГБУ «Северо-Западное УГМС» с учетом данных автоматизированной системы мониторинга атмосферного воздуха Санкт-Петербурга и согласовывается Федеральным государственным бюджетным учреждением «Главная геофизическая обсерватория имени А.И. Воейкова», являющимся научно-методическим центром Росгидромета по руководству за загрязнением атмосферного воздуха и фоновым состоянием атмосферы.
Автоматическая станция №9, расположенная по адресу: Малая Балканская ул., 54 
Уровень загрязнения атмосферы в 2021-м и 2022 году с учетом введения СанПиН 1.2.3685- 21 квалифицируется по значению ИЗА как повышенный. Основной вклад в загрязнение воздуха города вносили взвешенные вещества, озон, аммиак, диоксид азота и формальдегид.
За период с января по октябрь 2023 года уровень загрязнения атмосферы в целом по городу квалифицировался так:
•повышенный в период с января по апрель 2023 года и в июле 2023 года,
•низкий в мае 2023 года и в период с июля по октябрь 2023 года.
Результаты экологического мониторинга атмосферного воздуха важны для принятия решений как на местном, так и на федеральном уровне. Высокое транспортное загрязнение говорит о необходимости разгрузки автотрасс, строительстве объездных путей вокруг города. Если сильное загрязнение обнаруживается вблизи промышленных объектов, то это значит, что необходимы меры по улучшению работы очистных сооружений или требуется расширить санитарно-защитную зону. Рост содержания загрязняющих веществ на удаленных станциях свидетельствует о неблагоприятных региональных или глобальных тенденциях, когда решение проблемы возможно только на федеральном или международном уровне.
