О.В. Двинянина, канд. техн. наук, начальник отдела методических основ нормирования и установления технических нормативов выбросов (ОМОНиУТНВ)
Н.Н. Коротаева, старший научный сотрудник ОМОНиУТНВ
Компьютерный банк данных о параметрах источников выбросов загрязняющих веществ – основа для качественного проведения сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха и принятия эффективных управленческих решений.
В настоящее время в рамках Федерального проекта «Чистый воздух» и в соответствии с Федеральным законом от 26.07.2019 №195-ФЗ [1] в ряде городов России проводится эксперимент по квотированию выбросов на основе сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха. Однако помимо квотирования выбросов результаты сводных расчетов находят все более широкое применение в воздухоохранной деятельности, в частности при:
• диагностировании состояния качества атмосферного воздуха в любой точке территории города (региона) по всему спектру загрязняющих веществ;
• прогнозировании изменения состояния качества атмосферы города (региона) под влиянием изменений выбросов загрязняющих веществ и метеорологических факторов;
• обосновании управленческих решений в области рационального природопользования, охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности;
• разработке генеральных планов развития города (населенного пункта);
• определении фоновых концентраций по всему спектру загрязняющих веществ в любой точке территории города (региона); • информировании населения о состоянии воздушного бассейна города (населенного пункта).
В соответствии с «Правилами проведения сводных расчетов…» [2] основой для них в конкретном городе служит компьютерный банк данных (база данных) источников выбросов загрязняющих веществ, поступающих с выбросами промышленных предприятий, автотранспорта, движущегося по городским магистралям, автономных источников теплоснабжения частного сектора (АИТ) и, возможно, других источников. От полноты, корректности и актуальности информации об источниках выбросов загрязняющих веществ на рассматриваемой территории, хранящейся в банке данных, зависят точность расчетов рассеивания выбросов, достоверность их результатов, актуальность планируемых на их основе воздухоохранных мероприятий.
Требования к полноте исходных данных выполняются за счет включения в базу информации о стационарных источниках выбросов (промышленность), суммарный вклад которых в общий выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух на рассматриваемой территории составляет не менее 95% [2], включения информации о передвижных источниках на автодорогах с интенсивностью движения более 300 автомобилей в час и обо всех массивах АИТ, сведения о которых имеются в администрации города.
Исходными данными для формирования компьютерного банка данных в части стационарных источников служат материалы инвентаризации и разработки нормативов выбросов объектов негативного воздействия на окружающую среду (ОНВОС), материалы обоснования комплексных экологических разрешений, а также данные, содержащиеся в информационной системе Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзор) «Программно-техническое обеспечение учета объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду» (ПТО УОНВОС). Параметры выбросов передвижных источников рассчитываются по результатам натурных обследований структуры и интенсивности автотранспортных потоков в городе (регионе). Также по результатам натурных обследований определяются параметры выбросов АИТ (при их наличии).
Каждый объект базы данных (промышленное предприятие или организация, автодорога, АИТ) должен содержать информацию о параметрах источников выбросов, выбрасываемых ими загрязняющих веществах и количестве выбросов каждого из веществ, необходимую для расчета как максимальных разовых концентраций, так и среднегодовых.
Для проверки корректности информации, поступающей в базу данных, и исключения занесения ошибочных значений («человеческого фактора») необходимо, проводить помимо предварительные прочего, расчеты рассеивания отдельно по каждому вносимому в базу объекту. При получении сомнительных (неправдоподобных) результатов проводится дополнительная проверка исходных данных и при необходимости последующая их корректировка.
Получение при качественных исходных данных – важнейшая и наиболее сложная задача формировании компьютерного банка. В целях подготовки данных требуемого качества целесообразно проводить внутренний аудит природоохранной документации (инвентаризации, материалов разработки НДВ, программы экологического контроля, плана мероприятий при НМУ, обоснования размеров СЗЗ) на предприятиях.
Актуальность данных в компьютерном банке обеспечивается регулярным обновлением имеющейся в базе информации об источниках выбросов промышленных предприятий и организаций после проведения очередных инвентаризаций источников выбросов ОНВОС и актуализации воздухоохранной документации; обновлением информации о передвижных источниках и АИТ путем проведения натурных обследований согласно утвержденным нормативным документам, а также пополнением имеющихся данных информацией о новых источниках выбросов (в связи с вводом в эксплуатацию новых объектов) и удалением объектов, прекративших свою деятельность.
Необходимо учитывать нестационарность параметров выбросов, что характерно, главным образом, для теплоэнергетики, источников работающих предприятий с разной мощностью в разные сезоны года, а также использующих, помимо основного, резервное топливо. Наряду с этим важно вести учет информации о неодновременности работы источников (при наличии таковой) на каждом конкретном объекте и использовать ее при дальнейших расчетах.
При создании компьютерного банка данных также требуется цифровая топографическая карта (план) в соответствующей системе координат. Все объекты, включаемые в базу данных, должны проходить процедуру «привязки» к топографической карте рассматриваемой территории и иметь координаты источников выбросов в соответствующей общегородской системе координат, используемой для этой территории.
Компьютерные банки данных позволяют не только хранить и обрабатывать информацию, но также проводить расчеты концентраций загрязняющих веществ на их основе в любой точке города (региона) по всем объектам-источникам, отдельным их типам (промышленность, автотранспорт, АИТ) или выборочно.
Для крупных городов, таких, например, как Санкт-Петербург, характерно значительное влияние выбросов автотранспорта на состояние атмосферного воздуха. Поэтому целесообразно выполнение отдельных расчетов загрязнения воздуха от совокупности передвижных источников, движущихся по автомобильным дорогам. На рис. 1 представлены поля концентраций диоксида азота, формируемые выбросами автотранспорта в Санкт-Петербурге, на существующее положение и на перспективу (2030 год) с учетом планируемых мероприятий на улично-дорожной сети, улучшения экологичности автотранспортного парка и расширения применения газового топлива. Весьма очевидно существенное снижение уровня загрязнения атмосферного воздуха города диоксидом азота, формируемого выбросами автотранспорта.
Компьютерные банки данных не только служат основой для проведения сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха. Они позволяют проводить статистический анализ информации о любых параметрах источников выбросов (высота, температура, мощность и др.), количественном и качественном составе загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух города (региона). В качестве примера на рис. 2 изображен результат статистического анализа выбросов диоксида азота от разных типов источников города (промышленных предприятий, автотранспорта, АИТ) для Красноярска. Диаграмма показывает превалирование вклада промышленных источников в общий выброс диоксида азота – более 91%. Вклад автотранспорта составляет 8,07%, АИТ – 0,73%.
На рис. 3 и рис. 4 наглядно показан количественный состав выбросов углеводородов (предельных и ароматических), оказывающих значимое влияние на качество атмосферного воздуха в Санкт-Петербурге. Наибольший вклад в общий выброс предельных углеводородов вносят C1-C5 (включая метан) – более 90%, вклад C6-C10 составляет 7,07%, С12-С19 – 2,29%. Наибольший вклад в общий выброс ароматических углеводородов в атмосферный воздух города вносят метилбензол и диметилбензол (42,19% и 41,14% соответственно); 8,02% – бензол, 5,41% – этилбензол, 1,39% – этенилбензол. На все остальные ароматические углеводороды приходится менее 2% от выброса.
Сформированный на основе качественных исходных данных и поддерживаемый в оперативном режиме компьютерный банк данных – залог получения достоверных результатов расчетов и исключения принятия ошибочных управленческих решений на основе этих результатов.
Источники
1. Федеральный закон от 26.07.2019 №195-ФЗ (ред. от 25.12.2023) «О проведении эксперимента по квотированию выбросов загрязняющих веществ и внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в части снижения загрязнения атмосферного воздуха».
2. Правила проведения сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха, утвержденные приказом Минприроды России от 29.11.2019 г. №813.
