Чем воняет Челябинск: знакомимся с первой в городе системой мониторинга качества воздуха

На территории больницы скорой помощи есть не очень заметная будка, своей белизной превосходящая старые корпуса, но к медицине отношения не имеющая. Она обнесена забором с колючей проволокой и охраняется, как элитный автомобиль. Это один из стационарных постов системы экологического мониторинга, который позволяет «в прямом эфире» отслеживать девять загрязняющих веществ и брать пробы для выявления еще 26. Эти посты и аналитический центр позволяют выяснить, чья это лошадь успела... воздух испортить. Мы покажем вам, что находится внутри будки, как выглядит аналитический центр и смежная с ним лаборатория.

Посты для оценки качества воздуха в Челябинске были и раньше — и передвижные лаборатории, и стационарные комплексы Росгидромета, Министерства экологии и Роспотребнадзора. Но их было мало, и каждый работал в своей системе координат, то есть данные не объединялись. Идея новой системы — слить всю информацию в аналитическом центре, пропустить через мощный софт и вычислить координаты источника выброса. Вот как это работает на практике.

А это снимок экрана соседней вкладки моего браузера, в которой я открыл сайт системы экомониторинга, — он в открытом доступе. Основную часть окна занимает карта с расположением постов, среди которых девять стационарных, пять малогабаритных (на крышах зданий) и еще восемь, принадлежащих Росгидромету (в онлайне пока шесть).

Есть и совокупные результаты измерений. Стандартный индекс загрязнения, например, показывает, каких значений достигали разные компоненты в течение дня — из них берется самое большое. Так, 19 января была достигнута величина 1 ПДК для оксида азота NO2, а 22 января сильнее всех «выступил» сероводород — 0,8 ПДК.

Сама будка небольшая: места внутри — как в маленькой кухне. В основном его занимают стеллажи с оборудованием, которое в режиме реального времени измеряет концентрацию девяти загрязняющих веществ: угарного газа, азота двух видов (NO и NO2), аммиака, оксида серы (IV), сероводорода, формальдегида, а также двух типов твердых микрочастиц размерами 2,5 мкм и 10 мкм (их обозначают P2.5 и P10). Данные сравнивают с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) — либо мгновенными, либо суточными, если речь об осредненных значениях.

Почему измеряется только девять веществ?

— Не совсем так, — отвечает директор центра экологического мониторинга Владислав Коробкин. — Эти девять веществ позволяют проводить измерения мгновенно и передавать данные в режиме онлайн, в том числе в открытый доступ. К сожалению, для определения большинства веществ требуется ряд лабораторных процедур, и результаты получаются спустя некоторое время. На этом посту мы отбираем пробы и везем их в лабораторию, которую покажем вам.

Владислав Коробкин говорит, что при оборудовании поста использовалось оборудование высокого класса точности, и даже не ради китча — городские концентрации вредных веществ сравнительно малы, поэтому поймать их может не всякий датчик.

Для отбора проб остальных веществ (их 26 видов) есть специальный стенд. Нет, воздух не возят в банках или надувных шарах. Если речь о твердых веществах, вроде бензапирена, воздух гонят через фильтры, которые накапливают загрязнители. Для газообразных веществ подбираются индивидуальные абсорбенты.

Отбор таких «долгих» проб происходит четыре раза в сутки, после чего их везут в лабораторию, которая находится в цокольном этаже того же здания, что и аналитический центр экомониторинга (Калинина, 21) — кстати, раньше здесь был караоке-бар.

Не всегда результаты появляются сразу: начальник лаборатории Олег Шумихин показывает комнату, где «мучают разные вещества», то погружая их в растворы, то попросту сжигая и анализируя золу. Для выявления некоторых веществ их превращают в атомарный туман, другие определяются методом хроматографии.

Данные из лаборатории и стационарных постов стекаются в аналитический центр, у которого две глобальные задачи: выявлять превышения ПДК и обнаруживать их источник. При кажущейся простоте именно эта часть — самая головоломная.

— Воздушная среда очень сложная для анализа, — объясняет Владислав Коробкин. — В Челябинской области есть 17 крупных промышленных загрязнителей, есть автотранспорт и непромышленные загрязнители, например очистные сооружения МУП ПОВВ, которые дают выбросы сероводорода. И воздух вбирает в себя всё, смешивает и переносит, причем совсем не так линейно, как думают многие. Обращали внимание, что иногда дым от труб разной высоты идет в разных направлениях?

Челябинску не повезло еще в одном аспекте: в выбросах местных предприятий нет веществ-маркеров, которые позволяли бы безошибочно определять источник выброса.

— Уфе, например, проще: там химические производства имеют характерные вещества, по которым можно точно сказать, что их выбрасывает такое-то предприятие, — добавляет руководитель центра. — А у нас есть только нафталин, который задекларирован на одном из предприятий, но даже в этом случае возможны ведь и нелегальные выбросы.

Металлургические и машиностроительные заводы дают плюс-минус одинаковый букет грязи, который к тому же сходен с транспортными выбросами. Например, угарный газ СО и окислы азота NOx одинаково характерны и для заводов, и для транспорта.

— Важно ведь не только угадать, какое предприятие выбрасывает сверх нормы, — говорит заместитель министра экологии Челябинской области Виталий Безруков. — Нужно собрать доказательную базу, чтобы инициировать административное дело, провести проверку, направить документы в суд, обратиться в Росприроднадзор и так далее. У нас должны быть объективные данные, которые промышленники не смогут оспорить.

Для определения источника выброса используется софт, который объединяет данные о концентрации загрязнителей в разных точках с информацией о погоде: температуре, влажности, направлении ветра и так далее.

Метеоданные фиксируются на самих постах, но этих точечных сведений недостаточно для расчета. Поэтому используется обширный погодный массив обнинского НПО «Тайфун». Предприятие, кстати, делало схему расположения челябинских постов, которые расставлены на карте неслучайным образом.

Таким образом удается отследить если не точное место выброса, то хотя бы сектор, куда нужно направить передвижные лаборатории и специалистов. По мере накопления опыта, скорее всего, анализировать будет проще.

А как соотносятся цифры на мониторе с реальным здоровьем людей? Основным критерием являются ПДК веществ, которые определяет постановление главного санитарного врача. Но мы видели примеры вольностей на этом фронте, например, в 2014 году среднесуточные ПДК по формальдегиду возросли сразу в три раза. Специалисты «Гринписа» просили Роспотребнадзор обосновать это решение, равно как и повышение в 660 раз лимитов по метилмеркаптану — неизменного спутника городских свалок с пищевыми отходами. Роспотребнадзор тогда сослался на мировой опыт.

— А вы знаете, что наши нормативы по тому же формальдегиду до этой реформы были в 30 раз жестче, чем пороги, установленные ВОЗ? — добавляет Владислав Коробкин. — Поэтому даже их трехкратное увеличение оставляет наши нормы на порядок более жесткими, чем приняты в странах Европы.

Тут, правда, уточним, что рекомендации ВОЗ относятся к качеству воздуха внутри помещений, где концентрация формальдегида выше из-за выделений от мебели. Ее производители во многих странах лоббируют смягчение «формальдегидных» норм.

ПДК выбираются исходя из ряда факторов, включая и субъективные, и медицинские. В теории соблюдение ПДК делает воздух приемлемым по качеству, но что до практики — это территория для споров. ПДК определяются для отдельных компонентов, мы же дышим всем букетом сразу. К тому же фиксируются не все загрязнители, и есть вероятность появления некой экзотики, о которой просто никто не знает. Но и неверно думать, что превышение ПДК означает «мгновенную смерть»: вред здоровью, например, зависит от времени воздействия, поэтому критичны длительные превышения.

И всё же система мониторинга Челябинску необходима, поскольку дает пусть не исчерпывающую, но весьма наглядную картину состояния атмосферы. Мы уже привыкли определять качество воздуха носом, но этот способ к делу не пришьешь.

— С одной стороны, человеческий нос — довольно чувствительный «прибор», способный реагировать на малые концентрации, которые даже лучшее оборудование не фиксирует, — рассуждает Владислав Коробкин. — А с другой, определять загрязнение только по запаху — всё равно что лечиться у шамана. Пока не будет количественных данных, конкретных виновников мы не найдем и ничего не докажем.

Есть и еще одна деталь: самые вонючие и заметные вещества не всегда самые вредные. Скажем, мы хорошо видим смог — взвеси твердых частиц и капелек жидкости. Большинство же газов бесцветны и невидимы. Среди них есть довольно запашистые, скажем, формальдегид, аммиак и сероводород. А вот угарный газ не пахнет, и поэтому им часто травятся в гаражах. Прозрачный воздух без запаха не является гарантией того, что он полностью безвреден.

— К тому же у всех людей разные пороги чувствительности и восприятие запахов, — добавляет Владислав Коробкин. — Вот вы говорите, что сероводород пахнет тухлыми яйцами, а есть люди, которым кажется, что у него сильный химический запах.

Специалист скептически оценивает и «народные» системы мониторинга, которые экоактивисты собирают на основе покупных (чаще китайских) датчиков.

— Какое-то представление о состоянии воздуха они дают, но точные измерения требуют специального подхода, — говорит он. — То же относится к интерпретации результатов: само по себе превышение не расскажет о том, где его источник.

Нынешний вид системы мониторинга — это не финал. В ближайшие пару лет планируется добавить порядка 90 новых постов (в основном малогабаритных), обложив крупных загрязнителей кольцом датчиков, чтобы локализация выброса была как можно более точной.

А дальше начинается другая история, еще более интересная: что делать с полученными данными? Крупные предприятия являются крупными работодателями, чем много лет «шантажируют» местные власти при усилении экологического давления. Мешает мягкость экологических штрафов, которые в России пока смехотворны, а еще — раздробленность зон ответственности: на одни предприятия местные власти имеют доступ, на другие нужно сопровождение федеральных структур (например Росприроднадзора).

Не получится ли так, что система мониторинга зафиксирует источник выброса, но у властей попросту не будет возможности его подавить? Этот вопрос мы задавали губернатору Алексею Текслеру в декабре — он уповает не столько на административные штрафы, сколько на административные рычаги. Сработает ли это, мы увидим в ближайшие годы. Точнее, почувствуем носом.

А пока сохраните себе ссылку на систему мониторинга и в день, когда воздух в Челябинске будет особенно грязным, сравните субъективные ощущения с показаниями ближайшего датчика. И напишите нам, есть ли между ощущениями и цифрами хоть какая-то корреляция.

Экологическую стратегию Челябинской области ранее обрисовал нам вице-губернатор Сергей Сушков. Интересно, кстати, взглянуть на показания датчиков, когда с ЧМК идет облако рыжего дыма. А вообще Челябинская область входит в десятку регионов с самыми сильными выбросами.

Прецеденты наказания загрязнителей есть: в декабре за превышение норм выбросов на 420 тысяч рублей оштрафовали ЧМК, а 10 сотрудников привлекли к дисциплинарной ответственности. Природоохранная прокуратура пытается взыскать с завода 250 млн рублей за загрязнение реки Миасс.