ПРОМЫШЛЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ В ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ: ПРИЧИНЫ, ДИНАМИКА, ТРЕНДЫ
Часть 1.
Челябинская область фактически официально признана экологическим аутсайдером России. Два ее крупнейших города - Челябинск и Магнитогорск дважды за последний месяц упоминались в этом качестве президентом В.Путиным - в ежегодном Послании и в майском указе, причем главной проблемой было признано промышленное загрязнение воздуха в регионе (знаменитый челябинский «смог»). Говорится об этом сейчас довольно много, однако серьезная комплексная проработка этой ключевой для региона темы все еще отсутствует - хотя наряду с сугубо отрицательным, уже имеется и некоторый положительный опыт. На что следует в первую очередь обратить внимание, чтобы сдвинуть проблему промышленного загрязнения воздуха с «мертвой точки»?
Что такое челябинский смог?
Основные экологические проблемы региона связаны с загрязнением воздушной среды ряда городов промышленными предприятиями. Однако понятие «челябинский смог» пока что употребляется в основном экологическими активистами и журналистами, его настоящая природа и происхождение, как ни странно, все еще не ясна очень многим. В официальных региональных документах (начиная с Комплексного Доклада о состоянии окружающей среды Минэкологии Челябинской области) понятие «смог» вовсе не упоминается. Говоря иначе, нелицеприятная проблема загрязнения атмосферы на протяжении многих лет просто замалчивалась (Справка: смог (англ. smog от слов smoke (дым) и fog (туман) - чрезмерное загрязнение воздуха вредными веществами, выделенными в специфических погодных условиях: промышленными производствами, транспортом и теплопроизводящими установками и другими источниками загрязнений).
Особые условия для возникновения в Челябинске смога как специфичного природно-техногенного явления, создаются из-за большого числа дней неблагоприятных метеоусловий (НМУ почти каждый третий день в году, большого объема и многообразия состава загрязняющих веществ в выбросах предприятий.
В них уже отмечалось содержание как традиционных (диоксида серы, оксида углерода, оксида азота, диоксида азота, взвешенных веществ), так и специфичных, но существенно более опасных (формальдегида, фенола, сероводорода, фторида водорода, сульфатов, аммиака, бенз(а)пирена, бензола, толуола, ксилолов, этилбензола, цинка, марганца, свинца, хрома и других). Реакции в газово-пылевых взвесях подобного изменчивого состава трудно предсказуемы, как и негативные последствия для городской среды.
Даже оценка суммарного объема загрязнений (газо-пылевой взвеси) в атмосфере Челябинска все еще весьма приблизительна. Она базируется на основании отчетных данных предприятий, корректность которых часто вызывает большое сомнение. Минимальная погрешность оценки выбросов в атмосферу для постоянных (стабильных) источников выбросов - 2-5%. Она может увеличиваться в десятки раз для переменных циклических выбросов (например: выбросы печей от плавки до плавки). В отдельных случаях и по отдельным компонентам (например, эпизодические «ночные» выбросы) отклонения возможны и в сотни раз. Кроме того, множество малых источников промышленных загрязнения вообще выпадают из сферы отчетов и контроля. Оценки вклада в загрязнение от городских непромышленных источников (транспорт, свалки и другие) еще более условные.
Для населения эта проблема со всей очевидностью выступает в виде печально известного феномена «челябинского смога», фактически превратившись в последнее время из чисто экологической в социально-политическую проблему. Однако ее настоящие причины и природа все еще недостаточно исследованы и прояснены, несмотря на огромное количество довольно поверхностных публикаций и высказываний на эту тему (а, возможно, именно благодаря этому «информационному шуму»).
В таких условиях многие инициативы по улучшению состояния воздушной среды Челябинска и других городов области, начиная со сводного расчета загрязнений, представляются довольно абстрактными и мало результативными. Однако, анализ динамики имеющихся данных уже сейчас позволяет как прояснить происхождение челябинского смога, так и более четко определить эколого-экономические приоритеты, избежав острых общественно-политических коллизий.
Особенности анализа загрязнения воздушной среды промышленными предприятиями региона
Существенное влияние на перспективы развития Челябинской области оказывает большой комплекс накопившихся здесь многолетних экологических проблем техногенно сложных территорий. Только статистически фиксируемые годовые выбросы в атмосферу загрязняющих веществ из стационарных источников(предприятий) исчисляются сотнями тысяч тонн. Это предопределяет имеющийся в регионе негативный социально-психологический фон реализации новых индустриальных проектов и решения связанных с ними вопросов развития.
В такой ситуации возрастают риски искажения представлений об актуальных проблемах и перспективах, что неизбежно приводит к дополнительным прямым или косвенным потерям региона (например, от изменения капитализации территорий и снижения эффективности проектов в условиях неопределенности их будущего). Сейчас вся цепочка таких рисков и их последствий хорошо просматривается в районе Большого Челябинска, обостряя конфликты интересов на местном уровне и закладывая проблемы на обозримое будущее.
Загрязнение воздушной среды промышленными предприятиями является системной проблемой индустриального развития Челябинской области, результатом проводимой здесь долгое время экономической и социальной политики. Анализ многолетней динамики выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников (по данным Росстата) позволяет сделать ряд существенных наблюдений и выводов на это счет.
Ниже рассмотрены:
- Промышленное загрязнение атмосферы региона: особенности динамики и оценки промышленных выбросов, их структура.
- Сценарии развития и промышленное загрязнение атмосферы городов Карабаш, Магнитогорск, Челябинск: масштабыи направления перемен с 2000 года.
- Челябинск и Челябинская область - противоречия динамики города и региона: выбросы промышленных загрязнений в атмосферу в 2012-2016 годы, структура и тренды.
Промышленное загрязнение атмосферы региона: особенности динамики и структура промышленных выбросов
С начала 2000 года серьезных перемен в сфере промышленной экологии Челябинской области не наблюдалось. Впрочем, не было таких перемен и в самом промышленном развитии, где традиционно велики объемы исходящих, требующих очистки загрязняющих веществ (загрязняющих отходов), направляемых в атмосферу (3,7 млн. тонн в год). Ежедневный объем таких загрязняющих отходов - 10 тысяч тонн (что соответствует 150 большим 70- тонным железнодорожным вагонам, из которых15 однозначно попадают в атмосферу). А с учетом «морального старения» многих технологических процессов, вполне возможным представляется попадание в атмосферу существенно больших объемов загрязнений, чем отражено в статистике. На это указывают различия в динамике двух рассмотренных показателей выбросов на рис.1 (особенно заметные по данным за 2008, 2010, 2012 годы).
Среднее годовое сокращение объемов исходящих загрязняющих веществ на 1,5% (70 тысяч тонн) и выбросов загрязняющих веществ на 2,5% (до 30 тысяч тонн) недопустимо мало в сложившейся ситуации. Подобное сокращение, наблюдаемое при среднегодовом росте промышленного производства в 2,8%, может легко перекрываться другими негативными факторами, особенно в менее благоприятных условиях (в том числе - метеорологических). Нормализация экологической ситуации в регионе и даже сокращение промышленных выбросов вполовину (чего явно недостаточно при существующих масштабах загрязнений) при таком сценарии растягивается на два десятка лети более: за горизонты реального прогнозирования.
Такой масштабный негативный «экологический фон» в регионе с годовыми колебаниями выбросов в сотни тысяч тонн, создает сложную и, в условиях недостатка достоверной информации, совершенно «непрозрачную» картину для определения реальных перспектив и приоритетов современного инвестиционного, промышленно-экологического развития, которое давно востребовано местным сообществом.
Очевидно, что существующие негативные тенденции не могут быть изменены без кардинальной модернизации регионообразующих производств. Особе место здесь занимает замещение морально устаревших и экологически «грязных» производств на новые с наилучшими доступными технологиями, более низкой ресурсоемкостью и выбросом загрязнений на единицу продукции.
Однако, в отсутствие публично обозначенных и научно обоснованных перспектив развития, возникает проблема протестного восприятия социумом любого крупного нового производства на экологически неблагополучных территориях (в еще большей степени - на относительно благополучных). Подобная эмоциональность, основанная на неосведомленности и плохом управлении, нередко перевешивает понимание реальных рисков дальнейшей деградации территорий при отсутствии новых современных проектов.
Рис. 1. Динамика показателей промышленности Челябинской области (в тыс. тонн):объемы загрязняющих веществ и выбросов атмосферу (общий вид, динамика, тренды)
Рис. 2. Индексы показателей промышленности Челябинской области (в сопоставимом виде, в % к уровню 2000 года): объемы производства, объемы загрязняющих веществ и выбросов атмосферу (общий вид, динамика, тренды)
Необходимо отметить, что состав выбросов, направляемых от источников загрязнения на улавливание и обеззараживание (очистку) и, далее, в атмосферу, в Челябинской области весьма разнороден. В нем отмечается содержание диоксида серы, оксида углерода, оксида азота, диоксида азота, взвешенных веществ, формальдегида, фенола, сероводорода, фторида водорода, серной кислоты и сульфатов, аммиака, бенз(а)пирена, бензола, толуола, ксилолов, этилбензола, меди, цинка, железа, марганца, свинца, хрома и ряда других веществ. Подобное многообразие с существенно усложняет качественную комплексную оценку реального масштаба негативных последствий (а не локальную, в отдельных точках, как это сейчас обычно практикуется).
Среди газообразных веществ -загрязнителей наибольший объем занимают традиционно связанный со смогом диоксид серы (красный сектор на рис. 3) и сравнительно более инертные оксиды азота и углерода (светлые сектора).
По остальным выбросам однозначные оценки по классу опасности и нормам предельной концентрации веществ в выбросах невозможны из-за неоднородности их состава. В твердых веществах (наиболее объемный сектор на рис. 3) могут содержаться как сравнительные инертные, так и опасные составляющие (например, опасные соединения с высокой концентрацией тяжелых металлов). Это в полной мере относится углеводородам и особенно летучим органическим соединениям (темные сектора на рис. 3).Именно фенол, формальдегид и бенз(а)пирен чаще всего обуславливают превышения уровня предельно допустимой концентрации вредных веществ в атмосфере экологически проблемных городов Челябинской области.
Рис.3. Структура выбросов исходящих от источников загрязнения атмосферы Челябинской области по основным группам загрязняющих веществ, в классификации Росстата(в тыс. тонн, 2016 год).
Рис. 4. Отраслевая структура выбросов загрязняющих веществ в атмосферу по Челябинской области (по основным отраслям промышленности, в % от всех выбросов в атмосферу в 2016 г.)
Подобный состав выбросов во многом определяется отраслевой структурой загрязнений (рис. 4). Большая часть промышленных выбросов в атмосферу (60 %) приходится на металлургию. Объем выбросов в этой отрасли за последние годы сокращается незначительно (за 2012-2016 - на 8 тысяч тонн ежегодно). Он уступает снижению выбросов в теплоэнергетике (9 тысяч тонн ежегодно), где общий объем выбросов в 2,5 раза меньше. Выбросы при добыче полезных ископаемых (12 тыс. тонн в год) наименее значительны (рис. 5).
Таким образом, структура и масштабы выбросов, подлежащих очистке и обезвреживанию, предопределяют главную роль металлургии в решении проблем загрязнения атмосферы Челябинской области. Здесь нужно понимать, что категория очищенных выбросов (в результате обезвреживания неоднородных по составу выбросов) в наибольшей степени связана с погрешностями оценки и занижением реальных объемов выбросов.
Обычно это связано с различием нормативного и фактического уровня очистки по целому ряду причин. Причины - неравномерная нагрузка на очистку с проблемами пикового превышения мощностей, случайные выбросы, изменения состава веществ - загрязнителей и другие. В таких условиях и погрешности учета загрязнений наибольшие: что на деле происходит с очисткой выбросов на металлургических предприятиях определить весьма сложно.
Примеры неработающих установок по очистке на крупнейшем загрязнителе Челябинска -«Мечел-коксе» уже фиксировались службой Росприроднадзора. Но существуют и другие варианты: упрощенной ускоренной «полуочистки», понижения степени опасности выбросов, неучтенных загрязнений и другие.
В такой ситуации системы очистки большого числа сложных и зачастую устаревших производств(типа коксохимических) выступают в роли «черных ящиков» с мало достоверной информативностью, попадающей затем в отчетность. В этих случаях наиболее проблемные металлургические производства нередко практически «исчезают» из актуальной экологической повестки.
При этом гораздо более «прозрачные» теплоэнергетика (со стабильным графиком производства и очистки выбросов) или добыча полезных ископаемых (где источники загрязнения атмосферы находятся на поверхности и объем выбросов во многом определяется очевидными природными факторами) оказываются в центре внимания обеспокоенной общественности и политизированных групп населения, что приводит к некорректным определениям экологических приоритетов. В прошедший год это проявлялось в очевидно непропорциональном внимании к проекту Томинского ГОКа, который буквально «выдавил» из общественной и медийной повестки более острые и сложные экологические вопросы (к ним сейчас возвращаются, хотя очень важное время потеряно).
Принципиальные решения в подобной ситуации связаны с использованием наилучших доступных технологий при комплексном социо- эколого-экономическом подходе к проблеме. Фактически при этом речь идет о задаче формирования новых регионообразующих производств на ближайшие десятилетия с наилучшими параметрами, в том числе экологическими.
Рис. 5. Отраслевая динамика: объемы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу по Челябинской области (в тыс. тонн) по основным отраслям промышленности (общий вид, динамика, тренды)
(Окончание следует)