Сажа, диоксид азота, аммиак: откуда берутся токсины в воздухе Татарстана?

Выбросы загрязняющих веществ в Татарстане снизились

Госдоклад Минэкологии РТ «О состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды РТ», по традиции, выходит в августе и содержит данные за предыдущий год.  

По итогам прошлого года общее количество выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) по Татарстану составило 443,2 тыс. тонн, что меньше валовых показателей за 2020-й на 15,7 тыс. тонн. При этом стационарные источники дали 322,5 тыс. тонн (сокращение на 1,9 тыс. тонн), передвижные – 119,7 тыс. тонн (против 134,5 тыс. тонн в 2020-м). Однако так ли все позитивно?

Оценивать качество атмосферного воздуха именно по валу – традиционный подход, применяемый в России. Но есть нюансы. Так, если объемы выбросов от стационарных источников собирает Росстат по данным специальной отчетности предприятий, то эмиссию от передвижных рассчитывают по методике, утвержденной Минприроды РФ в 2019 году.

То есть в первом случае выходит сумма выбросов из тех дымовых труб, что состоят на учете (а это, как правило, только источники крупных промышленных предприятий, а также энергетики). Во втором – получается некая оценка вклада в загрязнение воздуха, главным образом, автомобильного транспорта (вклад железнодорожного, как правило, минимален). Все эти данные всегда публикуются постфактум – сначала в регионах, потом на федеральном уровне, и показывают общую картину за год.

«За последние 20 лет экологические нормы для промышленности кардинально изменились»

По данным из госдоклада, на учете в Татарстане состоит 2,9 тыс. предприятий, имеющих 72244 стационарных источников выбросов. Годом ранее специальные отчеты сдавали 2,8 тыс. хозяйствующих субъектов (в 2019-м – 2,5 тыс.) , на балансе которых насчитывалось 69,5 тыс. источников вредных эмиссий.

Собственно, очевидный рост объемов вредных эмиссий, который заметен на графике с 2010 года (несмотря на все флуктуации), можно объяснить в том числе и расширением охвата надзора и учета – в статистику с каждым годом просто попадает все больше и больше дымовых труб. Причем зачастую – «дымящих» давно (например, в рейтинге крупнейших эмитентов за 2021 год появились такие компании, как «Татнефтеотдача» и завод «Кастамону» в ОЭЗ Алабуга, которые ранее почему-то не учитывались).

Снижение выбросов при росте количества учитываемых труб – явление достаточно редкое. Тем более что в столь индустриально развитом регионе, каким является Татарстан, промышленный рост не останавливается, появляются и новые предприятия. А вместе с ними – и новые источники загрязнения воздуха. Кроме того, активное строительство требует и новых энергетических мощностей для теплоснабжения и горячего водоснабжения сдаваемых в эксплуатацию жилых домов. Со всеми вытекающими.

Вероятно, все компании так или иначе все активнее занимаются воздухоохранными мероприятиями, внедряют различные технологии очистки отходящих газов. Как отмечал недавно генеральный директор СИБУРа Михаил Карисалов, за последние 20 лет экологические нормы для промышленности кардинально изменились: этому способствовали как развитие технологий, так и ФЗ «О наилучших доступных технологиях», а также «драконовские» штрафы, которые «простимулировали работу на предприятиях по формированию контура безопасности».

«Многие предприятия действительно внедряют природоохранные технологии, строят различные установки очистки, поскольку это стало выгоднее, чем платить штрафы», – отметил в комментарии для «Татар-информа» профессор, завкафедрой инженерной экологии Инженерного химико-технологического института Казанского национального исследовательского технологического университета (КНИТУ) Ильдар Шайхиев.

Чем мы дышим?

Из госдоклада можно узнать, какие вещества загрязняют воздух в городах Татарстана. Вообще, традиционно основными ЗВ, поступающими в атмосферный воздух вместе с выбросами предприятий различных отраслей промышленности и транспорта в России, являются пыль (или взвешенные вещества; в некоторых городах, в том числе и Татарстана, замеряют даже мелкодисперсные частицы РМ2,5 и РМ10), диоксид серы, а также окислы азота и СО – тот самый, который в дальнейшем превращается в «парниковый» СО2. Очень часто, кстати, в публикациях СМИ возникает путаница – выбросы ЗВ, то есть те, что влияют на экологию в конкретном месте, путают с выбросами парниковых газов – теми, что влияют на климат на всей планете (по крайней мере, такое влияние признается большинством ученых). На самом деле, это разные эмиссии. И климатическая повестка с экологической практически не связаны.

Качество воздуха в каждом городе определяется, главным образом, спецификой индустрии, действующей на его территории. Например, в Сибири, где преобладает угольная генерация, основной вклад в загрязнение воздуха вносят твердые частицы, а в регионах с западной стороны Урала, где энергетика работает преимущественно на газе – окислы азота. В регионах черной металлургии в выбросах преобладает СО, а в Норильске – диоксид серы.

У Татарстана в этом плане тоже есть очевидная особенность, связанная с наличием здесь более сотни предприятий топливной промышленности, на которую в общей структуре приходится свыше 33% выбросов – от добывающих подразделений «Татнефти» (включая комплекс «ТАНЕКО») и большой группы малых нефтяных компаний до «ТАИФ-НК» и «Газпром трансгаз Казани».

Еще почти 11% выбросов производят предприятия нефте- и газохимии: «Нижнекамскнефтехим», «Казаньоргсинтез», «Аммоний». Поэтому совершенно неудивительно, что основным веществом, загрязняющим атмосферный воздух в РТ, являются углеводороды, включая летучие органические соединения (ЛОС) – по итогам прошлого года, например, на них пришлось почти половина выбросов от стационарных источников: 157,4 тыс. тонн.

Этих поллютантов (загрязняющих веществ) – большой список, в который входят предельные и непредельные углеводороды, бутилацетат, этилацетат, бутанол, этанол, бутадиен, изобутилен, изопрен, метанол, ацетон, ксилол и другие. Также от топливной промышленности в воздух выбрасывается сероводород. А от предприятий нефтехимии – еще и такие специфические вещества, как бензол, изопpопилбензол, аммиак, фенол, метиленхлоpид, амилены и так далее. Такое «углеводородное» загрязнение воздуха – «цена», которую «платит» Татарстан за нахождение в группе нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих территорий мира.

Крупные предприятия внедрили природоохранные технологии

По данным госдоклада, в «Татнефти» насчитывается уже 44 действующие установки по улову легких фракций углеводородов, которыми ежегодно улавливается около 60 тыс. тонн этих выбросов. В прошлом году в компании провели реконструкцию факельных систем, смонтировав системы бессажевого горения, что привело к снижению выбросов на 2,16 тыс. тонн в год, а также установили печь УН-0,2МЗ (еще минус 0,368 тыс. тонн). А в «ТАНЕКО» оборудовали очистные сооружения газоочистными установками компании «Деконта».

На заводе бензинов «ТАИФ-НК» в 2021-м внедрили систему перепуска газовой смеси у шаровых резервуаров во время их заполнения и слива (это позволило исключить сдувки на факел у 12 резервуаров), а в реакторном блоке – добавку фирмы Grace, что помогло на 27% сократить выбросы оксидов азота.

На «Нижнекамскнефтехиме» заменили горелки на печи нагрева сырья перед подачей в реактор в процессе выделения и очистки бутадиена, оголовки на факельных стволах с производства этилена, гексанового растворителя, концентрирования изобутан – изобутиленовой фракции, а также циклоны (на более эффективные в реакторах и регенераторах) и электрофильтры. На производстве дегидрирования изобутана провели реконструкцию газоочистного оборудования, на установке огневого обезвреживания жидких отходов и химзагрязненных вод (производство стирола и полиэфирных смол) – модернизировали электрофильтры. Суммарное сокращение выбросов от реализации перечисленных мероприятий, впрочем, составило всего 1,269 тыс. тонн, что доказывает, увы, аксиому – у крупных индустриальных гигантов, как правило, потенциал природоохранных технологий весьма ограничен (радикально снизить выбросы можно только либо при смене всей производственной схемы, либо за очень-очень большие деньги, что обычно экономически бессмысленно).

«На предприятиях нефтехимического комплекса в Нижнекамске, таких как ПАО «Нижнекамскнефтехим», введено в эксплуатацию новое технологическое оборудование, что привело к существенному увеличению выбросов», – также отметили в госдокладе.

В СИБУРе «Татар-информу» подтвердили, что «динамика связана с пуском нового производства ДССК (бутадиен-стирольного синтетического каучука), увеличением выпуска продукции». Но при этом добавили, что «за последние 20 лет при двукратном росте объема производства «Нижнекамскнефтехим» снизил объем выбросов в два раза. Предприятие продолжает программу модернизации, которая в значительной степени влияет на экологичность производства». В текущем году на НКНХ, по данным компании, начат демонтаж устаревшего, неэффективного оборудования (эту работу планируется завершить к середине 2023 года). «Проведен перевод жидких отходов производств изопрена, этилена, альфа олефинов, ранее сжигаемых на собственных установках, в побочную продукцию с передачей на утилизацию в специализированные организации. Продолжается использование газовых сдувок в качестве топлива».

«Казаньоргсинтез», заявили в СИБУре, также продолжает развиваться и модернизировать производство: «За последние 20 лет рост мощности производств нашего предприятия превысил 60% (в начале 2000-х годов около 600 тыс. тонн товарной продукции, в 2021 году – порядка 1 млн  тонн). При этом негативное воздействие на окружающую среду осталось на том же уровне». На комбинате стартовала программа по демонтажу старого не действующего оборудования, выведенного ранее из эксплуатации, которая «будет иметь отложенный эффект в большей степени в 2023 году». Кроме того, на предприятии реализуется ряд мероприятий, направленных на снижение сбросов углеводородных газов на факельные системы.

Объемы сжигаемого мазута снизились

В структуре ЗВ на втором и третьем месте в Татарстане – оксиды углерода (70,4 тыс. тонн по итогам 2021 года) и азота (43,6 тыс. тонн), а замыкают первую пятерку поллютантов диоксид серы (33,9 тыс. тонн) и взвешенные вещества (12,8 тыс. тонн). Главным образом, такие выбросы производят более чем 100 предприятий энергетики, крупнейшими из которых являются подразделения «Татэнерго» и «ТГК-16», «Нижнекамская ТЭЦ» (принадлежит «Татнефти»), котельные АО «Казэнерго» и другие предприятия, обеспечивающие теплом, электроэнергией, горячей водой и паром города и населенные пункты РТ.

С учетом того, что генерация в Татарстане работает на газе, объемы сжигания которого зависят, главным образом, от того, насколько холодной или теплой выпадет зима, на суммарные объемы выбросов в энергетике Татарстана существенно влияют исключительно… объемы сжигаемого мазута. Жидкое нефтетопливо используется на источниках когенерации в качестве резервного и аварийного (таковы требования технических регламентов), в периоды ограничений газоснабжения при пониженных температурах наружного воздуха или ремонтных работах на газопроводах «Газпром Трансгаз Казани». Компании стараются использовать его по минимуму (тем более что и стоит мазут обычно очень дорого): при отсутствии нештатных ситуаций только для проверки готовности технологического оборудования для работы в отопительные сезоны.

В госдокладе специально подчеркивается, что снижение «стационарных» выбросов в 2021 году было связано с тем, что «Татэнерго», Нижнекамская ТЭЦ и ТГК-16 значительно снизили объемы сжигания этого грязного топлива. Например, расход мазута подразделениями «Татэнерго» в 2021 году снизился по сравнению с 2020 годом в 58,9 раз! Пправда, по ТЭЦ и Заинской ГРЭС разница не столь велика – 4,3 тыс. тонн в прошлом году вместо 58,8 тыс. тонн. в позапрошлом году, то есть примерно в 13 раз. Но удивляют отдельные рекорды: так, Заинская ГРЭС «Татэнерго» в 2021 году сожгла всего 87 тонн мазута, тогда как годом ранее – более 20,6 тыс. тонн , а Набережночелнинская ТЭЦ – 4 тыс. тонн вместо 38,2 тыс.

В «Татэнерго» «Татар-информу» объяснили, что «экологическая политика компании ориентирована на минимизацию негативного воздействия на окружающую среду и ограничение использования мазута в топливном балансе, так как, по сравнению с природным газом, при сжигании жидкого нефтетоплива образуются наиболее вредные загрязняющие вещества, такие как мазутная зола, сажа, диоксид серы». Рекордное снижение расходов мазута на Заинской ГРЭС в «Татэнерго» объяснили тем, что в 2020-м году «Газпром Трансгаз Казань» ограничивал поставки газа на время выполнения ремонтных работ на газопроводе, а в прошлом году со стороны поставщика все было нормально – и мазут использовали минимально только при подготовке к прохождению ОЗП.

От ТГК-16 данных в госдокладе нет. В документе отмечается, что компания предоставила сведения в тоннах условного топлива, что не позволило «привести расход топлива к единому показателю и провести анализ его расхода по видам». «Масса выбросов зависит от многих факторов – структуры топливного баланса, качества топлива, объемов отпуска тепловой энергии на теплоснабжение населения и промышленных предприятий, которая производится в комбинированном режиме совместно с производством электрической энергии. В 2021 году все эти факторы сложились таким образом, что привели к снижению массы выбросов», – объяснили «Татар-информу» в компании.

Но Нижнекамская ТЭЦ «Татнефти» также сократила сжигание жидкого нефтетоплива с 70,3 до 2,8 тыс. тонн!

«Татэнерго» планирует полностью отказаться от сжигания угля на Казанской ТЭЦ-2

По данным «Татэнерго», снижение выбросов ЗВ в целом по компании с 2020 года, в числе прочего, можно объяснить и тем, что в 2018-м на Казанской ТЭЦ-1 были введены в эксплуатацию две высокоэффективные парогазовые установки (ПГУ) общей установленной мощностью 230 МВт.

«ПГУ, по сравнению с традиционно используемыми котельными агрегатами, является наиболее “экологически чистой” энергетической установкой, использующей принципиально иной способ сжигания топлива с пониженным образованием вредных выбросов. Например, выбросы оксидов азота в отработанных газах от ПГУ при ее вводе снизилось в 2,5 раза. Кроме того, эффективность сжигания природного газа на ПГУ выше, что приводит к прямому уменьшению количества выбросов. Так, удельный расход условного топлива на отпуск электроэнергии снизился на 10,7% с соответствующим снижением и выбросов», – сообщили в компании.

Но по итогам 2022 года компания прогнозирует рост выбросов ЗВ до 14,1 тыс. тонн, что связано с ростом энергопотребления предприятиями, и соответственно, увеличением объемов выработки электроэнергии.

Тем не менее, в «Татэнерго» ежегодно реализуют мероприятия, направленные на снижение воздействия на атмосферных воздух. На этот год, например, намечены чистки подогревателей сетевой воды турбин, маслоохладителей, конденсаторов и встроенных пучков турбогенераторов, «что приведет к снижению выбросов по диоксиду азота и оксиду углерода». Также в «Татэнерго» рассчитывают полностью отказаться от сжигания угля на Казанской ТЭЦ-2 – исторически твердое топливо там используют в качестве резервного, пусть и по всего 243 тонны в год. «Решение данного вопроса позволит исключить выбросы оксидов серы, сажи, образование золошлаковых отходов», – рассказали в компании.

В ТГК-16 «Татар-информу» заявили, что в 2022-м в соответствии с прогнозом и текущей экономической ситуацией, «произойдет несущественный рост массы выбросов по отношению к 2021 году, но ниже массы выбросов 2020 года. Снижение выбросов запланировано на перспективу за счет реализации мероприятий, направленных на повышение эффективности использования энергоресурсов».

Татарстан – лидер в рейтинге регионов по развитию рынка газомоторного топлива

Общие валовые выбросы ЗВ от автомобильного и железнодорожного транспорта в РТ по итогам 2021 года составили 119,7 тыс. тонн (против 134,5 тыс. тонн в 2020-м). В суммарной эмиссии на передвижные источники приходится 27%. Это типично для столь экономически развитого региона, с многопрофильным индустриальным комплексом, как является Татарстан.

Впрочем, методика расчетов (этим занимаются в Минприроды РФ) традиционно вызывает споры в среде экспертов. Дело в том, что исходными данными для оценки является количество автотранспортных средств, зарегистрированных ГИБДД в том или ином городе. Например, в республике на 1 января 2022 года насчитывалось более 1,36 млн автотранспортных средств, в том числе 1,21 млн – личных). Тогда как ряд экспертов считает, что «плясать» нужно от других цифр – например, пропускной способности транспортной сети, а также суточного и недельного хода интенсивности движения.

Как бы там ни было, но вклад автотранспорта в общий объем загрязнения воздуха все равно нельзя недооценивать. Тем более что в крупных городах доля передвижных источников в структуре выбросов уже давно стала определяющей. Например, в Москве, Воронеже и Ростове-на-Дону она превышает 90%, и только в таком «индустриальном» городе как Красноярск выглядит относительно низкой – всего 28%. В Казани этот показатель – около 70%. Эти оценки тоже вызывают споры – но факт остается фактом: решение проблем с качеством воздуха в городах стоит искать, в том числе, и на автодорогах. Тем более что автотранспорт относится к так называемым низовым источникам загрязнения – в отличие от дымовых труб ТЭЦ или промышленных предприятий, которые обогащают верхние слои атмосферы и за счет переносов эти выбросы могут «выпадать» далеко от источников, выхлопные трубы машин травят воздух прямо в приземном слое. Сопоставимый ущерб наносят только всевозможные «кочегарки» в гаражах и торговых павильонах, частный сектор с печным отоплением и тому подобное.

Здесь Татарстану есть чем гордиться. Так, на прошлой неделе было объявлено, что республика заняла первое место в рейтинге регионов по уровню развития рынка газомоторного топлива за 2021 год среди 72 участников, набрав 87,5 балла из 100 возможных. Годом ранее республика в этом же списке была второй.

В Татарстане парк транспорта на газомоторном топливе превышает 12 тыс. единиц

По данным министерства промышленности и торговли РТ, в прошлом году физлица и компании приобрели 551 единиц различной техники, работающей на компримированном природном газе (КПГ), а также переоборудовали 1736 транспортных средств, что позволило снизить выбросы в атмосферу более чем на 3,7 тыс. тонн!

Всего же за 2010-2022 годах в республике было переоборудовано и закуплено порядка 12 тыс. единиц транспорта. Планы на этот год – еще не менее 2 тыс. единиц. При этом, что важно, на КПГ в республике главным образом переводят общественный транспорт – в общем объеме таких транспортных средств, может, и немного, но работают они наиболее интенсивно и без выходных.

«Татарстан был одним из первых регионов, который откликнулся на нашу активность по развитию рынка газомоторного топлива. Я даже скажу больше, Татарстан был первым регионом, куда мы отправились, когда компания образовалась, в начале 2013 года. Нас пригласил руководитель региона и тогда были намечены основные шаги по достижению этих результатов, которые сейчас мы видим в республике. Регион включился в развитие рынка газомоторного топлива на полную мощность. И развитие сети не останавливается», – подчеркнул и.о. генерального директора ООО «Газпром газомоторное топливо» Денис Корниенко, вспоминая о подписанном в 2013 году соглашении о сотрудничестве между Правительством РТ и компанией.

В рамках этого документа была утверждена республиканская госпрограмма «Развитие рынка газомоторного топлива на 2013-2023 годы», по которой в республике активно строят и автомобильные газонаполнительные станции (АГНКС): сейчас их уже 37 (10 ввели в эксплуатацию в прошлом году, в этом году строят еще 8), а в Менделеевске работает еще и мобильный газозаправочный комплекс. Общая проектная производительность созданной в республике сети АГНКС составляет около 300 млн кубометров КПГ в год!

В Татарстане появится сеть электрозаправок

По словам Корниенко, кроме строительства инфраструктуры и активного перевода транспорта на газ в Татарстане, лидером по выпуску газомоторного транспорта – грузовиков и автобусов – является КАМАЗ. Челнинский автогигант планирует занять и еще одну экологическую нишу как производитель пассажирских электробусов. Парк общественного транспорта, использующего для работы электроэнергию, в РТ растет и за счет закупки современных трамваев и троллейбусов. А «Сетевая компания» в настоящее время готовится строить в республике сеть из 95 электрозарядных станций (сейчас работает 14), что может подстегнуть и расширение парка электрокаров, в том числе в коммерческом сегменте.

Наконец, для снижения негативного воздействия автотранспорта на качество атмосферного воздуха в РТ следят за качеством моторного топлива. «К сожалению, отдельными АЗС республики допускаются случаи реализации некачественного бензина и дизельного топлива», – сетуют авторы госдоклада. Многочисленные рейды, проводимые надзорными органами, периодически вскрывают такие факты – виновных наказывают, но в целом проблема пока не исчезает. Хотя в городах Татарстана поэтапно меняют морально и технически устаревшие автобусы на современные, отвечающие требованиям «ЕВРО-5».

А в Казани и Набережных Челнах, кроме прочего, внедряют еще и адаптивные системы управления дорожным движением – на начало этого года в столице РТ ими было оборудовано 142 светофора, в автограде – пять. Такие устройства позволяют сократить простои автомобилей в пробках и, соответственно, снизить время работы двигателей на холостом ходу, а, значит, и объемы низовых выбросов. «Проведенный анализ эффективности работы указанных систем показал снижение время простоя автомобилей на светофорах на 11% и, соответственно снижение выбросов в атмосферу на 8%», – отмечается в госдокладе.

В финале стоит сделать важную оговорку. Информация о том, что на какой-то город в год выпало столько-то тысяч тонн разной грязи, на самом деле – и это очевидно даже простому обывателю – мало что скажет о реальной ситуации с загрязнением воздуха в конкретной точке в конкретный момент времени. Для этого правильнее следить за информацией о превышениях предельно допустимых концентраций (ПДК) различных ЗВ. Таким мониторингом в России системно занимается Росгидромет – у него самая большая в стране сеть стационарных постов наблюдения за качеством воздуха; только в Казани их 10. Гидромет РТ ежедневно и четыре раза в сутки замеряет в Казани, Набережных Челнах и Нижнекамске концентрацию самых разных примесей – от пыли, бенз(а)пирена и формальдегида до тяжелых металлов. Выездные проверки проводят и подразделения Роспотребнадзора.

По данным управления Роспотребнадзора по РТ, в 2021 году удельный вес проб атмосферного воздуха городских и сельских поселений с превышением гигиенических нормативов в среднем по республике остался на уровне 2019 года и составил 0,9% и 0,1% соответственно. В Казани, а также Заинском и Менделеевском районах, впрочем, доля таких проб была выше среднего показателя по республике – 1,75%, 1,4% и 1,68% соответственно. Тем не менее, за последние 10 лет крупные превышения ПДК наблюдались в Татарстане только в 2012 году (восемь случаев загрязнения воздуха в Бугульминском и Нижнекамском районах) и в 2013 году (в Бугульминском).

Традиционно в структуре проб наибольший объем приходится на сажу (30,5%, «привет» некачественному бензину), диоксид азота (27,9%), аммиак (13,6%), СО (12,3%), взвешенные вещества (5,8%), сероводород (2,5%), фенол (1,9%), РМ10 (2,5%), РМ2,5 (1,2%) и формальдегид (0,6%).

Но в целом, отмечают в Роспотребнадзоре, за последние три года в республике наблюдается «стабилизация негативного влияния стационарных источников выбросов городских поселений, что подтверждается результатами подфакельных и маршрутных исследований, в том числе снижением доли проб с превышением ПДК по специфическим примесям, характерным для выбросов промышленных предприятий». Кроме того, фиксируется и «снижение загрязнения, формируемого выбросами автотранспорта, что подтверждается данными исследований атмосферного воздуха в зоне влияния автомагистралей».