Оценка влияния автономных систем отопления жилых строений на загрязнение воздуха в муниципальных образованиях (на примере Байкальского региона)

В статье предложена методика расчета объема выбросов в атмосферу от автономных систем отопления (АСО) индивидуальных жилых строений на основе оценки количества и площади подворий с применением данных дистанционного зондирования, объема, вида использованного топлива и типа источника сжигания по данным опросов населения и администраций муниципальных районов и поселений. Оценка значимости АСО как источника загрязнения атмосферы проведена на трех масштабных уровнях: по структуре потребления топлива выделены регионы России, в которых наибольшее значение имеют используемые населением теплоагрегаты; в разрезе муниципальных образований для Байкальской природной территории рассчитан объем выбросов от печного топлива, выделены типы территорий по структуре источников выбросов и для населенных пунктов проведена оценка роли АСО в загрязнении жилой зоны. Выявлено, что сжигание печного топлива является доминирующим источником выбросов (свыше 90%) для большей части Байкальского региона. Выбросы индивидуальных жилых строений при использовании угля и дров, в отличие от ТЭЦ и котельных, в большинстве случаев приводят к значительному воздействию на качество атмосферного воздуха (до 4,9 ПДК твердых частиц и диоксида серы), причем ареалы такого воздействия ограничены жилой зоной населенных пунктов. Стратегии снижения загрязнения определяются положением территории, характером расселения, уровнем доходов, сложившейся структурой потребления топлива, наличием разрабатываемых месторождений угля и другими факторами.

1. Антонов Е.В., Беляев Ю.Р., Битюкова В.Р., Бредихин А.В., Дехнич В.С., Еременко Е.А., Колдобская Н.А., Прусихин О.Е., Сафронов С.Г. Интегральная оценка антропогенного воздействия на Байкальской природной территории: методические подходы и типология муниципальных районов // Изв. РАН. Сер. геогр. 2023. № 3. С. 430–447. DOI: 10.31857/S2587556623030032.

2. Битюкова В.Р., Дехнич В.С., Петухова Н.В. Влияние ГРЭС на загрязнение воздуха городов России // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2021. № 4. С. 38–51.

3. Волкодаева М.В., Карелин А.О., Ломтев А.Ю., Канчан Я.С., Левкин А.В., Тимин С.Д. Учет выбросов загрязняющих веществ от автономных источников теплоснабжения индивидуальных жилых домов при проведении сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха для населенных пунктов // Гигиена и санитария. 2023. Т. 102. №. 2. С. 141–147. DOI: 10.47470/0016-9900-2023-102-2-141-147.

4. Вологжина С.Ж. Оценка пространственно-временного распределения антропогенных примесей в атмосфере Прибайкалья: автореф. дис. … канд. геогр. наук. Улан-Удэ, 2012. 22 с.

5. Государственный доклад «О состоянии озера Байкал и мерах по его охране в 2022 году». Иркутск: Ин-т географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2021. 360 с.

6. Драбкина Е.В., Елсуков А.В. Оценка энергоэффективности автономных источников теплоснабжения // Наука и техника транспорта. 2019. № 3. С. 88–92.

7. Иванов В.А. Исследование целесообразности использования автономных систем теплоснабжения на Севере // Актуальные вопросы технических наук: материалы Междунар. науч. конференции (г. Пермь, июль 2011 г.). Пермь: Меркурий, 2011. С. 57–58.

8. Карелин А.О., Ломтев А.Ю., Фридман К.Б., Еремин Г.Б., Панькин А.В. Выявление источников выбросов загрязняющих веществ, вызывающих жалобы населения на неприятные запахи. Гигиена и санитария. 2019. Т. 98. № 6. С. 601–607. DOI: 10.18821/0016-9900-2019-98-6-601-607.

9. Кошелева Н.Е., Касимов Н.С., Бажа С.Н., Гунин П.Д., Голованов Д.Л., Ямнова И.А., Энхамгалан С. Загрязнение почв тяжелыми металлами в промышленных городах Монголии // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2010. № 3. С. 20–27.

10. Костылева Н.В., Дьяков М.С., Кварцхава К.Р. Сравнительный анализ подходов к расчету выбросов в атмосферный воздух от индивидуальных теплоагрегатов // Проблемы региональной экологии. 2021. № 6. С. 108–112.

11. Любов В.К., Попов А.Н., Попова Е.И., Малыгин П.В., Солнышкова Л.М. Исследование эффективности сжигания древесного биотоплива в теплогенерирующей установке // Лесной журнал. 2017. № 4. С. 149–161.

12. Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 20 Гкал в час. М.: Госкомэкология РФ, 1999. 76 с.

13. Михайлюта С.В., Леженин А.А. Влияние выбросов автономных источников теплоснабжения на загрязнение атмосферного воздуха // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2022. Т. 4. С. 116–123.

14. Соколов Б.А. Паровые и водогрейные котлы малой и средней мощности: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. 3-е изд., стер. М.: Академия, 2011. 128 с.

15. Cорокина О.И., Кошелева Н.Е., Касимов Н.С., Голованов Д.Л., Бажа С.Н., Доржготов Д., Энх-Амгалан С. Тяжелые металлы в воздухе и снежном покрове Улан-Батора // География и природные ресурсы. 2013. № 3. С. 159–170.

16. Тикунов В.С., Черешня О.Ю., Грибок М.В., Яблоков В.М. Методика оценки регионов России по уровню загрязнения воздуха // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2017. № 5. с. 43–48.

17. Толстова Ю.И., Овчинников А.А. Загрязнение воздушного бассейна городов выбросами источников теплоснабжения // Сб. ст. VI Международной конференции: Проблемы безопасности строительных критичных инфраструктур SAFETY2020. Екатеринбург, 2020. С. 188–192.

18. Cheng Y., Engling G., He K.-B. et al. Biomass burning contribution to Beijing aerosol, Atmos. Chem. Phys., 2013. vol. 13, no. 15, p. 7765–7781, DOI: 10.5194/acp-13-7765-2013.

19. Fadel M., Ledoux F., Seigneur M. et al. Chemical Profiles of Pm2.5 Emitted from Various Anthropogenic Sources of the Eastern Mediterranean: Cooking, Wood Burning, and Diesel Generators, Environmental Research, 2022, vol. 211, 113032.

20. Household use of solid fuels and high temperature frying, IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, 2010, vol. 95, p. 1–424.

21. Garland R., Yang H., Schmi O. et al. Aerosol optical properties in a rural environment near the mega-city Guangzhou, China: Implications for regional air pollution, radiative forcing, and remote sensing, Atmos. Chem. Phys., 2008, vol. 8, no. 3, p. 5161–5186, DOI: 10.5194/acpd-8-6845-2008.

22. Padoan S., Zappi A., Adam T. et al. Organic Molecular Markers and Source Contributions in a Polluted Municipality of North-East Italy: Extended Pca-Pmf Statistical Approach, Environmental Research, 2020, vol. 186, 109587, DOI: 10.1016/j.envres.2020.109587.

23. Perera F. Pollution from fossil-fuel combustion is the leading environmental threat to global pediatric health and equity: Solutions exist, Int. J. Environ. Res. Public Health, 2018, vol. 15(1), 16, DOI: 10.3390/ijerph15010016.

24. Благоустройство жилищного фонда по субъектам Российской Федерации. Росстат. URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Jil_bl.xls; https://gks.ru/dbscripts/munst/munst25/DBInet.cgi#1 (дата обращения 08.07.2022).

25. Информация о выбросах загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников (2ТП (воздух)) за 2018–2022 гг. // База данных Росприроднадзора (Федеральная служба по надзору в сфере природопользования). URL: https://rpn.gov.ru/openservice/analytic-data/statistic-reports/air-protect/ (дата обращения 08.07.2022).

26. Методы расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе (утв. Приказом Минприроды РФ № 273 от 06.06.2017 «Об утверждении методов расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе»). URL: https://minjust.consultant.ru/documents/36322?items=1 (дата обращения 22.05.2022).

27. Отопление жилья древесиной и углем: воздействие на здоровье человека и варианты политики в Европе и Северной Америке // Доклад Совместной целевой группы по аспектам воздействия загрязнения воздуха на здоровье человека. ООН. Европейская экономическая комиссия Исполнительный орган по Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния. Тридцать третья сессия. Женева, 8−12 декабря 2014 года. URL: https://unece.org/fileadmin/DAM/env/documents/2014/ (дата обращения 08.02.2023).

28. Сведения об использовании топливно-энергетических ресурсов. Федеральная служба государственной статистики (Росстат). ЕМИСС, 2022. URL: https://www.fedstat.ru/indicator/58486 (дата обращения 05.02.2023).

29. Показатели муниципальных образований // Федеральная служба государственной статистики (Росстат), 2022. URL: http://www.gks.ru (дата обращения 08.07.2022).

30. Экологический мониторинг озера Байкал. Информационный ресурс. URL: http://www.baikalake.ru/about/uvpn/ (дата обращения 26.12.2022).

31. Energy access and Air pollution, International Energy Agency, 2016, URL: https://www.iea.org/reports/energy-ac-cess-and-air-pollution (дата обращения 26.12.2022).