Влияние ГРЭС на загрязнение воздуха городов России

В статье рассмотрены основные тенденции в характере загрязнения атмосферы крупными тепловыми электростанциями. Выделены этапы формирования сети современной энергосистемы России, в процессе которых станции строились все дальше от городов, постепенно смещаясь из крупных в средние и малые города и поселки городского типа. Государственные районные электростанции (ГРЭС) как базовый элемент энергосистемы страны значительно больше зависят от экономической ситуации, чем ТЭЦ. В кризисные годы объем производства и потребления топлива на них сокращается быстрее. Динамика и структура выбросов на ГРЭС определяется сочетанием трех ключевых факторов: загруженностью мощностей, структурой топливного баланса и модернизацией мощностей с созданием новых эффективных очистных сооружений. Вклад газовой генерации на ГРЭС в объем выбросов в три раза меньше, чем в их суммарную установленную мощность. Напротив, доля угольной генерации в суммарном объеме выбросов увеличилась за последние 10 лет до 78%, что в 2,7 раза превышает вклад этих станций в установленную мощность. Современный период характеризуется не столько строительством новых, сколько модернизацией станций первого поколения, что определяет снижение объемов выбросов, изменение их структуры и сжатие ареалов загрязнения. На примере Каширской ГРЭС показано, что в результате модернизации сократился объем выбросов в атмосферу. Наибольший вклад в увеличение приземных концентраций поллютантов вблизи Каширской ГРЭС вносят выбросы взвешенных частиц и диоксида серы, а наименьший – выбросы оксида углерода.

1. Битюкова В.Р., Бурденко В.О., Урезченко В.М. Новые методы изучения ареалов атмосферного загрязнения предприятий теплоэнергетики (на примере Московской области) // Проблемы региональной экологии. 2003. № 5. С. 29–39.

2. Битюкова В.Р., Петухова Н.В. Региональные и субрегиональные контрасты промышленного загрязнения воздушного бассейна России в 2008–2016 гг. // Экология и промышленность России. 2018. № 5. С. 17–23. DOI: 10.18412/1816-0395-2018-5-17-23. ГОСТ Р 51586-2000. Угли бурые, каменные и антрациты Кузнецкого и Горловского бассейнов для энергетических целей. Технические условия. М.: Издательство стандартов, 2003. 10 с.

3. ГОСТ Р 51972-2002. Угли Восточной Сибири для энерготехнологических целей. Технические условия. М.: Издательство стандартов, 2003а. 7 с.

4. ГОСТ Р 51971-2002. Угли Восточной Сибири для энергетических целей. Технические условия. М.: Издательство стандартов, 2003б. 6 с.

5. ГОСТ Р 50831-95. Тепломеханическое оборудование. Общие технические требования. М.: Издательство стандартов, 1996. 24 с.

6. Грачев В.А. Энергетические технологии и устойчивое развитие // Экология и промышленность России. 2019. № 10. С. 56–60. DOI: 10.18412/1816-0395-2019-10-61-65.

7. Демин В.Ф., Васильев А.П., Крылов Д.А. Процедуры и методы сравнительной оценки экологического риска для разных способов производства электроэнергии // Проблемы оценки риска загрязнения поверхностных и подземных вод в структуре ТЭК: сб. науч. тр. / ОАО «Газпром»; ООО «ВНИИгаз». М.: Наука, 2001. С. 135–145.

8. Дмитриевский А.Н., Мастепанов А.М., Кротова М.В. Энергетические приоритеты и безопасность России (нефтегазовый комплекс) / под ред. А.М. Мастепанова. М.: ООО «Газпром экспо», 2013. 336 с.

9. Крылов Д.А., Крылов Е.Д., Путинцева В.П. Оценки выбросов в атмосферу SO2, NOx, твердых частиц и тяжелых металлов при работе ТЭС, использующих кузнецкий и канско-ачинский уголь // Бюллетень по атомной энергии. 2005. № 4. С. 32–36.

10. Ревич Б.А. Мелкодисперсные взвешенные частицы в атмосферном воздухе и их воздействие на здоровье жителей мегаполисов // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. 2018. Т. ХХIX. № 3. С. 53–78.

11. Юдович Я.Э., Кертис М.П. Токсичные элементы-примеси в ископаемых углях. М.; Берлин: Директ-Медиа, 2015. 648 с.

12. Bityukova V.R., Kasimov N.S. Atmospheric pollution of Russia’s cities: assessment of emissions and immissions based on statistical data, GEOFIZIKA, 2012, vol. 29, p. 53–67.

13. Zhu C., Tian H., Hao J. Global anthropogenic atmospheric emission inventory of twelve typical hazardous trace elements, 1995– 2012, Atmospheric Environment, 2020, vol. 220, p. 117061, DOI: 10.1016/j.atmosenv.2019.117061.

14. Douglas W., Dockery Sc.D. Cardiovascular Risks from Fine Particulate Air, New England Journal of Medicine, 2007, vol. 356, no. 5, p. 511–513.

15. Благодарности. Работы выполнены при поддержке Российского научного фонда (проект № 19-77- 30004) и в рамках Программы развития Междисциплинарной научно-образовательной школы Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды». близости от станции. Одновременно, влияние в значительной степени смещается за пределы городских территорий, что вписывается в общий тренд сдвигов атмосферного загрязнения, характерного для большинства отраслей промышленности.

16. Henkel J., Kunde R., Gaderer M., Erdmann G. Assessment of Global Emissions, Local Emissions and Immissions of Different Heating Systems, Sustainability, 2009, vol. 1, p. 494–515.

17. Kumar U., Jain V.K. Time series models (Grey-Markov, Grey Model with rolling mechanism and singular spectrum analysis) to forecast energy consumption in India, Energy, 2010, no. 35, p. 1709–1716.

18. Nagvi A., Zwickl K. Fifty shades of green: Revisiting decoupling by economic sector and air pollutants, Ecological Economics, 2017, vol. 133, p. 111–126.

19. Pacyna E.G., Pacyna J.M., Sundseth K., Munthe J., Kindbom K., Wilson S., Steenhuisen F., Maxson P. Global emission of mercury to the atmosphere from anthropogenic sources in 2005 and projections to 2020, Atmospheric Environment, 2010, vol. 44, р. 2487–2499.

20. Pope C.A. Health Effects of Fine Particulate Air Pollution: Lines that Connect, Journal of Air & Waste Management Association, 2006, vol. 56, p. 709–742.

21. The World Atlas of Atmospheric Pollution. R.S. Sokhi (еd.), Anthem Press, 2008, 345 p.

22. Tian H.Z., Zhou J.R., Zhu C.Y., Zhao D., Gao J.J., Hao J.M., He M.C., Liu K.Y., Wang K., Hua S.B. A Comprehensive global inventory of atmospheric antimony emissions from anthropogenic activities, 1995–2010, Environmental Science & Technology, 2014, vol. 48, p. 10 235–10 241.

23. Timofeev I., Kosheleva N., Kasimov N. Health risk assessment based on the contents of potentially toxic elements in urban soils of Darkhan, Mongolia, Journal of Environmental Management, 2019, vol. 242, p. 279–289.

24. Электронные ресурсы База данных Росприроднадзора. 2018. URL: http://rpn.gov.ru/opendata (дата обращения 08.07.2020).

25. Ежегодник загрязнения атмосферы в городах на территории России за 2018 год. СПб., 2018. 234 с. URL: http://www.meteorf.ru/product/infomaterials/ezhegodniki/ (дата обращения 06.07.2020).

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 22.05.2020).

27. Основные показатели окружающей среды: статистический бюллетень. М.: Федеральная служба государственной статистики (Росстат), 2009, 2011, 2013, 2015, 2017, 2019. URL: http://www.gks.ru (дата обращения 10.06.2020).

28. Охрана окружающей среды в России // Статистический сборник. М.: Росстат, 2010, 2012, 2014, 2016, 2018, 2019. URL: http://www.gks.ru (дата обращения: 10.02.2020).

29. Показатели муниципальных образований. Федеральная служба государственной статистики (Росстат). 2018. URL: http://www.gks.ru (дата обращения 10.07.2020).

30. Промышленность России. Росстат. 2019. URL: http://www.gks.ru (дата обращения 20.11.2019).

31. Сжигание топлива на крупных установках в целях производства энергии. М.: Бюро НДТ, 2017. URL: http://old.gost.ru/wps/wcm/connect/e7a9078043db0e39914fd567c7308a4d/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB_16.1.pdf?MOD=AJPERES (дата обращения 22.05.2020).

32. Dry Deposition. EMEP Report 1, 2003, part 8, URL: http://emep.int/UniDoc/node11.html (дата обращения 20.11.2019).

33. European Space Agency (ESA), 2015, Climate research data package (CRDP), URL: http://maps.elie.ucl.ac.be/CCI/viewer/download.php (дата обращения 20.01.2020).

34. IPCC 2006, 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme, H.S. Eggleston, L. Buendia, K. Miwa, T. Ngara and K. Tanabe (eds.), Published IGES, Japan, URL: https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/pdf/1_Volume1/V1_0_Cover.pdf.