О необходимости внедрения экологических нормативов

О необходимости внедрения экологических нормативов
качества атмосферного воздуха в систему нормирования выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу с целью сохранения растительности
исторических парков Санкт-Петербурга и окрестностей
ОАО "НИИ Атмосфера" г. Санкт-Петербург
Шарыгина И.О., Курочкина Н.А., Корсакова Е. А.
Одной из важных проблем современности является сохранение окружающей
природной среды для настоящих и будущих поколений.
Ключевым фактором, оказывающим негативное воздействие на состояние
окружающей среды в Санкт-Петербурге и его окрестностях, является загрязнение
воздушного бассейна, которое зависит от выбросов предприятий и
автотранспорта.
Согласно экологической политике Санкт-Петербурга на 2008 - 2012 годы,
утвержденной Правительством Санкт-Петербурга " 1662 от 25 декабря 2007 года,
охрана, содержание и восстановление зеленых насаждений Санкт-Петербурга, а
также сохранение и развитие особо охраняемых природных территорий СанктПетербурга являются одними из приоритетных направлений [1].
Среди многочисленных достопримечательностей Санкт-Петербурга и его
окрестностей, особое место занимают парки и садово-парковые ансамбли.
По состоянию на 1 января 2009 года на территории Санкт-Петербурга
находится 1925 объектов зеленых насаждений общего пользования, в том числе:
215 бульваров (1003.9 га), 7 набережных (6.4 га), 59 парков (3193.8 га), 160 садов
(658.9 га), 689 скверов (1027.7 га), 787 озелененных улицы (1207.2 га) и 8
объектов прочего озеленения (140.8 га).
В центре города расположены такие прекрасные образцы садово-паркового
искусства как Летний Сад, Михайловский сад, входящие в ансамбль Марсова
Поля, а также Таврический, Юсуповский и Екатериненский сады,
Александровский парк, являющиеся наравне с архитектурой дворцов, усадеб и
каналов, своеобразным памятником минувших исторических эпох. Садовые
ансамбли пригородных резиденций Санкт-Петербурга, такие как, например,
парковая зона Петродворца, а также сады г. Стрельна в свое время признавались
лучшими в Европе. Кроме того, на территории Санкт-Петербурга расположены
шесть особо охраняемых природных территорий (ООПТ).
К сожалению, необходимо отметить, что зеленые насаждения,
расположенные в городской черте находятся под постоянным воздействием
антропогенных факторов. В числе наиболее распространенных факторов
экологического риска чаще других называются загрязнение воздушного бассейна
(90% респондентов) и, как следствие, деградация растительного покрова (около
70%) [2].
В 2008 году количество сильно ослабленных деревьев в Санкт-Петербурге
увеличилось на 12% по сравнению с предыдущими годами, число здоровых
уменьшилось более чем в 2 раза, а количество усыхающих деревьев возросло в
полтора раза. Таким образом, состояние древостоя в городе в целом ухудшилось
[3].
1
Поэтому ухудшение экологической обстановки во многих российских
городах, в т. ч и Санкт-Петербурге, вызывает необходимость пересмотра
концепций нормирования выбросов загрязняющих веществ в атмосферном
воздухе и разработки новых нормативов качества природной среды, включая
нормативы качества атмосферного воздуха, установленные для растительности.
Действующая система нормируемых показателей в области охраны
атмосферного воздуха носит чисто гигиенический характер и не ориентирует
систему воздухоохранной деятельности на защиту объектов окружающей среды.
Вместе с тем установлено, что реакция растительных сообществ на загрязнение
атмосферного воздуха происходит при концентрациях ниже действующих
санитарно-гигиенических нормативов.
Большая чувствительность растений к низкому качеству атмосферного
воздуха объясняется
наличием у растений высокочувствительного
фотосинтетического аппарата. Попутно, а иногда в ущерб ассимиляции двуокиси
углерода, растительность поглощает из воздуха загрязняющие вещества.
Наиболее токсичными для растительности загрязняющими веществами являются
фтор и его газообразные соединения, хлор и хлористый водород, диоксид серы,
оксиды азота, озон, аммиак, углеводороды, угарный газ, сероводород и пр. кислые
газы. Данные вещества характеризуются прямым (через атмосферу) воздействием
на растительные сообщества.
К настоящему времени выполнено много работ, посвященных анализу
воздействия загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на растительность.
Установлено, что вокруг промышленных объектов или крупных городов
обычно выявляется импактная зона или зона поражения растительности и
загрязнения среды, а также фоновая зона. Первую зону разделяют еще на ряд зон:
1 – зона сильного поражения растительности (промышленная пустыня),
2 – зона среднего поражения растительности,
3 – зона слабого поражения растительности.
Для 1-ой зоны – сильного поражения растительности характерны такие
признаки как разрушение древесного яруса, сохранение лишь отдельных сильно
угнетенных экземпляров деревьев. Травяной покров представлен одним-двумя
видами злаков. Лишайниковый покров отсутствует [4].
Подзоны (2 и 3) выделяются по степени уменьшения радиального
годичного прироста деревьев, снижения высоты деревьев, возраста и количества
хвои на годичных отрезках побегов у хвойных пород, по степени некротизации
(ожоги) листьев и хвои и другим признакам и их границы могут быть определены
только по результатам специальных исследований.
Наличие и размеры этих зон зависят от мощности выбросов, климатических
условий, направления господствующих ветров, рельефа местности.
При этом отмечается следующее:
 зоны хронического повреждения растительности промышленными
газами обнаруживаются от источников эмиссий в среднем на
расстоянии 20-40 км, а зоны острых повреждений на расстоянии до 1-3
км [4].
 В экстремальных условиях зона острых повреждений может
увеличиваться.
Например, в тундровой зоне вокруг заводов и
2
теплоэлектростанций
наблюдаются
острые
повреждения
растительности на расстоянии до 5-7 км.
 Влияние крупных промышленных центров на растительность
проявляется, в основном, на расстоянии до 50-100 км [5].
 Вблизи мегаполисов невидимые повреждения растительности
наблюдаются на расстоянии 80-100 км и более [4].
В связи с вышесказанным, для сохранения наземных экосистем необходимы
иные принципы нормирования, называемого "экологическим", которое
гарантирует сохранность наиболее чувствительных, чем человек элементов
экосистемы.
Возможность введения экологических нормативов качества атмосферного
воздуха в систему воздухоохранной деятельности в дополнение к действующим
санитарно-гигиеническим нормативам прописана в ст. 1,11,16 Федерального
закона «Об охране атмосферного воздуха» № 96-ФЗ от 4 мая 1999 г (с
изменениями на 27 декабря 2009 года) [6], ст. 21 Федерального закона «Об
охране окружающей среды» № 7-ФЗ от 10 января 2002 г. (с изменениями на 27
декабря 2009 года) [7] и Постановлении Правительства Российской Федерации
от 2 марта 2000 г. №182 (с изменениями на 22 апреля 2009 года) [8].
Впервые в российской природоохранной практике необходимость
применения экологических нормативов качества атмосферного воздуха возникла
с целью предотвращения гибели деревьев в музее-усадьбе «Ясная Поляна» и
пересмотра нормативов ПДВ предприятий Щекинско-Тульского региона. В 1984
году профессором Николаевским В.С были разработаны и согласованы
«Временные нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих
веществ в атмосферном воздухе, оказывающих вредное воздействие на лесные
насаждения в районе музея-усадьбы Ясная поляна» [9] для 13-ти загрязняющих
веществ (табл. 1)
Таблица 1
Временные нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих
веществ в атмосферном воздухе, оказывающих вредное воздействие на лесные
насаждения в районе музея-усадьбы "Ясная Поляна"
ПДК мг/м3
Вещества
диоксид азота
диоксид серы
аммиак
бензол
взвеш. вещ-ва
метанол
углерода оксид
пары серной к-ты
сероводород
соед. фтора газообр.
для человека
Мр
0,2
0,5
0,2
0,3
0,5
1,0
5,0
0,3
0,008
0,02
Сс
0,04
0,05
0,04
0,1
0,15
0,5
3,0
0,1
0,005
для древесных пород
Мр
0,04
0,3
0,1
0,1
0,1
0,2
3,0
0,1
0,008
0,02
Сс
0,02
0,015
0,04
0,04
0,05
0,05
1,0
0,03
0,008
0,003
3
формальдегид
хлор
циклогексан
0,035
0,1
1,4
0,03
0,03
-
0,02
0,025
0,2
0,003
0,015
0,2
Для территории Братского района Иркутской области в 1995 году
Минприроды России и Федеральной службой лесного хозяйства Российской
Федерации утверждены предельно допустимые концентрации вредных веществ в
атмосферном воздухе зон произрастания лесообразующих древесных пород [10].
ПДК разработаны для 2-х типов растительности (хвойных и древесных пород
деревьев) для 3-х загрязняющих веществ (табл. 2)
Таблица 2
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе
зон произрастания лесообразующих древесных пород для территории Братского
района Иркутской области (ПДКд)
ПДКд, мг/м3
Загрязняющие
вещества
диоксид азота
диоксид серы
фтористый водород
Хвойные породы (сосна)
Лиственные породы (береза)
Мр
Сс
Мр
Сс
0,05
0,35
0,006
0,02
0,03
0,0004
0,07
0,45
0.008
0,03
0,04
0,0006
Перечисленные выше нормативы были разработаны на основе санитарногигиенического подхода, когда ПДК определяется за 20-30 минутный интервал
времени (максимальная разовая концентрация), а также при непрерывном отборе
- 24 ч или с равными интервалами между отборами не менее 4-х раз в сутки
( среднесуточная концентрация).
К сожалению надо признать, что данные нормативы не использовались и не
используются в настоящее время при нормировании выбросов загрязняющих
веществ для природопользователей разного уровня.
Данные нормативы прекрасно вписываются в действующую в нашей стране
систему нормирования. Инструментом для их использования является
Общесоюзный нормативный документ (ОНД-86) "Методика расчета
концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в
выбросах предприятий" [11], с использованием которого рассчитываются
нормативы предельно-допустимых выбросов загрязняющих веществ для
предприятий. Нормирование выбросов загрязняющих веществ производится с
учетом только гигиенических критериев качества атмосферного воздуха
населенных мест, для которых Минздравом установлены соответствующие
нормативы (ПДК максимально разовая, ПДК среднесуточная и ОБУВ –
ориентировочно безопасный уровень воздействия). Количество вредных веществ,
для которых разработаны такие критерии уже приближается к двум тысячам, и
4
разработки для других веществ продолжаются. Однако, это не приводит к
значительному улучшению качества окружающей среды, в т. ч экосистем.
Разработанные нормативы концентраций загрязняющих веществ для
растительности, основанные на максимальных разовых и среднесуточных
концентрациях загрязняющих веществ, являются признанными, но не отражают в
полной мере специфику влияния химических загрязнителей на растительные
сообщества.
Наиболее характерными с точки зрения длительного воздействия на
растительность являются среднегодовые концентрации загрязняющих веществ.
Даже при невысоком уровне загрязнения негативное влияние на растительность
не только поддерживается, но и усиливается. Действуя постепенно и не оказывая
заметного влияния на состояние растительности, загрязняющие вещества имеют
способность накапливаться, при этом наблюдается хроническое повреждение,
которое сопровождается ухудшением роста, снижением таксационных
показателей древостоев и повышенным опадом деревьев. Поэтому длительное
действие промышленных выбросов является одной из основных причин
ослабления и усыхания лесов.
Опыт использования среднегодовых концентраций накоплен в странах
Европейского союза. В большинстве зарубежных стран в настоящее время
разработано и действует природоохранное законодательство, включающее
установление стандартов качества атмосферного воздуха, как для человека, так и
для окружающей среды.
В международной природоохранной деятельности применяется понятие
«Критический уровень» (critical level, CLE), концентрация в атмосфере
загрязняющего вещества, выше которой происходят неблагоприятные
воздействия на отдельные виды растений и экосистемы в целом.
Директивой 2008/50/ЕС Европейского парламента и Совета от 21 мая 2008
года о качестве атмосферного воздуха и чистом воздухе для Европы [12]
установлены предельные значения среднегодовых концентраций для
растительности, которые наиболее характерных с точки зрения длительного
воздействия (табл. 3).
Данные нормативы разработаны на основе
экспериментальных и
многолетних полевых исследований за состоянием растительности под действием
промышленного загрязнения атмосферного
воздуха с учетом физикогеографических, экологических условий и состава растительности различных
природных территорий Европы (от тундровой зоны до зоны субтропиков). При
установлении данных критических уровней были проведены исследования на
таких типах растительности как лишайники, высшая древесная и хвойная
растительность
разных
пород,
травянистая
растительность
и
сельскохозяйственные культуры.
Таблица 3
Директива 2008/50/ЕС Европейского парламента и Совета
от 21 мая 2008 года о качестве атмосферного воздуха
и чистом воздухе для Европы
Период осреднения
Критический Допустимое отклонение
уровень
5
Диоксид серы
Календарный год и
зимний период (с 1
октября по 31 марта)
0,020 мг/м3
нет
Оксиды азота
Календарный год
0,03 мг/м3
нет
Это дает возможность использовать установленные европейские критические
уровни для
растительности, произрастающей на территории Российской
Федерации, в т. ч и на территории Санкт-Петербурга и его окрестностей.
Применение среднегодовых пороговых концентраций в атмосферном воздухе
для растительности в системе нормирования выбросов Российской Федерации
возможно с применением «Методики расчета осредненных за длительный период
концентраций, выбрасываемых в атмосферу вредных веществ», разработанной ГГО
им. А.И. Воейкова и прошедшей апробацию в НИИ Атмосфера.
Контроль концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе
максимальных разовых, среднесуточных, и среднегодовые выполняется в
соответствии с ГОСТ 17.2.3.01-86. Правила контроля качества воздуха населенных
пунктов [13].
Анализ состояния атмосферного воздуха по данным постов
автоматизированной системы мониторинга (АСМ) [3], вблизи которых
расположены исторические парки Санкт-Петербурга и его окрестностей, показал
практически повсеместное превышение как российских, так и европейских
нормативов качества атмосферного воздуха, установленных для растительности.
В приложении 1 представлена сравнительная оценка качества атмосферного
воздуха для диоксида азота, диоксида серы и взвешенным веществам на
территориях исторических парков Санкт-Петербурга и его окрестностей с учетом
санитарно-гигиенических нормативов и экологических нормативов, в качестве
которых были использованы Временные нормативы предельно допустимых
концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, оказывающих
вредное воздействие на лесные насаждения в районе музея-усадьбы "Ясная
Поляна"[9].
Данные по среднегодовому загрязнению атмосферного воздуха по диоксиду
азота и диоксиду серы в центральных районах города [3], где расположено
значительное количество исторических парков города, показывают устойчивое
превышение европейских нормативы качества атмосферного воздуха для
растительности по азоту диоксиду (Приложение 2).
В связи с вышесказанным, введение экологических нормативов качества
атмосферного воздуха для растительности исторических парков СанктПетербурга и его окрестностей является актуальной и необходимой мерой,
которая позволит не только обеспечить оптимальные условия для сохранения
зеленых насаждений Санкт-Петербурга, но и, в конечном счете, решить проблемы
по поддержанию экологического равновесия и устойчивого развития территорий.
На протяжении последнего ряда лет ОАО "НИИ Атмосфера" занимается
вопросами дополнения сложившейся в стране системы нормирования выбросов
6
загрязняющих веществ использованием экологических нормативов качества
атмосферного воздуха.
Разработан ряд нормативно-методических документов, направленных на
внедрение экологических нормативов качества атмосферного воздуха в систему
нормирования выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
В основу разработки концепции разработки и применения экологических
нормативов качества атмосферного воздуха положен ряд принципов.
1. Для сбалансированного решения проблем социально-экономического
развития и обеспечения оптимальных условий для сохранения
естественных экосистем экологические нормативы качества атмосферного
воздуха должны быть в обязательном порядке введены для сохранения
ООПТ, вне зависимости от их расположения по отношению к
промышленным предприятия, промышленным узлам, городам и
автомагистралям, а также они могут быть введены для экосистем, которые
имеют особое природоохранное, научное, историко-культурное,
эстетическое, сельскохозяйственное и иное ценное значение для субъекта
Российской Федерации.
2. На территории городов и других урбанизированных территориях введение
экологических нормативов качества атмосферного воздуха могут быть
введены для сохранения растительности исторических парков, скверов,
ботанических садов и других объектов зеленых насаждений городского
поселения по мнению администрации города.
3. Для растительности экологических систем территории Российской
Федерации в целом могут быть введены федеральные экологические
нормативы качества атмосферного воздуха по примеру опыта
Европейского Союза.
4. Для растительности природных территорий отдельных субъектов
Российской Федерации могут быть разработаны и введены региональные
экологические нормативы качества атмосферного воздуха с учетом их
ландшафтных и климатических особенностей.
5. Региональные экологические нормативы качества атмосферного воздуха
разрабатываются в случае, если значения федеральных экологических
нормативов не обеспечивают оптимальные условия для сохранения ООПТ
и естественных экосистем по причине природных особенностей
территорий, назначения природных и природно-антропогенных объектов.
При этом численные значения экологических нормативов качества
атмосферного воздуха, разработанные для конкретных природных
территорий отдельных субъектов Российской Федерации, не могут быть
выше значений нормативов, установленных на федеральном уровне.
6. Экологические нормативы качества атмосферного воздуха должны быть
использованы при
утверждении ПДВ для природопользователей,
разработке проектов строительства и реконструкции предприятий и
сооружений, в чьи зоны влияния попадают ООПТ и зеленые зоны,
имеющие ценное значение для субъекта федерации,
разработке
градостроительных планов и т. п..
Для сохранения растительности исторических парков Санкт-Петербурга и его
окрестностей предлагаем установить в качестве экологических нормативов
7
европейские нормативы качества атмосферного воздуха для растительности на
уровне значений среднегодовых концентраций 0,020 мг/м3 для SO2 и 0,030 мг/м3
для NOх. Соблюдение данных нормативов качества атмосферного воздуха может
повлечь за собой снижение выбросов загрязняющих веществ от крупных
природопользователей, а также проведению мероприятий по снижению выбросов
от автотранспорта на автомагистралях Санкт-Петрбурга.
Литература
1. Экологическая политика Санкт-Петербурга на 2008-2012 годы. - СПб.
2007.
2. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды
Российской Федерации в 2008 году. – М. 2009.
3. Охрана окружающей среды, природопользование и обеспечение
экологической безопасности в Санкт-Петербурге в 2007 году. - СПб. 2008.
4. Николаевский В.С. Экологическая оценка загрязнения среды и состояния
наземных экосистем методами фитоиндикации. - Пушкино.2002.
5. Павлов И.Н. Древесные растения в условиях техногенного загрязнения –
Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2005.
6. Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» № 96-ФЗ от 4 мая
1999 г (с изменениями на 27 декабря 2009 года).
7. Федерального закона «Об охране окружающей среды» № 7-ФЗ от 10
января 2002 г. (с изменениями на 27 декабря 2009 года).
8. Постановлении Правительства Российской Федерации от 2 марта 2000 г.
№182 (с изменениями на 22 апреля 2009 года).
9. Временные
нормативы
предельно
допустимых
концентраций
загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, оказывающих вредное
воздействие на лесные насаждения в районе музея-усадьбы «Ясная
поляна». -М.,1984.
10.Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в
атмосферном воздухе зон произрастании лесообразующих древесных
пород.- М. 1995.
11.Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ,
содержащихся в выбросах промышленных предприятий (ОНД-86). Л.
Гидрометеоиздат, 1987.
12.Директива 2008/50/ЕС Европейского парламента и Совета от 21 мая 2008
года о качестве атмосферного воздуха и чистом воздухе для Европы.
13.ГОСТ 17.2.3.01-86. Правила контроля качества воздуха населенных
пунктов.
8
Приложение 1
Сравнительная оценка качества атмосферного воздуха на территориях
исторических парков Санкт-Петербурга и его окрестностей с учетом санитарногигиенических нормативов и экологических нормативов качества атмосферного
воздуха
Номер
станции
Адрес станции
Ближайший к станции
исторический парк СПб
и окрестностей
Уровень
загрязнения
атмосферного
воздуха с учетом
гигиенических
нормативов
Уровень загрязнения
атмосферного
воздуха с учетом
экологических
нормативов
ПДКс.с.
ПДКс.с.
Диоксид азота
1
ул. Профессора Попова,
48
Лопухинский сад,
Ботанический сад
1,1
2,2
3
ул. Карбышева, 7
парк Лесотехнической
академии
1,9
3,8
4
Малоохтинский пр., 98
Заневский парк
1,7
3,4
5
пр. Маршала Жукова, д.
30, к.3
лесопарк Александрино,
Полежаевский парк
1,2
2,4
6
В.О., Вёсельная ул., д. 6
Опочининский парк
1,1
2,2
7
ул. Шпалерная, д. 56
Таврический парк
1
2,0
10
Московский пр., 19
Польский парк,
Измайловский парк
1,1
2,2
11
г. Сестрорецк, ул. М.
Горького, д. 2
парк Дубки
0,2
0,4
12
ул. Пестеля, д. 1
Летний сад
1,6
3,2
13
Шоссе Революции, д. 84
1,5
3,0
14
г. Зеленогорск, пляж
"Золотой"
0,6
1,2
15
г. Кронштадт, ул.
Ильмянинова, д. 4
Петровский парк
0,6
1,2
16
ул. Севастьянова, д. 11
Московский парк
Победы
1,1
2,2
17
г. Пушкин, Тиньков пер.,
д. 4
Екатерининский парк,
Александровский парк
0,5
1,0
Полюстровский парк
(бывший парк имени 50летия Октября)
Зеленогорский парк
культуры и отдыха
9
Продолжение таблицы 1
Номер
станции
Ближайший к станции
исторический парк СПб
и окрестностей
Адрес станции
Уровень
загрязнения
атмосферного
воздуха с учетом
гигиенических
нормативов
ПДКс.с.
Уровень загрязнения
атмосферного
воздуха с учетом
экологических
нормативов
ПДКс.с.
Диоксид серы
6
ул. Профессора Попова,
48
В.О., Вёсельная ул., д. 6
10
Московский пр., 19
13
Шоссе Революции, д. 84
15
г. Кронштадт, ул.
Ильмянинова, д. 4
Петровский парк
0,2
0,7
16
ул. Севастьянова, д. 11
Московский парк
Победы
0,3
1,0
0,4
1,2
0,6
0,3
1,8
0,9
1
Лопухинский сад,
Ботанический сад
Опочининский парк
Польский парк,
Измайловский парк
Полюстровский парк
(бывший парк имени 50летия Октября)
0,4
1,3
0,3
1,0
0,3
1,0
0,3
1,0
Взвешенные вещества
1
4
6
ул. Профессора Попова,
48
Малоохтинский пр., 98
В.О., Вёсельная ул., д. 6
Лопухинский сад,
Ботанический сад
Заневский парк
Опочининский парк
Приложение 2
Среднегодовое загрязнение атмосферного воздуха
по диоксиду азота и диоксиду серы в центральных районах города
Год
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
ПДК европ.
(по Директива 2008/50/ЕС)
Диоксид азота
0,9
1,2
1,5
1,7
1,6
1,9
1,7
Диоксид серы
0,5
0,8
0,8
0,8
0,8
1,0
1,0
10