Раздел 5 Принятие экологически значимых решений с учётом результатов эксплуатации автоматизированных систем локального экологического мониторинга промышленных выбросов (на примере г. Москвы)

Раздел 5 Принятие экологически значимых решений с учетом результатов эксплуатации автоматизированных систем локального экологического мониторинга промышленных выбросов (на примере г. Москвы)

5.1. Общие положения

Опыт создания и эксплуатации систем экологического контроля промышленных выбросов постепенно накапливается в различных субъектах Российской Федерации. В контексте перехода к нормированию крупных предприятий на основе наилучших доступных технологий такой опыт представляет интерес не только для специалистов объектов, отнесенных к I категории, но и для лиц, принимающих решения.

В соответствии с требованиями законодательства [1], на объектах I категории наиболее значимые стационарные источники должны быть оснащены автоматическими средствами измерений. Их перечень в настоящее время уточняется; в конце 2016 г. ожидается принятие Постановления Правительства РФ "Об определении перечня стационарных источников и перечня вредных (загрязняющих) веществ, подлежащих контролю посредством автоматических средств измерения и учета объема или массы выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух". Информация от автоматических средств измерений должна передаваться в государственный фонд данных государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды). Информация, полученная в ходе экологического мониторинга, должна использоваться и используется для принятия экологически значимых решений (см. рис 1.1). Определенный опыт формирования таких решений, взаимодействия органов власти (в данном случае - субъекта Федерации) с предприятиями-загрязнителями, достижения последовательного сокращения негативного воздействия на окружающую среду накоплен в г. Москве.

5.2. Законодательная база оснащения крупных предприятий г. Москвы автоматическими системами непрерывного контроля выбросов

Несмотря на то, что основной объем выбросов в Москве приходится на выбросы автотранспорта, статистика жалоб населения на загрязнение воздуха демонстрирует, что выбросы промышленных предприятий вызывают озабоченность у жителей, при этом подавляющее большинство жалоб поступает из районов, примыкающих к крупным промышленным зонам.

С учетом того, что внедрение автоматических систем контроля промышленных выбросов является эффективным механизмом борьбы с несанкционированными сверхнормативными промышленными выбросами (особенно, когда выбросы осуществляются в ночное время), необходимость оснащения крупных предприятий г. Москвы такими системами была закреплена еще в 2000 г. в постановлении Правительства Москвы от 22 февраля 2000 г. N 144 "Об организации Единой системы экологического мониторинга города Москвы" [147].

В дальнейшем была сформирована законодательная база, регламентирующая создание и функционирование систем контроля промышленных выбросов, а также устанавливающая ответственность за отказ создавать системы контроля, фальсификацию либо отказ в предоставлении результатов измерений.

Основным законодательным актом является Закон города Москвы от 20 октября 2004 г. N 65 "Об экологическом мониторинге в городе Москве" [148]. Законом определены следующие основания для включения предприятий в перечень промышленных предприятий, на которых в обязательном порядке должны быть созданы автоматические системы контроля промышленных выбросов (в соответствии с терминологией Закона - системы локального экологического мониторинга):

- неоднократное нарушение антропогенным объектом нормативов допустимых выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в окружающую среду (по заключению уполномоченного органа);

- преобладающий вклад выбросов (сбросов) загрязняющих веществ от антропогенного объекта в окружающую среду либо физическое воздействие антропогенного объекта на окружающую среду с превышением установленных нормативов качества окружающей среды;

- условия, определенные в заключении уполномоченного органа о соответствии предпроектной и проектной документации экологическим требованиям;

- наличие на антропогенном объекте сверхнормативных (временно согласованных) выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в окружающую среду;

- наличие на антропогенном объекте валовых выбросов в атмосферу, превышающих 100 тонн в год;

- наличие на антропогенном объекте 10 и более единиц пылегазоочистного оборудования.

Последний критерий обусловлен тем, что наиболее часто нарушения природоохранных требований выявляются именно на источниках, оснащенных газоочистным оборудованием, в связи с тем, что фактическая эффективность газоочистки зачастую ниже заявленной в разрешительной документации.

В соответствии с положениями указанного Закона был определен и утвержден постановлением Правительства Москвы от 08 ноября 2005 г. N 866-ПП "О функционировании Единой системы экологического мониторинга города Москвы и практическом использовании данных экологического мониторинга" [149] перечень промышленных предприятий.

Во исполнение указанного постановления приказом Департамента природопользования и охраны окружающей среды города Москвы от 16 декабря 2005 г. N 338 "Об организации работ по созданию локального экологического мониторинга выбросов промышленных предприятий" [150] утверждены:

- график создания на предприятиях города Москвы систем локального экологического мониторинга выбросов;

- форма бланка Предписания по установке систем локального экологического мониторинга выбросов;

- Методические указания по выдаче Предписаний на установку автоматизированных систем локального экологического мониторинга выбросов;

- Регламент взаимодействия при создании автоматизированных систем локального экологического мониторинга выбросов.

В 2007 г. первыми предприятиями, на которых были созданы автоматические системы контроля промышленных выбросов, стали районные теплостанции ОАО "МОЭК". В связи с тем, что системы контроля промышленных выбросов уже функционировали в составе автоматизированных систем управления технологическими процессами для контроля режима работы котельного оборудования, потребовались минимальные капитальные вложения в их доработку и организацию передачи данных в Единый городской фонд данных экологического мониторинга города Москвы (ЕГФДЭМ).

Следует отметить, что ускорило процесс внедрения автоматических систем контроля промышленных выбросов внесение следующих поправок в Закон города Москвы от 21 ноября 2007 г. N 45 "Кодекс города Москвы об административных правонарушениях" [151]:

- Статья 4.24. Невыполнение обязанностей по организации и осуществлению локального экологического мониторинга влечет наложение административного штрафа на должностных лиц в размере двадцати тысяч рублей; на юридических лиц - ста тысяч рублей.

- Статья 4.25. Невыполнение или несвоевременное выполнение обязанностей по предоставлению данных экологического мониторинга и экстренной информации влечет наложение административного штрафа на должностных лиц в размере пятнадцати тысяч рублей; на юридических лиц - семидесяти тысяч рублей.

- Статья 4.26. Предоставление недостоверных данных экологического мониторинга влечет наложение административного штрафа на должностных лиц в размере пятнадцати тысяч рублей; на юридических лиц - ста тысяч рублей.

По состоянию на 2016 г. в ЕГФДЭМ организована передача данных о выбросах 61-го промышленного предприятия, включающая сведения о выбросах, осуществляемых 187-ю дымовыми трубами (см. табл. 5.1).

Таблица 5.1 - Предприятия Москвы, на которых созданы автоматические системы контроля промышленных выбросов с передачей данных в ЕГФДЭМ

N п/п	Предприятия	Кол-во предприятий	Кол-во источников выбросов	Контролируемые вещества и параметры
1. Предприятия теплоэнергетического комплекса
1.1.	ТЭЦ	11	33	1) средняя масса в дымовых газах диоксида азота , г/с; 2) средняя масса в дымовых газах оксида азота NO, г/с; 3) средняя масса в дымовых газах оксида углерода CO, г/с; 4) вид топлива (газ/мазут).
1.2.	Районные и квартальные теплостанции	44	127	1) средняя масса в дымовых газах диоксида азота , г/с; 2) средняя масса в дымовых газах оксида азота NO, г/с; 3) средняя масса в дымовых газах оксида углерода CO, г/с; 4) вид топлива (газ/мазут).
2. Промышленные предприятия по переработке твердых бытовых отходов
2.1.	Мусорсжигательные# заводы	3	8	1) средняя масса в дымовых газах диоксида азота , г/с; 2) средняя масса в дымовых газах оксида азота NO, г/с; 3) средняя масса в дымовых газах оксида углерода CO, г/с; 4) средняя масса в дымовых газах хлористого водорода HCl, г/с; 5) средняя масса в дымовых газах сернистого ангидрида , г/с; 6) средняя масса в дымовых газах пыли неорганической, г/с; 7) суммарные концентрации оксидов азота , ; 8) концентрации оксидов углерода СO, ; 9) концентрации хлористого водорода HCl, ; 10) концентрации сернистого ангидрида , ; 11) концентрации взвешенных веществ, ; 12) объемный расход дымовых газов Q, ; 13) температура дымовых газов t, град.С.
3. Предприятия табачной промышленности
3.1.	Табачные фабрики*	2	11	1) средняя масса выброса табачной пыли, г/с; 2) скорость движения газового потока V, м/с; 3) концентрации табачной пыли, .
4. Предприятия нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности
4.1.	Нефтеперерабатывающий завод	1	8	1) средняя масса в дымовых газах диоксида азота , г/с; 2) средняя масса в дымовых газах оксида азота NO, г/с; 3) средняя масса в дымовых газах оксида углерода CO, г/с; 4) средняя масса в дымовых газах сероводорода , г/с; 5) средняя масса в дымовых газах сернистого ангидрида , г/с; 6) суммарные концентрации оксидов азота , ; 7) концентрации диоксида азота , ; 8) концентрации оксида азота NO, ; 9) концентрации оксидов углерода СO, ; 10) концентрации сероводорода , ; 11) концентрации сернистого ангидрида , ; 12) скорость движения газового потока Q, м/с; 13) температура дымовых газов t, град.С.
ВСЕГО		61	187
* В настоящее время по причине остановки производства данные от московских табачных фабрик не передаются.

5.3. Порядок создания систем контроля промышленных выбросов в г. Москве

На основе сведений из разрешительной документации (количественные и качественные характеристики выбросов по источникам, параметры выбросов и т.д.) подведомственным Департаменту природопользования и охраны окружающей среды города Москвы (далее - Департамент) ГПБУ "Мосэкомониторинг" формируются технические требования к создаваемым на предприятиях системам контроля, которые включают:

- перечень дымовых труб или газоходов, которые должны быть оборудованы системами контроля;

- диапазоны и погрешности измерения по каждому контролируемому параметру;

- формат передачи данных в ЕГФДЭМ.

Технические требования к системам контроля промышленных выбросов выдаются предприятиям государственными инспекторами Департамента в составе предписаний на установку автоматизированных систем локального экологического мониторинга выбросов. В предписаниях также указываются сроки создания Систем на каждом конкретном источнике предприятия.

Реализация Технических требований осуществляется предприятиями самостоятельно. В целях предотвращения ошибок при создании систем контроля и минимизации капитальных затрат предусмотрено согласование проектной документации с ГПБУ "Мосэкомониторинг". Согласование носит добровольный характер и осуществляется на безвозмездной основе.

По окончании монтажных и пусконаладочных работ предприятие направляет в Департамент уведомление о готовности к проведению приемочных испытаний. В рамках проведения приемочных испытаний проводятся параллельные замеры с привлечением специализированной лаборатории, а также проверяется соответствие технической документации требованиям законодательства в области обеспечения единства измерений (сертификаты, свидетельства о поверке, анализ соответствия области применения паспортным данным и т.д.).

При расхождениях данных, не превышающих величину 25% по каждому контролируемому параметру (объектом сравнения является мощность выброса, выраженная в г/с), а также соответствии технической документации требованиям законодательства, система контроля промышленных выбросов принимается в промышленную эксплуатацию.

5.4. Эксплуатация систем контроля промышленных выбросов

В соответствии с техническими требованиями усредненные результаты измерений в режиме "реального времени" передаются на FTP-сервер ЕГФДЭМ раз в 20 минут.

Регламентом допускается суммарное в течение года отсутствие данных, связанное с выходом из строя оборудования и проведением технического обслуживания систем контроля, не более трех недель.

При необходимости, как правило, при проведении проверок в рамках государственного экологического контроля, проводится проверка корректности показаний систем контроля. Проверка производится в аналогичном проведению приемочных испытаний порядке.

5.5. Использование данных, поступающих от систем контроля промышленных выбросов

Ежедневно ЕГФДЭМ формирует справку о превышениях разрешенного выброса за сутки. При этом в справку включаются только превышения свыше 125% от максимально разрешенного выброса (учитывается погрешность измерения).

В случае регистрации превышения ГПБУ "Мосэкомониторинг" готовит уведомление, содержащее:

- наименование предприятия;

- номер и наименование источника выбросов;

- дату, время и продолжительность сверхнормативного выброса;

- наименование вещества, по которому был произведен сверхнормативный выброс, а также массу сверхнормативного выброса в килограммах;

- фрагмент данных ЕГФДЭМ, содержащий данные о сверхнормативном выбросе.

Уведомление направляется на предприятие для принятия мер по прекращению сверхнормативного выброса, а также в органы государственного экологического контроля (надзора) для принятия решения о проведении проверки.

Сводная информация за месяц направляется в межрайонную природоохранную прокуратуру.

Раз в год осуществляется проверка соответствия валового выброса, выраженного в т/год, разрешению на выброс предприятия. Однако на практике почти за десять лет работы систем контроля промышленных выбросов превышение норматива по валовому выбросу не регистрировалось ни по одному предприятию.

Кроме контрольных мероприятий по данным от систем контроля промышленных выбросов осуществляется мониторинг эффективности природоохранных мероприятий, направленных на снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

5.6. Заключение по разделу 5

Опыт внедрения автоматических систем контроля промышленных выбросов в Москве продемонстрировал их эффективность для принятия экологически значимых решений. Как правило, непосредственно сразу после ввода в промышленную эксплуатацию систем контроля промышленных выбросов на предприятиях фиксируется значительное количество превышений установленных нормативов выбросов загрязняющих веществ. Однако уже после года эксплуатации превышения фиксируются редко и носят эпизодический характер (см. Рис. 5.1).

Рисунок 5.1 - Количество 20-ти минутных превышений нормативных значений выбросов промышленных предприятий по данным ЕГФДЭМ за 2010 - 2015 гг.

Сокращение случаев сверхнормативных выбросов обусловлено повышением производственной дисциплины и внедрением мероприятий по снижению выбросов. Наличие систем контроля промышленных выбросов заставляет руководство и сотрудников предприятия обращать особое внимание на соблюдение требований природоохранного законодательства в области охраны атмосферного воздуха и стимулирует их к выполнению мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ.

В то же время, по результатам многолетней эксплуатации выявлен ряд проблем, которые препятствуют внедрению и эффективному использованию автоматических систем контроля промышленных выбросов.

В случае, если на предприятии имеется большое количество источников выбросов, оснащение всех источников выбросов системами контроля приведет к значительным финансовым затратам, которые промышленное предприятие не в состоянии обеспечить. Кроме того, наличие значительных по объемам неорганизованных источников выбросов ставит под сомнение целесообразность автоматического контроля на организованных источниках выбросов.

В качестве примера решения проблемы можно привести АО "Газпромнефть - Московский нефтеперерабатывающий завод", на промплощадке которого расположено более сотни организованных и большое количество неорганизованных источников выбросов. В целях организации контроля выбросов были выбраны семь дымовых труб, на которые приходится 30% всех выбросов завода. Кроме того, предприятие обязали в дополнение к автоматическим станциям государственной сети наблюдения установить на прилегающей к заводу жилой застройке две автоматические станции контроля загрязнения атмосферного воздуха (ул. Головачева и район Капотня, см. Рис. 5.2.). Сочетание систем контроля на источниках выбросов и автоматических станций контроля загрязнения атмосферного воздуха позволило обеспечить требуемый уровень контроля деятельности предприятия и способствовало также развитию открытой экологической отчетности (см. Раздел 4).

Рисунок 5.2 - Схема расположения автоматических станций контроля загрязнения атмосферного воздуха на территориях, находящихся под влиянием Московского нефтеперерабатывающего завода

Эксплуатация автоматических систем контроля промышленных выбросов требует наличия высококвалифицированных специалистов в области технического обслуживания газоаналитических систем, которые на большинстве предприятий отсутствуют. Необходимо создавать специально уполномоченные организации, которые будут осуществлять установку, настройку и последующее обслуживание систем контроля. При этом такие организации должны быть независимы от предприятия в целях предотвращения некорректной работы или намеренной фальсификации результатов измерений.

Благодаря невысокой цене в России получили большое распространение электрохимические газоанализаторы для непрерывного контроля дымовых газов. Однако в мире данный метод для организации длительных непрерывных измерений на дымовых трубах практически не используется в связи с тем, что электрохимические сенсоры не обеспечивают селективность измерения и стабильность метрологических характеристик. Необходимо ограничить перечень методов измерения для каждого контролируемого вещества только референтными методами, например, по аналогии с нормативными документами Европейского Союза.

Не все дымовые трубы технически подходят для установки автоматических систем контроля промышленных выбросов. Необходимо разработать классификацию дымовых труб с указаниями, на каких автоматические системы можно установить с минимальными затратами (например, металлические трубы любых диаметров; многоствольные (два и более стволов) в кожухе из бетона или кирпича), а на каких трубах системы могут заменяться расчетом (например, кирпичные трубы с футеровкой и внутренним диаметром более 6 метров; железобетонные или кирпичные трубы с одним металлическим стволом внутри при отсутствии достаточного свободного пространства между трубами). Кроме того, в некоторых случаях должна быть предусмотрена возможность замены систем контроля непосредственно на дымовой трубе на системы контроля на всех подходящих к трубе газоходах.

На практике предприятия нередко формально относятся к выбору точек производственного экологического контроля, при этом контролирующий орган, как правило, соглашается с предложением предприятия без проверки на соответствие мест отбора проб требованиям руководящих документов по измерению выбросов загрязняющих веществ (пример некорректного выбора точки производственного экологического контроля представлен на Рис. 5.3). Добиться в этом случае сходимости результатов измерения между замерами в точках производственного контроля и данными систем контроля промышленных выбросов практически невозможно, что приводит к неоднозначности трактовки результатов замеров при осуществлении государственного экологического контроля. Таким образом, необходимо установить правило, по которому точки производственного экологического контроля должны совпадать с местами измерения системами контроля и полностью соответствовать требованиям руководящих документов по измерению выбросов загрязняющих веществ.

Рисунок 5.3 - Пример газохода, на котором оборудована точка производственного экологического контроля, не соответствующая требованиям по длине прямолинейного участка

Необходимо для каждой точки производственного экологического контроля разработать методику (стандарт), которая позволит адаптировать существующие методики и упростить процесс контроля выбросов. Например, ГОСТ Р ЕН 15259-2015 "Качество воздуха. Выбросы стационарных источников. Требования к выбору измерительных секций и мест измерений, цели и плану измерений и составлению отчета" [152] регламентирует требования к местам измерений, при этом ГОСТ определяет необходимость проведения замеров в нескольких точках в сечении трубы (см. Рис. 5.4). Осуществлять замеры, в соответствии с указанным нормативным документом, затратно и в некоторых случаях технически невозможно.

Рисунок 5.4 - Пример проведения замеров в трубе прямоугольного сечения в соответствии с ГОСТ Р ЕН 15259-2015

Целесообразно для каждой точки измерения на основе серии измерений разработать стандарт предприятия, позволяющий осуществлять измерения только в одной точке с использованием поправочных коэффициентов. Такой стандарт в случае согласования с уполномоченным органом должен использоваться как при создании систем контроля промышленных выбросов, так и при осуществлении государственного экологического контроля.

Расчет расхода отходящих газов при помощи метода материального баланса не учитывает многие составляющие погрешности расчета, такие как калорийность топлива, коэффициент присоса, коэффициент избытка воздуха, потери тепла при сгорании топлива и т.д. Все эти величины никак не нормируются и принимаются константами. Необходимо доработать существующие методики в части корректного расчета погрешностей.

Автоматические системы контроля промышленных выбросов должны проходить испытания, утверждение типа и сертификацию комплексов как измерительные системы типа ИС-2 в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.596-2002 [139]*(13).

При этом в описании типа должны быть в полном объеме приведены используемые для расчета величин выбросов методики и средства измерений, а также содержаться метрологические характеристики измерения (вычисления) величин выбросов отходящих газов, выраженных в г/с.

Необходимо разработать и внедрить стандарты по измерению характеристик промышленных выбросов тем или иным методом. Описание только метода, без конкретных требований по установке элементов системы, может привести к неверным проектным решениям и некорректной работе системы (см. Рис. 5.5). В качестве примера можно привести требования по пробоотборной линии, в существующих нормативных документах отсутствуют требования по длине и диаметру пробоотборной линии, несмотря на то, что данные параметры вносят значительный вклад в неопределенность результатов измерений.

Рисунок 5.5 - Пример некорректного проектного решения: пробоотборная линия свыше 60 метров с температурой подогрева ниже точки росы дымовых газов

Рекомендации, сформулированные в результате анализа опыта эксплуатации автоматических систем локального экологического мониторинга промышленных выбросов в г. Москве, целесообразно учитывать как специалистам предприятий I категории, так и сотрудникам природоохранных органов