Как перевалка угля влияет на качество воздуха на Тамани

26.09.2023

Источники и методика

В конце августа 2021 года наша команда установила датчики взвешенных частиц (аэрозольных загрязнений) в поселках Волна (4,5 км от погрузочной линии угольного терминала) и Таманский (10 км от того же объекта) в рамках запущенной в том же году кампании «Узнайте, чем дышите!» (для удобства мы будем называть приборы РМ-датчиками, следуя международной терминологии: Particulate Matter - от англ. «твердые частицы»).

Эти устройства представляют собой лазерные сенсоры: они генерируют концентрированный источник света, который просвечивает специальную камеру, через которую каждые 2,5 минуты прокачивается уличный воздух. Луч света, выходя из источника, имеет условную мощность, равную единице, но по пути к приемнику ему нужно преодолеть закачанный в камеру воздух. В этом и заключается суть измерений: сталкиваясь с присутствующими в воздухе взвешенными частицами, лазерный луч ослабевает.

Таким образом, входной сигнал получается меньше условной единицы, на основании чего микропроцессор рассчитывает количество аэрозоля в пробе воздуха, через которую светил лазер. Также во внешнем модуле РМ-датчика установлены сенсоры влажности и температуры. Они нужны для того, чтобы понимать достоверность отображаемых данных, ведь присутствующие в воздухе микроскопические капли воды могут восприниматься датчиком как твердые частицы.

Данные замеров передаются в Интернет и попадают на сервер международного проекта Sensor Community, откуда можно выкачивать данные за любой период времени, в течение которого работал интересующий вас датчик.

Нас в нашем исследовании интересовали вот эти два датчика:

Фрагмент карты Sensor Community (западная часть Таманского полуострова)

По ссылке https://archive.sensor.community/ архивные данные с этих датчиков (чтобы найти данные с нужных датчиков, нужно посмотреть на карте их идентификационные номера) с начала сентября 2021 года по конец октября 2022 года. Мы скачали эти данные в формате csv и дальше работали с ними с помощью стандартных функций Excel.

Нас интересовали среднесуточные концентрации РМ2.5 и РМ10. Для этого по каждому из этих двух показателей брались данные за 24 часа (напомним, что замеры делаются каждые 2,5 минуты, поэтому пришлось работать с огромным массивом цифр) и рассчитывалось среднее значение за сутки – т.е. получалась интересующая нас среднесуточная концентрация.

Эти цифры мы заносили уже в другую таблицу. На выходе у нас получились графики среднесуточной концентрации по каждому месяцу.

Далее в СМИ и социальных сетях мы искали сообщения об инцидентах с выбросами пыли и возгоранием угля на терминале «ОТЭКО» (благо, в паблике сообщества «Чистая Тамань» ведется скрупулезная летопись подобных происшествий) и смотрели, как выбросы влияли на показания РМ-датчиков в Волне и Таманском, учитывая при этом сведения о направлении и силе ветра в эти дни (архив погоды мы брали с сервиса Gismeteo).

Наконец, зафиксированные в те или иные дни скачки сравнивались с действующими в России нормативами (установлены в СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»).

Для частиц РМ2.5 предельно допустимая среднесуточная концентрация составляет 35 мкг/м³ (микрограмм загрязняющего вещества на кубический метр воздуха), а по частицам РМ10 аналогичный показатель составляет 60 мкг/м³.

Угольный терминал ООО «ОТЭКО-Портсервис»

Что у нас получилось

Сентябрь 2021 года

Первое сообщение о появлении угольной пыли в этом месяце зафиксировано 8-го числа. Но, как мы видим из журнала погоды, ветер имел северо-восточное направление днем и северное вечером – соответственно, дул в сторону моря, и выбросы не сказались на среднесуточной концентрации частиц РМ2.5 и РМ10. 

Но если посмотреть на показания РМ-датчиков конкретно за 8-е число, то на датчике в поселке Таманском отчетливо видны всплески с 4 до 5 утра, с 7 до 8 утра и еще два менее значительных: с 11 до 12 часов и с 14 до 15 часов. Датчик в поселке Волна в этот день никаких значимых скачков не зафиксировал.

Октябрь 2021 года

Следующее сообщение о выбросах пыли было опубликовано активистами 22 октября (в этом день тоже преобладал северо-восточный ветер).

Сенсор в поселке Таманском, к сожалению, перестал делать замеры 21-го числа, зато РМ-датчик в поселке Волна зафиксировал резкий рост количества твердых частиц в воздухе. Пик всплеска пришелся на 23-е число – как раз в этот день ветер поменял направление и стал дуть с юга и юго-востока.

Конкретно 23 числа среднесуточная концентрация частиц РМ2.5 подскочила до 11,7 мкг/м³ (при обычных фоновых значениях для этого населенного пункта менее 5 мкг/м³). А по PM10 значение среднесуточной концентрации в этот день составило 21,5 мкг/м³.

Такие значения соответствуют 0,3 ПДК для частиц РМ2.5 и примерно столько же для частиц PM10.

Теперь посмотрим на почасовой график концентраций твердых частиц в поселке Волна конкретно за 22 октября: отчетливо виден рост показателей с 12 часов дня, что соответствует сообщению в паблике.

Ноябрь 2021 года

Ноябрь получился довольно интересным месяцем. Уже 1-го числа, как видно на графике показаний датчика в Волне (датчик в Таманском не работал в этом месяце), был зафиксирован рекордный всплеск показателей.

Так, среднесуточная концентрация частиц PM10 составила 69,4 мкг/м³, а PM 2.5 – 25,5 мкг/м³. Как видно, в последнем случае показания были близки к 1 ПДК, а по частицам PM10 ПДК даже был немного превышен.

Найти сведения о том, что случилось на угольном терминале 1 ноября нам, однако, не удалось.  Но, скорее всего, там велись пуско-наладочные работы новой линии погрузки угля пропускной способностью 8 тыс. тонн в час – самой мощной в России.

Саму эту линию официально запустили 16 ноября, на торжественной церемонии присутствовали зампред правительства России Марат Хуснуллин и губернатор Краснодарского края Вениамин Кондратьев.

Роторный экскаватор Bedeschi, способный перегружать до 8 тыс. тонн угля за час 

На графике отчетливо видно, как с середины месяца в Волне росли среднесуточные концентрации аэрозольных загрязнений – особенно это заметно по частицам PM10.

29 числа в паблике сообщества «Подслушано в Тамани» появилось сообщение о новом крупном выбросе угольной пыли, где дан совет «не вывешивать на улицу белые вещи».

На месячном графике отчетливо виден скачок значений в период с 27 по 29 ноября. На суточном графике за 29 ноября виден рост концентраций РМ2.5 и РМ10, начиная с 8 утра - т.е. с начала дневной рабочей смены на терминале

Более заметен скачок по показателям PM10 и менее заметен по PM2.5. Это хорошо видно на почасовом графике за 29-е число датчика в Волне:

Январь 2022 года

Декабрь 2021 года и январь 2022 года прошли сравнительно спокойно: в соцсетях не было обилия сообщений о выбросах угольной пыли. И объяснение тому вполне прозаическое: запущенную с помпой новую погрузочную линию уже через несколько недель пришлось остановить: Росприроднадзор по итогам проверки выкатил претензии «ОТЭКО» по части того, что компания не обустроила сбор сточных вод на угольном складе и конвейере, а руководитель Росприроднадзора Светлана Радионова вообще заявила, что на предприятии «используется достаточно неплохое оборудование для угольной отрасли».

Однако январь текущего года наше внимание все же привлек.

В данном случае интересно, что в Таманском концентрация загрязнений оказалась даже выше, чем в Волне, которая расположена вдвое ближе к месту погрузки угля.

Интересен также второй январский пик, который пришелся на 27-е число. В этот день в соцсетях появились сообщения, что на угольном складе горят штабеля угля и что по этой причине был даже выведен из строя рабочий экскаватор.

Февраль 2022 года

7 февраля снова появились сообщения о крупном пожаре (горение угля, судя по всему, так и не прекращалось с конца января). Интересно, что на сей раз пресс-служба ЗАО «Таманьнефтегаз» не стала отпираться и подтвердила информацию об инциденте. Пожар, как заявили в компании, произошел в результате проведения работ по модернизации погрузочной линии.

В этот раз дул северный ветер, сносивший продукты горения в море, однако, все же, 8-го числа и Волне, и в Таманском зафиксирован небольшой скачок показаний.  

17 февраля (дул северный ветер) местные жители также сообщили об очередном выбросе пыли. На графике мы действительно видим рост показателей с пиком 18 февраля. Однако в этот же день мы можем наблюдать и скачок влажности воздуха: нельзя исключать, что она исказила итоговый показатель.

Как мы видим на графиках, 7 февраля все же начинается рост показателей твердых частиц. Пик показателей пришелся на 8-е число (так же при южном ветре).

Март 2022 года

Март выдался богатым на события о пылении угольного терминала: 15 числа (западный, северо-восточный ветер), 19 числа (северо-восточное направление ветра), 20 числа (северо-восточное направление ветра), 22 числа (северо-восточный ветер), 29 числа (южное направление ветра), 31 числа (юго-восточное, южное направление ветра).

Выброс пыли 15 марта 2022 года 

На графике показаний датчика в Таманском можно заметить прирост значений 21-го числа. Также наблюдался аномальный всплеск 25-го числа, хотя сообщений об угольной пыли ни в этот день, ни в ближайшие дни обнаружить не удалось. Остальные пики можно списать на скачки влажности воздуха (за исключением 29-31 марта).

В Волне заметны небольшие пики 15 и 18 марта, а также отчетливо виден скачок в период с 29 по 31 марта.

Интересно, что 30-31 марта (после многочисленных телефонных жалоб таманцев) в поселке Волна дежурил мобильных экологический пост министерства природных ресурсов Краснодарского края – сотрудники отбирали пробы на качество воздуха (о результатах этой выездной инспекции, впрочем, ничего не известно).

И действительно, на графиках 1-2 апреля виден всплеск показателей PM 2.5 и PM10, причем 2 апреля концентрации РМ10 достигали и в Волне, и в Таманском планки в 0,5 ПДК.

Май 2022 года

В мае замеры у обоих РМ-датчиков практически весь месяц если не стремились к нулю, то находились на очень низких значениях: воздух в обоих населенных пунктах был чистым.

Тем не менее, о выбросах угольной пыли в последний месяц весны было довольно много сообщений в пабликах: 13-го числа (западное, юго-западное направление ветра), 15-го числа (южное направление ветра), 30-го числа (северо-восточное, северное направление ветра). 

Обратим внимание на тот факт, что как раз в этот период показатели влажности не коррелируются с показателями РМ. 

Июнь 2022 года

В первом летнем месяце сообщения о пылении угольного терминала отмечались 5 июня , а также 14-го , 21-го и 22-го .

Как видно на обоих графиках, 5-го числа и Волне, и в Таманском (здесь отклонение гораздо слабее) отмечаются незначительные всплески, что совпадает с сообщением о выбросе за соответствующую дату. Также небольшой рост показаний виден 20-го и 24-го, что также соотносится с сообщениями граждан.

В целом, воздух в июне оставался чистым.

По показаниям датчика в Таманском видно, что был небольшой всплеск 4-5 июля, не обусловленный влажностью (это соотносится с сообщением от 3 июля). При этом с 19 июля в Таманском наблюдался устойчивый рост среднесуточных концентраций взвешенных частиц.

Датчик в Волне показывает схожую динамику, но абсолютные показатели меньше, чем в Таманском.

Август 2022 года

В августе в открытых источниках было лишь два упоминания об угольной пыли: 7-го  и 29 августа. Также виден всплеск значений 22-го числа, но за эту дату информации о выбросах пыли в открытых источниках мы не нашли.

К сожалению, 4 августа датчик в Таманском прекратил работать, поэтому о динамике среднесуточных концентраций РМ в этом месяце можно судить только по показаниям датчика в Волне. 

Если 7 августа пыль, по всей видимости, не достала до курортного поселка, то уже с 25 числа наблюдается плавный рост показателей. Пик пришелся на 28 августа, после чего уровень загрязнений пошел на спад.

Сентябрь 2022 года 

Сентябрь охарактеризовался тишиной в социальных сетях. 21 сентября наша команда установила РМ-датчик в станице Тамань (расположена в 9 км к северо-западу от угольного терминала).

РМ-датчик в ст. Тамань 

Если смотреть по показателям, то на графике датчика в поселке Волна можно наблюдать небольшой рост показателей 5-го и 6-го числа (скорее всего, обусловленный пылевым загрязнением, а не влажностью), а также 15-16 сентября (вероятно, в этот раз обусловленный ростом влажности).

Октябрь 2022 года

В октябре был лишь один пост о выбросах пыли в паблике сообщества «Чистая Тамань» – 21-го числа, активистам удалось сфотографировать угольный склад с максимально близкого расстояния, благодаря чему стало возможным установить причину пыления: ею в этот раз явилась работа не погрузочной, а разгрузочной линии во время перевалки на склад угля, прибывшего по железной дороге.

Впрочем, какого именно числа было сделано фото, непонятно: на изображении частично заблюрена дата – видно только, что съемка осуществлялась в октябре.

Теперь посмотрим на график датчика в Тамани: хорошо различим скачок 19 сентября до уровня 0,3 ПДК по частицам РМ10. Кроме того, начиная с 21 сентября наблюдается устойчивый рост среднесуточных концентраций РМ, что, вероятно, обусловлено не перевалкой угля, а началом активного сжигания рисовой соломы, но это предположение нуждается в проверке путем сопоставления имеющихся значений со значениями датчиков в других районах за тот же период времени. 

Итоги и выводы

Стоит сразу оговориться, что данные нашего исследования носят предварительный характер. По двум РМ-датчикам невозможно сделать статистически достоверные выводы об степени воздействия угольного терминала на качество воздуха в близлежащих населенных пунктах. Точек наблюдения должно быть в несколько раз больше, а системой общественного мониторинга должны быть охвачены все окрестные населенные пункты.

Однако тот факт, что перевалка угля на терминале ГК «ОТЭКО» оказывает влияние на уровень концентрации пыли в воздухе даже за 5-10 километров от объекта - мы считаем доказанным.

Если кто-то хочет перепроверить цифры и полученную нами картину динамики загрязнения воздуха в поселках Волна и Таманский, мы можем это только приветствовать: необходимые ссылки на исходные данные приведены в разделе «Источники и методика».

Итак, по итогам анализа можно сделать следующие выводы:

1. Зафиксированные в открытых источниках инциденты, связанные с возгоранием угля с выбросами угольной пыли, имевшие место с сентября 2021 года по октябрь 2022 года (включительно) в большинстве случаев регистрировались датчиками – т.е. до поселков Волна и Таманский в той или иной мере доставали пыль и продукты горения.

При этом не всегда дата сообщения (постов) в социальных сетях совпадала с датой пиковых значений концентрации РМ: имело место расхождения +/- 1 день. На наш взгляд, это обусловлено, во-первых, тем, что сообщения от наблюдателей не всегда попадали в паблики именно в день наблюдения. Во-вторых, очевидно, что клубы пыли далеко не всегда удается фиксировать в момент их появления: активные погрузочно-разгрузочные работы на терминале могли начинаться за сутки (или более) до момента наблюдения выбросов пыли и могли продолжаться какое-то время после наблюдения.

В целом, метод (сочетание инструментального и визуального наблюдения с фото или видеофиксацией выбросов), как мы считаем, себя оправдал, это довольно эффективный инструмент сбора доказательств о фактах природоохранных нарушений для обращений в контролирующие органы.

2. Предельно допустимая концентрация частиц РМ10 за весь период наблюдения была достигнута лишь единожды: 1 ноября 2021 года датчик в Волне зафиксировал среднесуточную концентрацию твердых частиц в 69,4 мкг/м³ (по PM2.5 в тот же день показатель составил 25,5 мкг/м³, тоже довольно близко к ПДК).

Все остальное время наблюдения концентрации частиц PM2.5 и РМ10 не превышали нормативы, установленные в СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»). Видно также, что качество воздуха в теплое время года было в среднем лучше, чем в период осени 2021 года  - ранней весны 2022-го.

Впрочем, приведенный вывод никоим образом не свидетельствует о «безвредности» перевалки угля в порту «Тамань», поскольку, повторимся, наблюдения велись только в двух населенных пунктах, расположенных на значительном удалении от терминала, притом не с самого начала запуска угольного терминала (он был запущен в 2019 году).

Но поскольку даже на расстоянии 5-10 километров приборы, тем не менее, регистрировали угольную пыль, можно ожидать, что на более близких дистанциях -  к примеру, на удалении 1-2 километров от места погрузки концентрации угольной пыли в атмосферном воздухе будут в несколько раз выше.

В этой связи имеются сомнения в том, что ориентировочные размеры санитарно-защитной зоны (СЗЗ) действующего угольного терминала «ОТЭКО» (500 метров) адекватны используемым технологиям пылеподавления. Совершенно очевидно, что используемые методы (орошение штабелей угля, создание водяной завесы) недостаточны для того, чтобы снизить негативное воздействие пыли до уровня 1 ПДК на границе ССЗ, как это положено по действующему законодательству. 

Это важный вывод в контексте того, что «ОТЭКО» намеревается построить еще одни терминал с сопоставимыми объемами перевалки угля – а  это неминуемо повлечет и кратное увеличение объемов выбросов пыли.

Очевидно, что местным жителям в таком случае разумно настаивать на установлении единой санитарно-защитной зоны порта «Тамань» с запретом строительства в границах ССЗ новых промышленных объектов (тем более высокого класса опасности).

3. Выбрасываемая с терминала угольная пыль оседает не только на суше – определенная ее часть (а при некоторых метеоусловиях, возможно, даже большая часть) попадает в прибрежную акваторию Черного моря, и этот процесс тоже требует мониторинга и мероприятий по снижению негативного воздействия.

Крайне отрицательное влияние угля на морские организмы хорошо изучено на примере бухты Врангеля в Приморском крае, где перевалка угля ведется с 1978 года. Установлено, что оседающие в водоем взвешенные частицы встроились в круговорот веществ, нарушая сложившийся баланс – в частности, они способствуют размножению некоторых микроскопических водорослей, которые снижают уровень кислорода в воде. Особенно остро на это реагируют моллюски и ракообразные.

В обитающих в бухте Врангеля гребешках были обнаружены частицы угля и угольной пыли. Наиболее крупные частицы угля в пищеварительном тракте моллюсков достигали размеров от 15 до 120 мкм.

Если при эксплуатации действующего угольного терминала в порту «Тамань» и при потенциальном строительстве нового терминала не уделять внимание проблеме выноса пыли в прибрежную акваторию, то морские экосистемы у мыса Панагия (памятника природы Краснодарского края) могут за довольно короткий период времени драматически трансформироваться без возможности полноценного восстановления в обозримой перспективе. 

Дмитрий Шевченко, Даниил Обирин,

аналитическая группа "Гражданской инициативы против экопреступности"