Дышите глубже. Известью

02.10.2023

14 лет назад в станице Саратовской (пригород курорта Горячий Ключ) был запущен завод автоклавного газобетона - одно из первых подобных предприятий в Краснодарском крае. Хозяева производства хотели заработать на строительном буме, но стали фигурантами конфликта с местными жителями, недовольными шумом и выбросами завода. Сам завод за это время пережил десятки проверок и несколько судебных процессов с принудительной приостановкой производства. Но несмотря на жалобы людей, Роспотребназор ни разу не обнаружил загрязнения воздуха выше нормативных значений. Так ли это на самом деле?

В сентябре 2021 года в рамках первого этапа кампании «Узнайте, чем дышите!» мы установили примерно в 650 метрах к юго-западу от завода датчик аэрозольных загрязнений, подключенный к интерактивной карте и серверу международного общественного проекта Sensor Community.

Расположение РМ-датчика (зеленый многоугольник) относительно завода (выделен красным кружком)

На протяжении года мы вели наблюдения за показаниями датчика, фиксировали скачки концентраций взвешенных частиц РМ2.5 и РМ10, отмечали время и продолжительность скачков и сопоставляли полученные данные с действующими согласно СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» нормативами - и обнаружили скачки концентрации аэрозольных загрязнений (иногда до экстремальных значений), которые совпадали с моментами залповых выбросов отработанного пара из заводских автоклавов.

Но обо всем по порядку.

Ночные «газовые атаки»

Газобетон - разновидность ячеистого бетона, которому можно придавать любую форму: он легко пилится, сверлится, строгается обычными стальными инструментами, даже без твердосплавных элементов. Этот стройматериал был изобретен еще в 20 веке, но стал популярным уже в 2000-е годы, когда появились дешевые способы его производства, и сегодня без газобетона не обходится практически ни одна жилищная или коммерческая стройка.

Суть производства газобетона проста. В определенной пропорции смешиваются цемент, песок, молотая известь, вода, а также специальный компонент-газообразователь. Обычно в качестве такового используется алюминиевый порошок или суспензия.

При смешивании компонентов происходит реакция щелочного водного раствора гидроксида кальция и газообразователя, приводящая к выделению водорода, который и «вспучивает» смесь.

Смесь увеличивается в объеме, как тесто, которое и разливают в формы. После предварительного схватывания, монолит извлекают из формы и разрезают на заготовки блоков, стеновых плит, панелей.

После чего разрезанные заготовки подвергают термообработке водяным паром в автоклаве - это придает газобетону повышенную прочность.

Ровно такое производство и появилось в станице Саратовской в 2008 году. Инвестором выступило ростовское ООО «Новые строительные технологии».

Завод построили на месте бывшей лесопилки, которая некогда располагалась на окраине станицы, но к моменту запуска газобетонного проекта оказалась окружена новым жилым районом: ближайшие дома расположились буквально в 70 метрах от забора предприятия. 

Ближайшие дома располагаются буквально через дорогу от завода 

После запуска газобетонного завода летом 2008 года, жители обнаружили, что по ночам стал ощущаться едкий запах сырой извести и нефтепродуктов: источником стала заводская труба, через которую выбрасывался отработанный пар, которым в автоклавах пропаривались формы с газобетонным «тестом».

Именно с паром частицы извести и попадали в атмосферу, вызывая характерный запах сырой побелки (а нефтепродуктами, как позднее выяснилось, пахло по той причине, что ими смазывались формы для газобетонного «теста»). 

Известковая пыль на растениях вблизи завода 

Помимо тошнотворных запахов, выброс пара сопровождался еще и сильным шумом – как будто рядом со станицей работал огромный аэропорт.

Как весьма скоро выяснилось, ростовские хозяева завода решили сэкономить, и отказались приобретать у немецкого поставщика заводского оборудования систему замкнутого водоснабжения, позволяющую не выбрасывать пар в атмосферу, а конденсировать из него воду, чтобы повторно ее использовать.

После поднявшегося скандала вмешалась прокуратура Горячего Ключа. По ее иску Горячеключевской городской суд в январе 2009 года запретил эксплуатацию завода из-за того, что, как выяснилось в ходе прокурорских проверок, завод был построен без положительного заключения госэкспертизы проектной документации.

Полтора года спустя завод был снова запущен и работает по сей день. После повторного запуска хозяева производства решили уже не эскалировать конфликт с населением и модернизировали систему сброса пара из автоклавов: сбросные трубы были выведены в баки-шумогасители, в которых водяной пар частично конденсируются, там же остается и какая-то часть извести. 

Пар теперь выбрасывается через баки-шумогасители 

Это заметно снизило уровень шума и неприятных запахов, но не решило проблему окончательно - жители ближайших домов не почувствовали особой разницы. 

Покажите цифры

Запах извести по-прежнему ощущается в радиусе 200-300 метров от завода. При этом все эти годы Роспотребнадзор (напомним, что именно этот орган отвечает за контроль качества атмосферного воздуха в населенных пунктах) ни разу не обнаружил превышение предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в пробах воздуха. 

Действительно ли работа завода после монтажа кустарных «очистных сооружений» стала настолько безвредной?

В нашем исследовании нас интересовали среднесуточные концентрации частиц РМ2.5 и РМ10 в разные сезоны года. В качестве «модельных» месяцев были выбраны январь, апрель, июль и октябрь 2022 года (т.е. средние месяцы соответствующих сезонов) – по каждому дню каждого из отобранных периодов времени брались данные за 24 часа (датчик делает замеры каждые 2,5 минуты) и рассчитывалось среднее значение за сутки – т.е. получалась фактическая среднесуточная концентрация частиц РМ2.5 и РМ10 по каждому дню.

Все это наносилось на графики, туда же заносились данные по влажности воздуха: этот показатель потому важно учитывать, что в некоторых случаях прибор может реагировать на мельчайшие капельки влаги, парящие в воздухе (например, когда на улице туман) как на аэрозольные загрязнения: по этой причине следует критически относиться к тем скачкам показаний концентрации твердых частиц, если соответствующей кривой и пикам на графике точно соответствует кривая динамики влажности.

На выходе у нас получились графики среднесуточной концентрации РМ по каждому отобранному месяцу. Если в какие-то дни наблюдались заметные скачки (пики), то мы детальнее смотрели на эти конкретные дни: делали почасовой анализ динамики загрязнения и сравнивали данные с графиком выбросов пара: сбросы из автоклавов происходят круглосуточно примерно через каждые 3 часа, начиная с полуночи, а затем в 3 часа ночи, в 6 утра, далее в 9 часов, 12 часов, 15 часов, 18 часов и в 21 час).

Для желающих перепроверить наши результаты: по ссылке https://archive.sensor.community/ можно скачать архивные данные с датчика в станице Саратовской (чтобы найти данные с нужных датчиков, нужно посмотреть на карте его идентификационный номер) с начала конца сентября 2021 года по конец октября 2022 года. Эти данные выкачиваются в формате csv, а дальше работать с ними можно с помощью стандартных функций Excel.

Важно помнить, что в российском СанПиН для загрязняющих веществ в атмосферном воздухе применяется такая единица измерения, как миллиграмм на кубический метр воздуха. А данные датчиков проекта Sensor Community сохраняются в других единицах измерения: микрограммах на кубометр воздуха. Но обе единицы измерения легко конвертируются: чтобы из микрограммов получить миллиграммы нужно разделить имеющееся значение на 1000.  

Итак, вот, что у нас получилось.

Январь 2022 года

В январе, как видно, датчик не работал до 7-го числа, а с 23 по 25 января не выдавал показания сенсор влажности. Тем, не менее прибору удалось зафиксировать повышенные значения РМ 9-го, 10-го, а также 25-26 января. Для этих дат мы вывели почасовые графики.

Например, 9 января мы видим, что среднесуточная концентрация частиц РМ10 достигала 30,2 мкг/м³ - это ровно 0,5 ПДК согласно СанПиН 1.2.3685-21.

Итак, что мы видим в этот день на почасовом графике? Во-первых, виден стремительный рост значений РМ, начиная с 11 часов, и первый пик пришелся на период времени с 13 до 14 часов. Затем концентрация взвешенных частиц несколько спала. 

Второй пик пришелся на промежуток времени с 19 до 20 часов вечера. Затем значения вновь пошли вниз, но ближе к полночи тренд изменился на противоположный - опять пошел рост, что видно уже на графике за 10 января.

На протяжении всего этого дня регистрировались всплески концентрации твердых частиц. С 20 часов вечера виден резкий рост значений. Так, показатель концентрации твердых частиц РМ10 к 22 часам превысил планку в 100 мкг/м³.

Причем, как видно на графике, влажность воздуха в данном случае совершенно не при чем: ее динамика не коррелирует с динамикой концентрации аэрозолей-загрязнителей.

25 января замеры влажности, как мы видим, датчиком по какой-то причине не проводились, однако и этот день также начался с повышенных значений. Далее с 5 до 6 утра тоже был зафиксирован повышенный фон загрязнения, но затем, с 7 утра до 16 часов вечера прибор показывал, что воздух относительно чистый.

С 17 часов вечера значения показателей вновь пошли вверх.

26 января уже опять с полуночи до часу ночи был зафиксирован пик значений: по РМ10 показатель составил 107,06 мкг/м³, затем концентрации аэрозолей пошли на спад до 4 утра.

С 4 до 5 утра вновь наблюдается повышение значений по РМ10 до 64.37 мкг/м³. Далее день прошел относительно спокойно.

Апрель 2022 года

Апрель выдался богатым на скачки концентраций твердых частиц. На графике мы видим пики 3-го, 18-го и 26-го числа.

Особенно примечательно 3 апреля, когда показатель по РМ10 достиг значения 52,2 мкг/м³ - это довольно близко к 1 ПДК среднесуточной концентрации (60 мкг/м³).

Смотрим на почасовой график:

Видим явный рост показателей РМ в промежутке с 9 до 11 утра, затем происходит резкий спад с 11 до 12 часов. Однако уже с 12 часов дня снова начинается стремительный рост концентрации твердых частиц с пиком на 14 часов дня. Далее вновь наблюдается спад до 19 часов, после чего значения опять идут вверх.

26 апреля картина получилась еще более интересная: 

Но с 22 до 23 часов опять наблюдается серьезный скачок по РМ10 до 157,5 мкг/м³ и по РМ2.5 - до 52,6 мкг/м³ (это практически соответствует 1 ПДК для максимальной разовой концентраций частиц РМ2.5).

Июль 2022 года

В этом месяце отчетливый всплеск был зафиксирован 11-го числа. В этот день, как мы видим, одновременно росла и влажность, однако довольно высокая среднесуточная концентрация частиц РМ10 (33,3 мкг/м³, что соответствует 0,5 ПДК) – нас насторожила и мы решили пристальнее посмотреть на этот день. 

Видно, что сутки опять же начались с уже повышенных значений по РМ. Но если до 14 часов датчик показывал в целом незначительные уровни концентрации частиц, то затем происходит взрывной рост с двумя пиками:  на 15 часов и 17 часов  – в последнем случае датчики зафиксировали концентрацию РМ10 221,39 мкг/м³, а показатель РМ2.5 в тот же период составлял 81 мкг/м³ - это выше предельно допустимой максимальной разовой концентрации, установленной в СанПиН 1.2.3685-21.

Надо сказать, что по РМ10 показатели близки к максимальной разовой концентрации (300 мкг/м³), что означает, что жители прилегающего к заводу микрорайона находились в данный период времени в условиях экстремального загрязнения воздуха. 

Октябрь 2022 года

В октябре датчик в станице Саратовской не работал до 21-го числа. Начиная с этой даты, виден устойчивый рост среднесуточной концентрации взвешенных частиц РМ2.5 и РМ10.

Очевидно, что загрязнение воздуха в этот период было обусловлено не только заводом автоклавного газобетона, но и началом периода активного выжигания рисовой соломы: станица Саратовская расположена относительно недалеко от рисовых угодий Тахтамукайского района Адыгеи.

Самая высокая среднесуточная концентрация частиц пришлась на 31 октября. Давайте посмотрим на почасовой график по этому дню. Увидим ли мы там знакомые ночные и дневные пики?

Наблюдаем стабильные показатели на низких уровнях до 14 часов дня. Но затем наблюдается взрывной рост показателей по частицам РМ10 до 222,07 мкг/м³ в период с 15 до 18 часов дня.

Второй скачок наблюдаем в промежуток с 19 до 21 часа.

Таким образом, если брать конкретно 31 октября, то высокий показатель среднесуточной концентрации РМ вряд ли можно писать на последствия сельскохозяйственных палов. В течение дня наблюдаются все те же пиковые значения, что мы видим на графиках и за другие дни - например, за 11 июля или за 18 апреля.

Временное распределение пиков указывает на высокую вероятность того, что все-таки на качестве воздуха сказалась работа завода, а не что-то иное. 

Итоги и выводы

Сразу небольшой дисклеймер: данные нашего исследования носят сигнальный характер и не претендуют на абсолютную статистическую достоверность. Мы выборочно исследовали данные только одного РМ-датчика. 

Более тщательный анализ будет возможен при наличии не менее двух-трех аналогичных датчиков, расположенных на разной удаленности от завода, а также с разных сторон от него. Особенно интересно посмотреть на ситуацию на границе заводской санитарно-защитной зоны (СЗЗ), которая с юга и востока совпадает с фактической границей жилой застройки (70-100 метров от забора завода).

При наличии нескольких распределенных по разным локациям датчиков и наличии накопленных данных (минимум за полгода, в идеале – за год) можно будет не только судить о среднесуточных и разовых концентрациях твердых частиц на разной удаленности от источника выброса, но и с помощью геоинформационных технологий построить пространственную модель загрязнения жилой зоны в зависимости от сезона и направлений ветра.

Однако уже по имеющимся данным можно сделать определенные выводы.

1. Регистрируемые датчиком суточные всплески концентрации взвешенных частиц в целом коррелируют с графика выбросов пара из заводских автоклавов. Хорошо видны скачки концентрации РМ в районе полуночи, 4-6 часов утра, заметен скачок в районе 9 утра и особенно послеобеденный (в 14-15 часов), а также вечерний (19-22 часа) пик, когда показатели могут достигают довольно высоких значений.

В проанализированном ряду данных обнаружен лишь один случай превышения предельно допустимой разовой концентрации взвешенных частиц: в 17 часов 11 июля показатели значений РМ2.5 и  РМ2.5 составили 81 мкг/м³, что составляет 1,3 ПДК.

В остальные изученными нами дни концентрации РМ2.5 не превышали нормативных значений (это, однако, не означает, что в остальные периоды времени, не изученные в рамках настоящего исследования, такие факты не имели место).

По частицам РМ10 ситуация несколько иная. Концентрации этого класса взвешенных частиц ни разу не достигали максимально допустимых разовых значений, но при этом в ряде случаев были близки к данному показателю (11 июля, 31 октября).

Что касается среднесуточной концентрации частиц РМ10, то она оставалась довольно высокой во все сезоны. Очевидно, что выносимые с паром частицы извести – это относительно крупные образования, как раз соответствующие классу твердых частиц размером до 10 микрон.  

Выявленные нами пиковые значения по месяцам

• 9 января - 0,5 ПДК;

• 3 апреля - 0,8 ПДК; 

• 11 июля  - 0,5 ПДК;

• 31 октября  - 0,4 ПДК.

Это довольно высокие значения, учитывая, что датчик расположен в 650 метрах от источника выбросов, в то время как размер СЗЗ завода на разных участках составляет максимум 70-100 метров – а именно на этих границах предельно допустимые концентрации никаких загрязняющих веществ, как известно, не должны превышаться.  

2. Очевидно, что значения концентраций взвешенных частиц у жилых домов, непосредственно прилегающих к заводу, будут выше минимум в 1,5-2 раза, чем в той локации, где мы вели наблюдения. В этой связи не исключено, что по итогам более тщательных исследований может потребоваться либо пересмотр параметров санитарно-защитной зоны с существенным расширением ее границ, либо радикальное решение проблемы с выбросами отработанного пара – например, полный переход на замкнутую систему водоснабжения, исключающую попадание пара и загрязненной воды в окружающую среду (при сохранении текущих параметров СЗЗ).

РМ-датчики могут дать опорные данные, с их помощью возможно определить наиболее проблемные локации. Но юридически доказать факт превышения ПДК взвешенных частиц и других загрязнителей на границе имеющейся СЗЗ и в жилой зоне можно по итогам отбора проб воздуха с помощью сертифицированных средств и методов измерения, для чего следует обращаться в Роспотребнадзор и требовать проведения исследований при участии (под контролем) граждан-заявителей.

3. Длительное загрязнение известью прилегающей к заводу территории должно было сказаться на показателях pH почвы, поверхностных водоемов, а также оказать влияние на вегетацию растений. Это требует отдельных исследований с отбором проб воды и почвы и сравнения полученных данных с фоновыми значениями для данной местности. 

p.s. Если среди читателей этого материала найдутся жители станицы Саратовской, желающие присоединиться к системе общественного мониторинга воздуха, просьба связаться с нами. Также будем рады поддержке кампании «Узнайте, чем дышите!» и нашей исследовательской работы по качеству воздуха. 

Дмитрий Шевченко, Даниил Обирин,

аналитическая группа "Гражданской инициативы против экопреступности"