Опасность для здоровья населения г. Коломны, связанная с загрязнением воздуха совокупностью автотранспортных потоков и промышленных предприятий.

Оглавление

Введение

Постановка задачи и цели работы

Данная работа посвящена оценке риска для здоровья населения г. Коломны в связи с загрязнением воздуха как промышленными предприятиями, так и автотранспортом. Автотранспорт рассматривается при текущем положении и соответственно генеральному плану развития Коломны до 2020 г. Рассмотрены 3 варианта структуры автотранспорта, продолжающие подход, принятый в предыдущей работе по транспорту Коломны (см. ниже раздел ).

1. Существующая ситуация (из-за запаздывания исходных данных она характеризует примерно 2005 г.): относительно небольшое количество автомобилей и соответственно приемлемая средняя скорость движения, относительно «грязные» автомобили с большим удельным выбросом загрязнителей.

2. Перспективная ситуация (по нашей оценке, это ожидаемое положение между 2010 и 2013 г.) без какой-либо реконструкции и развития дорожной сети: значительный рост транспортных потоков и соответственное снижение средней скорости движения и возрастание удельного выброса, но совершенствование двигателей – приведение их к нормам выброса Евро-2.

3. Перспективная ситуация на тот же период с реконструкцией и развитием дорожной сети согласно генплану. Мы предположили, что в результате, несмотря на возрастание числа автомобилей, сохранится существующая на настоящий момент средняя скорость движения. Нормы выброса – по Евро-2.

Цели работы следующие.

1. Расчет различных видов риска для здоровья населения, характеризующих опасность, создаваемую загрязнением воздуха автотранспортом в 3 указанных вариантах.

2. Совершенствование проведенного в 2007 г. исследования риска для здоровья населения Коломны от загрязнения воздуха выбросами промышленных предприятий (см. раздел ), в частности, учет новых данных.

3. Оценка риска для здоровья населения с учетом как промышленных предприятий, так и автотранспорта, и определение сравнительного вклада в различные типы риска автотранспорта, отдельных предприятий и всей совокупности предприятий.

4. Анализ первоочередных объектов воздействия для снижения наиболее существенных видов риска. Конкретные рекомендации по тем источникам загрязнения, управление которыми осуществляется через выбор момента залпового выброса и не требует дорогостоящих мероприятий.

Ответы на поставленные выше цели приведены в конце данного документа, в разделе выводов.

Отличия от предыдущих работ

Данная работа продолжает выполненную в 2007 г. работу тех же авторов «Разработка природоохранных мероприятий для создания экологически безопасной обстановки в Коломенском территориально-промышленном комплексе. Том 1» (Автономная некоммерческая организация науки – центр «Окружающая среда – риск - здоровье»). В дальнейшем тексте эта работа называется для краткости «Коломна-2007». В ней детально освещен ряд методических вопросов, которые мы не повторяем в данной работе. Кроме того, на этапе скрининга для отбора существенных загрязнителей в выбросах предприятий мы опираемся на результаты вышеуказанной работы.

Постановка задачи и исходные данные для определения риска от загрязнения воздушной среды автотранспортом заимствованы из работы, выполненной проектным институтом «НИИПРОЕКТ» как часть разработки проекта Генерального плана городского округа Коломна в рамках областной целевой программы «Разработка Генерального плана развития Московской области на период до 2020 года». В дальнейшем мы называем ее «Предыдущая работа по транспорту Коломны».

Несмотря на преемственную связь с указанными работами, данная работа имеет значительные отличия от них.

Отличия от работы «Коломна-2007»

• Учтен транспорт.

• Расчет покрывает не только территорию существующей застройки, но и территории планируемой застройки согласно генплану.

• Детальный учет факторов, влияющих на рассеяние выброса от сложных источников: розжигов цементных печей и взрывработ на известковых карьерах. Учитывается оседание взвешенных частиц, краткосрочность выброса от взрывработ (переход шлейф-клуб), озон-лимитирующий эффект ограничения на концентрацию диоксида азота, вероятность совпадения выброса с неблагоприятными метеоусловиями.

• Учет дополнительных источников выброса. Главный из них – принадлежащий Щуровскому цементному заводу Приокский карьер по добыче известняка. Для удобства сопоставления с работой «Коломна-2007», где эта группа источников не была учтена из-за отсутствия исходных данных, мы выделили этот карьер в отдельное «предприятие». Кроме того, проведены уточнения параметров ряда источников, из которых наиболее существенные касаются открытых складов сырья на Щуровском цементном заводе.

• Проведен качественный анализ неопределенностей оценки риска.

Отличия от предыдущей работы по транспорту Коломны

• Радикально изменены цифры пробеговых выбросов, которые в настоящее время уже устарели. В результате этого изменения доминирующим фактором в сравнении вариантов транспортной структуры стало сокращение выбросов (переход от варианта 1 к варианту 2), а эффект реконструкции трасс (переход от варианта 2 к варианту 3) оказался сравнительно мал. Кроме того, и общие показатели загрязнения от транспорта во всех вариантах значительно сократились по сравнению с предыдущей работой.

• Скорректированы цифры транспортных потоков с привлечением различных источников информации.

• Наряду с 3 основными загрязнителями – NO2, CO и CH – учтены еще 7 выбрасываемых транспортом загрязнителей, важнейший из которых – акролеин – является потенциально доминирующим в формировании риска для органов дыхания.

• Учтен озон-лимитирующий эффект ограничения на концентрацию диоксида азота от выбросов транспорта.

• Риск, связанный с загрязнением воздуха транспортом, рассчитан не в виде полос загрязнения вдоль трасс, как в предыдущей работе, а на той же сетке, покрывающей всю территорию города, на которой рассчитывался риск, создаваемый предприятиями.

• Проведен контроль влияния близлежащих зданий на рассеяние выбросов от автотрасс, но этот фактор оказался несущественным.

• Дополнительно к 3 вариантам автотранспортной структуры, упомянутым в разделе , все расчеты риска проводились в 2 вариантах: с учетом акролеина и без него. Это связано с тем, что, хотя показатель токсичности акролеина очень высок, его нельзя считать надежно установленным, и поэтому, в отличие от других загрязнителей, вклад акролеина в риск имеет высокую степень неопределенности. Мы стремились отделить более надежные результаты от менее надежных.

Структура отчета

Данный отчет представляет собой главный документ, содержащий изложение методики расчетов и интерпретацию результатов. К нему прилагаются отдельные документы с результатами расчетов, сгруппированными по тематическому принципу.

Документы – приложения:

• Обзор исходных данных: географическая информация, метеоданные, данные о выбросах, токсичности загрязнителей. Здесь дано также обоснование выбора различных параметров источников, в том числе пробегового выброса транспорта.

• Экспериментальные расчеты с целью оценки влияния модельных факторов. Сюда также включены расчеты рассеяния выброса от источников, требующих особого подхода: розжигов цементных печей и взрывработ на известняковых карьерах.

Во всех этих документах, включая данный, многие иллюстрации даны в уменьшенном размере. В полном формате они размещены в поддиректории Pictures, которая прилагается к электронной копии данного документа и должна находиться с ним и с прилагаемыми документами в одной директории. Полноформатные рисунки подсоединены к рисункам, вставленным в документы, в качестве гиперссылок, и могут быть вызваны щелчком для просмотра в любой программе просмотра изображений, установленной по умолчанию. Почти все рисунки имеют формат jpg.

Последовательность расчетов

Работа базируется на следующих исходных данных. (Они более подробно описаны в специальном приложении).

Географические данные: карты-схемы Коломны с указанием жилых и производственных зон, служившие подложкой, на которую наносятся результаты расчета, а также космические снимки высокого разрешения. Кроме того, использовались карты-схемы транспортных магистралей Коломны на текущее положение и по генплану до 2020 г. Все это было получено с сайтов свободного доступа в Интернете. Кроме того, для удобства представления территориальной информации в виде таблиц, мы сделали разбивку территории на «районы», соответствующие более или менее естественному членению местности.

Данные о расположении и выбросах источников загрязнения: для предприятий - на основе ПДВ за 2006-2007 г., а для транспорта – на основе предыдущей работы по транспорту Коломны и других источников информации (см. документ с обзором исходных данных).

Выбросы транспортных загрязнителей, для которых нет данных в предыдущей работе (акролеин и др.), рассчитывались на основе выбросов других загрязнителей через коэффициент пропорциональности. Методика пересчета описана в приложении об исходных данных.

Метеорологические данные: результаты стандартных метеонаблюдений с трехчасовым интервалом за 2003 г. Получены с сайтов свободного доступа в Интернете. На основе этих данных рассчитывался также отсутствующий в них, но необходимый для модели рассеяния параметр: категория устойчивости атмосферы. Для расчета оседания частиц по устойчивости атмосферы рассчитывались дополнительные метеопараметры. Влиянием высоты инверсного слоя мы пренебрегли.

Токсичности загрязнителей: данные по референтным концентрациям, используемым при расчете риска (в основном это материалы ВОЗ и US EPA). Кроме того, из тех же источников взяты данные по слоп-факторам канцерогенов.

Вначале для существующего положения проводится скрининг с целью приближенной оценки концентраций наиболее опасных веществ при существующем и прогнозном положении. Основной результат при этом – карты среднегодовых и максимальных разовых концентраций всех существенных веществ. Рассчитанные среднегодовые и максимальные разовые концентрации для всех веществ, выбрасываемых в любом количестве, сравнивались с RFCхронической и RFCострой или, при отсутствии таковых, с ПДКмр, ПДКсс и ОБУВ.

На этой основе производится отбрасывание несущественных веществ и формирование окончательного списка загрязнителей для итогового расчета. Загрязнитель включался в список для учета на основном этапе расчета, если его концентрация хотя бы в одной клетке расчетной сетки (независимо от того, находится ли она на жилой территории) превышала хотя бы 0,1 соответствующей ПДК. Представляется, что этот критерий имеет достаточный запас, чтобы говорить о том, что все существенные загрязнители учтены.

Скрининг включает также оценку влияния модельных факторов на концентрации, которая позволяет определить, какими факторами можно пренебречь, а какие необходимо учитывать на основном этапе расчетов. Основных факторов оказалось четыре.

• Необходимость специального учета импульсных источников при расчете максимальных разовых концентраций.

• Необходимость учета оседания взвешенных частиц.

• Учет кратковременного характера выбросов при взрывработах на карьерах по добыче известнякового сырья.

• Учет озон-лимитированного характера преобразования оксидов азота, выбрасываемых некоторыми источниками (в первую очередь, транспортом и взрывработами) в диоксид азота.

Эти факторы подробнее рассмотрены в посвященной методике главе данного документа. Выбор адекватного подхода к их учету потребовал значительного количества вычислительных экспериментов. Их основные результаты собраны в отдельный документ «Факторы» (ссылка на него – в разделе ).

На этапе скрининга проводится определение вкладов отдельных источников из совокупности всех источников всех предприятий в концентрации основных загрязнителей в нескольких тестовых точках на территории города. Эти точки выбирались так, чтобы охарактеризовать основные жилые зоны. Те источники, которые дают существенный вклад в концентрации и одновременно имеют импульсный характер работы, выделяются в особую группу и рассматриваются отдельно от постоянных или квазипостоянных источников.

Затем проводится основной этап расчета, при котором формируются не только концентрации, но и риски и, если это оказалось необходимым по результатам скрининга, используются дополнительные модельные факторы. Кроме того, расчет проводится в нескольких вариантах, например в трех вариантах транспортной структуры города, а также с учетом акролеина и без. В отличие от этапа скрининга, здесь для характеристики результатов используются не наихудшие клетки по каждому району, а средние по району. Для максимальных разовых концентраций (и связанных с ними рисков) такой подход позволяет в какой-то мере нейтрализовать расчетные артефакты, порождающие нереалистичную пространственную неоднородность. К таким факторам относится, например, дискретность отсчета направлений ветра. Кроме того, в отличие от этапа скрининга, на основном этапе расчет производится раздельно по каждому предприятию, а также по разнотипным группам источников, что дает возможность оценить их вклады в итоговый риск (см. 3).

По результатам этого этапа формируются оценки опасности в виде таблиц и карт риска. Далее проводится этап исследования риска. Исследуется сравнительный вклад в риск различных предприятий и транспорта. Это делается с детализацией до уровня «района». Кроме того, проводится сравнение риска в 3 рассматриваемых вариантах развития транспорта: текущем и 2 перспективных. Определяется сравнительный вклад в риск различных загрязнителей, также с территориальной разбивкой. Для основных источников, определенных на этапе скрининга, определяется целесообразность снижения их воздействия на окружающую среду. Эта целесообразность определяется актуальностью сокращения различных типов риска, и она не связана напрямую с величиной выброса загрязнителей источником – ни среднего, ни пикового выброса. Для некоторых источников залпового характера, для которых существует простая возможность управления воздействием на окружающую среду путем выбора момента выброса соответственно метеоусловиям, даются рекомендации по оптимизации момента выброса. Наконец, проводится исследование на качественном уровне основным источников неопределенности в проведенной оценке риска. Главным фактором неопределенности является акролеин. Как отмечено в разделе , из-за того, что его токсичность имеет высокое значение, но и высокую неопределенность, нам пришлось как бы разделить портрет опасности на 2 части: одна, меньшая по величине, но более надежно установленная, другая – большая по величине, по «расплывчатая».

Методика

1. Методика определения выбросов и потоков транспорта

Транспорт является важным фактором загрязнения рассматриваемой территории. Известно, что он - один из наиболее сложных для моделирования источников выброса загрязнителей. Это связано со следующими обстоятельствами.

• Значительная неопределенность выброса в г/км на один автомобиль ввиду ее зависимости от состава и состояния автопарка, режима движения (средней скорости, наличия пробок), времени суток и года.

• Неточечный характер и приземное расположение трасс как источников выброса.

• Корреляция величины выброса с метеоусловиями за счет суточной и сезонной динамики.

• Потенциально значительное влияние прилежащих к трассе зданий на пространственную структуру загрязнения.

• Зависимость концентрации одного из наиболее существенных загрязнителей – диоксида азота – от эффективности его генерации в ходе озон-лимитированного преобразования в окрестности трассы.

• Проблема учета и определения токсичности наиболее токсичной компоненты выброса – акролеина.

В документе, посвященном обзору исходных данных, детально изложен наш подход к определению пробеговых выбросов автотранспорта и транспортных потоков. Отметим здесь только его основные особенности.

• Пробеговые выбросы автотранспорта на текущий момент определялись по публикации « Методика определения выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух от автотранспортных потоков, движущихся по автомагистралям Санкт-Петербурга. СПБ, 2005». Пробеговые выбросы на перспективу определялись по данным ЕС, согласно документу «EMEP/CORINAIR Emission Inventory Guidebook - 2007». При этом были взяты цифры выбросов, соответствующие нормативам Евро-2.

• Средняя скорость движения на текущую ситуацию (вариант 1) и после реконструкции трасс (вариант 3) принята равной 60 км/ч. Без реконструкции трасс скорость движения в перспективном варианте 2 принята равной 30 км/ч.

• Как и в предыдущей работе, принята единая для всего города структура разбиения транспортных потоков по типам транспорта: 80% - бензиновые легковые автомобили, 17% - дизельные грузовые автомобили, 3% - автобусы.

• Наряду с 3 основными загрязнителями – оксидом углерода, оксидами азота и углеводородами – учитывался выброс следующих загрязнителей: акролеин, бензол, бутадиен, сажа, формальдегид, бенз(а)пирен, диоксид серы.

• Валовые (среднегодовые) выбросы получались из пиковых выбросов умножением на коэффициент 0.6.

• Транспортные потоки на текущий момент определялись сопоставлением цифр из разных источников, включая предыдущую работу, и космического снимка Коломны на час пик. Они подгонялись друг к другу так, чтобы хотя бы приближенно обеспечить «закон сохранения транспортного потока» на используемой схеме трасс (этот фактор в предыдущей работе не учитывался). Потоки на перспективу, за отсутствием других данных, определялись по тем же коэффициентам перехода от текущей ситуации к перспективной, какие были использованы в предыдущей работе.

2. Методика расчета концентраций

Как известно, все расчеты нормативного загрязнения и санитарно-защитной зоны в СССР и РФ проводились на основе оценки максимального уровня загрязнения при наихудших метеоусловиях и максимальной величине выброса, по данным ПДВ и по методике ОНД-86. Мы положили в основу нашей работы другую методику, принятую в США и многих других странах мира, которая моделирует загрязнение не для наихудших, а для конкретных метеоусловий, имеющих место на каждый час или несколько часов за расчетный период. (Возможно также использование этой методики применительно к статистическим данным о типичных метеоусловиях за год). При этом по возможности учитывается весь доступный набор текущих метеопараметров: устойчивость атмосферы, высота инверсного слоя, взаимодействие факела с осадками и землей и т.д. Стандарт де-факто в этом подходе на протяжении многих лет составляла разработанная в EPA методика расчета (и реализующая ее компьютерная программа) ISC – Industrial Source Complex. Ее мы и использовали при расчетах, как составную часть комплекса обработки данных об окружающей среде и здоровье EHIPS. В настоящее время эта программа уступает место основанной на тех же принципах программе AERMOD.

К сожалению, в штатном режиме работы ISC предполагает более богатый набор метеоданных, чем методика ПДВ – ОНД. А наличные исходные данные в РФ ориентированы именно на ПДВ – ОНД. Поэтому возникает вопрос о методике использования ISC с российскими данными. Нет другого выхода, как привлекать для восполнения недостающих данных (в первую очередь по устойчивости атмосферы) различные модельные оценки. Под эгидой того же EPA различные исследователи разработали несколько вариантов таких оценок, использующих доступные и в РФ данные: скорость ветра, время суток, инсоляцию и т.д. Мы применили один из наиболее простых и исторически зарекомендовавших себя методов оценки устойчивости атмосферы – метод Тернера, основанный на данных о ветре и облачности. Часы штиля (скорость ветра менее 1 м/с) исключались из расчета, согласно рекомендациям EPA. Учитывались эффекты осаждения твердых частиц. Не учитывались эффекты вымывания загрязнителей (ввиду отсутствия соответствующих исходных данных). Для кратковременных выбросов, не образующих шлейфа, использовалась методика расчета клуба, основанная на идеологии другой широко известной программы EPA – CALPUFF.

При расчете дополнительных вариантов учитывался эффект озон-лимитированного преобразования оксидов азота. Для этого использовался вариант модели ISC3ST под названием ISC-OLM. Производился учет зданий, находящихся на расчетной территории в настоящий момент или будущих. При этом использовался вариант модели ISC3ST под названием ISC-PRIME.

Трассы имитировались цепочкой объемных источников. При использовании модели ISC-PRIME, которая не умеет работать с объемными источниками, они заменялись точечными с введением соответствующего фиксированного коэффициента коррекции.

Эти и другие методические особенности подробнее рассмотрены ниже.

Вышеуказанные расчетные модели использовались в рамках интегрированной среды EHIPS (http://www.iki.rssi.ru/ehips/welcome.htm). С помощью EHIPS выполнялись также все вспомогательные расчеты: усреднение и агрегация результатов, построение таблиц, карт и графиков, вычисление относительных вкладов и т.д.

3. Методика работы с импульсными источниками

Главная методическая проблема, которая обычно возникает при работе с данными о выбросах предприятий из ПДВ, - это использование выбросов в т/г и г/с для оценки среднегодовых и максимальных кратковременных (например, почасовых) концентраций. При расчете «наихудшего случая», т.е. максимума почасовых концентраций, необходимо решить вопрос о способе сочетания наиболее неблагоприятных метеоусловий с повышенной величиной пикового выброса. В принципе, наиболее неблагоприятным является сочетание момента пикового выброса с неблагоприятными метеоусловиями, и именно оно лежит в основе методики ОНД-86. Однако такие совпадения достаточно маловероятны. Их вероятность тем меньше, чем реже события пикового выброса, т.е. чем больше превышение величины этого выброса над среднегодовой. Поэтому наиболее высокие значения выброса в г-с (сравнительно с выбросом в т-г) являются одновременно и наиболее редкими. Чтобы корректно учесть взаимодействие двух случайных факторов – величины выброса и метеоусловий – нужно знать не только распределение вероятности метеоданных (оно есть), но и распределение вероятности величины выброса, для которого ПДВ дает только среднее (т-г) и максимальное значение (г-с). Упрощенный вариант такого распределения – биномиальное распределение, при котором источник с какой-то вероятностью работает, а с какой-то простаивает. В зависимости от этих вероятностей, может быть необходимо использовать для расчета максимума почасовых концентраций не 95% квантиль метеоусловий, как это делается обычно, а другой, более низкий квантиль, что поведет к уменьшению величин острого риска.

Необходимо иметь представление о соотношении величины пикового и среднего выброса не только в целом по предприятию, но и по отдельным источникам. Этот связано с тем, что, как отмечено выше, решающим для максимума почасовых концентраций в какой-либо точке может оказаться один источник. Удобно оценивать соотношение пикового и среднего выброса по отношению данных ПДВ в г/с к данным в т/г. Если существенные источники выброса имеют импульсный характер, он измеряется величиной отношения выброса в г/с к выбросу в т/г: для постоянных источников эта величина равна 0.032, а при значениях более 1 источник может считаться импульсным. Мы используем именно этот показатель как характеристику «импульсности» источника.

Первая категория импульсных источников – это, по существу, однократные выбросы, продолжающиеся всего несколько часов в год. Естественно считать, что момент такого выброса с наибольшей вероятностью приходится на «средние» метеоусловия, поэтому характеристика острого воздействия для таких источников – сочетание выброса в г/с и годового усреднения по времени. Разумеется, при этом мы оцениваем наиболее вероятную величину острого воздействия от импульсного выброса, не вводя каких-либо коэффициентов «запаса».

Вторая категория – многократные выбросы, которые имеют заметную вероятность хотя бы раз в год попасть на неблагоприятные метеоусловия. Для них мы используем либо традиционный способ урезания гистограммы почасовых значений расчетных концентраций до определенного квантиля, либо метод Монте-Карло, при котором моменты выброса случайным способом разбрасываются по часам года, в соответствии с указанным в ПДВ числом часов работы в год, и затем берется наибольшая почасовая концентрация.

В методе Монте-Карло мы моделируем выброс трехчасовыми «импульсами», случайно разбросанными в пределах года так, чтобы дать в сумме полное число часов работы источника. При большом числе включений источника более или менее симметричное поле концентраций получается само собой. При малом числе включений однократное применение метода Монте-Карло дает деформированное поле концентраций, соответствующее тому направлению ветра, на которое попал случайно выбранный момент (или моменты) выброса. Для работ, ориентированных на влияние источников на здоровье населения, такой результат неприемлем. Чтобы получить более или менее симметричное поле концентраций, приходится повторять эксперимент по методу Монте-Карло много раз (по нашему опыту – около 100 раз) и усреднять результирующие поля концентраций. Поэтому, будучи методологически корректным, этот подход чрезвычайно требователен к вычислительным ресурсам.

В методе урезания гистограмм разовых концентраций сначала расчет проводится так, как будто залповый источник был постоянно включен, и в каждой расчетной клетке строится гистограмма разовых концентраций в этой клетке за год. Работа источника в залповом режиме представляется как случайная выборка из этой гистограммы N раз в год. Наша цель – найти математическое ожидание максимальной разовой концентрации, получаемой при такой выборке. Затем производим соответствующую коррекцию гистограммы разовых значений концентрации, накопленной за год: убираем из исходной гистограммы все концентрации, большие указанного математического ожидания. Естественно, гистограмма при этом модифицируется, и ее максимальное значение (крайняя правая абсцисса) уменьшается. Это значение соответствует ожидаемой максимальной разовой концентрации в данной клетке, так что за счет учета импульсного характера выброса она падает по сравнению с тем вариантом расчета, когда выбросы в г/с накладываются на все возможные метеоусловия. Далее в каждой клетке берется максимум из оставшихся значений. Этот подход обеспечивает единую схему с урезанием гистограммы до 95% или 98% квантиля, которое широко применяется в задачах «среда-здоровье населения».

Предельный случай многократного выброса – это постоянные выбросы, и для них острое воздействие можно рассчитывать просто сочетая выброс – безразлично, в т/г или в г/с - с наихудшими метеоусловиями. Мы относим к этой категории также выбросы, суммарная продолжительность которых составляет 1/2-1/5 года, поскольку в этом случае велика вероятность совпадения момента такого выброса с наихудшими метеоусловиями (последние, как правило, повторяются 5-10 раз в год). Если только постоянные источники вносят основной вклад в максимум почасовых концентраций, то проблемы пикового выброса нет, и максимум концентраций определяется только неблагоприятными метеоусловиями.

Для транспорта выбросы не имеют импульсного характера, хотя имеют выраженную суточную и сезонную динамику. Последняя достаточно воспроизводима, поэтому мы считали возможным пользоваться единым коэффициентом для перевода максимального выброса в г/с в среднегодовой выброс при расчете среднегодовых концентраций. При расчете среднегодовых значений в роли данных по валовым выбросам за год использовались данные пиковых выбросов, умноженные на коэффициент ~0.6 (суточные выбросы получаются из часовых умножением на коэффициент ~14). Соответственно, расчеты максимальных почасовых концентраций проводились на основе выбросов в г/с, без какой-либо коррекции. Расчет производился по всем временным интервалам, для которых имелись метеоданные (как правило, каждые 3 часа) и результаты усреднялись за год или из них брался максимум.

4. Методика учета кратковременных выбросов

При взрывработах на известняковых карьерах продолжительность выброса (по данным Песковского карьера) – 500 с. В результате начавший формироваться шлейф отрывается от источника и превращается в «клуб», который рассеивается и вдоль направления ветра, а не только поперек, как шлейф. Для расчета концентраций в клубе мы использовали идеологию известной модели рассеяния клуба CALPUFF. Для того, чтобы состыковать ее с лежащей в основе наших расчетов моделью ISC3ST, мы представили эффект клуба как коэффициент ослабления концентраций в нем сравнительно с гауссовым шлейфом. Пока клуб не оторвался от источника, этот коэффициент равен единице. Далее объем клуба растет после отрыва от источника от начального значения, пропорционального продолжительности выброса и скорости ветра, соответственно коэффициенту Паскилла-Гиффорда для горизонтальной дисперсии. Например, если продолжительность выброса 500 с и скорость ветра 2 м/с, получаем следующий ход с расстоянием для ослабления клуба сравнительно со шлейфом (взяты два предельных случая для устойчивости).

Таблица 1 Коэффициент снижения концентраций в клубе сравнительно с гауссовым шлейфом в зависимости от расстояния до источника и категории устойчивости.

Расстояние, км	1	3	5	10
Устойчивость 1	1	2	3	5.5
Устойчивость 6	1	1.2	1.4	1.7

При малых скоростях ветра, с которыми связана наибольшая опасность от приземных источников, какими являются взрывработы, эффект перехода от шлейфа к клубу наиболее выражен. При скорости ветра 1 м/с, в зависимости от расстояния до источника и категории устойчивости, уменьшение концентрации в клубе по сравнению с аналогичным шлейфом варьирует примерно от 2 до 10 раз.

При высоких категориях устойчивости эффект ослабления концентрации в клубе уменьшается. Это неудачно, так как именно с этими категориями устойчивости связана наибольшая опасность от приземных источников. При них клуб рассеивается слабо и создает по пути своего прохождения пиковые концентрации, сравнимые с шлейфом. Тем не менее, косвенно эффект клуба проявляется и в этом случае: хотя концентрации почти те же, что в шлейфе, но время их воздействия значительно меньше. Оно оценено выше и составляет обычно минуты – десятки минут. Поэтому эффект клуба должен быть учтен также и путем принятия для оценки риска более высоких референтных концентраций, чем RFCостр, соответствующих меньшему времени воздействия.

5. Методика учета оседания частиц

В модели ISC3ST есть возможность учета оседания взвешенных частиц по мере их распространения в шлейфе загрязнений, отходящем от источника. Для этого надо задать спектр размеров частиц и некоторые дополнительные метеопараметры: длину Монина-Обухова и др. Метеопараметры мы рассчитываем по тем же формулам, которые применяются в самой ISC3ST, на основе категории устойчивости, определяемой методом Тернера (см. документ об исходных данных), скорости ветра и средней неровности поверхности. Неровность, согласно рекомендациям EPA, мы полагали равной 1 м в основном корпусе расчетов (эта цифра адекватна внутри городской застройки) и 0.2 м в тестовых расчетах, относившихся к источникам, находящимся вне города. Что касается спектра размеров частиц, для розжигов цементных печей нам удалось найти в литературе достаточно надежные данные, для добычи известняка на карьерах – менее надежные, а для некоторых важных источников, в первую очередь открытых складов сырья для цементного производства, пришлось вообще отказаться от учета оседания.

В документе, посвященном анализу факторов, влияющих на расчет, один из разделов анализирует зависимость эффекта оседания от метеоусловий, от среднего размера частиц и от типа источника (холодный приземный или высокий горячий). Для приземных источников влияние оседания на концентрации загрязнителя в приземном слое достаточно просто: этот слой обедняется за счет выпадения частиц загрязнителя на поверхность, так что концентрации снижаются. Этот эффект тем больше, чем больше средний размер частиц, и тем ближе к источнику происходит выпадение. В вычислительном эксперименте с фиксированным размером частиц 10 мкм в широком диапазоне расстояний от источника происходило падение концентраций примерно вдвое по сравнению со случаем без оседания.

Для высоких горячих источников поведение шлейфа при размере частиц 50 мкм и более принципиально другое, чем для холодных приземных источников. В интересующем нас диапазоне расстояний от источника (1-5 км) возникает зона значительно повышенных концентраций по сравнению со случаем более мелких частиц или вообще отсутствием осаждения. Этот эффект связан с тем, что именно в этом диапазоне расстояний оседание частиц «смещает» вниз шлейф, так что он касается земли, а выпадение частиц на землю еще не успевает обеднить шлейф и снизить приземные концентрации. Особенно сильно выражен этот эффект для высоких категорий устойчивости.

Далее в данном документе показано, что в Коломне основные источники опасности, связанной с частицами пыли, – приземные холодные. Поэтому для них можно сказать, что учет оседания, как правило, приводит к сокращению концентраций пыли в жилых районах, а отказ от учета оседания – к преувеличению концентраций пыли.

6. Методика применения озон-лимитирующего преобразования

В данной работе было два типа источников, для которых существенно лимитированное озоном ограничение на эффективность преобразования оксидов азота в диоксид азота (OLM). Это транспорт и взрывработы на карьерах. В обоих случаях мы принимали концентрацию озона, определяющую эффект OLM, постоянной и равной 0.04 мг/м³. Обоснование см. в документе с обзором исходных данных. Применение метода OLM производится либо расчетом с помощью программы ISCOLM (но она имеет ряд ограничений, которых нет в нашей «штатной» программе ISC3ST), либо применением с помощью EHIPS стандартной формулы OLM к концентрациям, рассчитанным по ISC3ST.

Если концентрации оксидов азота меньше или равны этой концентрации озона, указанный эффект малозначим. Если же исходные концентрации оксидов азота велики, то именно концентрация озона задает итоговую концентрацию диоксида азота. Отсюда ясно, насколько важно правильное задание концентрации озона, а это величина весьма изменчивая и часто плохо известная. Поэтому с ней связан значительный фактор неопределенности.

Отметим, что, когда эффект OLM сильно ограничивает концентрации диоксида азота, это тем самым означает, что в шлейфе остаются высокие концентрации оксида азота. Но, поскольку этот загрязнитель значительно менее токсичный, чем диоксид азота (особенно по острому воздействию), им обычно пренебрегают. Мы, тем не менее, учли его для транспорта, хотя там его концентрации достаточно низки. А вот для взрывработ, где остающиеся после OLM концентрации оксида азота весьма велики, мы были вынуждены отказаться от его учета ввиду отсутствия референтной концентрации соответствующего временного интервала (см. 4). Разумеется, это дополнительный фактор неопределенности в расчете риска.

В документе о факторах, влияющих на расчет концентраций, описаны вычислительные эксперименты с применением OLM к стилизованной модели автотрассы. В случае, соответствующем наибольшему риску – при категории устойчивости 6 и слабом ветре, - OLM снижает концентрации диоксида азота примерно вдвое, и этот эффект заметен до расстояний примерно 500 м от трассы. При категории устойчивости 1 или ветре 3 м/с и сильнее эффект OLM значительно меньше и заметен не далее, чем 50-100 м от трассы.

7. Методика расчета риска

Проводится расчет 4 видов риска:

• Хронический неканцерогенный порогового характера, выраженный через индекс риска заболеваний органов дыхания и др., – на основе среднегодовых концентраций, рассчитанных по выбросам в т/г.

• Острый неканцерогенный порогового характера, выраженный через индекс риска заболеваний органов дыхания и др., – на основе максимума разовых концентраций, рассчитанных по выбросам в г/с.

• Канцерогенный беспорогового характера, выраженный через относительное увеличение заболеваемости, – на основе среднегодовых концентраций, рассчитанных по выбросам в т/г.

• Связанный с влиянием взвешенных частиц, беспорогового характера, выраженный через относительное увеличение полной смертности, – на основе максимума среднесуточных концентраций, рассчитанных по выбросам в г/с.

Расчет канцерогенного риска проводился по стандартной дозовой модели EPA для единой группы «Все население» с массой тела 70 кг и объемом вдыхаемого воздуха 1 м³/час. Принималось, что экспозиция происходит постоянно по месту жительства и продолжительность жизни составляет 70 лет. Расчет канцерогенного риска проводился суммированием для всех канцерогенных загрязнителей, независимо от направленности действия.

Расчет индекса неканцерогенного риска проводился суммированием отношения концентрации к референтному уровню для всех загрязнителей, входящих в одну группу направленности действия. Рассчитывались хронические риски на основе среднегодовых концентраций и хронической RFC и острые (почасовые) риски на основе максимума почасовых концентраций и острой (одночасовой) RFC. Агрегация результатов по риску проводилась в следующей последовательности: суммирование по загрязнителям для каждой клетки и каждого момента времени, затем расчет среднего или максимума по времени, затем усреднение клеток по пространственным зонам. Отметим, что агрегация пространственных зон в среднее по всей территории проводилось без взвешивания по размеру зоны, так что это среднее имеет в значительной мере условный характер, и мы избегаем его использовать для суждений об опасности.

Несмотря на то, что канцерогены не имеют порога воздействия, при скрининге необходимо для каждого канцерогена установить условный уровень концентрации, такой, что источники, создающие концентрацию ниже этого уровня, в расчет не принимаются. Для канцерогенов условный референтный уровень концентрации для целей скрининга принимался соответствующим вероятности 10^-6 для заболевания при пожизненной экспозиции. На основном этапе работы канцерогенный риск считался существенным, если превышал вероятность 10^-4 (но таких высоких рисков, как показано ниже, не обнаружено).

Аналогичная канцерогенам ситуация возникает при расчете полной смертности, связанной с воздействием взвешенных веществ. Для нее был условно принят скрининговый уровень 0.01, а уровень существенной опасности – 0.1.

8. Методика представления информации

Все расчеты проводились на сетке клеток размером приблизительно 300 х 300 м каждая, покрывающей территорию города и ближайшую окрестность. Используются два основных способа представления информации – табличный и картографический. В таблицах приводятся данные, усредненные по каждой единице территориального разбиения, т.е. по входящим в нее клеткам. Обычно, для обозримости таблиц, таких единиц создается не более 20. Если в таблицах приводятся максимальные по времени концентрации или риски, то сначала проводится максимизация по времени, а потом уже усреднение по пространству.

Для картографического представления расчетные значения относятся к середине каждой клетки. Они индицируются как вписанным в клетку текстом, так и цветовым кодом. Примеры его приведены ниже для случая, когда в качестве максимального значения цветокода выбрана единица. Цвет покрывает диапазон между значениями, стоящими справа и слева от него. Первый и последний цвет соответствуют значениям меньше минимального (первого) числа и больше максимального (второго) числа. Таким образом, превышения порога, установленного как максимум, отображаются красным цветом, а значения, меньшие, чем 0,1 этого порога, отображаются белым цветом или вообще не отображаются (обычно они являются незначимыми).

Таблица 2 10-цветовая схема цветокодирования.

В других случаях те же цветокоды соответствуют другим значениям, но они всегда пропорциональны максимальному значению цветокода (его превышения кодируются красным цветом). Поэтому для каждой карты достаточно указать максимум, соответствующий красному цвету, и на основе этого значения однозначно интерпретируются все остальные цветокоды.

Скрининг

В разделе 1 мы воспроизводим результаты нашей работы «Коломна-2007» как обоснование исключения ряда загрязнителей из дальнейшего рассмотрения. То, что в данной работе учитывается также Приокский карьер и транспорт, не влияет на отбор загрязнителей, так как спектр выбрасываемых карьером загрязнителей узок, и они входят в число учитываемых, а для транспорта список существенных загрязнителей известен (см. документ об исходных данных), и он учитывается весь.

Следует учесть, что в работе «Коломна-2007» для скрининга использовалась более грубая сетка, чем в данной работе, покрывающая не только сам город, но и территорию на север от него, до Песковского карьера, который входит в число учитываемых предприятий. Поэтому данные скрининга приводятся не в территориальном разбиении, а только в наихудшей (по каждому загрязнителю) точке на всей указанной сетке или же только на части ее, покрывающей жилые районы. Для целей скрининга этого достаточно.

Значительная часть выбрасываемых загрязнителей не имеет референтных концентраций одного или обоих видов (хронических и острых). Поэтому мы с целью скрининга пользуемся не референтными концентрациями, а ПДК или ОБУВ. Все загрязнители, у которых нет референтных концентраций, отсеялись по критерию ПДК/ОБУВ и не вошли в итоговую оценку риска, для которой мы используем только референтные концентрации. Поэтому мы считаем, что использование ПДК/ОБУВ на этапе скрининга было допустимым и не нарушало методологии оценки риска.

1. Определение учитываемых загрязнителей

Ниже в табличной форме приводятся результаты расчетов для всех веществ, выбрасываемых совокупностью рассмотренных предприятий (за исключением транспорта) – как в среднегодовом, так и в максимальном разовом исчислении. В качестве индикатора опасности бралась наихудшая клетка на скрининговой сетке. Считалось, что если даже в ней концентрация не превышает 0,1 соответствующей ПДК, то это вещество можно смело исключать из рассмотрения. Как и на приведенных выше картах, в таблицах используются выбросы в т/г для среднегодовых и в г/с для максимальных разовых концентраций, причем никакого учета редкости выбросов в г/с не проводится, так что максимальные концентрации оказываются связанными с залповыми источниками.

Клетки в таблицах окрашены, если расчетная концентрация превышает 0.1 от референтной. Голубой цвет соответствует значениям 0.1-0.2, зеленый – 0.2-0.5, желтый – 0.5-1.0, красный – свыше 1.0 от референтной концентрации соответствующего временного интервала. Значения концентраций даны с разбивкой по регионам. В соответствии в основной задачей скрининга, по каждому из пространственных районов приводится концентрация в «наихудшей» входящей в него клетке, т.е. максимум по клеткам, включенным в данный район. Загрязнитель исключается из рассмотрения, только если оба типа расчетной концентрации ни в одной клетке (т.е., эквивалентно, ни по одному району) не превышают 0.1 от референтной концентрации соответствующего временного уровня (хронической – для среднегодовых значений, острой – для максимальных разовых значений). Загрязнители, значения которых во всех клетках были меньше расчетного порога, округлялись расчетной программой до нуля и в таблицы не включались. Кроме того, в последующие расчеты не включались загрязнители, которые определены как существенные, исходя из ПДК/ОБУВ, но для которых нет RFC.

В итоге, для расчета острого неканцерогенного риска по критерию «концентрация более 0,1 ПДК хотя бы в одной клетке» отобраны следующие основные загрязнители:

• Азота диоксид

• Аммиак

• Азота оксид

• Сера диоксид

• Натрий гидроксид

• Ксилол

• Толуол

• Бензол

• Углерода оксид

• Этилформиат

• Смазочно-охлажд. жидкость ОСМ-А

• Пыль неорганическая 70 SiO2

• Пыль неорганическая 70_20 SiO2

• Пыль неорганическая SiO2 20

• Пыль (неорганическая) гипсового вяжущего из фосфогипса с цементом

• Угольная зола теплоэлектростанций

• Пыль абразивная

• Пыль древесная

• Зола углей SiO2 20_70

Из них последние 8 веществ были сгруппированы в одну группу «Пыль», т.к. для них не имеется индивидуальных референтных концентраций. По той же причине были исключены из рассмотрения этилформиат и смазочно-охлаждающая жидкость ОСМ-А.

Дополнительно включены следующие загрязнители, выбрасываемые транспортом:

• Акролеин.

Скрининговые таблицы, по которым они определялись, приводятся не здесь, а в разделе с материалами основного расчета (см. 4), т.к. для транспорта специального скрининга не требовалось в силу ограниченности номенклатуры выбрасываемых веществ.

Все указанные вещества попадают в группы рисков для органов дыхания и ЦНС. Кроме того, пыль порождает особый тип риска, связанный с полной смертностью и имеющий такой же беспороговый характер, как и канцерогенный риск.

Отметим, что после основного расчета концентраций на более детальной сетке и с учетом импульсного характера ряда выбросов часть отобранных на этом этапе загрязнителей дополнительно исключалась из оценок риска (по тому же критерию). Для острого неканцерогенного риска это ксилол и толуол. Поэтому они выделены в списке курсивом.

Для расчета хронического неканцерогенного риска отобраны следующие основные загрязнители:

• Марганец

• Диоксид азота

• Азота оксид

• Пыль

• Натрий гидроксид

• Аммиак

• Сера диоксид

• Формальдегид

• Ксилол

• Толуол

• Бензин

• Керосин

• Бензол.

Дополнительно включены следующие загрязнители, выбрасываемые транспортом:

• Акролеин.

• Углеводороды (CH) – как бензин и керосин.

Все они попадают в группу рисков для органов дыхания, а керосин – в группу рисков для ЦНС.

После основного расчета концентраций на более детальной сетке и с учетом импульсного характера ряда выбросов керосин, ксилол и толуол дополнительно исключались из оценок хронического неканцерогенного риска. Выше они показаны курсивом.

Кроме того, по признаку канцерогенности были включены в рассмотрение следующие вещества

• Свинец

• Никеля оксид

• Хрома VI оксид

• Сажа

• Бензол

• Этилбензол

• Бенз(а)пирен

• Формальдегид

Их концентрации рассчитывались отдельно, и только среднегодовые.

Для отобранных веществ был проведен основной корпус расчетов на более детальной сетке с шагом 300 м, покрывающей только Коломну и ее ближайшую окрестность. Рассчитывались среднегодовые и максимальные разовые концентрации, а для взвешенных частиц – и максимумы среднесуточных концентраций. При расчете максимальных разовых концентраций принимались меры для устранения их преувеличений за счет детального учета факторов, игнорирование которых ведет к преувеличению концентраций.

Таблица 3 Максимальные по пространству значения (в наихудшей клетке скрининговой сетки). Заливка: зеленым – более 0,1 (подлежит учету), желтым – от 0,5 до 2 (на грани допустимого), красным – более 2 (значительные превышения).

Вещество	По т/г, среднегодовое	По т/г, максимальное разовое	По г/с, среднегодовое	По г/с, максимальное разовое	ПДКмр	ПДКсс	ОБУВ	По т/г, среднегодовое / ПДКсс	По г/с, максимальное разовое / (ПДКмр, ОБУВ)
Алюминия оксид	1.365E-6	7.162E-5	4.8E-5	0.0025		0.01		1.37E-04
Ванадия пятиокись	0	0	1.7E-7	3E-5		0.002		0.00E+00
Титана диоксид	1.118E-7	1.106E-5	6.2E-7	5.6E-5			0.50		0.000112
Железа оксид	0.001836	0.052	0.016	0.47		0.04		4.59E-02
Калия хлорид	0	0	8.5E-7	1.4E-5	0.30	0.10		0.00E+00	4.66667E-05
Кадмий оксид	-	-	-	-		0.0003
Магния оксид	0	0	2.4E-7	7.5E-6	0.40	0.05		0.00E+00	0.00001875
Марганец	1.752E-5	0.0007094	3.7E-5	0.0012	0.01	0.001		1.75E-02	0.12
Меди II оксид	1.237E-5	0.0002688	0.0007	0.016		0.002		6.19E-03
Натрий гидроксид	8.633E-5	0.003259	1.8E-5	0.0011			0.01		0.11
Натрия хлорид	1.41E-5	0.0002347	5.5E-5	0.0012	0.50	0.15		9.40E-05	0.0024
Карбонат натрия	2.548E-6	0.0002646	4E-5	0.0046	0.15	0.05		5.10E-05	0.030666667
Натрия нитрит	0	0	1.2E-7	4.2E-6			0.005		0.00084
Никеля оксид	0	0	5.3E-9	1.7E-6		0.001		0.00E+00
Никеля растворимые соли	0	0	0	0	0.002	0.0002		0.00E+00	0
Олово оксид	0	0	1.5E-8	4.5E-6		0.02		0.00E+00
Олово диоксид	0	0	7.9E-8	6.5E-6		0.02		0.00E+00
Олова сульфат	0	0	2.6E-8	2.8E-6		0.02		0.00E+00
Олова хлорид	0	0	0	0	0.50	0.05		0.00E+00	0
Свинец	5.782E-7	1.557E-5	2.4E-5	0.00054	0.001	0.0003		1.93E-03	0.54
Хрома VI оксид	1.126E-6	9.951E-5	5.7E-6	0.00021		0.0015		7.51E-04
Цинка нитрат	1.195E-7	6.3E-6	4.7E-7	2E-5		0.003		3.98E-05
Цинк оксид	5.041E-6	9.096E-5	0.00024	0.0053		0.05		1.01E-04
Хрома трехвалентные соединения	1.262E-6	5.9E-5	1.5E-5	0.00069			0.01		0.069
Бария растворимые соли	0	0	8.5E-7	1.4E-5	0.015	0.004		0.00E+00	0.000933333
Молибден	4.282E-7	4.152E-5	1.8E-6	0.00025		0.10		4.28E-06
Азота диоксид	0.006482	0.1875	0.12	3.9	0.2	0.04		1.62E-01	19.5
Кислота азотная	2.412E-5	0.001283	5.2E-5	0.0011	0.40	0.15		1.61E-04	0.00275
Аммиак	9.625E-5	0.001899	0.0019	0.057	0.20	0.04		2.41E-03	0.285
Азота оксид	0.001008	0.03047	0.019	0.64	0.40	0.06		1.68E-02	1.6
Кислота борная	0	0	6.7E-8	9.7E-6		0.02		0.00E+00
Бор фтористый	0	0	1.3E-7	4.3E-6			0.002		0.00215
Водород мышьяковистый	-	-	-	-		0.002
Водород хлористый	6.206E-5	0.003003	0.00023	0.017	0.20	0.10		6.21E-04	0.085
Водород цианистый	1.862E-6	5.989E-5	5.8E-6	0.00031		0.01		1.86E-04
Кислота серная	1.424E-5	0.0003757	4.4E-5	0.00084	0.30	0.10		1.42E-04	0.0028
Кремния диоксид аморфный	2.372E-8	2.42E-6	1E-5	0.00048			0.02		0.024
Мышьяк	-	-	-	-		0.003
Сажа	0.0001631	0.005972	0.00047	0.013	0.15	0.05		3.26E-03	0.086666667
Сера диоксид	0.0006457	0.01744	0.0064	0.21	0.50	0.05		1.29E-02	0.42
Сероводород	1.098E-5	0.0009333	9.4E-6	0.00075	0.008				0.09375
Углерод оксид	0.004887	0.1196	0.11	3.4	5.00	3.00		1.63E-03	0.68
Фториды газообразные	6.195E-6	0.0001265	1.2E-5	0.00032	0.02	0.005		1.24E-03	0.016
Фториды плохо растворимые	9.977E-6	0.0002914	9.8E-6	0.00035	0.20	0.03		3.33E-04	0.00175
Кислота о-фосфорная	2.403E-6	6.861E-5	5.5E-6	0.00015			0.02		0.0075
Хлор	1.275E-6	2.906E-5	6.7E-5	0.0015	0.10	0.03		4.25E-05	0.015
Кислота борофтористоводородная	0	0	2.9E-8	1.7E-6			0.01		0.00017
Гексан	2.599E-7	2.616E-5	3.5E-5	0.0033	60.00				0.000055
Полиэтилен	1.845E-7	1.104E-5	2.1E-7	1.2E-5			0.10		0.00012
Метан	3.284E-8	3.8E-6	5E-6	0.00047
Смесь углеводородов предельных С1_С5	0.0003871	0.05443	0.044	5.7			50.0		0.114
Смесь углеводородов предельных С6_С10	0.000143	0.02012	0.016	2.1			30.0		0.07
Амилены	1.429E-5	0.002011	0.0016	0.21	1.50				0.14
Бензол	1.314E-5	0.00185	0.0015	0.2	0.30	0.10		1.31E-04	0.666666667
Ксилол	0.0004402	0.02581	0.00099	0.046	0.20				0.23
Толуол	0.0001885	0.007872	0.0014	0.19	0.60				0.316666667
Этилбензол	3.215E-7	4.832E-5	3.9E-5	0.0051	0.02				0.255
Бенз(а)пирен	0	0	0	0		1.00		0.00E+00
Трихлорэтилен	0	0	0	0	4.00	1.00		0.00E+00	0
Бутан_1_ол	6.022E-5	0.002463	0.00012	0.0067	0.10				0.067
Спирт изобутиловый	3.301E-6	0.0004352	3.6E-6	0.00047	0.10				0.0047
Метанол	5.934E-7	3.313E-5	6.5E-7	3.6E-5	1.00	0.50		1.19E-06	0.000036
Этанол	4.813E-5	0.002055	0.0001	0.008	5.00				0.0016
Фенол	8.468E-6	0.0003942	1.3E-5	0.00061	0.01	0.003		2.82E-03	0.061
Этилцеллозольв	1.42E-5	0.001115	3E-5	0.0036			0.70		0.005142857
Бутилацетат	3.948E-5	0.001642	8.2E-5	0.0045	0.10				0.045
Этилацетат	-	-	-	-	0.10
Этилформиат	3.1E-5	0.001314	6.5E-5	0.0026			0.02		0.13
Формальдегид	3.784E-6	0.0001761	5.7E-6	0.00027	0.035	0.003		1.26E-03	0.007714286
Ацетон	6.883E-5	0.001467	0.00031	0.0061	0.35				0.017428571
Кислота уксусная	1.845E-7	1.104E-5	2.1E-7	1.2E-5	0.20	0.06		3.08E-06	0.00006
Кислота лимонная	4.955E-7	1.683E-5	8.9E-6	0.0003	0.10				0.003
Бензин нефтяной	4.97E-5	0.001184	0.00038	0.063	5.00	1.50		3.31E-05	0.0126
Керосин	0.003167	0.08713	0.028	0.94			1.20		0.78
Масло минеральное нефтяное	0.0001701	0.005211	0.00067	0.021			0.05		0.42
Солвент нафта	0.0001128	0.004028	0.00059	0.021			0.20		0.105
Уайт_спирит	0.0007074	0.03853	0.003	0.11			1.00		0.11
Углеводороды предельные С12_С19	0.008464	0.716	0.0072	0.58	1.00				0.58
Смазочно-охлажд. жидкость ОСМ-А	0.0001056	0.001906	0.00061	0.0085			0.05		0.17
Эмульсол	7.899E-8	7.33E-6	3.5E-7	2.1E-5			0.05		0.00042
Взвешенные вещества	0.0002893	0.01618	0.001	0.037	0.50	0.15		1.93E-03	0.074
Пыль аэрозолеобразующих взрывоподавляющих составов	1.137E-6	9.108E-5	8.5E-7	4.1E-5			0.10		0.00041
Пыль неорганическая 70 SiO2	0.0001657	0.00876	0.0021	0.1	0.15	0.05		3.31E-03	0.666666667
Пыль неорганическая 70_20 SiO2	0.003024	0.1279	0.017	0.47	0.30	0.10		3.02E-02	1.566666667
Пыль неорганическая SiO2 20	0.003067	0.2082	0.077	2.4	0.50	0.15		2.04E-02	4.8
Пыль (неорганическая) гипсового вяжущего из фосфогипса с цементом	0.0003771	0.0299	0.0013	0.093			0.50		0.186
Пыль меховая	7.487E-7	3.826E-5	1.4E-5	0.00068			0.03		0.022666667
Угольная зола теплоэлектростанций	1.763E-5	0.001304	0.00062	0.046	0.05	0.02		8.82E-04	0.92
Каучук СКТН	3.623E-6	0.000599	0.00013	0.021			0.50		0.042
Пыль абразивная	5.639E-5	0.001005	0.00058	0.011			0.04		0.275
Пыль асбестсодержащая	0	0	0	0		0.06		0.00E+00
Пыль древесная	0.0004014	0.007692	0.00092	0.1			0.50		0.2
Пыль текстолита	0	0	3.6E-7	2.1E-5			0.04		0.000525
Пыль фенопластов резольного типа	1.5E-6	8.236E-5	6.7E-6	0.00036			0.05		0.0072
Пыль гетинаксов	6.346E-8	3.36E-6	1.4E-6	5.9E-5			0.03		0.001966667
Пыль полиамида	5.934E-7	3.313E-5	6.5E-7	3.6E-5			0.05		0.00072
Натрия о-фосфат	3.947E-7	1.375E-5	1E-6	8.1E-5			0.10		0.00081
Натрия нитрат	5.06E-10	1.16E-6	7.9E-8	4.2E-6			0.05		0.000084
Зола углей SiO2 20_70	3.999E-5	0.002991	0.00058	0.044		0.01	0.30	4.00E-03	0.146666667

Таблица 4 То же, максимум по жилым районам города. Только загрязнители, отобранные на предыдущем этапе. Синим выделены канцерогены.

	По жилым районам					По жилым районам		По всей сетке
Вещество	По т/г, среднегодовое	По г/с, максимальное разовое	ПДКмр	ПДКсс	ОБУВ	По т/г, среднегодовое / ПДКсс	По г/с, максимальное разовое / (ПДКмр, ОБУВ)	По т/г, среднегодовое / ПДКсс	По г/с, максимальное разовое / (ПДКмр, ОБУВ)
Магния оксид	0	3.66E-6	0.40	0.05		0.00E+00	0.00000915	0.00E+00	0.00001875
Марганец	5.17E-6	0.00116	0.01	0.001		5.17E-03	0.116	1.75E-02	0.12
Натрий гидроксид	2.071E-5	0.0006247			0.01		0.06247		0.11
Свинец	7.391E-8	0.0002352	0.001	0.0003		2.46E-04	0.2352	1.93E-03	0.54
Азота диоксид	0.001975	0.3551	0.2	0.04		4.94E-02	4.177647059	1.62E-01	19.5
Аммиак	2.32E-5	0.05678	0.20	0.04		5.80E-04	0.2839	2.41E-03	0.285
Азота оксид	4.907E-5	0.0569	0.40	0.06		8.18E-04	0.14225	1.68E-02	1.6
Сера диоксид	0.0002961	0.1991	0.50	0.05		5.92E-03	0.3982	1.29E-02	0.42
Углерод оксид	0.001813	0.4545	5.00	3.00		6.04E-04	0.0909	1.63E-03	0.68
Смесь углеводородов предельных С1_С5	2.761E-5	0.6484			50.0		0.012968		0.114
Амилены	1.013E-6	0.02395	1.50				0.015966667		0.14
Бензол	9.311E-7	0.02204	0.30	0.10		9.31E-06	0.073466667	1.31E-04	0.666666667
Ксилол	0.0001162	0.02158	0.20				0.1079		0.23
Толуол	0.0001885	0.02079	0.60				0.03465		0.316666667
Этилбензол	1.38E-8	0.0005749	0.02				0.028745		0.255
Этилформиат	3.1E-5	0.002115			0.02		0.10575		0.13
Керосин	0.001447	0.896			1.20		0.746666667		0.78
Солвент нафта	2.934E-5	0.01152			0.20		0.0576		0.105
Уайт_спирит	0.0002157	0.07303			1.00		0.07303		0.11
Углеводороды предельные С12_С19	0.000689	0.05464	1.00				0.05464		0.58
Смазочно-охлажд. жидкость ОСМ-А	1.813E-5	0.005756			0.05		0.11512		0.17
Пыль неорганическая 70 SiO2	6.273E-5	0.08814	0.15	0.05		1.25E-03	0.5876	3.31E-03	0.666666667
Пыль неорганическая 70_20 SiO2	0.003024	0.4031	0.30	0.10		3.02E-02	1.343666667	3.02E-02	1.566666667
Пыль неорганическая SiO2 20	0.002186	1.827	0.50	0.15		1.46E-02	3.654	2.04E-02	4.8
Пыль (неорганическая) гипсового вяжущего из фосфогипса с цементом	0.0003771	0.0926			0.50		0.1852		0.186
Угольная зола теплоэлектростанций	1.763E-5	0.04572	0.05	0.02		8.82E-04	0.9144	8.82E-04	0.92
Пыль абразивная	1.175E-5	0.006959			0.04		0.173975		0.275
Пыль древесная	8.757E-5	0.1037			0.50		0.2074		0.2
Зола углей SiO2 20_70	3.999E-5	0.04368		0.01	0.30	4.00E-03	0.1456	4.00E-03	0.146666667

2. Определение вкладов источников в тестовых точках

На этапе скрининга определялись наиболее существенные источники предприятий и способ работы с ними (учет импульсного характера). Сначала мы определили, какие источники дают основные вклады в концентрации наиболее существенных загрязнителей в характерных точках карты, лежащих посреди основных жилых районов. Рисунок 1 показывает выбор тестовых точек.

Рисунок 1 Тестовые клетки, выбранные для оценки вкладов отдельных источников в ключевые загрязнители.

Далее мы приводим ранжированные (по системе «большие значения – слева») вклады источников в максимальные разовые концентрации в этих клетках. Это сделано в виде цветных диаграмм-таблиц в 1 для двух главных загрязнителей – пыли Si<20% и диоксида азота. (Выбросы складов на Щуровском цемзаводе включены в категорию пыли Si<20%, хотя формально в ПДВ они названы иначе). Показаны только 10 главных вкладов для каждой клетки. В 2 аналогичная информация дана для 4 загрязнителей, включая керосин и оксид углерода, по каждой клетке раздельно.

1. Вклады в разбивке по загрязнителям

Рисунок 2 Ранжированные вклады источников в тестовые клетки. Пыль 20%, максимальная разовая концентрация. Цветокод: красный цвет = 2 мг/м³.

Рисунок 3 Ранжированные вклады источников в тестовые клетки. Диоксид азота, максимальная разовая концентрация. Цветокод: красный цвет = 0.1 мг/м³.

2. Вклады в разбивке по клеткам

Рисунок 4 Ранжированные вклады источников в клетку 175. Цветокод: красный цвет = 8.3 мг/м³.

Рисунок 5 Ранжированные вклады источников в клетку 104. Цветокод: красный цвет = 1 мг/м³.

Рисунок 6 Ранжированные вклады источников в клетку 226. Цветокод: красный цвет = 2.3 мг/м³.

Рисунок 7 Ранжированные вклады источников в клетку 287. Цветокод: красный цвет = 3.9 мг/м³.

Рисунок 8 Ранжированные вклады источников в клетку 493. Цветокод: красный цвет = 3.9 мг/м³.

Рисунок 9 Ранжированные вклады источников в клетку 504. Цветокод: красный цвет = 4.3 мг/м³.

3. Разделение источников на группы

По результатам разделов 1 и 2 выделяются следующие основные источники загрязнения. (Мы называем основными те источники, каждый из которых вносит вклад в максимальную разовую концентрацию хотя бы в одной клетке хотя бы по одному загрязнителю более, чем 0.1 RFCостр этого загрязнителя).

Таблица 5 Основные источники по данным вкладов в максимальную разовую концентрацию основных загрязнителей в тестовых клетках.

Постоянные		Импульсные
Предприятие	Номер источника	Предприятие	Номер источника
Щуровский цемзавод	6008 режим 1	Щуровский цемзавод	0001 режим 3
Щуровский цемзавод	6009 режим 1	Щуровский цемзавод	0002 режим 2
Щуровский цемзавод	6010 режим 1	Щуровский цемзавод	0017 режим 2
Щуровский цемзавод	6011 режим 1	Приокский карьер	6018_1
Щуровский цемзавод	6008 режим 1	Приокский карьер	6019_1
Щуровский цемзавод	0011 режим 1	Песковский комбинат	6009
Щуровский цемзавод	0016 режим 1	Щуровский комбинат	6041
Песковский комбинат	4
Песковский комбинат	5
Щуровский комбинат	6040
Щуровский комбинат	6039
Коломзавод	6447

Отнесение источника к категории постоянных или импульсных производится на основе отношения выбросов в г/с к выбросам в т/г (см. раздел 3). Источник 6041 (Щуровский комбинат) добавлен из-за однотипности с другими импульсными источниками – взрывработами на карьерах – хотя сам по себе его вклад в концентрации невелик.

Для расчета постоянных источников мы не принимаем каких-то специальных мер. В том числе, не учитывается оседание частиц пыли при выбросах с открытых складов Щуровского цемзавода. Этого не было сделано потому, что у нас не было информации от предприятия о спектре размеров частиц пыли в этих выбросах, и из других доступных нам источников о предприятиях-аналогах эту информацию тоже не удалось получить. В документе о факторах, влияющих на концентрации (раздел «Оседание частиц») показано, что при размерах основной массы частиц в этих выбросах более 10 мкм неучет оседания приводит к значительному преувеличению расчетных концентраций на расстояниях от источника более 0.5-1 км. (Величина этого преувеличения зависит как от расстояния до источника, так и от метеоусловий). Мы рассматриваем это обстоятельство как фактор неопределенности в проводимых в данной работе расчетах риска, направленный в сторону завышения величины риска.

Для расчета импульсных источников мы проводим насколько возможно детальный (ограниченный имеющимися данными) учет факторов, влияющих на концентрации. Соответствующие расчеты приведены в документе, посвященном этим факторам. Импульсные источники естественно делятся на две подгруппы, для которых эти факторы учитываются по-разному: розжиги цементных печей и взрывработы на карьерах. Далее кратко изложены результаты вышеуказанных расчетов для каждой подгруппы.

4. Расчет розжигов цементных печей

Основные результаты следующие.

1. Ввиду того, что спектр размеров частиц, выбрасываемых в режиме розжига, включает крупноразмерные фракции, в отличие от работы в штатном режиме, мы сочли необходимым учесть оседание частиц пыли. Это весьма существенно повлияло на расчетные приземные концентрации – обычно в сторону увеличения в ближней к трубе зоне (до 1-1.5 км) и уменьшения в дальней зоне (2-3 км).

2. Учет вероятности совпадения момента розжига с теми или иными метеоусловиями производится урезанием до некоторого квантиля гистограммы концентраций от розжига в данной клетке в предположении, что розжиги случайным образом распределены в течение года.

3. При розжиге в неблагоприятных метеоусловиях могут создаться значительные превышения RFCостр по пыли на значительном протяжении вдоль оси факела. Поэтому встает вопрос о выборе момента розжига не случайным образом, а оптимизируя его под такие скорость и направление ветра, а также устойчивость атмосферы, чтобы избежать указанных превышений. Материалы для этого приведены в соответствующем разделе документа «Факторы».

Итоговую карту максимальных разовых концентраций от розжигов, которую мы принимаем для дальнейших расчетов, приводит Таблица 6, столбец «реалистичная ситуация». Для сравнения приведена карта концентраций в гипотетическом случае совпадения момента выброса с наиболее неблагоприятной для каждой клетки метеорологической ситуацией. Это значит, что максимум для каждой клетки соответствует своему моменту времени, а розжиг, естественно, может совпасть только с 2-3 такими моментами за год. Поэтому приведенное поле концентраций не существует как целое ни в какой момент времени. В худшем случае за год реализуются 2-3 его узких сектора, исходящие из источника. Но представляется, что и это неприемлемо. Таким образом, необходима система контроля времени розжига.

Таблица 6 Максимальная разовая концентрация цементной пыли при розжигах от совокупности источников, действующих одновременно. При наиболее неблагоприятных метеоусловиях для каждой клетки и при случайном выборе момента розжига («реалистичная ситуация»). Цветокод: красный цвет = 0.3 мг/м³ = RFCостр.

Наихудшая ситуация	Реалистичная ситуация

Рисунок 10 дает информацию для выбора подходящих для розжига метеоусловий, обеспечивающих безопасность на определенном расстоянии вдоль оси факела. Предполагается, что на этом расстоянии находятся жилые районы. Следует избегать метеоусловий, соответствующих красному цвету (превышению RFCостр для пыли). Если же учитывать пылевой фон, то, возможно, придется поставить еще более жесткие ограничения на выбор метеоусловий для розжига.

Рисунок 10 Зависимость концентрации цементной пыли на оси факела при розжиге (источник 0001, Щуровский цемзавод) от расстояния до источника и от метеоусловий. На каждом из 6 квадратов, соответствующих расстояниям 500 -5000 м от источника, по вертикали (сверху вниз) – 6 категорий устойчивости от 1 до 6, а по горизонтали (слева направо) – 6 скоростей ветра от 1 до 9 м/с. Цветокод для концентрации: красный цвет = 0.3 мг/м3 = RFCостр.

5. Расчет взрывработ на карьерах

Условно возьмем начальный размер облака частиц пыли, поднятого взрывом, равным 40х40х40 м, а массу выброшенных взрывом оксидов азота равной 20 кг (это примерно соответствует данным для Песковского карьера). Тогда для наиболее проблемной ситуации - 6 категории устойчивости и скорости ветра 1 м/с – размер облака будет расти по мере его переноса ветром с расстоянием от источника, а концентрация соответственно снижаться следующим образом. В начальный момент концентрация в облаке, если считать ее равномерно распределенной по всему объему,– около 300 мг/м³. На расстоянии 1 км она уменьшится до 100 мг/м³, на расстоянии 3 км – до 20 мг/м³, на расстоянии 5 км – до 7 мг/м³, на расстоянии 10 км – до 2 мг/м³. Как видим, даже на таких значительных расстояниях концентрации намного превосходят RFCостр как для оксида, так и для диоксида азота. Однако время воздействия составляет всего 2-3 мин на наиболее типичных расстояниях (3-5 км) даже в наихудшем случае - при скорости ветра 1 м/с.

К сожалению, как отмечено в документе с обзором исходных данных, кратковременные референтные концентрации нам удалось получить только для диоксида азота, да и то для времени воздействия 1 час. Поэтому воздействием оксида азота и пыли пришлось пренебречь, хотя это не менее важные загрязнители, чем диоксид азота. Правда, эффект такого отбрасывания меньше, чем может показаться на первый взгляд, поскольку, как представляется, референтная концентрация для времени воздействия в минуты – первые десятки минут должна быть значительно больше, чем обычная RFCостр, особенно для пыли. Кроме того, это отбрасывание в какой-то мере компенсируется преувеличением токсичности диоксида азота на этих временах воздействия. Вклад пыли от взрывработ в среднесуточные концентрации мы учли (он сказывается на дополнительной полной смертности), используя те же референтные уровни, что и для других источников пыли.

Кроме учета перехода шлейф-клуб, для взрывработ мы учли эффект оседания частиц известковой пыли. Правда, необходимые для этого данные о спектре размеров частиц поднятой взрывом пыли мы получили косвенным образом, из литературы, и они не очень надежны. См. об этом в документе с обзором исходных данных. Учет оседания приводит, по крайней мере для приземных источников, к снижению концентраций на тех расстояниях от источника, где обычно находятся жилые районы. Например, для взрывработ на Приокском карьере в результате учета оседания частиц концентрации в наиболее близких к источнику районах (Колычево, Поляны и др.) падают в 2-3 раза.

Учет залпового характера взрывработ производится таким же образом, как и для розжигов – урезанием гистограмм разовых концентраций, полученных в предположении, что источник работает непрерывно (т.е. отражающих только изменчивость метеоусловий), до квантиля, соответствующего математическому ожиданию максимума выборки N значений из этой гистограммы, где N – число взрывов в год. По данным ПДВ, оно обычно равно 40-60.

Также для взрывработ учитывался эффект OLM-ограничения на преобразование выброшенной смеси оксидов азота в диоксид азота. Ввиду высоких концентраций оксидов в клубе от взрыва (см. выше), этот эффект весьма существенно снижает концентрации диоксида азота. Правда, сохраняются высокие концентрации оксида азота, но, как отмечено выше, за отсутствием необходимых референтных концентраций мы вынуждены оксид азота не учитывать.

Итоговую информацию о принятых нами максимальных разовых концентрациях загрязнителей для совокупности всех взрывработ дает Таблица 7. Принятый нами подход к учету залпового характера взрывработ через урезание гистограммы приводит к «размазыванию» выбросов по всему году, и в результате с определенной вероятностью возникает, например, совпадение моментов взрывработ на источнике 6018 и 6019 Приокского карьера, которое в реальности, вероятно, исключено технологически.

Необходимые для оценки риска добавочной полной смертности максимальные среднесуточные концентрации пыли оцениваются по тому же временному ряду разовых концентраций, что и максимальные разовые. Что касается среднегодовых концентраций от взрывов, они оцениваются по выбросам в т/г с учетом только оседания и OLM.

Таблица 7 Максимальные разовые концентрации от совокупности всех взрывработ. С учетом перехода «шлейф-клуб», оседания частиц, залпового эффекта и OLM-преобразования. Цветокод: красный = RFCостр. = 0.2 мг/м³ для диоксида азота, 0.72 мг/м³ для оксида азота, 0.3 мг/м³ для пыли.

Диоксид азота	Оксид азота	Пыль

Основной расчет

В этой главе сосредоточены основные результаты работы: концентрации и риски с учетом всех факторов, отмеченных при обсуждении этапа скрининга.

1. Концентрации

Для загрязнителей, отобранных на этапе скрининга, приводятся результаты расчета среднегодовых и максимальных разовых концентраций. Наибольшее внимание уделено последним, как создающим наибольшую опасность и наиболее сложным методологически.

Концентрации разбиты на две группы: предприятия (включая как постоянные источники, так и залповые, такие, как взрывы и розжиги) и транспорт. Кроме того, из источников предприятий отдельно рассмотрены розжиги под углом возможностей управления (выбора метеоусловий для розжига). Это сделано не по годовой статистике метеоусловий, а для каждого набора метеоусловий применительно к оси факела, исходящего от источника розжига. В этом отношении подход к данной группе отличается от подходов к предприятиям и транспорту.

1. Предприятия

В отличие от концентраций, приведенных в разделе скрининга, приводимые ниже концентрации получены на «штатной» расчетной сетке данной работы (см. о ней в документе с обзором исходных данных). Кроме того, исправлены некоторые ошибки в параметрах источников, вкравшиеся в работу «Коломна-2007».

Таблица 8 и Таблица 9 приводят максимальные разовые и среднегодовые концентрации, создаваемые только постоянными источниками. Приведены максимумы по каждому району. Очевидно, что доминирующими в целом загрязнителями являются по максимальным разовым – пыль и диоксид азота, по среднегодовым – пыль и марганец. Те загрязнители, которые в обеих таблицах не имеют ни одной окрашенной ячейки (т.е. концентрации во всех расчетных клетках меньше 0.1 RFC) не включались в дальнейшие расчеты риска, если только они не присутствовали в наборе значимых загрязнителей от транспорта (в этом случае мы учитывали их и для предприятий).

Таблица 10 приводит максимальные разовые концентрации от постоянных источников в картографической форме (пыль дана также и по сумме всех источников). Таблица 11 дает ту же информацию для среднегодовых концентраций. Таблица 12 показывает вклады разных групп источников – постоянных (отдельно – открытых складов сырья Щуровского цемзавода), розжигов, взрывов. Это сделано именно для пыли, потому что у нее наиболее разнообразный набор источников.

Таблица 8 Максимальные разовые концентрации основных загрязнителей на основе выбросов постоянных источников предприятий в г/с. Максимумы по каждому району. Цветокод: голубой > 0.1 RFCостр., зеленый > 0.2 RFCостр., желтый > 0.5 RFCостр., красный > RFCостр.

	Вся пыль	Аммиак	Бензол	Углерод оксид	Керосин	Ксилол	Натрий гидроксид	Диоксид азота	Оксид азота	Диоксид серы	Толуол
Сандыри	0.19	0.024	0.0032	0.8	0.24	0.014	0.00026	0.24	0.0061	0.049	0.016
Запруды	0.25	0.03	0.004	1.3	0.22	0.022	0.00034	0.29	0.0069	0.043	0.047
Подлипки Север	0.24	0.031	0.0047	0.41	0.17	0.019	0.00039	0.084	0.0075	0.038	0.013
Подлипки	0.21	0.031	0.011	0.23	0.19	0.016	0.00042	0.071	0.0091	0.042	0.01
Промзона ЖБИ	0.26	0.023	0.014	0.24	0.19	0.013	0.00028	0.07	0.011	0.043	0.01
Колычево	0.38	0.02	0.0089	0.21	0.17	0.011	0.00028	0.11	0.017	0.038	0.0061
Парк	0.27	0.022	0.013	0.22	0.2	0.013	0.00032	0.14	0.012	0.045	0.0099
Бобренево	0.24	0.045	0.0027	0.4	0.18	0.012	0.00033	0.13	0.006	0.042	0.0096
Старая Коломна	0.3	0.047	0.0073	0.39	0.21	0.037	0.00082	0.14	0.0075	0.049	0.013
Центр	0.54	0.053	0.028	0.73	0.31	0.035	0.0011	0.14	0.0095	0.069	0.02
КЗТС	0.34	0.024	0.033	0.55	0.2	0.016	0.00046	0.25	0.012	0.044	0.013
Заречье	0.53	0.024	0.011	0.29	0.18	0.014	0.00018	0.1	0.017	0.04	0.0074
Промзона ст. Коломна	0.31	0.05	0.0084	0.4	0.22	0.046	0.00074	0.14	0.0073	0.049	0.0073
Коломзавод	0.5	0.037	0.015	0.32	0.24	0.057	0.001	0.13	0.0084	0.054	0.011
Цемзавод	1.8	0.023	0.16	2	0.3	0.019	0.00031	0.23	0.037	0.066	0.12
Поляны	0.51	0.022	0.041	1.9	0.21	0.014	0.00024	0.11	0.018	0.046	0.03
Поляны - Юг	0.42	0.021	0.012	0.38	0.19	0.0093	0.00017	0.082	0.013	0.042	0.012
Щурово-2	1	0.041	0.096	2.7	0.26	0.24	0.00025	0.12	0.013	0.057	0.22
Щуровский комбинат	1.1	0.038	0.19	6.3	0.23	0.31	0.0003	0.26	0.01	0.088	0.29
Пос. Сергиевское	0.83	0.032	0.012	0.19	0.37	0.029	0.0006	0.069	0.01	0.082	0.009
Свх. Сергиевский	0.69	0.029	0.0082	0.21	0.33	0.018	0.00043	0.063	0.0082	0.072	0.0067
Парфентьево	0.43	0.031	0.0062	0.22	0.25	0.019	0.00056	0.082	0.01	0.056	0.0049
Амерево	0.33	0.018	0.0043	0.2	0.19	0.011	0.00041	0.076	0.0075	0.044	0.0053
13км	0.13	0.02	0.0032	0.21	0.16	0.0087	0.00037	0.068	0.006	0.035	0.0066
Красноармейская	1.1	0.033	0.081	1.4	0.2	0.056	0.00026	0.13	0.0099	0.044	0.078
Щурово-1	0.92	0.038	0.12	1.7	0.31	0.076	0.00039	0.16	0.01	0.07	0.09

Таблица 9 Среднегодовые концентрации основных загрязнителей на основе выбросов предприятий в т/г. Максимумы по каждому району. Цветокод: голубой > 0.1 RFCхр., зеленый > 0.2 RFCхр., желтый > 0.5 RFCхр., красный > RFCхр.

Таблица 10 Максимальные разовые концентрации основных загрязнителей на основе выбросов постоянных источников предприятий в г/с.

Аммиак. Цветокод: красный = 0.35 мг/м3 = RFCостр.	Бензол. Цветокод: красный = 0.8 мг/м3 = RFCостр.
Оксид углерода. Цветокод: красный = 2.3 мг/м3 = 0.1 RFCостр.	Гидроксид натрия. Цветокод: красный = 0.005 мг/м3 = RFCостр.
Диоксид азота. Цветокод: красный = 0.2 мг/м3 = RFCостр.	Диоксид серы. Цветокод: красный = 0.5 мг/м3 = RFCостр.
Суммарная пыль. Цветокод: красный = 0.3 мг/м3 = RFCостр.	Суммарная пыль. По всем источникам. Цветокод: красный = 0.3 мг/м3 = RFCостр.

Таблица 11 Среднегодовые концентрации основных загрязнителей на основе выбросов постоянных источников предприятий в т/г.

Марганец. Цветокод: красный = 0.00002 мг/м3 = RFCхр.

Суммарная пыль. Цветокод: красный = 0.075 мг/м3 = RFCхр.

Таблица 12 Вклады различных групп источников в максимальные разовые концентрации всей пыли. Цветокод: красный = 0.3 мг/м3 = RFCостр.

Сумма по всем источникам	Постоянные источники, кроме складов цемзавода
Открытые склады Щуровского цемзавода	Взрывработы на карьерах
Розжиги цементных печей

2. Розжиги в наиболее неблагоприятном случае

На опасность розжига существенно влияет выбор его момента соответственно метеоусловиям. Рисунок 11 и Рисунок 12 дают приведенную информацию о концентрациях на оси факела розжига в форме, удобной для такого выбора. Для конкретного направления ветра определяется, на каких расстояниях расположены жилые районы, выбирается соответствующая диаграмма и по ней определяются безопасные метеоусловия для розжига. Для каждой диаграммы 6 х 6 клеток абсцисса - скорость ветра, 1- 9 м/с, ордината – устойчивость, 1-6 сверху вниз. С учетом оседания частиц. Цветокод: красный = 0.3 мг/м3 = RFCостр. Более детально эти же диаграммы приводит Рисунок 10, а также документ с анализом факторов, влияющих на концентрации. Рисунок 11 построен для печи обжига 0001, а Рисунок 12 – для более низкой печи обжига 0017.

Рисунок 11 Зависимость концентрации цементной пыли на оси факела розжига (источник 0001, Щуровский цемзавод) от метеоусловий при разных расстояниях до источника. На каждом из 4 квадратов, соответствующих расстояниям 1000, 2000, 3000 и 5000 м от источника, по вертикали (сверху вниз) – 6 категорий устойчивости от 1 до 6, а по горизонтали (слева направо) – 6 скоростей ветра от 1 до 9 м/с. Цветокод для концентрации: красный цвет = 0.3 мг/м³ = RFCостр.

Рисунок 12 Зависимость концентрации цементной пыли на оси факела розжига (источник 0017, Щуровский цемзавод) от метеоусловий при разных расстояниях до источника. На каждом из 4 квадратов, соответствующих расстояниям 1000, 2000, 3000, 5000 и 8000 м от источника, по вертикали (сверху вниз) – 6 категорий устойчивости от 1 до 6, а по горизонтали (слева направо) – 6 скоростей ветра от 1 до 9 м/с. Цветокод для концентрации: красный цвет = 0.3 мг/м³ = RFCостр.

Видно, что для печи 0017 проблемные районы – Щурово и Поляны, а также ближайшее левобережье Оки: проблемные метеоусловия – скорость ветра 1-2 м/с и/или устойчивость 4-6. Для печи 0001 проблемные районы дальше (Колычево и полоса Центр – Запруды), а зона проблемных метеоусловий уже.

3. Взрывработы

Аналогичную информацию приводим и для взрывработ на наиболее опасном Приокском карьере (Рисунок 13). Учтены эффекты оседания частиц и клуба. Чтобы учесть кратковременность воздействия клуба, мы выбрали в качестве нормировки цветокода не RFCостр для пыли, а величину 1 мг/м³. Этот выбор, конечно, условен. Но если принять эту величину за порог опасности, то видно, что для всех жилых районов достаточно легко выбрать метеоусловия производства взрывработ, обеспечивающие безопасность.

Рисунок 13 Зависимость концентрации известняковой пыли на оси переноса клуба выброса взрывработ (источник 6019_1, Приокский карьер) от метеоусловий при разных расстояниях до источника. На каждом из 4 квадратов, соответствующих расстояниям 1000, 2000, 3000, 5000 и 8000 м от источника, по вертикали (сверху вниз) – 6 категорий устойчивости от 1 до 6, а по горизонтали (слева направо) – 6 скоростей ветра от 1 до 9 м/с. Учтено оседание пыли и переход шлейф-клуб. Цветокод для концентрации: красный цвет = 1 мг/м³.

4. Транспорт

Приводимые ниже расчеты концентраций по транспорту одновременно играют роль своего рода скрининга: они определяют, какие загрязнители от транспорта должны включаться в оценку риска. Это делается по тому же критерию, что и для предприятий: концентрация > 0.1RFC хотя бы в одной клетке. Таблица 13 приводит среднегодовые и максимальные разовые концентрации для 10 загрязнителей во всех 3 вариантах транспортной структуры города. Таблица 14 - Таблица 16 приводят те же данные в виде карт для 3 существенных загрязнителей: акролеина, NO_x и CH. Остальные загрязнители несущественны, но часть из них мы учитываем как канцерогены.

Таблица 13 Концентрации основных загрязнителей от транспорта: максимальные разовые (по выбросам в г/с) и среднегодовые (по выбросам в т/г). Для 3 вариантов транспорта. Максимум по району. Цветокод: голубой > 0.1 RFC, зеленый > 0.2 RFC, желтый > 0.5 RFC, красный > RFC.