Выбросы загрязняющих веществ от автотранспорта — самый неопределенный вид выбросов

Ещё со школьной скамьи многим из нас известно, что автотранспорт вносит значительный вклад в загрязнение атмосферного воздуха в городах и населенных пунктах. Если просмотреть публикации последних лет по теме «выбросы от автотранспорта», то можно встретить даже такие формулировки как «Более 200 вредных для организма человека веществ содержит отработанный газ двигателей внутреннего сгорания» или «выбросы от автотранспорта вносят наибольший вклад в загрязнение атмосферного воздуха» и так далее. Конечно, автотранспорт вносит свой вклад в загрязнение атмосферного воздуха. При определенных сочетаниях погодных условий и автомобильного трафика может создаваться довольно мощная загазованность территории и так далее. Но, при этом, объемы выбросов загрязняющих веществ, создаваемые передвижными источниками загрязнения до сих пор остаются самыми неопределенными и трудно прогнозируемыми. В чем проблема — попробуем разобраться в этой статье.

Идеальный вариант расчёта выбросов от автотранспорта

Выброс загрязняющих веществ от транспортного средства зависит от множества факторов: от объема двигателя, технического состояния автомобиля, топлива и его качества, от режима работы двигателя и ещё многих и многих факторов, вплоть до манеры езды водителя. Каким образом учесть все эти факторы для миллионов транспортных средств, колесящих по дорогам России?

Идеальный вариант — это получить детальную информацию по каждому автомобилю, включая и то, как часто этот самый автомобиль выезжает на проезжую часть, затем провести измерение содержания в выхлопных газах всех возможных загрязняющих веществ, пересчитать это содержание из мг/м³ в т/год и просуммировать полученные значения для всего транспорта России. При этом не забывать учесть скоростной режим на различных участках дорог, а это значит, что на каждом участке дороги с определенным интервалом надо расставить армию людей, которые будут считать автомобили, замерять скорость их движения и т.д. Реально ли это сделать, хотя бы даже в масштабах одного города-миллионника? Сомневаюсь. Даже, если попытаться организовать такой мониторинг с использованием цифровых средств наблюдения, то затраты на такие средства превысят всяческую выгоду от того, что мы узнаем более менее реальный объем выброса.

Поэтому, как бы мы не хотели, как бы мы не старались максимально точно учесть выбросы транспорта — на сегодняшний день идеального варианта расчёта выбросов от автотранспорта нет и быть не может. Всё, что мы можем сделать — это предложить максимально унифицированный метод расчёта, учитывающий максимальное количество факторов, который можно было бы применять как в масштабах небольшого населенного пункта, так и в масштабах всего государства. И, как бы мы не хотели, этот метод будет обладать довольно серьезной погрешностью. В Российской Федерации были разработаны методики для расчёта выбросов от различных видов транспортных средств и эти методики активно используются экологами различных уровней, но и при их использовании мы сталкиваемся с неопределенностями и проблемами. Посмотрим, что у нас на данный момент есть в наличии.

Методики расчёта выбросов от автотранспорта

Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для автотранспортных предприятий (расчетным методом), 1998 год

Замечательная методика, по которой можно рассчитать выбросы загрязняющих веществ с территорий автостоянок. Несмотря на то, что методика довольно старая, для промышленных предприятий это единственный возможный легальный и недорогой способ, на сегодня, рассчитать выбросы от автотранспортных средств, находящихся на балансе предприятия. В методике учитывается влияние на выброс таких факторов, как вид топлива, время работы двигателя на холостом ходу, наличие различных средств сокращения выбросов и так далее.

Что с этой методикой не так? Самый существенный недостаток этой методики — её возраст. В методике совершенно не учитываются достижения последних лет в автомобилестроении и требования к автотранспортным средствам, ввозимым на территорию России.  Например, многие из нас слышали про такие стандарты, как «Евро-4», «Евро-5» и так далее.

Чем выше стандарт — тем меньше выброс основных загрязняющих веществ от двигателя транспортного средства. В 1998 году разработчики методики могли учесть исключительно стандарты ЕВРО-1 и ЕВРО-2 просто потому, что других стандартов не было. На сегодняшний день в методику не внесено никаких изменений в части учёта экологических стандартов. Что в итоге получаем? Посмотрим на требования стандартов ЕВРО к выбросам такого вещества как оксид углерода (CO):

Как можно видеть по данным таблицы, стандарты ЕВРО-4 и выше предполагают в 2,2 раза меньший выброс, чем ЕВРО-2.

В итоге, даже, если какое-либо предприятие громко заявит о том, что оно проводит обновление своего автомобильного парка и меняет 100 автомобилей ВАЗ 2105 на современные легковые автомобили стандарта ЕВРО-5, то доказать значительное снижение выбросов загрязняющих веществ, используя эту методику (а другой пока нет) оно не сможет — методика покажет тот же выброс. Проблема на лицо и, по некоторым сведениям, эту проблему на данный момент пытаются решить путем обновления существующей методики, но, пока никакой официальной информации на этот счёт нет.

Отдельно отмечу, что по этой методике предполагается, что при работе двигателей внутреннего сгорания в атмосферу выбрасываются следующие загрязняющие вещества:

Методические рекомендации по оценке выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от передвижных источников (автомобильный и железнодорожный транспорт), утвержденные Распоряжением Федеральной службы в сфере природопользования от 1 ноября 2013 года N 6-р

Эта методика, в настоящее время, является основной при оценке выбросов от автотранспорта и железнодорожного транспорта при его движении по территории Российской Федерации. То есть, если предыдущая методика ограничивается исключительно территорией промышленного предприятия, то по этой методике оценивается какое количество загрязняющих веществ будет выбрасываться в атмосферу при движении транспорта по улицам города.

Отличительной особенностью этой методики можно назвать учёт стандартов ЕВРО. Разработчиками методики была проведена довольно серьезная и сложная работа по обработке большого массива информации о зарегистрированных транспортных средствах в Российской Федерации и определению того какая часть транспорта относится к той или иной категории. Исходными данными для расчёта по этой методике в её первоначальном виде является (цитата):

То есть, изначально, в угоду упрощения расчётов, в методику была заложена серьезная погрешность. Считать, что все зарегистрированные транспортные средства ежедневно ездят по дорогам и выбрасывают загрязняющие вещества, как минимум не правильно. В особенности это касается старых отечественных автомобилей, которые в избытке появляются на дорогах в дачный период и практически полностью пропадают из вида зимой.

В результате такого достаточно вольного подхода к учёту количества автотранспорта, мы получили статистику по выбросам от которой Грета Тинтин Элеонора Эрнман Тунберг, увидь она её, пришла бы в экстаз — за 2013 год выбросы от передвижных источников составили 3555,1 тыс.тонн только в Центральном Федеральном округе, а выбросы стационарных источников — 1570 тыс. тонн! Выброс от автотранспорта оказался более чем в 2 раза больше, чем выбросы от всех промышленных предприятий округа.

В 2019 году в методику были внесены изменения в части учёта количества транспортных средств. Так, в методику был включен следующий пункт:

Как минимум часть городов, участвующих в эксперименте по квотированию выбросов получили возможность проводить более детальные расчёты выбросов с учётом натурных обследований основных автомагистралей и, тем самым, получить более достоверные данные по выбросам. Так же, в методику были внесены значительные изменения в части распределения транспортных средств по различным экологическим классам. В результате проведения глубокой переработки методики в 2020 году (после выхода Государственного доклада о состоянии и об охране окружающей среды в Российской Федерации в 2019 году) «последователи Гретты» получили возможность «уличить во лжи» составителей доклада, потому что увидели вот такую интересную картину распределения выбросов:

Как же так — оказывается выбросы автотранспорта вдруг стали ниже, а самого транспорта меньше-то не стало? Значит нас все обманывают? Нет, не обманывают, а, наоборот — уточняют, стараются учесть максимум факторов, влияющих на объем выброса, учесть реальную картину с автотранспортным парком в стране. При этом, нельзя не согласиться с тем фактом, кто, начиная с 2019 года всю предыдущую статистику по выбросам транспорта следовало бы, в принципе, удалить из доклада и не показывать. Или же разделить её на две части — до 2019 года и после. Нет, не для успокоения «активной общественности», а просто потому, что подобное должно сравниваться с подобным.  Здесь же мы получили то, что называется «сравнили тёплое с мягким» — несмотря на то, что название методики осталось прежним, «внутренности» этой методики изменились значительно, а значит, что ставить в один ряд две, казалось бы, одинаковых по размерностям величины — не стоит.

Следующий момент — посмотрим выбросы каких веществ должны рассчитываться по этой методике и сравним их с теми, которые рассчитываются по предыдущей методике:

1. CO — оксид углерода;
2. NOx — оксиды азота (в пересчете NO2);
3. C — твердые частицы в пересчете на углерод (сажа);
4. SO2 — диоксид серы;
5. CH4 — метан;
6. ЛОСНМ — неметановые летучие органические соединения;
7. NH3 — аммиак.

Если с метаном и неметановыми ЛОС ещё можно как-то согласиться и сказать, что по предыдущей методике это всё углеводороды, то как быть с аммиаком? Опять же, на лицо неопределенность в оценке выбросов — автомобиль, двигаясь по территории предприятия выбрасывает один перечень веществ, а, как только выехал на проезжую часть сразу стал выбрасывать ещё и аммиак?

Но и это ещё не всё. Посмотрим, какая методика была предложена тем самым городам, в которых проводится эксперимент по квотированию выбросов.

Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 27 ноября 2019 года N 804 Об утверждении методики определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от передвижных источников для проведения сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха

Как и предыдущая методика, эта методика предлагает расчёт выбросов загрязняющих веществ при движении транспорта по территории населенного пункта. Отличительная особенность этой методики в её проработанности в части учёта количества транспортных средств, участвующих в расчёте. Так, (цитата):

Опустим момент, связанный с тем, каким образом организовать качественное обследование территории — это отдельный интересный вопрос. А посмотрим сразу на перечень веществ, выбросы которых определяются по методике:

1. углерода оксид (СО);
2. азота оксид (NO);
3. азота диоксид (NO2);
4. взвешенные частицы (PM2.5) ;
5. бензин;
6. керосин;
7. серы диоксид (SO2);
8. формальдегид;
9. бензапирен;
10. метан.

Куда делся аммиак из предыдущей методики и откуда взялся бензапирен? Почему предыдущая методика пересчитывает все выбросы оксидов азота на NO2, а эта — определяет раздельно NO и NO2? Учитывая то, что (см. выше), если в населенном пункте в рамках сводных расчетов рассеивания выбросов в атмосферу и квотирования выбросов проводится оценка выбросов от передвижных источников с использованием других методик, утвержденных в установленном порядке, то территориальными органами Росприроднадзора для оценки выбросов от передвижных источников используются результаты данных расчетов, мы опять рискуем сравнивать не сравниваемое. Например, город Красноярск или Липецк (участвуют в эксперименте по квотированию выбросов) вкладывает средства в детальное обследование городских дорог, проводит регулярный мониторинг и рассчитывает выбросы по этой методике. В это же время, скажем Саратов (не участвует в эксперименте) вполне законно и правильно использует методику из Распоряжения №6-р. В итоге получаем не только разный перечень веществ, но и несопоставимые друг с другом суммарные выбросы — одни вложились в расчёт, то называется, по полной программе и учли всё, что можно (и необходимо учесть), другие — воспользовались усредненными показателями. Оба правы, а результаты — разные.

А если попытаться сравнить не суммарные выбросы, а в отдельности по каждому веществу? Что получается — в городах, которые не участвуют в эксперименте выбросов бензина и керосина нет, но, зато есть аммиак? А если город включат в эксперимент по квотированию, то аммиак из выбросов пропадет сразу или внезапно «преобразуется» в бензапирен?

И это мы рассмотрели с Вами только три методики, которые на законных основаниях используются для расчётов выбросов от автотранспорта. Подведем итог.

Итог

Безусловно, автотранспорт является серьезным вкладчиком в загрязнении автосферы, особенно в крупных городах. При этом, существующие на сегодняшний день, методики расчёта выбросов от автотранспортных средств показывают различные по составу выбросы — одна методика учитывает аммиак, вторая — нет, одна учитывает твердые вещества как сажу, другая — как частицы РМ2,5. В итоге, выбросы автотранспорта получаются мало того, что усредненными, но и различными по составу. Изменение методик приводит к тому, что выбросы «плавают» в 2 раза и более. Все эти и другие проблемы безусловно требуют решения на государственном уровне, так как просто отмахнутся от проблемы выбросов передвижных источников мы не можем и решать эту проблему необходимо, хотя бы даже для того, чтобы в средне- и краткосрочной перспективе сделать воздух в городах чище. Как вариант можно предложить следующее направление совершенствования расчётов выбросов транспорта:

1. провести детальные лабораторные исследования состава выхлопных газов ДВС различных типов и экологических стандартов от ЕВРО-0 до ЕВРО-6, если потребуется.
2. выделить из всего перечня выбрасываемых веществ основные. Пусть это будет не 200 (как говорят), а скажем 10-15 веществ, которые однозначно присутствуют и определяются в выбросах.
3. выбросы именно этих веществ включить в расчёты на всех уровнях — на уровне предприятия, города, региона и так далее и исключить тем самым возможные разночтения — не может автомобиль вдруг перестать полностью выбрасывать одно вещество и начать выбрасывать другое.
4. без спешки, планов, отчётов и прочих бюрократических заморочек разработать единую методику расчёта выбросов от транспорта при движении его по дорогам населенного пункта. «Выкатывать» каждый год по методике только ради методики — не вариант.

Пусть на это уйдет 5 лет, но методика должна предполагать расчёт с учётом изменения состава парка автомобилей. Технически, методика из Распоряжения №6-Р позволяет это делать, НО в инициативном порядке, а инициатива, как известно, бывает наказуема. Да и кто захочет потратить вместо пары часов на расчёт недели и месяцы, чтобы собрать необходимый исходный материал? Поэтому необходим единый для для всех обязательный подход к расчёту. Пока этого не будет сделано, мы так и будем удивляться тому как «скачут» выбросы передвижных источников, а предприятия-природопользователи «биться  головой об стену», пытаясь доказать, что выброс от ВАЗ-2105 не такой же, как у Mazda 2.0.