Выбросы в атмосферу: почему Казахстан должен изменить экологическую повестку

Выбросы в атмосферу остаются одной из наиболее острых экологических проблем современности. Данный процесс негативно сказывается на здоровье населения и способствует глобальным климатическим изменениям. Мировое сообщество активно ищет пути развития экономики в условиях изменяющейся природной среды и роста выбросов парниковых газов, вызывающих изменение климата. В этой статье мы расскажем о том, почему стране необходим новый подход к экологической политике, и как автоматический мониторинг может стать поворотной точкой.

Основные источники загрязнения воздуха — промышленность, транспорт и сельское хозяйство. В этих секторах выделяется широкий спектр вредных веществ, включая углекислый газ, углеводороды, оксид азота и твердые частицы. Они попадают в атмосферу, нарушая ее баланс и усиливая изменения климата. Маленькие частицы проникают в дыхательные пути, вызывая заболевания легких и сердечно-сосудистой системы.

Промышленность является одним из главных источников загрязнения. Заводы и фабрики зачастую не используют эффективные системы фильтрации, что приводит к выбросу токсичных веществ. Это касается не только тяжелой промышленности, но и энергетики, и других отраслей, использующих ископаемое топливо для производства энергии.

Выбросы в атмосферу: реальная угроза для здоровья и климата

Как рассказал эксперт в области газочистки, руководитель научно-технического совета консорциума "Энергомашэкология" (Украина) Григорий Давыдов, Республика Казахстан – это единственная из всех стран бывшего СССР, где введен новый Экологический кодекс. Документ выполнен на высшем уровне. Разработан с учетом положительного опыта Европейского Союза и других зарубежных государств. Чем он хорош? Тем, что в части промышленной экологии он не предполагает двойного толкования. К сожалению, закон существует, а подзаконные акты на сегодня несколько размыты – возникают серьезные коллизии.

Лоббисты, как правило, представляющие крупный бизнес, за новые доступные технологии (НДТ) пытаются выдать уже устаревшие подходы, которые не соответствуют требованиям Экологического кодекса.

– До 80% валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу происходит от объектов теплоэнергетики. Существуют нормативы и в Казахстане они довольно жесткие – максимальный выброс должен находится в пределах 50 миллиграммов на метр кубический с дальнейшим снижением до 20 миллиграммов на куб.метр. Подавляющее большинство казахстанских теплоэлектроцентралей и теплоэлектростанций работают на экибастузских углях, имеющие материнскую зольность до 42%, а это очень много. Поэтому на сегодня средняя цифра отходящих от котлов теплоэнергетики золочастиц составляет до 80 гр. на куб.м., что является очень высоким показателем. Естественно, что приведение выбросов в соответствие с новым Экологическим кодексом на старом оборудовании просто невозможно. К сожалению, Казахстан никогда не имел ни научной, ни проектной, ни производственной базы в этом направлении. Мировые нормативы и требования по пыле- и газоочистке за последние несколько десятков лет значительно изменились. Оборудование, сделанное по лекалам 60-х годов прошлого столетия, уже совершенно не востребовано. Но оно до сих пор используется на тепловых электростанциях Казахстана, – говорит Григорий Давыдов.

Необходим реальный контроль, а не на бумаге

Оборудование, используемое в настоящее время на тепловых электростанциях Казахстана устарело, как в моральном, так и в техническом плане. Но, к большому сожалению, многие пытаются, оптимизировать работу этих агрегатов различными путями. По мнению эксперта на самом деле сделать это невозможно.

– Мы это уже доказали своими расчетами на многих предприятиях Казахстана. Использование существующих справочников НДТ – это путь в никуда. Используются полумеры, которые дадут полурезультат. А ведь загрязненный воздух является причиной многих заболеваний, включая онкологические. Создавать компромисс между жизнью людей и интересами олигархов – это неправильно, – отмечает Григорий Давыдов.

По его наблюдениям, есть правильная система, предполагающая выдачу предприятиям разрешений на эмиссии в окружающую среду. Но есть одна деталь – неотъемлемой частью данного разрешения должен являться график проведения мероприятий по снижению выбросов.

– Многие почему-то посчитали, если дали такую своего рода индульгенцию, скажем, на десять лет, то за это время можно ничего не делать. А потом, как карта ляжет. Вот здесь, считаю, есть серьезный прокол. График исполнения должен быть четко прописан. Как правило, это довольно дорогостоящие проекты. Поэтому многие руководители или владельцы компаний не спешат их воплощать в жизнь, отделываясь штрафами. То есть, проблема загрязнения атмосферы не решается. Штрафы не лечат онкологию. Необходим реальный контроль, а не на бумаге. Закон должен быть таким, чтобы его не хотелось нарушать. Методика замеров реальных выбросов, используемая в РК, была принята еще в 1963 году. А в 2007-м ее опять переутвердили, – заметил руководитель научно-технического совета консорциума "Энергомашэкология".

Система замеров пока остается прежней

Проблема еще в том, что система замеров выбросов от промпредприятий предполагает ручной способ. Но во всем мире сегодня существует только одна система – автоматического непрерывного мониторинга. А ручные периодические замеры, отметил эксперт, дают большую возможность для маневрирования и, по существу, это манипуляция с цифрами.

– К примеру, в Актобе есть конкретная промзона, где расположены производства. Существуют предприятия и внутри жилых комплексов. В соответствии с законом, контроль за концентрацией вредных веществ на границе санитарной зоны осуществляют непосредственно сами же производственники. То есть объективность результатов под большим вопросом. В мире так нигде не делается. На мой взгляд, управлению экологии необходимо было самим сделать инструментальные замеры, нанести их на карту и посчитать суммарный выброс. А там уже много нюансов, связанных с рассеиванием, розой ветров и так далее. Мы однажды в одном из крупных областных центров просчитали 1 282 источника выброса. При этом использовали американскую программу, разработанную NASA. Когда нанесли на карту данные реальной концентрации, оказалось, что 44 процента жилого массива города с миллионным населением находится внутри санитарной зоны, – констатирует Давыдов.

Оборудование должно быть правильным

По словам украинского специалиста, на территории Казахстана на сегодня не существует ни одного объекта сероочистки. Весь сернистый ангидрид уходит в атмосферу. При его взаимодействии с влагой, содержащейся в воздухе, образуется серная кислота. Вот вам и кислотный дождь. Ни одно предприятие в Европе не выбрасывает в атмосферу загрязняющих веществ в атмосферу свыше 500 миллиграммов на метр кубический, а к 2030 году этот показатель должен быть снижен до 200 миллиграммов на куб.м. В Казахстане этот показатель составляет до 7 гр. на кубометр. Многие это знают. Но между понятиями знать и уметь существует огромная пропасть.

– Как происходит заказ оборудования? Например, энергоблок. Зачастую в Казахстане выдаются технические задания на проект промышленными экологами предприятия, которые даже не знают принципы газоочистки и технологии производства. Но для создания эффективно функционирующего оборудования необходимо знать качество помола угля – чем он мельче, тем лучше качество сгорания. Далее исходящие данные – из какого разреза уголь и что в нем содержится. А также какая зольность, влажность и сернистость. Дальше необходимо изучить работу котла: недожог – процентное содержание и фракционный состав. И только потом приступить к разработке газоочистного агрегата, – заметил Григорий Давыдов.

Но сначала, говорит он, необходимо провести обследование. Сделать расчеты и затем определить конструкцию аппарата, обеспечивающую эффективную работу всего комплекса. Эксперт подчеркивает, что подход к газоочистному оборудованию и методику определения выбросов нужно срочно менять, чтобы улучшить экологию в Казахстане.

Гостехнадзор и модернизация

– Большинство ТЭЦ сейчас в частных руках. В настоящее время тенденция такая, что дожимают еще советское оборудование. Из приватизированной в свое время Экибастузской ТЭЦ владельцы выжали все соки и отдали опять в государственную собственность. И такая ситуация со многими теплоэлектроцентралями в стране. Говорят, что проводится модернизация, но она делается не глубокая, а поверхностная: лишь бы, лишь бы. Я сам уроженец Павлодарской области. Был инспектором департамента экологии. Был на всех ТЭЦ и ГРЭС (государственная районная электростанция) Павлодарской области. ТЭЦ сами по себе убыточные, а в ГРЭС на модернизацию деньги вкладывают, потому что они прибыль дают, – считает заместитель руководителя департамента "Зеленая политика" партии "Байтақ" Ержан Оразалинов.

По его словам, ТЭЦ – это социальные объекты, там никто от них прибыли не ждет. Лишь бы население не мерзло в отопительный сезон. Выход в этом случае он видит в том, чтобы теплоэлектроцентрали отдать в коммунальную собственность и провести полную модернизацию за счет государства. Инвесторы в это вкладывать средства не станут. И обязательно нужен государственный технический аудит, который будет проверять исправность оборудования и соответствие экологическим нормам. Ведь сейчас многие предприятия в Казахстане, генерирующие тепло и электроэнергию, работают еще на советском оборудовании, которое уже давно исчерпало свой ресурс.

Переход на газ и возобновляемые источники энергии

В 2020 году на "Актобе ТЭЦ" была начата масштабная модернизация и запущен проект "Строительство газотурбинной установки марки Siemens мощностью 57 МВт с котлом-утилизатором". В ноябре 2022 года установку запустили в эксплуатацию. То есть, с угля и мазута производство тепла и электроэнергии перешло на природный газ.

– У нас в Актобе на ТЭЦ газотурбинное оборудование. То оборудование, которое использовалось ранее не только исчерпало свой ресурс, морально устарело, но вообще не должно применяться по всем экологическим нормам. Вопрос с модернизацией ТЭЦ был решен кардинально, что стоит только поприветствовать. Ведь использовать уголь или мазут – это катастрофа для экологии и невыносимо было для жителей города, когда ветер дул в сторону Актобе, – в свою очередь замечает доцент кафедры экологии АРУ имени К. Жубанова, кандидат биологических наук Акылжан Телеуов.

Также эксперт считает, что с ростом плотности и численности населения городов, где концентрируется подавляющее большинство промышленных предприятий и большие транспортные потоки, необходимо расширить плотность мониторинговой сети за эмиссией в атмосферу углекислого газа, углеводородов, оксида азота и твердых частиц.

– Сейчас мы получаем большую часть информации о загрязнении приземного слоя атмосферы в городах с помощью датчиков, которые проводят замеры точечного, а не масштабного характера. Как правило, подобные датчики локализованы в основном возле какой-то группы объектов, – продолжает Телеуов.

По его мнению, при наличии такого ресурса, как природный газ, необходимо ТЭЦ и ТЭС переводить на данный вид топлива. А также больше внедрять использование возобновляемых источников энергии.

Как сократить выбросы в атмосферу: международный опыт и уроки

В Германии одной из ключевых причин постепенного отказа от угля стало внедрение торговли углеродными единицами, которая увеличивает издержки сжигания твердого топлива, тогда как в США решающую роль сыграла сланцевая революция, увеличившая доступность газа. В результате, если в 2000 году в США на долю угля приходилось 52% электрогенерации, то в 2022 году – лишь 19%, в то время как доля природного газа выросла с 16% до 39% соответственно, согласно данным Управления энергетической информации (EIA).

По оценке Rystad Energy, схожий процесс на глобальном уровне начнется с 2027 году, когда темпы вывода новых угольных ТЭС начнут превосходить темпы подключения к сети новых объектов угольной генерации. Одной из предпосылок этого процесса стало постепенное замедление ввода новых угольных ТЭС в КНР. Если в 2015 году в КНР было введено в эксплуатацию 66 ГВт угольных ТЭС, то в 2019 году – 48,9 ГВт, а в 2022 году – лишь 27,2 ГВт, в том числе из-за развития низкоуглеродной генерации. По данным

Международной ассоциации по возобновляемым источникам энергии (IRENA), на долю Китая в 2022 г. пришлось в общей сложности 46% глобального ввода ветровых и солнечных генераторов (123,1 ГВт из 266,2 ГВт).

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в 2019 году загрязнение воздуха вне помещений стало причиной преждевременной смерти 4,2 миллиона человек во всем мире. Порядка 89% этих случаев приходятся на страны с низким или средним уровнем дохода, главным образом в регионах ВОЗ стран Юго-Восточной Азии и стран Западной части Тихого океана.

Кыргызстан

В столице страны концентрация мелкодисперсных взвешенных частиц РМ2,5, которая превышала рекомендуемые предельные показатели ВОЗ в семь раз. Проблема особенно актуальна в отопительный сезон, когда население начинает сжигать уголь. В Бишкеке одна ТЭЦ и порядка 70 котельных, 22 из них используют уголь. В настоящее время они переводятся на природный газ. Годом ранее рассматривался и такой вариант, как переход на тепловые насосы с использование грунтовых вод. В части города они очень близко расположены.

Польша

В стране действуют 228 станций мониторинга качества воздуха и реализуются программа по борьбе с загрязнением воздуха на 2018-2029 годы. В ее рамках заменяют старые твердотопливные печи и котлы на современное оборудование с низким уровнем выбросов углерода. Кроме того, в стране модернизируют систему отопления в частных домах.

В конце 2021 года Польша приняла национальную программу по улучшению качества воздуха на 2025−2040 годы. Для ее реализации разрабатываются кратко-, средне- и долгосрочные планы по решению проблемы. Краткосрочные планы направлены на смягчение последствий, к которым приводит превышение пороговых значений, оповещение населения о качестве воздуха и снижении риска превышения предельных концентраций.

Германия

Для сокращения выбросов в Германии внедряют эффективные системы снижения выбросов. Используется технология десульфурации дымовых газов, которая предполагает удаление серы из выбросов. Кроме того, устанавливаются системы пылеуправления, электрофильтры, принимаются меры по сокращению выбросов оксида азота.

В стране также выводят из эксплуатации старые электростанции, не соответствующие современным экологическим требованиям. Германия старается изменить структуру топливного баланса, заменяя уголь и природный газ возобновляемыми источниками энергии.

За 2010−2023 годы страна значительно нарастила использование ВИЭ и вывела из эксплуатации все атомных электростанций. Доля потребляемой в Германии электроэнергии, которая покрывается за счет возобновляемых источников, все больше увеличивается. В 2022 году был установлен новый рекорд: этот показатель составил 46%.

Индия

Для решения проблемы принята национальная программа "Чистый воздух". Она охватывает такие направления, как мониторинг качества воздуха, повышение кадрового потенциала, обращение с отходами, выбросы транспорта, промышленность, отходы строительства и работу с населением.

Методы очистки и контроля воздуха

Для борьбы с загрязнением воздуха постоянно разрабатываются новые методы очистки и контроля выбросов. Наиболее эффективны технологии, направленные на снижение количества вредных веществ и их улавливание до попадания в атмосферу.

Фильтры и очистные системы — один из основных методов. Промышленные предприятия, особенно в металлургии и химической отрасли, устанавливают фильтрационные системы для улавливания твердых частиц и газообразных загрязнителей. Наиболее распространены пылеуловители, которые захватывают пыль, и газоочистные установки, которые снижают выбросы оксидов азота и серы.

Катализаторы — еще один важный инструмент очистки выбросов. Они снижают количество вредных веществ в выхлопных газах автомобилей и промышленных объектов. Катализаторы способствуют химическим реакциям, в которых опасные соединения превращаются в безвредные или менее вредные вещества, например, углекислый газ и водяной пар.
Для очистки воздуха в городах и промышленных зонах используют зеленые технологии — высаживание деревьев и создание природных зон, которые естественным образом поглощают углекислый газ и фильтруют содержание атмосферы.

Как решить проблему с выбросами загрязняющих веществ и что делается в этом направлении в Казахстане

Прежде всего, необходимо отказываться от устаревшего оборудования на ТЭЦ и ТЭС и перевести их на природный газ. В этом направлении наша страна и двигается. Например, вышеуказанная "Актобе ТЭЦ". В Казахстане в 2025 – 2026 годах введут в строй три ТЭЦ, работающих на природном газе: в Кызылорде, Туркестанской области и Алматы.

Расширять использование возобновляемых источников энергии. Мощность "зеленой" энергетики в Казахстане на сегодня выросла в 17 раз, достигнув 3 082 МВт. Казахстан привлекает мировых инвесторов для нового этапа развития. 156 объектов ВИЭ уже работают по всей стране, включая 63 ветровые и 48 солнечных электростанций. 9 новых объектов общей мощностью 455,5 МВт будут введены в эксплуатацию в 2025 году.

Стратегические инвесторы из Китая, Франции и ОАЭ прорабатывают с Казахстаном проекты общей мощностью около 5 ГВт. В планах правительства — довести долю ВИЭ в энергобалансе страны до 15%. Для этого до 2030 года запланирован ввод еще 91 нового проекта общей мощностью 2258 МВт. Общая установленная мощность ВИЭ к этому времени достигнет 10 ГВт.

Необходимо и улучшать газоочистные системы промышленных предприятий. На Актюбинском заводе ферросплавов (АЗФ) в период с 2021 по 2024 годы построены новые газоочистные системы для двух плавильных цехов. Это тотальное обновление оборудования и переход на полную автоматизацию процесса с использованием самых современных технологий в решении важной экологической задачи. После запуска новой системы нагрузка предприятия на окружающую среду снизилась на 30%.

Утилизировать газообразные отходы. Например, на том же АЗФ владельцы предприятия намерены инвестировать 50 млрд тенге в строительство утилизационной электростанции. Уже сделали расчеты. Станция будет давать до 80 мегаватт электроэнергии.

Построить объект намерены в 2026 году. Полученную электроэнергию пустят на нужды предприятия, она покроет потребности завода на 30%.

Высаживание деревьев у нас ведется в рамках различных программ, в том числе и "Таза Казахстан". Однако здесь необходимо проводить работу среди населения о недопущении вырубки зеленых насаждений.