Сигнал тревоги по твердым частицам

Твердые частицы (PM10) состоят из крошечных частиц, диаметр которых составляет менее одной десятой диаметра волоса. PM означает Particulate Matter, а 10 - наибольший диаметр частиц пыли в микрометрах, то есть одна стотысячная часть метра, который встречается в твердых частицах. Твердые частицы образуются в основном в результате деятельности человека: они образуются в результате выбросов от автотранспорта, электро- и теплогенераторов, печей и систем отопления в домах. Однако существуют и естественные источники, такие как взвихривание пыли из почвы или пыльцы.

В крупных городах основным источником твердых частиц является дорожное движение. Твердые частицы, образующиеся в результате движения транспорта, в основном вызваны износом тормозов и шин, а также вздыманием пыли с дорожного покрытия и, в меньшей степени, выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания.

Эти микроскопически мелкие частицы оказывают серьезное воздействие: они попадают в организм человека через легкие и могут вызывать проблемы с дыханием, а также сердечно-сосудистые заболевания. Ученые доказали, что мельчайшие частицы пыли попадают в кровь, сердце, печень и другие органы и даже могут проникать в мозг. Особенно серьезные последствия твердые частицы могут иметь для детей.

В 2018 и 2019 годах все станции мониторинга воздуха в городе, включая Neckartor, соответствовали установленным нормам содержания твердых частиц. В 2018 году Институт окружающей среды земли Баден-Вюртемберг (LUBW) гравиметрически зафиксировал 20 дней превышения на измерительной станции "Ам Неккартор"; в 2019 году - 27 дней превышения. Законодательно установленный предел - 35 дней превышения нормы в 50 микрограммов на кубический метр воздуха в год. В 2017 году был 41 день превышения, в 2016 году - 58 дней превышения (дорожная соль и природные источники уже вычтены в каждом случае). Допустимые среднегодовые предельные значения в 40 микрограммов на кубический метр воздуха были достигнуты на всех станциях с 2011 года.

Значительная часть выбросов твердых частиц, измеренных в Штутгарте, вызвана сжиганием древесины. Дровяные камины и печи в частных домах Штутгарта являются вторым по величине источником загрязнения твердыми частицами после дорожного движения.

Поэтому в январе 2017 года земля Баден-Вюртемберг приняла постановление об ограничениях на эксплуатацию малых установок для сжигания топлива (Air Quality Ordinance for Small Combustion Plants). Запрет на эксплуатацию вступил в силу 24 февраля 2017 года.

Согласно разделу 2 (1) постановления правительства земли об эксплуатационных ограничениях для малых огневых установок (Air Quality Ordinance - Small Firing Installations) от 31 января 2017 года, комфортные камины не могут эксплуатироваться, если существует риск превышения среднесуточного предельного значения выбросов твердых частиц (PM 10) для муниципального района Штутгарта. Запрет на эксплуатацию действует в зимнее полугодие с 15 октября по 15 апреля в дни, когда существует риск превышения предельного значения, как только вступит в силу общее постановление.

Запрет распространяется на однокомнатные печи на твердом топливе (например, дровах), которые работают в дополнение к другой системе отопления, например, центральному отоплению, и поэтому служат только в качестве дополнительного источника тепла. Основное снабжение не затрагивается.

Исключения для комфортных каминов, которые были дооборудованы устройством для удаления пыли (сепаратором частиц), могут быть предоставлены по заявке.

Дополнительная информация:

Оповещение о твердых частицах стало уникальным общенациональным инструментом, использованным столицей земли Штутгарт для предоставления информации о состоянии воздуха в Штутгарте и стимулирования горожан к переходу на экологичные виды транспорта.

Оповещение о выбросах твердых частиц включалось, как только Немецкая метеорологическая служба (DWD) прогнозировала резко ограниченные обменные способности атмосферы в течение как минимум двух дней подряд.

Метеорологи называют это так называемой погодной ситуацией низкого обмена: теплый воздух в верхних слоях препятствует подъему воздуха от земли и, таким образом, вертикальному обмену. В то же время ветра практически нет, поэтому обмен в горизонтальном направлении также сильно подавлен. В городском бассейне и в долинах это затрудняет или делает невозможным разбавление загрязненного воздуха. В результате загрязняющие воздух вещества у земли больше не удаляются. В такие дни концентрация твердых частиц резко возрастает. Возникает риск превышения предельно допустимых значений.

В связи с этим земля Баден-Вюртемберг, региональный совет и город Штутгарт обратились к населению Штутгарта и столичного региона с призывом не использовать свои автомобили в районе Штутгарта и воздержаться от использования комфортных костров. Водителям рекомендовали пересесть на общественный транспорт или велосипед, пройтись пешком или объединиться в автопарки.

Тем, у кого есть такая возможность, также рекомендовалось работать из дома по согласованию с работодателем или использовать гибкий график работы. Попутчикам рекомендовалось пересесть с автомобилей на железнодорожный транспорт и пользоваться парковками в районе VVS.

Кроме того, различные игроки предлагали пересесть на экологичные виды транспорта, включая скидки. Столица земли Штутгарт также позволила своим сотрудникам более гибко организовать свою работу во время предупреждения о выбросах твердых частиц.

Предупреждение о выбросах твердых частиц могло длиться несколько дней, но не менее двух дней подряд. Немецкая метеорологическая служба (DWD) должна была предсказать устойчивое и значительное улучшение обменной способности, чтобы отменить предупреждение о выбросах твердых частиц; однодневного перерыва в резком ограничении обменной способности было недостаточно.

Низкообменные погодные условия представляют собой особую проблему зимой, поскольку в это время года такие погодные условия возникают чаще и способствуют накоплению загрязняющих веществ у земли. Немецкая метеорологическая служба (DWD) определяет обменную способность для объявления тревоги по твердым частицам на основе следующих критериев:

1. концентрация твердых частиц более 30 микрограммов на кубический метр в Некарторе и отсутствие дождя
2. отсутствие дождя
3. отсутствие эффективного ветра благоприятного направления
4. ночная почвенная инверсия
5. неглубокий смешанный слой в течение дня
6. низкая скорость ветра

В принципе, обменная способность зависела от количества и сочетания критериев. Однако критерий 1 (концентрация твердых частиц > 30 мкг/м³ и отсутствие дождя) был основным критерием выполнения. Это означает, что выполнение этого критерия было достаточным для включения сигнала тревоги по твердым частицам.

Если критерий 1 не выполнялся, необходимо было наличие как минимум четырех других критериев, чтобы DWD классифицировал обменную способность как сильно ограниченную. Критерии 2 (отсутствие дождя) и 3 (отсутствие эффективного ветра благоприятного направления), а также хотя бы один из критериев 4 (ночная инверсия почвы) или 5 (неглубокий смешанный слой) должны были присутствовать. Критерий 6 (низкая скорость ветра) должен был выполняться, если присутствовал только один из критериев 4 или 5.

Да, это вполне возможно. Погода - лишь один из факторов, влияющих на уровень загрязнения твердыми частицами. Помимо метеорологического влияния, превышению предельных значений способствуют также повышенная интенсивность движения транспорта или высокие выбросы от отопительных систем. Город включил сигнал тревоги по твердым частицам, основываясь на прогнозе погоды и предыдущем уровне загрязнения в точке измерения "Ам Некартор": Обменная способность атмосферы оценивалась на основе шести критериев, разработанных совместно с Немецкой метеорологической службой (DWD) (см. выше). Этот метод не обеспечил абсолютной уверенности в прогнозе, так как загрязнение твердыми частицами не могло быть предсказано. Тем не менее, с очень высокой степенью вероятности можно было предсказать, способствуют ли погодные условия повышению уровня содержания твердых частиц или нет.

Каждый житель может внести свою лепту в снижение уровня загрязнения в Штутгарте и поддержание его на низком уровне. Это включает в себя, например, следующие варианты:

• Пользоваться общественным транспортом: Город Штутгарт имеет густую и хорошо функционирующую сеть автобусных, легкорельсовых и пригородных железнодорожных линий. Ежедневно общественным транспортом в Штутгарте пользуются более 900 000 человек, и их число постоянно растет. Поэтому сервис постоянно расширяется.
• Доступ к автостоянкам P+R: Удобно для тех, кто хочет пересесть с автомобиля на поезд: В зоне VVS имеется более 17 000 парковочных мест на 217 парковках (P+R). Обзор парковок P+R в городе и за его пределами можно найти здесь.
• Создавайте автомобильные пулы: В среднем в Штутгарте на один автомобиль приходится всего 1,23 человека. Поэтому совместное использование автомобилей - это разумный способ сократить автомобильное движение в Штутгарте и столичном регионе и использовать автомобиль более эффективно. Интернет-биржи карпулинга помогут найти подходящего попутчика.
• Путешествие на велосипеде или педелек: Велосипедная сеть в Штутгарте постоянно расширяется и улучшается. Если у вас нет собственного велосипеда, вы можете воспользоваться, например, услугами RegioRadStuttgart.
• Прокатитесь на электромобиле, электроскутере или электроскутере: Различные провайдеры позволяют арендовать в Штутгарте электромобили - будь то автомобиль, скутер или мотороллер.
• Просто ходите пешком: Более 30 процентов всех ежедневных поездок в Штутгарте совершается пешком. Ходить пешком полезно для здоровья, экологично и ничего не стоит. Обзор пунктов назначения в центре города, до которых можно быстро добраться пешком, вы найдете здесь.
• Организуйте свою работу гибко: Почему бы не ходить на работу раньше или позже? Многие компании предлагают гибкий график работы, что помогает снизить нагрузку на общественный транспорт в часы пик.
• Сократите трафик на отдыхе: Вы можете активно способствовать улучшению воздуха в Штутгарте и в свободное время. Ваш собственный район часто предлагает множество возможностей для спорта, отдыха и релаксации. Если вы пользуетесь местными удобствами, вы не только укрепляете свой район, но и избегаете длительных поездок, а значит, и пробок.
• Откажитесь от комфортного камина: В январе 2017 года в земле Баден-Вюртемберг было принято постановление об ограничениях на эксплуатацию малых установок для сжигания топлива (Air Quality Ordinance - Small Combustion Plants). Это запрещает эксплуатацию так называемых комфортных каминов в дни, когда в городской зоне Штутгарта существует риск превышения предельного значения.

Как и твердые частицы, диоксид азота (NO2) образуется в процессе горения, но только при высоких температурах сгорания, в результате окисления атмосферного азота. Основными источниками являются традиционные двигатели внутреннего сгорания, особенно дизельные двигатели без эффективной технологии денитрификации. Установки для сжигания угля, нефти, газа, древесины и отходов также выбрасывают диоксид азота. Но в таких городских центрах, как Штутгарт, основным источником NO2 является дорожное движение.

Диоксид азота может вызывать воспалительные реакции в дыхательных путях и усиливать раздражающее действие других загрязнителей воздуха. Длительное воздействие высоких концентраций может привести к хроническому бронхиту или повышению восприимчивости к респираторным инфекциям. Высокая концентрация NO2 представляет особую проблему для астматиков, так как может привести к бронхоконстрикции. Все оксиды азота также оказывают токсическое воздействие на растения, например, повреждают верхний слой листьев и хвои на деревьях. Кроме того, они играют решающую роль в образовании так называемого летнего смога. Под воздействием тепла и солнечной радиации они вступают в реакцию, образуя озон - раздражающий газ, как и сам NO2.

Для диоксида азота также установлены общеевропейские предельные значения. Предельное значение в 200 микрограммов на кубический метр воздуха допускается в течение 18 часов. Согласно официальным замерам LUBW, в 2019 году предельное значение было превышено на два часа. В 2018 году предел был превышен на одиннадцать часов, в 2017 году - на три часа, а в 2016 году - на 35 часов. В настоящее время этот предел соблюдается во всех остальных точках измерения.

В отличие от твердых частиц, однако, среднегодовое значение является проблемным для диоксида азота, который по-прежнему превышает установленное законом предельное значение, несмотря на улучшения. Среднегодовое предельное значение составляет 40 микрограммов на кубический метр воздуха. В пункте измерения "Ам Неккартор" Государственный институт окружающей среды земли Баден-Вюртемберг зафиксировал в 2019 году среднегодовое значение в 53 микрограмма на кубический метр воздуха. В 2018 году это значение составляло 71 микрограмм, в 2017 году - 73, а в 2016 году - 82. Допустимое среднегодовое значение NO2 было также превышено в точках измерения "Хоэнхаймер-штрассе" (50 микрограммов на кубический метр воздуха в 2019 году) и "Арнульф-Клетт-Платц" (40 микрограммов на кубический метр воздуха в 2019 году). В связи с высокими показателями федеральная земля Баден-Вюртемберг ввела различные запреты на движение дизельных автомобилей в обновленном плане по очистке воздуха в столице земли Штутгарте. Подробную информацию об этом можно найти на сайте  www.stuttgart.de/diesel-verkehrsverbot.

Дополнительная информация:

С 1 марта 2008 года Штутгарт является зоной с низким уровнем выбросов. Это означает, что теперь в районе Штутгарта разрешено ездить только автомобилям, относящимся к классу загрязняющих веществ 4. Эти автомобили имеют зеленый экологический значок. С этой наклейкой можно беспрепятственно въезжать во все экологические зоны. Автомобилям, относящимся к группам загрязнителей 1, 2 и 3 (автомобили с красной или желтой наклейкой), запрещено ездить по Штутгарту.

В зависимости от загрязняющего вещества уровень загрязнения воздуха в Штутгарте сильно отличается. Например, предельные значения для диоксида серы и оксида углерода значительно ниже. Уровень этих загрязнителей воздуха не является критическим. Проблема заключается, прежде всего, в загрязняющих частицах (PM10) и диоксиде азота (NO2), которые в большей степени связаны с дорожным движением.

Существует две основные причины "густого воздуха":

• Из-за топографического расположения города в его центральной части наблюдается относительно небольшое движение воздуха. Считается, что в регионе вообще мало ветра. Особенно в холодные месяцы года часто возникает проблема так называемого низкого воздухообмена: Воздух не может циркулировать, и загрязняющие вещества не удаляются.
• К этому добавляется высокая интенсивность движения в городе. Особенно сильно загрязняют воздух оживленные дороги.
  

Автомобили, въезжающие в Штутгарт или выезжающие из него, пересекают городскую черту около 912 000 раз за 24 часа (последний подсчет в 2018 году). Если исходить из упрощенного предположения, что каждый автомобиль проезжает только один раз в каждом направлении, то это около 455 000 автомобилей.

Каждые два года в городе также проводится так называемый Кессельрандский подсчет. В ходе этого исследования трафик подсчитывается в 21 заметной точке на окраине центра города, включая B14 Cannstatter Straße и B27 Neue Weinsteige. В ходе текущей переписи 2019 года было учтено 418 000 автомобилей, въезжающих в Штутгарт и выезжающих из него через "Кессельранд". На протяжении многих лет это число немного снижается, хотя население Штутгарта и региона постоянно растет.

В настоящее время в Штутгарте зарегистрировано 301 373 автомобиля (по состоянию на 30/06/2020).

Более 58 % концентрации твердых частиц в Неккарторе вызвано дорожным движением. Это значение складывается из доли выбросов выхлопных газов (7 %), долей выбросов из-за турбулентности, износа шин, тормозов и дорог (45 %) и вторичных выбросов (6,2 %). На долю малых и средних установок для сжигания топлива (например, каминов) приходится чуть менее 8 %, а на долю промышленности, внедорожного транспорта и другого технического оборудования - 7 %.

78 % загрязнения диоксидом азота (NO2) в Неккарторе вызвано дорожным движением. На долю малых и средних предприятий по сжиганию топлива приходится в общей сложности 12 %. На долю промышленности, внедорожного транспорта и других технических средств приходится 3 % загрязнения.