Актуальные вопросы аэротехногенной безопасности промзон: фактор озеленения

АКТУАЛЬНЫЕ  

ВОПРОСЫ  

АЭРОТЕХНОГЕННОЙ 

БЕЗОПАСНОСТИ 

ПРОМЗОН  

ФАКТОР  

ОЗЕЛЕНЕНИЯ

Н.Н. КРУПИНА

Е.Н. КИПРИЯНОВА

Москва 
ИНФРА-М 

2023

МОНОГРАФИЯ

УДК 504.06(075.4)
ББК 20.1
 
К84

Крупина Н.Н.

К84  
Актуальные вопросы аэротехногенной безопасности промзон: 

фактор озеленения : монография / Н.Н. Крупина, Е.Н. Киприяно-
ва. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 188 с. — (Научная мысль). — 
DOI 10.12737/1006761.

ISBN 978-5-16-014826-7 (print)
ISBN 978-5-16-107334-6 (online)
С позиции междисциплинарного подхода в монографии обсуждаются 

состояние, проблемы и перспективы развития озелененных территорий 
промзон индустриальных городов. Обозначены функции и роль барьерных 
территорий в каркасе современного города с позиции задач национального 
проекта «Чистый воздух», приемы планировочной организации и подходы 
к оценке комплекса экосистемных эффектов. Предложены новые оценки 
пространственного фактора локализации ущерба от аэротехногенного воздействия 
и рационализации построения сети постов мониторинга качества 
воздуха в ситуации неоднородности загрязнения и наложения потоков выбросов 
от одновременно работающих многочисленных источников промзон. 
Рассмотрены методологические аспекты инновационной модерниза-
ции барьерных территорий.

Будет интересна специалистам в области градостроения, промышлен-

ной экологии и санитарии, городского управления, аэротехногенной без-
опасности, студентам, аспирантам и преподавателям соответствующих 
дисциплин, а также всем интересующимся вопросами управления экоси-
стемными услугами озелененных территорий.

УДК 504.06(075.4)

ББК 20.1

Р е ц е н з е н т ы:

Власова Е.Я., доктор экономических наук, профессор кафедры 

стратегического и производственного менеджмента Уральского госу-
дарственного горного университета;

Овчаров С.Н., доктор технических наук, профессор кафедры техно-

логии переработки нефти и промышленной экологии Северо-Кавказ-
ского федерального университета

ISBN 978-5-16-014826-7 (print)
ISBN 978-5-16-107334-6 (online)

© Крупина Н.Н., 

Киприянова Е.Н., 2020

Принятые сокращения

ЗВ — загрязняющее вещество
ИЗА — источник загрязнения атмосферы
СИ — стандартный индекс
НП — наибольшая повторяемость
ПДВ — предельно допустимый выброс, норматив допустимых 

выбросов

ПДУ — предельно допустимый уровень физического воздей-
ствия

ВСВ — временно согласованный выброс
ВОЗ — всемирная организация здравоохранения
СЗЗ — санитарно-защитная зона
ФЗ — федеральный закон
ВРП — валовой региональный продукт
КОП — категория опасности предприятия
КОВ — критерий опасности вещества
ПДК — предельно допустимая концентрация загрязняющих ве-
ществ

ОБУВ — ориентировочный безопасный уровень воздействия за-
грязняющих веществ

КоАП — кодекс административных правонарушений
ЗАЗ — зона активного загрязнения
ПЭК — производственный экологический контроль
ИТС — информационно-технический справочник по наилучшим 

доступным технологиям

НДТ — наилучшие доступные технологии
АИС — автоматизированные информационные системы
КЭР — комплексное экологическое разрешение

Введение

По оценке экспертов ВОЗ ежегодно умирает шесть миллионов 

человек в связи с тем, что загрязнено более 90% воздуха Земли. 
Уровень загрязнения воздуха оценивается с помощью данных, со-
бранных с трех тысяч постов мониторинга по всему Земному шару.

В десятку городов России с «грязным воздухом» входят индус-
триальные центры (Екатеринбург, Красноярск, Магнитогорск, Но-
рильск, Челябинск и др.). Одна из причин — сложная градостро-
ительная ситуация, при которой промзоны, ранее находившиеся 
на окраине городов, в процессе развития урбанизации оказались 
в центре, внедрились в жилые районы, садово-дачные участки, 
рекреационные зоны. Возникают ситуации, когда на территории 
санитарно-защитных зон, предназначенных для разделения пром-
площадок и селитебы, в нарушение законодательства, находятся 
жилые кварталы, общественные и административные здания. 
В данной работе авторы определяют такие критические участки 
городской территории, как правило примыкающие к промзонам, 
как стыковые.

Имеется настоятельная необходимость в конструктивном ана-

лизе известных научных исследований по прикладным вопросам 
защиты атмосферного воздуха от негативного воздействия про-
мышленных предприятий. Эта задача имеет особое значение 
в реализации национального проекта «Чистый воздух».

Авторская гипотеза связана с предположением о неодоли-

мости индустриальной урбанизации и усиления роли промзон как 
центров восстановительного роста экономики и как части обще-
ственного пространства промышленных городов. Часть населения 
страны вынуждена длительное время работать и проживать в непо-
средственной близости от промзон на стыковых территориях, по-
падая в зону прямого техногенного воздействия. В этой ситуации 
обязательной природоохранной мерой является создание специ-
ального озеленения этих территорий. Их включение в общее го-
родское пространство вынуждает находить научно обоснованные 
инженерные и управленческие решения, при которых техногенные 
объекты не создают критического дискомфорта окружающей среде, 
а также не провоцируют рост заболеваемости.

Результат от принимаемых воздухоохранных решений обеспе-
чивается:

 
– четким категорированием объектов промзон и обозначением 

зон активного загрязнения в прилегающей жилой зоне;

 
– корректировкой ущерба по его реальному пространственному 

распределению;

 
– внедрением наилучших доступных технологий отраслевого 

производства и газоочистки;

 
– рациональным размещением постов мониторинга качества 
воздуха;

 
– планировкой полос зеленых насаждений и подбором их ви-
дового состава;

 
– учетом условий, определяющих барьерный потенциал сты-
ковых территорий.
Авторы попытались систематизировать известные мнения, идеи, 

результаты научных исследований и практического опыта по во-
просам снижения уровня воздействия промышленных выбросов, 
озеленения специального назначения, организации единых сани-
тарно-защитных зон, производственного экологического контроля.
Выражаем признательность рецензентам профессору Вла-

совой Е.Я. и профессору Овчарову С.Н. за конструктивные за-
мечания в ходе подготовки рукописи. Будем признательны всем 
за критическое мнение и предложения, направленные по адресам: 
krupina_n17@mail.ru и kipr53@ya.ru.

Глава 1  
ОСНОВЫ ПРОЕКТА «ЧИСТЫЙ ВОЗДУХ»

1.1. КОНЦЕПЦИЯ ПРОЕКТА «ЧИСТЫЙ ВОЗДУХ»

1.1.1. Воздух — основа жизни
Сделайте города такими, чтобы ими можно 

было гордиться, чтобы в них можно было ра-
ботать, думать и отдыхать… Нужно, чтобы 
город был создан на обдуманном разнообразии 
отдельных частей. В нем должны быть памят-
ники, сады, фонтаны, повороты улиц и лестниц, 
перспективы, — чтобы всюду были свет, тишина, 
ветер и воздух.
(Константин Паустовский)

Атмосферный воздух — это жизнеобеспечивающий природный 

элемент, ежегодная потребность в котором для города в среднем 
30 млн т. Его слой высотой до 100 м от поверхности земли, где осу-
ществляется дыхание, называют приземным. В нем наблюдаются 
вертикальные градиенты скорости ветра, температуры, влажности, 
а его верхняя граница часто совпадает с верхней границей при-
земных инверсий температуры, радиационных туманов, смога.
Атмосфера — это особая смесь газов (ключевые — азот, кислород, 

аргон, углекислый газ), паров воды и аэрозолей, сложившаяся в ходе 
эволюции Земли и деятельности человека, отличающаяся постоян-
ством состава, высокой подвижностью и изменчивостью множества 
неосновных примесей. Ее важные жизнеобеспечивающие функции:

 
– поддерживает дыхание живых организмов, является источ-

ником химического сырья и энергии, а также углекислого 
газа для фотосинтеза растений;

 
– задерживает более половины губительных космических из-
лучений;

 
– определяет давление, влажность, ветровую нагрузку, темпе-

ратуру и тепловой баланс, переносит водяные пары по пла-
нете, формирует и регулирует климат;

 
– обеспечивает тепло-, влаго- и массообмен, процессы термо-
регуляции;

 
– циклы воды и всех ключевых элементов проходят атмос-
ферную стадию;

– прозрачность атмосферы определяет проницаемость сол-

нечных излучений видимой части спектра, а интенсивность 
солнечной энергии определяет интенсивность фотосинтеза, 
единственного природного процесса фиксации солнечной 
энергии;

 
– влияет на режим рек, почвенно-растительный покров, экзо-
генные процессы рельефообразования, регулирует соотно-
шение тепла и влаги;

 
– циркуляция атмосферы определяет рассеивание, ассими-

ляцию и самоочищение приземного слоя, трансформирует 
газообразные продукты обмена веществ;

 
– участвует в формирование рекреационного потенциала тер-
ритории;

 
– является средой обитания живых организмов;

 
– защищает поверхность земли от падающих метеоритов.
Проблема загрязнения атмосферы возникла вместе с ростом го-

родов, появлением промышленности и транспорта.

Согласно ФЗ загрязнение атмосферного воздуха — это поступ-

ление в атмосферный воздух или образование в нем вредных (за-
грязняющих) веществ в концентрациях, превышающих установ-
ленные государством гигиенические и экологические нормативы 
качества атмосферного воздуха [1]. Оно включает тепловые и фи-
зические воздействия (шум, вибрация, излучения и др.). В ре-
зультате подвижности воздушных масс происходит непрерывная 
миграция и круговорот ЗВ, которые способны существовать дли-
тельное время, накапливаться и обнаруживаться повсеместно.

Под качеством атмосферы понимают совокупность опреде-
ленных физико-химических свойств воздуха, его газовый состав, 
температуру, влажность и электрический потенциал. Разработан 
гигиенический норматив качества атмосферного воздуха по отно-
шению к человеку. Нормирование ЗВ ведется по концентрации, 
т.е. по количеству вещества в единице объема воздуха при нор-
мальных условиях (мг/м3). Выделяют:
1. Предельно допустимые концентрации (ПДК, мг/м3) количе-

ственно характеризуют такое содержание ЗВ в атмосферном воз-
духе, при котором на человека и окружающую среду не оказыва-
ется ни прямого, ни косвенного вредного воздействия [2].

2. Ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ,  
мг/м3) — это временный (3 года) гигиенический норматив, утвер-
ждаемый постановлением Главного Государственного санитарного 
врача России [3].
Различают следующие виды ПДК:

 
– максимальная разовая (ПДКмр) устанавливается для преду-

преждения рефлекторных реакций у человека (ощущение 

запаха, изменение биоэлектрической активности головного 
мозга, световой чувствительности глаз и др.) при кратковре-
менном (до 20 мин) воздействии атмосферных загрязнений. 
Выступает основной характеристикой опасности вещества, 
наибольшая концентрация которого в приземном слое атмо-
сферы (См) не должна превышать ПДКмр, то есть См ≤ ПДКмр.

 
– среднесуточная (ПДКсс) устанавливается (за год) с целью 

предупреждения общетоксического, канцерогенного и мута-
генного влияния вещества на организм человека (при накоп-
лении). Предотвращение неблагоприятного влияния на здо-
ровье населения длительного поступления атмосферных 
загрязнений в организм обеспечивается соблюдением сред-
несуточных ПДКсс.

 
– в рабочей зоне (ПДКрз) устанавливается для предупреждения 

негативных воздействий ЗВ в течение рабочего времени в пе-
риод всего рабочего стажа. Рабочая зона — пространство вы-
сотой 2 м над местом, где работает человек.

Все ЗВ делятся на классы опасности: 1 — чрезвычайно опасные; 

2 — высоко опасные; 3 — умеренно опасные; 4 — малоопасные. 
Класс опасности вредных веществ устанавливают в зависимости 
от норм и показателей, приведенных в табл. 1 [4].

Загрязнение атмосферы в индустриальных городах остается 

очень высоким, здоровье человека зависит от образа жизни и от со-
стояния окружающей среды, загрязнение которой повышает уро-
вень заболеваемости.

Таблица 1
Значения норм для веществ различных классов опасности [4] 

Наименование
показателя
Норма для класса опасности

1
2
3
4

Предельно допустимая концен-
трация вредных веществ в воз-
духе рабочей зоны (ПДКрз),  
мг/м3

Менее 
0,1
0,1–1,0
1,1–10,0
Более 
10,0

Средняя смертельная доза при 

введении в желудок, мг/кг

Менее 
15
15–150 151–5000
Более 
5000

Средняя смертельная доза при 

нанесении на кожу, мг/кг

Менее 
100
100–
500
501–2500
Более 
2500

Средняя смертельная концен-

трация в воздухе, мг/ м3
Менее 
500
500–
5000
5001– 
50 000

Более 
50 000

Наименование
показателя
Норма для класса опасности

1
2
3
4

Коэффициент возможности 
ингаляционного отравления 
(КВИО)

Более 
300
300–30
29–3
Менее 3

Зона острого действия
Менее 
6,0
6,0–
18,0
18,1–54,0
Более 
54,0
Зона хронического действия
Более 
10,0
10,0–
5,0
4,9–2,5
Менее 2,5

Интоксикация организма происходит в результате прямого 

контакта с загрязненным воздухом и в результате вторичного за-
грязнения вод, почв, продуктов. Токсиканты вызывают респира-
торные заболевания, аллергии, ухудшение деятельности сердеч-
нососудистой системы, изменяют состав крови и кровяное дав-
ление. В течение жизни человек пропускает через легкие свыше 
600 тыс. м3 воздуха, поэтому присутствующие ЗВ постепенно под-
тачивают здоровье.

Потенциал загрязнения атмосферы зависит от наличия при-
земных инверсий, малой скорости ветра (менее 1 м/с), барьеров 
в виде многоэтажных домов и высоких сооружений, способ-
ствующих образованию «застойных участков», туманов и смога. 
Торцы отдельных зданий способствуют образованию локальных 
вихревых зон, которые объединяются в единую область замкнутой 
циркуляции воздушных масс, охватывающей все уличное про-
странство, что приводит к повышенной загазованности воздуха 
[5, 6]. Особенно важно контролировать качество воздуха в пром-
зонах, где сосредоточены многочисленные низкие организованные 
и неорганизованные источники выбросов.

Субъект хозяйствования должен соблюдать нормативы ПДК 

и лимиты на предельно допустимые выбросы (ПДВ). Их пре-
вышение рассматривается как экологическое правонарушение, 
что может привести к ограничению или запрету деятельности. 
Контроль качества воздуха осуществляется на стационарных или 
передвижных постах. Концентрация примеси в приземном слое ат-
мосферы не должна превышать ПДК. Соблюдение норматива ПДВ 
в жилых кварталах обеспечивает безопасность населения (риc. 1).

В Государственном докладе «О состоянии санитарно-эпиде-

миологического благополучия населения в Российской Феде-
рации в 2017» [7] отмечен высокий уровень загрязнения в го-
родах Сибирского, Уральского, Дальневосточного регионов 
(табл. 2).

Окончание таблицы 1

Таблица 2
Превышение уровня нормативного загрязнения атмосферного воздуха 
городских территорий в отдельных субъектах за период  
с 2015 по 2017 год

Субъект РФ
Темп 
прироста 
к 2015 г., 

%

Субъект РФ
Темп 
прироста 
к 2015 г., 

%
Республика Бурятия 
(СФО)
– 34.4
Иркутская область 
(СФО)
+ 948,8

Саратовская область 
(ПФО)
– 17,9
Хабаровский край 
(ДФО)
+ 66,7

Курская область 
(ЦФО)
– 31,0
Челябинская область 
(УФО)
+ 100,0

Красноярский край 
(СФО)
– 33,9
Республика Крым 
(КФО)
+ 340,0

Республика Тыва 
(СФО)
– 72,0
Кемеровская область 
(СФО)
+ 104,1

Для индустриально развитых территорий типична ситуация 

создания промышленных зон и промышленных узлов, где на огра-
ниченной территории сконцентрировано множество различных 
источников выбросов ЗВ (высоких и низких, нагретых и холодных, 
стационарных и передвижных).

В промышленных городах России проживает 58,1 млн чел. Летом 
увеличивается вероятность возникновения фотохимического смога 
и повышенной загрязненности воздуха, а в осенне-зимнее время 
часто наблюдается смог «лондонского типа», т.е. сочетание газо-
образных загрязнителей (в основном сернистого газа), пылевых 
частиц и тумана (риc. 2). Известен «лос-анджелесский смог» или 
«фотохимический туман» — сухой туман с влажностью около 70%. 
Он возникает при солнечном свете, вызывающем сложные фото-
химические превращения в смеси углеводородов и оксидов азота 
автомобильных выбросов. Высокая плотность застройки приводит 
к снижению скорости ветра, уменьшению проветриваемости и уве-
личению загазованности атмосферы.

Итак, требования к качеству атмосферного воздуха городов [1]:

 
– допустимой признается концентрация вещества в воздухе, 

которая не оказывает на человека прямого или косвенного 
вредного либо неприятного действия;

 
– критерии безопасности и безвредности атмосферного воздуха 

для человека, в том числе ПДК химических, биологических 
веществ и микроорганизмов в воздухе, устанавливаются санитарными 
правилами;