После пожара на Московском нефтеперерабатывающем заводе в Капотне жители ряда районов Москвы и Подмосковья сообщили о появлении темного налета на автомобилях и других поверхностях. В соцсетях его начали называть «нефтяным дождем», однако в Министерстве экологии и природопользования Московской области заявили, что выпадения нефтепродуктов зафиксировано не было: по данным ведомства, жители наблюдали оседание продуктов горения в виде сажи. При этом жителям рекомендовали ограничить попадание продуктов горения в помещения: закрывать окна и без необходимости не находиться в зоне распространения дыма.
Наука Mail попросила специалистов объяснить, что происходило в момент горения нефтепродуктов на НМПЗ, почему темный налет не стоит автоматически считать «нефтяным дождем», какие соединения могут сохраняться после рассеивания дыма и что делать людям, если они оказались в зоне задымления.
Почему «нефтяной дождь» не является точным термином
Выражение «нефтяной дождь» звучит ярко, но с научной точки зрения оно несколько грубое. Как объясняет эколог Дмитрий Лисицын, в подобных случаях речь обычно идет не о том, что с неба буквально выпадает нефть, а о переносе и осаждении продуктов горения. При пожаре в атмосферу попадают твердые частицы, включая сажу и частицы золы, а также различные органические соединения, которые могут связываться с этими частицами.
По словам эколога, при горении нефтепродуктов особого внимания требуют полициклические ароматические углеводороды. Среди них наиболее известен бензопирен. Опасность, как поясняет эксперт, состоит не только в наличии отдельных веществ, но и в их сочетании с мелкими твердыми частицами.
Мелкие частицы в воздухе могут осаждать на себе молекулы полициклических ароматических углеводородов, в том числе бензопирена. Так они концентрируют загрязнение и не дают ему просто рассеяться. Чем мельче частицы, тем глубже они способны проникать в организм, а вместе с бензопиреном токсическое воздействие может усиливаться многократно.
Именно поэтому визуальная картина после пожара может быть обманчивой. Черный налет может выглядеть как обычная сажа, но вопрос о его составе решается не по цвету, а по лабораторному анализу. Наличие темных частиц на поверхности само по себе не доказывает выпадение нефтепродуктов, но и не позволяет оценить состав загрязнения на глаз.
Как дождь одновременно очищает воздух и переносит загрязнения на поверхность
Отдельный важный механизм — роль дождя. Лисицын подчеркивает: осадки действительно могут очищать атмосферу. Капли воды вымывают из воздуха растворимые газы и твердые частицы, в том числе сажу и аэрозоли. Поэтому после дождя воздух может становиться чище. Но это не означает, что загрязнение исчезло: часть веществ просто переходит из воздуха на поверхности, в почву, городскую пыль, воду, на растения и дорожное покрытие.
По словам эксперта, при пожарах нефтепродуктов в воздух могут попадать нефтяные аэрозоли — мельчайшие капли тяжелых фракций, например дизельного топлива или мазута, перешедшие во взвешенное состояние. Вместе с сажей и твердыми частицами они могут формировать то, что в быту называют «черными» или «нефтяными» дождями. Лисицын приводит важное уточнение:
Эколог сравнивает такой механизм с ситуациями в Туапсе и Тегеране, где, по его словам, дождь также мог усиливать перенос загрязнений из атмосферы на поверхность. В случае Тегерана Иранский Красный полумесяц предупреждал граждан в своем telegram-канале, что взрывы нефтехранилищ могут привести к кислотным дождям. Эксперты обращали внимание на диоксид серы: при взаимодействии с водой такие соединения могут влиять на кислотность среды. Поэтому, говорит Лисицын, после подобных эпизодов важно проверять не только сам факт осадков, но и состав смывов, почвы, пыли и ливневых стоков.
Почему короткий пожар тоже может оставить химический след
Продолжительность пожара не всегда прямо показывает масштаб последствий. Лисицын объясняет: если пожар был кратковременным, но интенсивным, если одновременно горело много нефтепродуктов, а ветер не успел быстро рассеять загрязнения, локальный химический след может быть заметным. Если же объем горения был меньше, ветер сильный, а облако дыма быстро распределилось по большой территории, воздействие будет более «размазанным» и концентрации могут оказаться ниже.
В экологии рассеивание действительно учитывается как один из факторов, влияющих на концентрацию загрязняющих веществ в воздухе. На этом основаны, например, расчеты высоты промышленных труб: чем выше точка выброса и эффективнее перемешивание воздушных масс, тем ниже могут быть локальные приземные концентрации рядом с источником. Однако рассеивание не уничтожает загрязняющие вещества, а лишь влияет на их распределение, поэтому главным способом снижения воздействия остается уменьшение самих выбросов.
Лисицын разделяет загрязнители по времени сохранения. Летучие органические соединения, такие как бензол, ксилол, толуол, формальдегид и другие, могут быть наиболее значимы в первые часы и дни: они рассеиваются и постепенно превращаются в менее вредные вещества. А вот твердые частицы — сажа, зола, микронные частицы с осевшими на них полициклическими ароматическими углеводородами — способны сохраняться дольше: на поверхностях, в дорожных щелях, на крышах, в пыли, в почве и донных отложениях водоемов. По словам эколога, речь может идти о неделях и даже месяцах.
Почему продукты неполного сгорания сложнее и опаснее обычного дыма
Доцент по специальности «Пожарная безопасность», кандидат технических наук, доцент кафедры ТСБ РХТУ им. Д.И. Менделеева Александр Шушпанов объясняет проблему с другой стороны — через химию пожара. Полное сгорание, при котором сложные вещества превращаются в относительно простые продукты вроде воды и углекислого газа, в реальных пожарах почти недостижимо. Оно требует контролируемых условий, которые трудно обеспечить даже в лаборатории или промышленной установке, не говоря уже об аварийном горении.
При неполном сгорании появляется гораздо более сложная смесь веществ. Вместо углекислого газа может образовываться угарный газ, вместо простого азота — оксиды азота, при наличии серы — диоксид серы. Из горящих полимеров могут выделяться хлороводород и циановодород, а среди других продуктов горения специалист называет акролеин, дибензофураны, дибензодиоксины и полициклические ароматические соединения при горении нефтепродуктов.
Все это довольно токсично по отдельности, а некоторые соединения при совместном попадании в организм могут вызывать синергетические эффекты или одновременно воздействовать на разные системы: одно вещество, например, ударит по нервной системе, другое окажет удушающий эффект.
С экологической точки зрения, добавляет специалист, продукты неполного сгорания могут попадать в почву, накапливаться растениями и участвовать в формировании кислотных дождей, особенно если речь идет об оксидах азота и серы.
Почему бензин, мазут и другие нефтепродукты горят по-разному
Важная деталь, на которую обращает внимание Шушпанов, — вид горящего вещества. Легкие и тяжелые нефтепродукты дают разные сценарии горения. Бензин хорошо испаряется, его пары смешиваются с воздухом, и горение идет в парогазовой фазе. Мазут, напротив, «горит сложнее»:
При таком процессе тепла может не хватать для устойчивого поддержания горения, а кислорода — для полного окисления. В результате образуется больше продуктов неполного сгорания, включая ароматические полициклы. Если исходная нефть содержит серу, появляются и оксиды серы.
Что продолжается после ликвидации открытого горения
После тушения основные опасные химические процессы уже не идут в прежнем объеме, но некоторые явления могут продолжаться. Шушпанов говорит о физическом дроблении продуктов термического разложения на более мелкие частицы под действием выветривания, конденсации летучих соединений, отдельных рекомбинациях с появлением новых веществ и реакциях окисления.
Почему для оценки риска недостаточно увидеть сажу или почувствовать запах
К.ф.-м.н., доцент департамента экологической безопасности и менеджмента качества продукции Института экологии РУДН имени Патриса Лумумбы (РУДН), член редколлегии научного Интернет-журнала «Отходы и ресурсы» Татьяна Ледащева и к.экон.н., член Общественного совета Базовой организации государств-участников СНГ по экологическому образованию, доцент департамента экологической безопасности и менеджмента качества продукции Института экологии РУДН Владимир Пинаев отмечают:
Если говорить о продуктах горения и нефтепродуктах в осадках, потенциально они опасны для всех групп населения при попадании внутрь организма или на кожу. Но критическим фактором остается концентрация. Эксперты осторожно отмечают: если бы концентрация была значительной, можно было бы ожидать массовых обращений за медицинской помощью с недомоганием на фоне таких осадков. При этом они отдельно подчеркивают: влияние на окружающую среду также зависит от концентрации и требует замеров, но любое загрязнение нефтепродуктами и продуктами горения нельзя считать полезным или нейтральным.
Один эпизод загрязнения, по словам специалистов РУДН, может иметь долгосрочные последствия для здоровья только при сочетании двух условий: высокой концентрации загрязняющего вещества и длительного воздействия на организм. В каждом случае важно установить источник и причину недомогания, чтобы принять адекватные меры, а при необходимости начать лечение.
Почему закрытые окна, уборка и душ после улицы имеют смысл
Рекомендации закрывать окна после крупных пожаров не являются признаком паники. Это простая мера снижения контакта с наружным воздухом, если в нем могут присутствовать продукты горения. По словам Ледащевой и Пинаева, для очистки воздуха в помещениях можно использовать кондиционеры, увлажнители и бытовые очистители воздуха. Но их эффективность зависит от конкретной модели, мощности и того, какие именно вещества устройство способно задерживать.
Эксперты обращают внимание и на герметичность жилья. Если окна и двери пропускают наружный воздух, а воздух поступает не только через кондиционер или систему фильтрации, загрязнители все равно могут попадать в помещение. Уместно также проверить и почистить приточно-вытяжную вентиляцию.
Отдельный пункт — влажная уборка и расхламление.
Специалисты РУДН добавляют, что сильные ливни действительно очищают воздух от пыльцы и загрязняющих веществ, но часть этих веществ может аккумулироваться в почве и водоемах, оседать на растениях и впитываться корневой системой.
Какие показатели нужно контролировать после таких эпизодов
Лисицын считает, что для объективной оценки последствий нужно отслеживать целые группы параметров. В воздухе — мелкие частицы PM2,5 и PM10, сажу, бензопирен как показатель загрязнения полициклическими ароматическими углеводородами, сернистый газ, оксиды азота, угарный газ, летучие органические соединения и формальдегид. В осадках и смывах с поверхностей — нефтепродукты, сажу, бензопирен, сульфаты, нитраты, кислотность, тяжелые металлы и диоксины. В городской пыли, почве и ливневых стоках, по его словам, также важно смотреть нефтепродукты, полициклические ароматические углеводороды, pH, сульфаты и нитраты.
Контролировать мало. Очень важно, чтобы информация была открытой, публичной и доступной. Люди должны понимать реальные уровни загрязнения, хотя бы относительно предельно допустимых концентраций. Без этих данных невозможно объективно оценить ситуацию и принять правильные меры.
Итоговый вывод всех экспертов не сводится к тревоге или отрицанию риска. Визуальный черный налет не доказывает выпадение нефтепродуктов, но продукты горения нефтепродуктов могут быть химически сложными. Их воздействие определяется не названием, запахом или цветом, а составом, концентрацией, временем контакта и результатами лабораторных измерений. До получения таких данных самые разумные бытовые меры остаются простыми: не находиться без необходимости в зоне задымления, закрыть окна, уменьшить попадание пыли в помещение, провести влажную уборку и внимательно относиться к самочувствию, особенно если есть заболевания дыхательной системы.
Ранее мы рассказывали, что популярный пластик может провоцировать тревожность.
