Смог — зловредный «гость» в Новокузнецке

Смог — ядовитый густой туман с примесью дыма, газовых отходов производства, выхлопных газов автомашин с двигателями, работающими на бензине и дизельном топливе, и с другими газовыми отходами.
Сильное загрязнение воздуха в больших городах и промышленных центрах наблюдается при штиле или слабом ветре. Также в появлении смога играет роль расположение населенных пунктов в долинах холмов и гор. Холодный воздух в ночное время спускается с гор в низину.
Особенности климата и географическое расположение города Новокузнецка между холмов способствуют тому, что большая часть промышленных выбросов загрязняющих веществ не рассеивается в атмосферном воздухе, а оседает в городе, при этом образуется фотохимический смог, который оказывает негативное влияние на здоровье населения.
Мной в Новокузнецке во время смога неоднократно наблюдался ход дыма из трубы Кузнецкой ТЭЦ вначале прямо вверх, а на некотором расстоянии его направление изменялось на горизонтальное. Ему явно что-то мешало перемещаться дальше вверх. Это «что-то» являлось вышележащим теплым слоем смога. При этом дым выбрасывался белым, таким же, как инверсионный след за летящим самолетом с реактивным двигателем.
Приземный смог характеризуется толщиной от нескольких десятков до сотен метров и температурной инверсией, то есть увеличением температуры от десятых долей и до 15 — 20 градусов снизу вверх по высоте вместо обычного понижения в земной атмосфере. Температурная инверсия в смоге препятствует вертикальным перемещениям воздуха. Верхние слои смога теплее нижних и являются своеобразным «затвором» для нижних.
Способы уменьшения влияния смога на жизнедеятельность и здоровье населения в объявленный администрацией города период чрезвычайной ситуации (ЧС), за счёт перевода промышленных предприятий на пониженную производительность, и рекомендация населению «закрывать плотно форточки в окнах» малоэффективны.
При ЧС повышена концентрация вредных примесей в воздухе: бенз(а)пирена, угарного газа, оксида серы, оксида азота, хлороводорода, водорода фтористого, взвешенных частиц пыли РМ2.5, РМ10 и других, — превышающая предельно допустимые концентрации (ПДК).
Например, в Новокузнецке в июле 2021 года, по информации Кемеровского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Кемеровского ЦГМС) — филиала Федерального государственного бюджетного учреждения «Западно-Сибирское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (ФГБУ «Западно-Сибирское УГМС) и Новокузнецкой гидрометеорологической обсерватории, наблюдалась повышенная концентрация оксида углерода, превышающая ПДК в два раза, а по пыли — в 3,6 раза. Во всех районах Новокузнецка, кроме Куйбышевского, концентрация фтористого водорода превышала ПДК в 4,3 раза (см. «Кузнецкий рабочий» от 13.08.2021 г.). Подобная концентрация вредных примесей в воздухе Новокузнецка измеряется ежедневно восемью стационарными постами.
Жители домов по улице Куйбышева неоднократно жаловались на загазованность в результате интенсивного движения автомобилей по улице.
В «Докладе о состоянии и охране окружающей среды Кемеровской области — Кузбасса в 2020 году» скупо показано количество и продолжительность смогов, которые, видимо, должны войти в раздел «Природные опасности», как землетрясения, наводнения и пожары. О количестве смогов можно косвенно судить по количеству штилей в погоде, в то время как они могут продолжаться неделями. С этим нельзя шутить, известно, что в 1952 году в Лондоне от смога погибло 10 000 человек!
В таблице «Повторяемость направления ветра и штилей» информация по штилям дана только по двум месяцам (январь и июль) и только по трём годам (2018-й, 2019-й и 2020-й).
В Сибирском государственном индустриальном университете (СибГИУ) творческой группой разработана конструкция эластичной дымовой трубы, способной сократить время чрезвычайной ситуации в период смога. Полезная модель под названием «Устройство для ликвидации смога в городских условиях» защищена патентом № 198561 (пантентовладелец — СибГИУ, авторы — доктор химических наук Владимир Фёдорович Горюшкин и кандидат технических наук Валерий Иванович Ларин).
Особенностью эластичной трубы является то, что ей прокалывают верхний теплый слой смога, чтобы её верх находился над смогом и загрязненный воздух выбрасывался высоко в атмосферу. Так же, как и в обычных дымовых трубах, загрязненный воздух разбавляется чистым атмосферным воздухом и рассеивается высоко в атмосфере, где температура по высоте уменьшается на один градус через каждые 160 метров.
Конструкция эластичной трубы показана на схеме.
Основной ствол трубы выполнен из воздухонепроницаемого эластичного материала, например, из тонких резины или полиэтилен-терефталата. Верхний конец ствола прикреплен к торообразному подъёмнику из того же материала, что и ствол. Подъемник наполнен легким инертным газом с возможностью вытягивать ствол вверх сквозь всю толщину смога, насколько возможно, выше смога.
Подъемник удерживается натяжными канатами, соединенными с барабанами электрических лебедок (не менее трех) с тормозными устройствами. Лебедки установлены равномерно по окружности на кольцевом перекрытии опорного каркаса. Опорный каркас снабжен стойками (не менее трёх), опирающимися на землю. Между стойками имеются свободные проемы, через которые в трубу поступает загрязнённый воздух смога с помощью осевого вентилятора.
Осевой вентилятор помещен в металлическую трубу, к которой прикреплен нижний конец эластичного ствола трубы. Благодаря тому, что эластичная труба пронзает верхний теплый слой смога, включается в работу и естественная тяга трубы.
Эластичная труба наиболее эффективна в работе при её установке в наиболее низких местах города. Возможна установка нескольких эластичных труб по городу. Эластичная труба при ЧС уменьшает объем смога, что ускоряет процесс ликвидации смога. Она, в некоторой степени, поможет Новокузнецку выйти из списка десяти загрязненных городов России. Однако Новокузнецк очень мало выделяет средств на улучшение экологии. Об этом было критически сказано при обсуждении городского годового бюджета.