Государственный мониторинг атмосферного воздуха в Калуге проводится силами ГУ Калужский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Муниципальная система контроля и управления качеством атмосферного воздуха в Калуге начала создаваться в 1999 г. по инициативе Комитета по охране окружающей среды города. За 11 лет система стала помощником в решении практических природоохранных задач и важным элементом обеспечения экологической безопасности калужан. Это связано с тем, что система динамично развивается и совершенствуется одновременно с развитием города, оперативно реагируя на изменения в градостроительной, промышленной, транспортной сферах.

Основным инструментом системы является разработанный и внедренный фирмой «Экоаналитика» программно – аналитический комплекс «Воздух – Город» (свидетельство Роспатента № 2006614263). Данные о состоянии атмосферного воздуха и воздействии на него передаются в городскую базу данных, где осуществляется хранение, обработка и анализ информации. Действующая в Калуге система полностью основывается на компьютерном анализе.

Сегодня система контроля и управления качеством атмосферного воздуха в Калуге включает в себя два основных компонента: расчетный (прогнозный) мониторинг, основанный на Сводном томе ПДВ, и инструментальный мониторинг, основанный на ежемесячных инструментальных замерах. Оба эти компонента реализованы в программно-аналитическом комплексе «Воздух – Город». Расчетный мониторинг, включающий в себя Сводный том ПДВ города, позволяет оценить антропогенное воздействие на атмосферный воздух города. Он базируется на постоянно обновляющейся базе выбросов предприятий, проведении сводных расчетов загрязнения атмосферы (расчетный блок УПРЗА «Эколог – город», «Интеграл»,С.-Петербург) и аналитической обработке результатов с использованием ГИС-технологии. Наиболее значимыми функциями расчетного мониторинга являются оценка валовой нагрузки на атмосферу, определение очагов сверхнормативного загрязнения по всем выбрасываемым в атмосферу веществам с выявлением предприятий-виновников этих загрязнений, а также прогнозирование состояния воздуха при потенциальных изменениях выбросов (строительство и реконструкция предприятий, изменение транспортных схем и пр.).

Инструментальный мониторинг позволяет оценить фактическое качество воздуха с детализацией по районам города, временам года и пр. Сеть общегородского инструментального мониторинга базируется на данных, полученных при проведении сводных расчетов. Точки инструментального контроля загрязнения воздуха находятся в функциональных зонах города, включающих в себя как достаточно чистые территории, так и очаги загрязнения — места значительного воздействия выбросов предприятий и автотранспорта. Инструментальному контролю подлежат обязательные компоненты (оксид углерода, диоксид азота, взвешенные вещества) на всех точках сети мониторинга, а также специфические вещества в тех местах, где расчетным методом выявлены превышения установленных нормативов. Система инструментального мониторинга удовлетворяет требованиям как экологического, так и санитарно-эпидемиологического мониторинга. Это дает возможность вести единую базу данных и ее аналитическую обработку с использованием ГИС-технологии.

Система контроля и управления качеством атмосферного воздуха на базе программно-аналитического комплекса «Воздух – Город» позволяет решать следующие задачи:
– сбор и анализ данных о выбросах предприятий и городского автотранспорта;
– проведение сводных расчетов полей приземных концентраций с выявлением вкладов предприятий и автотранспорта в загрязнение атмосферы;
– нормирование выбросов предприятий с автоматическим формированием разрешений;
– выявление сверх нормативных загрязнений воздуха и рекомендации по снижению сверхнормативных выбросов;
– выявление потенциальных очагов загрязнения на территории города для оптимизации размещения точек инструментального контроля (мониторинга);
– ведение базы данных и аналитическая обработка результатов общегородского инструментального мониторинга атмосферного воздуха;
– проведение комплексной оценки качества атмосферного воздуха и воздействий на него в районах проектируемых производств и планируемой жилой застройки.

Эволюция системы в Калуге представлена на рис. 2.1. Регулярно проводится корректировка и дополнение базы данных предприятий, имеющих выбросы загрязняющих атмосферу веществ, актуализируются данные выбросов городского автотранспорта, расширяется сеть инструментального мониторинга атмосферного воздуха. Управленческие функции системы позволяют выявить виновников сверхнормативного загрязнения атмосферного воздуха, разработать мероприятия по снижению выбросов, позволяет учитывать реальную экологическую ситуацию при разработке Генерального плана города, проектов новых производств, определении экологически допустимых территорий для жилой застройки, перераспределения транспортных потоков.
Возможность оперативного и комплексного анализа информации позволяет принимать взвешенные решения, направленные на улучшение качества воздуха в городе. В качестве позитивного результата функционирования системы следует отметить постоянное уменьшение количества предприятий, имеющих сверхнормативные выбросы в атмосферу, и ежегодное уменьшение валовых выбросов от предприятий (рис. 2.2.).

Функционирование системы обеспечивается за счет согласованного взаимодействия городского Комитета по охране окружающей среды, Министерства природных ресурсов Калужской области, Управлений Роспотребнадзора и Ростехнадзора по Калужской области, фирмы «Экоаналитика», предприятий-природопользователей г. Калуги. Координацию деятельности осуществляет Комитет по охране окружающей среды Городской Управы г. Калуги. Ведение базы данных сводного тома ПДВ и мониторинга, проведение сводных расчетов загрязнений, разработка программ обследований, аналитическая обработка и представление данных о качестве воздуха в городе и воздействиях на него проводится фирмой «Экоаналитика». Проведение ежемесячных инструментальных замеров на селитебных территориях в зонах влияния промышленных выбросов выполняется силами предприятий города. Следует отметить, что подавляющее большинство природопользователей с пониманием относится к проблеме загрязнения воздуха и необходимости ее решения.