Экологический аспект строительства и эксплуатации автомобильной дороги
3.2. Оценка загрязнения воздушной среды
При загрязнении воздушной среды следует исходить из сложившейся ситуации, учитывая фоновые уровни загрязнения, существующие локальные источники загрязнения и перспективы их изменения на прогнозный период. На основе этих данных возможно проведение осмысленных оценок, позволяющих определить вклад нового объекта (в данном случае - автомобильной дороги) в загрязнение атмосферы, определение порядка выполнения необходимых природоохранных мероприятий. В связи с этим необходимо рассмотреть вопросы, связанные с фоновыми концентрациями загрязняющих веществ, с оценкой воздействия движения, и с общим воздействием при эксплуатации дороги, исходя из рассмотренных природно-климатических условий на прогнозный период.
Оценка по концентрации оксида углерода
Загрязнение атмосферного воздуха отработавшими газами автомобилей удобно оценивать по концентрации окиси углерода, мг/м3.
Формула оценки концентрации углерода (Ксо) используется для расчетов в Киевском и Харьковском автомобильно-дорожных институтах (Бегма и др., 1984; Шаповалов, 1990).
Ксо = (0,5+0,01N х Кт)х Ка х Ку х Кс х Кв х Кп
где 0,5 - фоновое загрязнение атмосферного воздуха не транспортного происхождения, мг/м3;
N - суммарная интенсивность движения автомобилей на городской дороге, автомобилей в час;
Кт - коэфициент токсичности автомобилей по выбросам в атмосферный воздух СО. Коэфициент токсичности автомобилей определяется как средневзвешенный для потока автомобилей по формуле:
Кт = Рi Кп,
Рi - состав движения в долях единиц. Значение Кп определяется по таблице;
Ка - коэфициент, учитывающий аэрацию местности берется из таблицы 9;
Ку - коэффициент, учитывающий изменение загрязнения атмосферного воздуха СО в зависимости от величины продольного уклона определяется по таблице 10;
Кс - коэфициент, учитывающий изменение концентрации углерода в зависимости от скорости ветра определяется по таблице 11;
Кв - коэфициент относительной влажности воздуха определяется по таблице 12;
Кп - коэфициент увеличения загрязнения атмосферного воздуха СО у пересечений, определяется по таблице 8, 13.
Таблица 8
Значение коэффициента Кп
Тип автомобиля
|
Кп
|
|
средний грузовой
|
2,9
|
|
автобус
|
3,7
|
|
легкий грузовой
|
2,3
|
|
тяжелый грузовой(дизельный)
|
0,2
|
|
легковой
|
1,0
|
|
|
Таблица 9
Значение коэффициента Ка
тип местности по степени аэрации
|
Ка
|
|
транспортные тоннели
|
2.7
|
|
транспортные галереи
|
1,5
|
|
магистральные улицы и дороги с многоэтажной застройкой с 2х сторон
|
1,0
|
|
жилые улицы с одноэтажной застройкой, улицы и дороги в выемке,
|
0,6
|
|
городские улицы и дороги с одноэтажной застройкой, набережные, эстакады, виадуки, высокие насыпи
|
0,4
|
|
пешеходные тоннели
|
0,3
|
|
|
Таблица 10
Значение коэффициента Ку
продольный уклон
|
Ку
|
|
0
|
1,00
|
|
2
|
1,06
|
|
4
|
1,07
|
|
6
|
1,18
|
|
8
|
1,55
|
|
|
Таблица 11
Коэфициент изменения концентрации СО в зависимости от скорости ветра Кс
скорость ветра
|
Кс
|
|
1
|
2,70
|
|
2
|
2,00
|
|
3
|
1,50
|
|
4
|
1,20
|
|
5
|
1,05
|
|
6
|
1,00
|
|
|
Таблица 12
Значение коэфициента Кв определяющего изменение концентрации СО в зависимости от относительной влажности воздуха
относительная влажности, %
|
Кв
|
|
100
|
1,45
|
|
90
|
1,30
|
|
80
|
1,15
|
|
70
|
1,00
|
|
60
|
0,85
|
|
50
|
0,75
|
|
40
|
0,60
|
|
|
Таблица 13
Коэфициент увеличения загрязнения воздуха СО у пересечений
тип пересечения
|
Кп
|
|
Регулируемое пересечение:
|
|
-светофорами обычное
|
1,8
|
|
-светофорами управляемое
|
2,1
|
|
-саморегулируемое
|
2,0
|
|
Не регулируемое:
|
|
-со снижением скорости
|
1,9
|
|
-кольцевое
|
2,2
|
|
-с обязательной остановкой
|
3,0
|
|
|
3.3. Оценка загрязнения почв
Наибольшее загрязняющее воздействие на почву во время эксплуатации автомобильной дороги оказывает свинец. Свинец оседает на придорожной полосе при работе двигателей, заправленных этилированным бензином. Считается, что около 20% общего количества свинца разносится с газами в виде аэрозолей, 80% выпадает в виде твердых частиц размером до 25 мкм и водорастворимых соединений на землю. Опасность таких выбросов заключается в том, что свинец накапливается в почве на глубине пахотного слоя или на глубине фильтрации воды атмосферных осадков. Далее накопление свинца может происходить при передаче его по трофическим цепям, что может представлять угрозу состоянию экосистем, а также здоровью человека при потреблении продуктов питания.
Предельно допустимая концентрация соединений свинца в почве по общесанитарному показателю составляет 32 мг/кг.
В крупнейших городах России запрещено применение этилированного бензина. Как известно, в настоящее время в стране производится не более 40% этилированных бензинов. Учитывая эти обстоятельства, далее для расчетов принимается экспертная оценка, согласно которой на рассматриваемом участке доля автомобилей, использующих этилированный бензин, не превышает величины 10%.
При выполнении оценки загрязнения почв свинцом учитывается, что прогнозный период накопления свинца в почве составляет 20 лет. Расчет выбросов свинца и его соединений проведен по методике, предложенной в [13].
Мощность эмиссии свинца при данной среднесуточной интенсивности движения автомобилей определяется формулой [1]:
Рэ =КпКоmpКт(GiPiNi) (1)
где Pэ - измеряется в мг/м в сутки,
Кп = 0,74 - коэффициент пересчета единиц измерения,
mp - коэффициент, учитывающий дорожные и автотранспортные условия,
Ко = 0,8 - коэффициент, учитывающий оседание свинца в системе
выпуска отработавших газов,
КТ = 0,8 - коэффициент, учитывающий долю выбрасываемого свинца в
виде твердых частиц в общем объеме выбросов,
Gi - средний эксплуатационный расход топлива для соответствующей
марки автомобиля,
Ni - среднесуточная интенсивность движения автомобилей
соответствующей марки,
Pi - содержание добавки свинца в топливе, применяемом на автомобиле
рассматриваемого типа.
Уровень загрязнения свинцом поверхностного слоя почвы на различных расстояниях от проезжей части определяется по формуле:
Рс = Рп/(h), (2)
где Рс - уровень загрязнения почвы свинцом, мг/кг,
h - толщина почвенного слоя (в метрах), в котором располагаются
выбросы свинца, для пахотных земель принимается 0,2 м,
- плотность почвы,
Рп - отложение свинца на поверхности земли (мг/м3), определяемое по формуле:
Рп = 0,4К1UvTpPэ, (3)
где К1 - коэффициент, учитывающий расстояние от проезжей части
Uv - коэффициент, зависящий от силы и направления ветров, принимается равным отношению площади розы ветров со стороны дороги, противоположной рассматриваемой зоне к общей площади,
Tp - расчетный срок эксплуатации дороги в сутках, принимается равным 7300 суток, что соответствует 20-летнему прогнозному сроку,
Pэ - мощность эмиссии свинца.
Заключение и выводы
В настоящее время Правительством РФ, Минтрансом РФ, Госкомприродой России, Российскими транспортными инспекциями, Правительством г. Москвы и др. организациями уделяется внимание и контроль за соблюдением экологических требований при эксплуатации транспортных средств и экологической обстановкой регионов. Утверждены Законы РФ «Об охране окружающей природной среды» и «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».
На основании этих Законов утверждаются Временные экологические требования при эксплуатации автотранспортных средств, утверждается задание по оснащению автотранспорта и спецтехники на автомобильном шасси каталитическими нейтрализаторами и иными техническими устройствами снижения токсичности отработанных газов.
Правительством г. Москвы издан Закон Об ответственности за реализацию моторного топлива, не соответствующего экологическим требованиям. В соответствии с этим Законом за несоблюдение экологических требований к реализации моторного топлива на нарушителей возлагается штраф, приостанавливается и аннулируется лицензия.
Несмотря на проведение различных мероприятий, как мы увидели в ходе работы, автомобильный транспорт и дорожно-строительная техника продолжают оставаться наиболее крупным источником негативного воздействия на окружающую среду. Воздействию подвергаются все без исключения компоненты окружающей среды. При этом наибольшее и наиболее опасное загрязнение - атмосферное. Опасно оно потому, что воздух необходим нам, от его качества зависит наша жизнь и здоровье. К тому же воздух связан со всеми остальными компонентами окружающей среды.
Таким образом, можно сделать следующие выводы о воздействии строительства и эксплуатации автодороги в Томской области на компоненты окружающей среды:
- Воздействие на атмосферный воздух. Основными ингредиентами выхлопных газов являются диоксид азота и оксид углерода. Величина эмиссии зависит от конкретных параметров дорожного движения - скорости потока, продольного профиля дороги, интенсивности и состава транспортного потока и т. п. Так как наибольшая ширина распространения загрязнений присуща оксиду углерода, то в качестве оценки можно опираться именно на его эмиссию.
- Воздействие на водную среду. Оценка воздействия на водную среду производится с учетом следующих факторов: пересечение водотоков, изменение режима питания (поверхностного стока), особенности створа реки в месте строительства моста, воздействие на реку при строительстве моста (влияние строительства моста на русловые процессы и мутность речных вод), вклад в загрязнение водных объектов от поверхностного (ливневого) стока с дороги.
- Воздействие на растительный мир. При оценке этого критерия в рассмотрение нужно принимать следующие факторы: вырубка лесов под отвод дороги, уничтожение редких пород деревьев, кустарников и т.д., воздействие загрязняющих веществ на растительность, гибель деревьев от заболачивания территории, вызванного строительством дороги.
- Воздействие на животный мир. Основными факторами воздействия автомобильной дороги на животный мир являются: нарушение условий обитания (животных), нарушение путей миграций животных, нарушение мест гнездования, гибель в результате столкновения с автотранспортом, пересечение дорогой заказников.
- Воздействие на почвы. При работе двигателей автомобилей в воздух с газообразными компонентами попадают аэрозольные и пылевидные частицы, среди которых, прежде всего, соединения свинца, а так же углерода (сажи) составляют основную долю. При оценке воздействия на почвы далее учитывается влияние на качество почв выбросов свинца, осевших в придорожной полосе.
Список литературы
1. Адам А. М. Природные ресурсы и экологическая безопасность Западной Сибири. - М.: НИА-Природа, 2001.--172 с.
2. Аксенов И.Я. Аксенов В. И. Транспорт и охрана окружающей среды. - М.: Транспорт, 1986. - 176с.
3. Амбарцумян В.В, Носов В.Б. Экологическая безопасность автомобильного транспорта. - М.: Научтехлитиздат, 1999г.
4. Ахметов Л. А., Корнев Е. В., Автомобильный транспорт и охрана окружающей среды. - Ташкент: Мехнат, 1990 г.
5. Бобровников Н. А. Защита окружающей среды от пыли на транспорте. - М.: Транспорт, 1984 г.
6. География Томской области / Под ред. А. А. Земцова. Томск: Изд-во ТГУ, 1988.--246 с.
7. Голубев И. Р., Новиков Ю. В. Окружающая среда и транспорт. - М.: Транспорт, 1987 г.
8. Евгеньев И. Е., Савин В. В. Защита природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог. - М.: Транспорт,1989г.
9. Евгеньев И.Е., Каримов Б.Р. Автомобильные дороги и окружающая среда. - М., 1997г.
10. Евсеева Н. С. География Томской области. Природные условия и ресурсы. Томск: Изд-во Томского ун-та, 2001.--223 с.
11. Защита окружающей среды при транспортных процессах/ Под ред. В. Г. Ененкова. - М.: Транспорт, 1984 г.
12. Луканин В.Н., Буслаев А.П., Трофименко Ю.В и др. Автотранспортные потоки и окружающая среда: Учебное пособие для вузов. М.: ИНФРА-М, 1998 - 408 с.
13. Методика определения выбросов автотранспорта для проведения сводных расчетов загрязнения городов (Утверждена приказом Госкомэкологии России № 66 от 16 февраля 1999 г.). - СПб.: НИИ Атмосфера. -16 с.
14. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД - 86). - Л. Гидрометеоиздат. - 1987.
15. Морозова Т.Г. Новая география Сибири. - М.: 1972
16. Недоступенко Г. А. Экономическая география России и государств СНГ. Обнинск, 1995.
17. Осипова А.В. Сибирь и Дальний Восток. - М.: 1960
18. Особо охраняемые природные территории Томской области / А. М. Адам, Т. В. Ревушкина, О. Г. Нехорошев, А. С. Бабенко.--Томск: Изд-во НТЛ, 2001.--252 с.
19. Охрана окружающей среды, лесное хозяйство и природные ресурсы Томской области (1992-2001гг.): статистический сборник. Томск: Томскоблгоскомстат, 2002.--50 с.
20. Охрана окружающей среды, лесное хозяйство и природные ресурсы Томской области: статистический сборник: 2000-2004 гг. Томск: Томскоблкомстат, 2005.--35 с.
21. Природные ресурсы Томской области / Под ред. И. М. Гаджиева, А. А. Земцова.--Новосибирск: Наука, 1991.--175 с.
22. Природокомплекс Томской области / ТГУ. Т.1: Геология и экология.--1995.--296 с.
23. Природокомплекс Томской области / ТГУ. Т.2: Биологические и водные ресурсы.--1995.--220 с.
24. Проектирование автомобильных дорог. Сборник научных трудов. - М.: МАДИ, 1999. Под. Ред. П.И. Поспелова, Ю.М. Ситникова, В.И. Пуркина.
25. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России. - М.: Финансы и статистика, 1995г.
26. Рекомендации по учету требований по охране окружающей среды при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов. (Согласованы с Министерством охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ 19.06.1995 №03-19/АА). М. 1995. -124 с.
27. Советский Союз. Географическое описание. Российская Федерация. Западная Сибирь. - М.: 1984
28. Состояние окружающей среды Томской области в 2003 году: экологический мониторинг.--Томск: Дельтаплан, 2004.--204 с.
29. Экологическая безопасность транспортных потоков - М.: Транспорт, 1990г. - 127 с.
30. Экологические проблемы развития автомобильного транспорта. - М., 1997
31. Экологическое состояние, использование природных ресурсов, охрана окружающей среды Томской области в 1995 году. Обзор. Государственный комитет экологии и природных ресурсов. - Томск, 1996. - 178 с.
Приложение.
Таблица 1.
Качественный состав отработавших газов автомобилей.
Компоненты
|
Действие на человека
|
|
Азот
|
Нетоксичен
|
|
Диоксид углерода
|
Токсична
|
|
Вода
|
Нетоксична
|
|
Кислород
|
Нетоксичен
|
|
Водород
|
Нетоксичен
|
|
Углерод (сажа)
|
Токсичен
|
|
Оксид углерода
|
Токсичен
|
|
Формальдегид
|
Токсичен
|
|
Акролеин альдегиды
|
Токсичен
|
|
Ацетальдегид
|
Токсичен
|
|
Оксид азота
|
Токсичен
|
|
Диоксид азота
|
Токсичен
|
|
Метан
|
Токсичен
|
|
3, 4 - бенз(а)пирен
|
Токсичен
|
|
Этилен
|
Токсичен
|
|
Ацетилен
|
Токсичен
|
|
Пропилен
|
Токсичен
|
|
Этан
|
Токсичен
|
|
Толуол
|
Токсичен
|
|
m - ксилол
|
Токсичен
|
|
р - ксилол
|
Токсичен
|
|
Бензол
|
Токсичен
|
|
Пропан
|
Токсичен
|
|
Изооктан
|
Токсичен
|
|
n - пентан
|
Токсичен
|
|
Изобутилен
|
Токсичен
|
|
Бутилен - 1
|
Токсичен
|
|
Изопентан
|
Токсичен
|
|
Гексан
|
Токсичен
|
|
Этилбензол
|
Токсичен
|
|
2 - метилпентан
|
Токсичен
|
|
n - бутан
|
Токсичен
|
|
о - ксилол
|
Токсичен
|
|
|
продолжение таблицы 1
3 - метилпентан
|
Токсичен
|
|
Циклопентан
|
Токсичен
|
|
Метилциклопентан
|
Токсичен
|
|
Циклогексан
|
Токсичен
|
|
Бутилен - 3 - cis
|
Токсичен
|
|
n - метилгексан
|
Токсичен
|
|
n - октан
|
Токсичен
|
|
Изобутан
|
Токсичен
|
|
Бутилен - 2 - trans
|
Токсичен
|
|
Пропадиен
|
Токсичен
|
|
n - нонан
|
Токсичен
|
|
Пентен - 1
|
Токсичен
|
|
Пентен - 2 - trans
|
Токсичен
|
|
2, 4 - диметилпентан
|
Токсичен
|
|
Пентен - 2 - cis
|
Токсичен
|
|
2 - метилбутодиен - 1
|
Токсичен
|
|
Гексан - 1
|
Токсичен
|
|
|
Array
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|
|