Водная среда загрязняется в основном нефтью и нефтепродуктами. ПДК нефти и нефтепродуктов 0,1-0,3 мг/л. Расчетная оценка водных загрязнений выполняется в следующих случаях.
1. Для нахождения границ полосы непосредственных воздействий - защитной полосы в водоохранных зонах и других местах, где требуется сбор и очистка стоков.
2. Для расчета сооружений сбора и очистки стока.
3. Для определения суммарной степени загрязнений поверхностных и грунтовых вод.
Для расчета объемов водной части стока с выделенных площадей водосбора используется общепринятая методика расчета расхода незарегулированных водотоков с 95 % обеспеченностью по данным гидрометслужбы или по указаниям СНиП 2.01.14-83. Методика описана в Рекомендациях ГипроДорНИИ. Существенные трудности вызывает расчет количества смываемых стоками выбросов. Специальных комплексных исследований, которые учитывали бы влияние и автомобильных и дорожных факторов, не проводилось, поэтому приходится принимать состав стоков по имеющимся справочным данным.
Для укрупненных расчетов по дорогам высокой интенсивности движения рекомендовано принимать следующий состав загрязнений (табл.7)
Таблица 7
Состав загрязнений на дорогах высокой интенсивности движения
Наименование
Количество мг/л
в дождевых водах
в талых водах
Взвешенные вещества
1300
2700
Эфирорастворимые вещества
60
65
Свинец
0,28
0,30
Нефтепродукты
24
26
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
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 =Кп×Ко×mp×Кт×S(Gi×Pi×Ni) (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×r), (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,
r- 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.
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.
