Анализ экологического состояния федеральных автомобильных дорог Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

МОЗГОВОЙ Р.В.

АНАЛИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ НА ФЕДЕРАЛЬНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Увеличение автомобильного парка машин приводит к загрязнению окружающей среды и особенно атмосферы городов. Во всех экономически развитых странах мира автомобильный транспорт занимает ведущее место по объему перевозок. В большинстве стран он также лидирует и по транспортной работе. Автомобильный парк мира непрерывно увеличивается. При значительном увеличении темпов роста автомобилизации возникает ряд серьезных проблем, связанных, в частности, с вредными для окружающей среды последствиями, которые сопровождают этот процесс.

Одиночный автомобиль, движущийся по дороге, не в состоянии оказать сколько-нибудь заметного влияния на окружающую среду и экосистемы. Иное дело — совокупность машин, движущихся в составе транспортных потоков по автомобильным дорогам и перевозящих грузы и пассажиров. Здесь влияние на окружающую среду определяется не только техническими характеристиками автомобиля или дороги, но и интенсивностью, скоростью движения, составом транспортного потока, плотностью дорожной сети.

Перспективы развития автомобильного транспорта таковы, что при шести миллиардном населении земного шара и достигнутом, в настоящее время, уровне автомобилизации населения в развитых странах (550-750 автомобилей на 1000 жителей), общее количество автомобилей на планете может превысить 4 млрд. И этот процесс автомобилизации невозможно ни остановить, ни затормозить ввиду того, что он несет людям ряд удобств, ускоряет развитие экономики, облегчает многие процессы, связанные с транспортировкой людей и грузов.

Многогранность автомобилизации как сложной социальной, технической и экономической системы определяет многосторонность ее взаимосвязей с окружающей средой. Одним из основных направлений этих связей является загрязнение окружающей среды.

В настоящее время большую актуальность приобрела задача рационального использования природных ресурсов. Эта задача является частью глобальных проблем рационального природопользования и охраны окружающей среды. Такое положение в полной мере относится к автомобильному транспорту.

Негативное воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду заключается как в потреблении природных ресурсов, так и в загрязнении окружающей среды. С экологических позиций загрязнение среды обитания представляет комплекс помех в экологических системах. Если уровень этих помех превышает возможность организма к адаптации, то это приводит к риску жизни. Экономическая ценность риска жизни — количество затрат, которое индивидуум желает оплачивать, чтобы избежать риска (например показанного рыночным поведением, или количеством, для которого индивидуум желал бы принимать риск).

Характерной особенностью развития автодорог России является увеличение расширение проезжей части, что объясняется их высокой пропускной способностью автотранспорта количество, которого увеличилось в последнее время.

Наряду с этой характерной особенностью ФАД является воздействие этой системы на окружающую среду. Воздействие намечаемой деятельности в этом процессе на окружающую природную среду осуществляется на: атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, геологические условия, растительный и животный мир, условия землепользования, а также на социально-экономические условия. В целом следует отметить, что важное значение имеет определение источников выбросов загрязняющих веществ как при эксплуатации, так и при строительстве ФАД. Кроме того, при обосновании инвестиций должны быть рассмотрены объекты ФАД, являющиеся потенциальными источниками загрязнения окружающей природной среды отходами производства и потребления как при строительстве, так и при эксплуатации.

На этапе строительства ФАД и их объектов к источникам выбросов загрязняющих веществ, оказывающих возможное негативное влияние на состояние атмосферного воздуха, воды, землепользо-

вания др., относятся:

- технологические сооружения;

- вспомогательные объекты (стоянки техники, ремонтные мастерские, дизельные электростанции).

На этапе эксплуатации следует проводить предварительную оценку загрязнения окружающей среды отходами и на этой основе выделять наиболее значимые по интенсивности выбросов источники загрязняющих веществ, в составе выбросов которых присутствуют примеси, имеющие высокий класс опасности.

Уровень загрязнения окружающей среды может быть оценен по сравнению с показателями предельно допустимой концентрацией загрязняющих веществ в окружающей среде.

Значительное влияние на рассеивание загрязняющих веществ и фоновое загрязнение в местах проживания населения оказывают метеорологические условия: среднегодовая температура как жаркого, так и холодного месяца, скорость ветра.

Полученные в результате расчетов показатели загрязнения окружающей среды в сравнении с величинами предельно допустимых концентраций отдельных загрязняющих веществ показывают ожидаемые уровни загрязнения окружающей среды при нормальном режиме эксплуатации ФАД.

С целью разработки комплекса природоохранных мероприятий по трассам следует устанавливать санитарно-защитные зоны (СЗЗ), которые определяются величиной предельно допустимых концентраций вредных веществ в окружающей среде с учетом фонового загрязнения района расположения объекта. При этом ориентировочные размеры санитарно-защитных зон в зависимости от пропускной способности ФАД и сооружений на объекте могут колебаться от 200 до 450 м. размеры СЗЗ могут быть скорректированы при наличии утвержденных конкретных технических решений, исходных данных по зоновому загрязнению, а также с учетом розы ветров.

Кроме того по ФАД устанавливаются зоны влияния (ЗВ) вредных выбросов на окружающую среду, которые определяются в соответствии с показателями ПДК отдельных загрязняющих веществ или их суммации, которые составляют 1500-4500 м.

Воздействие на атмосферный воздух в период строительства ФАД, строительства и реконструкции сооружений можно отнести к кратковременному воздействию.

При строительстве ФАД как правило происходит загрязнение атмосферы, при производстве таких видов работ:

- подготовительные работы, в т. ч. расчистка трассы;

- восстановление и сооружение временных подъездных дорог;

Загрязняющие вещества поступают в атмосферу следующими способами:

- выбросы с дымовыми газами от сжигания топлива в двигателях;

- выбросы пыли при выемке грунта во время проведения земляных работ;

- выбросы загрязняющих веществ при проведении сварочных работ;

- выбросы от отопительных комплексов.

Источниками загрязнения атмосферы при строительстве сооружений могут быть:

- выбросы с дымовыми газами от сжигания топлива в двигателях;

- пыление грунта при земляных работах и передвижении техники;

- выбросы при проведении покрасочных работ;

- выбросы от отопительных комплексов временных жилых поселков;

- выбросы загрязняющих веществ при проведении сварочных работ.

В процессе изучения экологического состояния при строительстве ФАД установлено, что в атмосферный воздух выделяются следующие загрязняющие вещества:

- при работе двигателей транспортной, строительно-монтажной техники: окись углерода, углеводороды предельные C12-C19, двуокись азота, сажа, сернистый ангидрит, сероводород;

- при производстве земляных работ: пыль неорганическая;

- при использовании сварочного оборудования: соединения марганца, кремния, оксид железа, пыль неорганическая (SiC>2 20-70%), фтористый водород, фториды;

- при окраске металлический конструкций (пары уайт-спирита и ксилола).

Все рассмотренные нами источники и основные причины загрязнения окружающей природной среды при строительстве ФАД можно представить в наглядном и систематизированном виде (рис.2).

Строительство ФАД 1

Изъятие земель под ФАД Строительство ФАД Аварийные ситуации

Разрушение ландшафта Сокращение земельных ресурсов Сокращение лесных, растительных ресурсов отрицательное влияние на ресурсу животного мира порча водных ресурсов, сокращение рыбных ресурсов. Порча недр, флоры и фауны.

Рисунок 1 Основные факторы влияния строительства ФАД на природные ресурсы

П Строительство ФАД проходит по значительным площадям пахотных земель и лесных угодий, что

я ведет к нарушению ландшафтов.

о Неблагоприятное воздействие выбросов автотранспорта на почву может оказать пагубное вли-7 яние на человека через систему пищевых цепей. При этом не исключается возможность канцероген-Си ного эффекта, который может развиваться даже при минимальной концентрации активных веществ. 2 Большой вред природной среде наносится при попадании выбросов автотранспорта в реки и 1П водоемы. Установлено, что повышение содержания углеводородов в водах рек и озер губительно 2 действует на гидрохимический режим, а при достижении их концентрации в воде выше 0,05 г/л на° ступают необратимые биологические последствия, приводящие к гибели фауны водоемов, уничто-|\ жению нерестилищ ценных рыб и т.д.

О Установлено, что при эксплуатации ФАД возможны попадания загрязняющих веществ на повер-

ГУ хность земли, водные объекты или в атмосферу, которые совместно или в отдельности каждый из этих продуктов наносит определенный вред природной среде. Масштабы нанесенного ущерба зависят, как от объемов поступающих вредных веществ, содержащихся в нефтепродуктах, газе и воде, так и дли-

2 тельности их воздействия на природу.

^ Помимо этого в процессе эксплуатации ФАД загрязняется сгоранием нефтепродуктов также почва,

а что приводит к значительным изменениям ее физико-химических свойств. Так, загрязнение почв

§ нефтепродуктами приводит к разрушению слабых почвенных частиц и сопровождается снижением

>■ водопроницаемости почв, резко повышает соотношение между углеродом и азотом, что ухудшает

2 азотный режим почв и нарушает корневое питание растений. Нефтепродукты, попадая на поверхность земли и впитываясь в грунт, загрязняет подземные воды. Установлено, что плодородный слой

2 земли самостоятельно не восстанавливается после воздействия нефтью в течение длительного пери-о. ода времени, что связано с вытеснением из грунта кислорода, необходимого для жизнедеятельности < растений и микроорганизмов.

о При строительстве ФАД максимальные значения концентрации будут наблюдаться в зоне стро-

о ительной площадки. Граница санитарно-защитной зоны при этом определяется с учетом ПДК наибо-

о лее опасных веществ и составляет на участке ФАД длиной 1 км — 400-450 м.

ш При зеленных работах основным загрязняющим веществом будет неорганическая пыль. Рас-

5 четная граница санитарно-защитной зоны, определяемая изолиниями, равными 1 ПДК неорганичес-

£ кой пыли ориентировочно составит для километрового участка линейной части 150 м.

^ Установлено, что в период строительства ФАД и сооружений в полосе отвода в непосредственной

¡3 близости от участка (площадки) строительства необходимо сооружать следующие временные объекты:

т - площадки обслуживания автомобильной и строительной техники, хранения и заправки ГСМ;

'Л - подъездные дороги и вдольтрассовые подъезды.

0 Для сокращения выбросов и уменьшения воздействия на атмосферу могут быть рекомендованы

1 следующие мероприятия, которые можно разделить на профилактические, т.е. обеспечивающие бе-

3 заварийную работу оборудования и технологические — направленные на сокращение объемов

9 выбросов и снижение их приземных концентраций.

о

Профилактические мероприятия включают:

- планово-предупредительные ремонты технологического оборудования, выполняемые по утвержденным план-графикам специализированными бригадами предприятия;

- систематический контроль за состоянием и регулировкой топливных систем автотехники, контроль за составом выхлопных газов автомобилей с карбюраторными двигателями;

- устройство и озеленение санитарно-защитной зоны должны быть параллельными на площадке менее 0,1 км2;

- запретить выезд на линии автотранспортных средств с неотрегулированными двигателями;

- запретить работы по пересыпке и выемке грунта; работы двух механизированных строительно-монтажных бригад не должны быть параллельными на одной строительной площадке;

- провести поэтапное снижение нагрузки параллельно работающих однотипных технологических установок (вплоть до отключения одной, двух, трех и т.д. ).

Предложения по величинам ПДВ сформулированы с учетом результатов расчетов загрязнения окружающей среды.

Предварительные величины ПДВ устанавливаются в тоннах в год, а контрольные значения — в г/с. Превышение нормативов ПДВ, выраженных любым из этих значений, не допускается, не зависимо от продолжительности выброса:

- ПДВ для каждого источника по всем загрязняющим веществам принимается равным массовым максимальным выбросам от данного источника;

В период строительства для эффективного предотвращения повышения уровня загрязнения

прерывном технологическом процессе;

- усилить контроль за техническим состоянием и эксплуатацией всех видов техники;

воздуха во время неблагоприятных метеорологических условий (НМУ) следует в первую очередь ^

сокращать низкие, рассредоточенные, холодные выбросы которые обеспечивают сокращение концен- ^

трации загрязняющих веществ на 15-60%. ^

Применительно к периоду строительства можно формировать следующие мероприятия: о

- запретить работу техники на форсированном режиме;

- рассредоточить во времени работу техники и оборудования, не участвующих в едином не- □

□

N

- ограничить работы по пересыпке и выемке грунта; о

- обеспечить инструментальный контроль выбросов вредных веществ в атмосферу непосред- £ ственно на источниках и на границе санитарно-защитной зоны; о

(В

- ограничить использование автотранспорта и других передвижных источников выбросов на территории населенного пункта согласно ранее разработанным схемам маршрутов; х

- принять меры по предотвращению испарения топлива; о

- запретить сжигание отходов производства и мусора;

о

х

- работы двух механизированных строительно-монтажных бригад; ф

- ПДВ в целом по предприятию для отдельных веществ принимается равным суммарным мак- о

симальным выбросам от всех источников. о

^

о о

Предельно допустимый выброс вредных веществ в атмосферу устанавливается для каждого источника загрязнения атмосферы таким образом, что выбросы вредных веществ от данного источника и от совокупности источников предприятия, с учетом перспективы их развития и рассеивания ^ вредных веществ в атмосфере, не создавали приземную концентрацию, превышающую их ПДК. о

т

Расчет выбросов вредных веществ в атмосфере от автотранспорта выполнен при условии максимальной нагрузки ФАД, т.е. значения выбросов загрязняющих веществ, полученные в результате о расчета, могут быть приняты за значения ПДВ. ^

х

I—

ЛИТЕРАТУРА. ф

ш

1. Красовская И.П., Ерина Н.М. Основы функционально-стоимостного анализа в экономике природопользования // Гуманитарные социально-экономические науки. 2001. Приложение № 1. ^

2. Майборода О.В., Невский Н.В. Оптимизация процесса управления скоростью движения — один из ® путей снижения расхода топлива автомобилями // Автомобильная промышленность. 1984. № 3.

3. Токарев А.А. Топливная экономичность и тягово-скоростные качества автомобиля. М.: Машиностро- §

ение, 1982. О