CC BY
88
УДК 504
ПОКАЗНИКИ ВПЛИВУ КОМПЛЕКСУ АДС НА НАВКОЛИШНС СЕРЕДОВИЩЕ I МЕТОДИ ÏX ОЦ1НКИ
Н.В. Внукова, доцент, к.геогр.н., ХНАДУ
Анотаця. Розглянуто джерела та види впливу автомобыьног' дороги на навколишне середо-вище, проанал1зовано ïx показники та змти, яК в1дбуваються в навколишньому середовищ1 тд впливом автомобыьног' дороги. Надано анал1з метод1в оценки р1втв ф1зичного забруднення придорожнього простору та розглянуто критерий еколог^чног' безпеки автомобыьног' дороги.
Ключов1 слова: вплив, навколишне середовище, автомобтьна дорога, забруднення, еколог1чна безпека.
ПОКАЗАТЕЛИ ВЛИЯНИЯ КОМПЛЕКСА АДС НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
И МЕТОДЫ ИХ ОЦЕНКИ
Н.В. Внукова, доцент, к.геогр.н., ХНАДУ
Аннотация. Рассмотрены источники и виды влияния автомобильной дороги на окружающую среду, проанализированы показатели влияния АДС и изменения, которые происходят в окружающей среде под влиянием автомобильной дороги. Показан анализ методов оценки уровней физического загрязнения придорожного пространства и рассмотрены критерии экологической безопасности автомобильной дороги.
Ключевые слова: влияние, окружающая среда, автомобильная дорога, загрязнение, экологическая безопасность.
PROPOSED ENVIRONMENTAL IMPACT INDICED FOR AUTOMOBILE AND ROAD ENGINEERING SECTOR AND TECHNIQUES FOR THEIR EVALUATION
N. Vnukova, Associate Professor, Doctor of Geography Science, KhNAHU
Abstract. The article describes various sources and types of environmental impact associated with the motor road construction and operation; it analyses related impact indicators and changes that occur in the environment in the process of road construction and operation. It provides the analysis of evaluation techniques designed to assess the levels of physical contamination of the roadside environment and are considered environmental safety criteria.
Key words: impact, environment, motor road, contamination, environmental safety.
Вступ
Еколопчна безпека дороги встановлюсться з використанням набору еколопчно значущих показниюв та ïxmx ощночних вимiрникiв, що визначають характеристики i властивост дороги як джерела впливу на навколишне середовище, а також компонент навколишнього середовища, на як справляе вплив автомо-бшьна дорога. Показники та ïxm ощночш вимiрники вщбивають сукупшсть вимог, встановлених вщповщними законодавчими i
нормативно-методичними документами. Ци-ми ж документами регламентовано методи ощнки вимiрникiв впливу автомобiльноï дороги на навколишне середовище, параметрiв навколишнього середовища в зош впливу дороги.
Крiм того, можуть бути використаш: результата рашше виконаних безпосередшх вiзуа-льних й шструментальних обстежень дор^ i споруд; зведення державних спещально упо-вноважених оргашв по охорош навколиш-
нього середовища, включаючи природно-ктматичш i метеорологiчнi данi про результата спостережень на територн, де розташо-вана дорога; зведення Державно! шспекцл безпеки дорожнього руху (Д1БДР) i транспо-ртно! шспекцл, а також iншi зведення, у тому чи^ опублiкованi данi з карт, довщниюв, бюлетенiв i щорiчникiв, архiвних матерiалiв науково-дослiдних i проектних оргашзацш.
Аналiз публiкацiй
Питанням еколопчно! безпеки автомобшьно-го транспорту займались таю вчеш як В.В. Амбарцумян, В.М. Луканш, Х. Ленц. Проблеми взаемодл автомобшьно! дороги в екологiчних системах розглядалися у працях Д.Н. Кавтарадзе, Л.Ф. Нколаево! та iн.
Мета та постановка задачi
Метою роботи е проведення аналiзу показ-ниюв впливу комплексу АДС на навколишне середовище з визначенням самих показниюв, джерел та видiв впливу АД на НС, визначен-ня вимiрникiв, якi використовуються для оцiнки комплексного критерда еколопчно! безпеки автомобшьно! дороги, i вимоги до них.
Аналiз показнитв впливу АД на НС та визначення критерто еколопчноТ безпеки автомобшьноТ дороги
Хронологiчно виражена послiдовнiсть еташв створення (видобутку i переробки сировини, виробництва дорожньо-будiвельних, експлу-атацiйних i конструкцiйних матерiалiв), виробництва (будiвництва, реконструкций, ви-користання, вiдновлення працездатносп й утитзаци представляе життевий цикл шже-нерно!споруди.
Для автомобшьно! дороги життевий цикл включае етапи: 1 - пiдготовчi роботи; 2 -спорудження земляно! полотнини; 3 - влаш-тування дорожнього одягу; 4 - ремонт дороги; 5 - утримання дороги; 6 - експлуатащя (рух транспорту дорогою); 7 - розробка кар'ерiв та резервiв, видобуток i транспорту-вання матерiалiв, утилiзацiя конструкцiй моста, шляхопроводiв, матерiалiв дорожнього одягу.
Джерелами впливу автомобшьно! дороги (у життевому циклi) на навколишне середо-
вище е: дорога iз транспортом, що рухаеться, транспортнi засоби, будiвельно-дорожнi ма-шини й устаткування у процесах виконання технолопчних операцiй будiвництва, реконструкций експлуатаци, утримання i ремонту дорiг, а також пiдприемства дорожнього гос-подарства i дорожнього сервiсу, що знахо-дяться в придорожнiй смуз^ та використанi матерiали.
Основними видами впливу автомобшьно! дороги на навколишне середовище е:
А - вилучення (споживання) невщновлюва-них природних ресурсiв (дорожньо-будiвель-них матерiалiв - кам'яних матерiалiв, пiску, щебеню, грунту; конструкцшних - чорних, кольорових металiв, пластмас, цементу, б> туму; експлуатацiйних - палив, олив, проти-ожеледних реагента, бiопрепаратiв, пести-цидiв; енергоресурсiв; вилучення земельних ресуршв, води, кисню пов^ря); вплив на ро-дючий шар грунту;
Б - фiзична наявнiсть об'екта (спорудження i використання об'екта), вплив на ландшафт, пдролопю, клiмат, соцiально-економiчнi умови життя, традицiйний устрiй життя i природокористування мiсцевого населення;
В - забруднення хiмiчними речовинами, пи-лом, твердими вщходами компонентiв на-вколишнього середовища (пов^ря, води, грунту, рослинностi) i вплив на здоров'я населення, родючють сiльськогосподарських земель, бiопродуктивнiсть природних ландшафта i водойм;
Г - шум, вiбрацi!, електромагнiтний та юш-зуючий вплив на компоненти навколишнього середовища, населення i тваринний свгт;
Д - динамiчний вплив машин, що рухаються, i механiзмiв на людей, тварин, рослиннiсть.
Окремi компоненти навколишнього середовища мають рiзну чутливiсть стосовно зазна-чених вцщв впливу об'ектiв i технологш при будiвництвi (реконструкцi!), експлуатацi!, утриманш i ремонтi автомобiльних дорiг.
Найбшьш чутливими компонентами природного середовища при експлуатаци, утриманнi й ремонт автомобiльних дорiг е [1]:
- поверхневий ста через: а) забруднення !х нафтопродуктами, протиожеледними, орга-
шчними речовинами (гноем, харчовими выходами), продуктами зносу шин, дорожнього покриття; б) концентращю стоку внаслщок штучного водовщводу з дорожнього покриття, прокладання дороги у ви!мщ або на наси-пi тощо. Це особливо важливо при перети-наннi водних перешкод, поблизу водойм, рiчок i т. iн.;
- населення, тваринний свщ що проживають на придорожнiх територiях, через рiвень шуму, що перевищуе саштарно-ппешчш нор-мативи, а також динамiчний вплив машин, що рухаються дорогою, (загибель, поранення людей, тварин), ущшьнення грунту i зни-щення рослинносп (при ]дщ по бездорiжжю);
- атмосферне пов^ря через надмiрне забруд-нення його вiдпрацьованими газами автотра-нспортних засобiв, продуктами зносу дорож-ньо! полотнини i шин.
Для ощнки чутливостi компонентiв навко-лишнього середовища до даного виду / дже-релу впливу використовуеться метод експер-тного рангування, при якому експерти при-своюють вiдповiднi рiвнi чутливостi (В - ви-сокий, С - середнш, Н - низький) виходячи з наступних критерпв:
- iнтенсивнiсть (сила) впливу;
- тривалють (перiодичнiсть) впливу;
- вщстань поширення впливу;
- соцiальна значущють (для оцiнки чутливо-стi сощального середовища).
Основними змiнами в навколишшм середо-вищi пiд впливом автомобшьно! дороги е:
- виснаження невщновлюваних природних ресурсiв, змiна рельефу мсцевосп, естетич-но! i культурно! щнносп ландшафту (руйну-вання мальовничих природних ландшафта), руйнування пам'ятникiв ютори, культури й археологи;
- гiдрологiчнi, ктматичш змiни, тобто змiна регенеративних властивостей навколишнього середовища, концентраци стоку рiчок, пове-рхневих i грунтових вод, мiкроклiмату (шви-дкост i напрямку вiтру, температури, воло-гостi повiтря) i взаемозалежних з ним екоси-стем, рiвня грунтових вод. Вони можуть ви-кликати заболочування (осушення) придо-рожнiх територш, деградацiю рослинностi;
- створення несприятливих умов для прожи-вання населення, тварин, птах1в на придоро-жнiх територiях через перевищення нормативно встановлених рiвнiв шуму, вiбрацiй, електромагнiтних та юшзуючих впливiв;
- зниження родючосп сшьськогосподарсь-ких земель, бiопродуктивностi природних ландшафта i водойм у результат ерози грун-тiв, евтрофшаци водойм, забруднення повiт-ря, води, грунту токсичними речовинами ви-ще встановлених саштарно-гшешчних нор-мативiв. Наявнiсть у придорожнш смузi бу-дiвельного, побутового смггтя, втрат переве-зених вантаж1в сприяе активному нагрома-дженню в придорожнш смузi велико! кшько-стi вiдходiв, що забруднюють поверхневий стiк, грунтовi води, грунт, рослиннiсть. Цьо-му ж сприяють протиожеледш матерiали, продукти зносу автомобшьних шин, дорож-ньо! полотнини, мiнеральнi частки через рух автомобшв по бездорiжжю, втрати горюче-мастильних матерiалiв (ГММ), спецрiдин при обслуговуванш i ремонтi технiки; вико-ристання при спорудженнi конструктивних шарiв дорожньо! полотнини екологiчно не-безпечних мюцевих будiвельних матерiалiв i вiдходiв промислового виробництва (трито-вих недогарюв, ртутьумiсних вiдходiв, кам'яновугiльних дьогтiв, смол, радюактив-них порiд);
- виснаження генофонду популяцш людей, тварин, птах1в, рослинностi в результатi ди-намiчного впливу машин i механiзмiв (при рус транспортних засобiв), ущiльнення грунту, порушення традицшних сезонних шля-х1в мiграцi! тварин, а також iхтiофауни через переформування берегово! лшп, змiни перетину водотоку i контурiв водойм, порушення гiдрологiчного режиму, розмиви при будiв-ництвi моста (знищення нерестовищ, зиму-вальних ям).
Для одержання iнформацi! про стан екосис-тем потрiбне проведення системно оргашзо-ваних дослiджень. З'ясування механiзмiв процесiв, що йдуть пiд впливом автотранспортного впливу, дозволяе ставити завдання з управлшня автомобiлiзацiею i вивчати поед-нання природних i антропогенних систем.
До методiв оцiнки рiвнiв забруднення при-дорожнього простору можна вщнести:
1. Розрахунковi методики оцшки фiзичного забруднення;
2. Iнструментальнi методики оцшки фiзич-ного забруднення;
3. Бiологiчнi методи оцшки забруднення придорожнього простору:
3.1. Лiхеноiндикацiя - бiоiндикацiйний метод оцiнки якосп атмосферного повiтря придорожнього простору. До основних методiв бюлопчно1 iндикацil вщносяться:
- трансплантацiйнi методи;
- методика повторного циклу;
- метод сггочок-квадрапв;
- метод лiнiйних перетинань;
- вiзуальна оцiнка;
- шкала в^альносп;
- лiхеноiндикацiйнi iндекси.
3.2. Ф^отестування - бiотестiйний метод оцшки стану груипв та снiгового покриву придорожнього простору:
- бютести на бактерiях;
- бютести на водоростях;
- бютести на мхах;
- бютести на вищих рослинах.
4. Фiзико-хiмiчнi методи оцшки забруднен-ня придорожнього простору впливу:
4.1 . Методи хiмiчного аналiзу сшгового покрову та грунту примапстрального простору.
5. Мiра навантаження на навколишне сере-довище;
6. Екологiчна техноемнiсть територп;
7. Транспортна мiсткiсть територи.
Для оцшки ди дороги як шженерно1 споруди на навколишне середовище широко викорис-товуеться складовий (комплексний) показник - критерш еколопчно1 безпеки автомобшьно! дороги Р
Р =
Б1а1 + Б2 а 2 + ... + 8п а п
,бал, (1)
де а^, а2, ..., ап - коефiцiенти вагомосп /-го вимiрювача впливу на навколишне середо-вище на етапах життевого циклу дороги; 51, Б2, ..., 8п - значення ступеня вщповщносп окремих вимiрювачiв впливу на навколишне середовище природоохоронним або iншим нормативним вимогам, бал.
Вагомють основних вимiрювачiв впливу ав-томобшьно1 дороги на навколишне середовище на рiзних етапах життевого циклу дороги при оцшщ И рiвня еколопчно! безпеки визначаеться експертним шляхом з враху-
ванням чутливостi окремих компонеипв на-вколишнього середовища до дорожньо-транспортного впливу. Зi всього життевого циклу дороги найбшьш важливi етапи екс-плуатаци й утримання дороги (табл. 1). Зна-чущють етапiв споруди земляно! полотнини, ремонту дороги i влаштування дорожнього одягу нижче - 12 - 12,9 %.
У формулi (1) стушнь вiдповiдностi окремих вимiрникiв ди на навколишне середовище природоохоронним вимогам (нормативам) S/ оцшюеться за 3-бальною шкалою залежно вiд попадання конкретних (вимiряних або розрахункових) значень у задаш дiапазони. Перелiк параметрiв, що використовуються у формулi (1) для оцшки ступеня вщповщносп окремих параметрiв технолопчних процесiв життевого цикловi дороги, приведено в табл. 1.
Оцшка в 3 бали присвоюеться, якщо значення /-го вимiрника менше нормативного або знаходиться в межах фону, або «краще», шж в об'екта, прийнятого за базу, тобто повшстю вiдповiдае вимозi еколопчно1 безпеки.
У 2 бали оцшюеться значення /-го вимiрника, що е рiвним або дещо бшьшим за норматив-не або фонового (у межах допустимо1 похиб-ки, коли не вщбуваеться необоротних змш параметрiв навколишнього середовища, вла-стивостей екосистем на придорожнш територи), або таке ж, як в об'екта, прийнятого за базу, тобто вщповщае (у межах допуску) ви-мозi еколопчно1 безпеки (не прше базового).
Оцiнка в 1 бал вказуе, що значення /-го вим> рника значно перевищуе нормативне або фо-нове, або «гiрше», нiж в об'екта, прийнятого за базу, тобто не вщповщае вимозi еколопч-но! безпеки. У цьому випадку можуть вщбу-тися необоротнi змiни параметрiв навколиш-нього середовища, властивостей екосистем на придорожнiй територи.
Якщо значення критерда еколопчно1 безпеки Р > 2,5, то рiвень еколопчно1 безпеки дшян-ки автомобшьно1 дороги е достатшм i вироб-ництво робгг або експлуатацiя об'екта дозво-ляеться без обмежень.
При Р= 1,51-2,5 рiвень еколопчно1 безпеки дшянки автомобшьно1 дороги е недостатнiм, але може бути вщновлений за порiвняно невеликих витратах у коротю термiни. Виробни-
а1 + а 2 + ... + а п
Таблиця 1 Вимпрники. як1 використовуються для оцiнки комплексного критерiю еколоriчноí безпеки _автомобiльноí' дороги. i вимоги до них_
Найменування вимiрникiв Вимоги, яш пред'являються до /-го вимiрника для оцiнки у формулi 1
«3 бали» «2 бали» «1 бал»
1 2 3 4
Споживання природних ресурав: - ступiнь повторного використання мате-рiалiв - вилучення площi територп Збшьшення Зменшення Збереження Збереження Зменшення Зб№шення
Пропускна здатнiсть дороги: - розрахункова (максимальна) штенсив-нiсть транспортного потоку, приведет в авт./год. > 2400 1600 - 2400 < 1600
Пристосованiсть до виконання транспортних послуг - рiвень завантаження дороги рухом < 0,45 0,45 - 0,7 > 0,7
Працездатшсть (збереження) дорожнiх одягiв: - середня глибина коли, мм - несуча здатнють основи, МН/м2 < 0,5 > 45 5 - 15 45 > 15 < 45
Транспортно-експлуатацiйнi характеристики дорожшх покриттiв: - рiвнiсть дорожнiх покриттiв (асфальто-бетонних), см/км - наявшсть трiщин на ввдсташ, м < 50 > 10 50 - 100 2 - 10 > 100 < 2
Естетика ландшафту Полшшення Збереження Попршення
Культурна цшшсть ландшафту Полiпшення Збереження Попршення
Змiна ступеня концентрацií стоку повер-хневих i грунтових вод; швидкосп вiтру, температури, вщносно1 вологосп повп1-ря, % 0 0 +/- 5 > +/- 5
Забруднення атмосферного повпря в населених пунктах, концентращя (серед-ньодобова), мг/м3: а) ввдпрацьованими газами: - СО - N0 - частки б) мiнеральним i гумовим пилом в) видiленнями в'язких матерiалiв, вид в'язкого г) видiленнями плшкоутворювальних ма-терiалiв (догляд за бетоном): вид мат^а- лу < 1 < 0,04 < 0,05 < 0,15 Цемент, вапно, золи, шлаки Рулонш матерь али, пiсок 1,0 - 3,0 0,04 - 0,12 0,05 - 0,15 0,15 - 0,45 Бггуми, емульсп Бггумш емульсп ЕБА-1, ЕБК-2 > 3,0 > 0,12 > 0,15 > 0,45 Дьогп, смоли, пеки Емульси ПМ-86, лак етиноль
Забруднення водних об'екпв i грунту: а) плiвкоутворювальними матерiалами (нафтопродуктами), мг/л б) протиожеледними матерiалами: вид i концентрацiя <****> в) знепилюючими матерiалами: вид i концентрацiя <****> г) твердими выходами, порубочними залишками, м3 / (км рiк) 0 Фрикцшш ма-терiали, СаС12 фосфатований (ХКФ), приро-днi розсоли СаС12, МяС12 Вода, рвдкий бiтум, бiтумнi емульсií, ХКФ, л^нодор < 5 0 - 7 Розчини №С1 (до 25 %), СаС12 (до 32 %) Сирi нафти, СаС12, техшчш лiгно-сульфонати 5 - 20 > 7 Розчини №С1 (>25%), СаС12 (> 38%), iншi збага-чеш розсоли Вiдпрацьованi оли-ви, мазут, №С1, сульфiдний луг > 20
Зашнчения табл. 1
1 2 3 4
д) важкими металами, перевищення ГДК (фона): - сполуки свинцю, хрому, кадмш, мщ, шкелю, кобальту е) радюнуклвдами (у мюцях концентраци стоку), перевищення фонових значень < 1 < 1 1 - 5 1 - 5 > 5 > 5
Забруднення бюти: а) пестицидами б) важкими металами, перевищення ГДК 0 < 1,0 0 1 - 5 > 0 > 5
Ушкодження зелено! маси рослин, % < 10 10 - 30 > 30
Швидшсть деградацп наземних екосис-тем, % загально! площ1 < 0,5 0,5 - 2 > 2
Зменшения р1чно! продукци рослинносп, % < 1 1 - 3,5 > 3,5
Стан родючого шару грунту: - вмют стороншх домшок, % - швидшсть зменшення вмюту оргашки у групп, % - швидшсть збшьшення площ1 засолених груипв, % < 10 < 0,5 < 1,0 10 - 30 0,5 - 3 1,0 - 2 > 30 > 3 > 2
Ерозшна стшшсть неукршленого укосу: - коефщент запасу мюцево! стшкосл <***> > 1,0 1,0 < 1,0
Шумовий вплив (р1вень звуку), дБА: - робоча зона - населен! мюця - зони в!дпочинку, альськогосподарсьш територ!! - саиiтарно-курортнi зони - територ!!' заповщнишв ! заказник!в < 85 < 60 < 50 < 40 < 35 85 60 50 40 35 > 85 > 60 > 50 > 40 > 35
В!брацшний вплив: - зм!на р!вия в!брацш на будинках ! спо-рудах Зменшення Збережения Зб!льшення
Загибель ! травмуваиия людей, тварин, птах!в: - коеф!ц!ент безпеки <*> - коефщент авар!йност! <**> > 0,8 < 15 0,4 - 0,8 15 - 40 < 0,4 > 40
Перетинаиня шлях!в м!грац!!, руйнуван-ия мюць !снуваиия тварин: - зм!на чисельносп вид!в, популяц!й, % початкового < 5 5 -25 > 25
Примтки:
<*> Коефщент безпеки - ввдношения максимально! швидкосп руху, що забезпечуеться д1лян-кою дороги, до максимально можливо! швидкосл в'!зду автомобшв на цю дшянку.
<**> Коефщент аваршносп - ввдношения числа дорожньо-транспортних випадшв на д!лянщ за визначеного значения елемента плану 1 профшю до числа подш на еталоннш горизонтально пря-мш дшянщ дороги з про!зною частиною шириною 7,5 м, шорсткуватим покриттям 1 укршлени-ми узб1ччями.
<***> Кз = (р и гя ф + С) / (р и гя а),
де Кз - коефщент запасу мюцево! стшкостц И -глибина поверхневого шару; гя ф - коефщент тертя груиIу; С - зчепления грунту; гя а - ухил по-верхш неукршленого укосу; р - щшьшсть грунту.
<****> Забруднення водних об'екпв 1 грунту. На дорогах, що проходять поблизу водоохоронних територш, саиаторно-курортних зон, територш заповвднишв 1 заказник1в, знепилююч 1 протиоже-ледш матер1али застосовувати не дозволяешься.
Коефщенти приведення автомобшв у транспортному потощ: легков1 / мотоцикли / вантажш й автобуси / автопо!зди = 1/0, 5/1, 5-4, 5/3 - 6 [2, 3].
цтво робгг або експлуатащя дшянки дороги дозволясться при виконаннi додаткових при-родоохоронних доходiв щодо окремих вим> рникiв,що одержали оцiнки 1 та 2 бали.
При Р = 1,0-1,5 рiвень еколопчно! безпеки автомобшьно! дороги е незадовiльним, тобто дорога е еколопчно небезпечною. Здшснення робiт i експлуатацiя дiлянки дороги дозво-ляються тiльки пiсля виконання комплексу природоохоронних заходiв, що забезпечують зниження ди дороги на навколишне середо-вище до допустимих (нормативних або фо-нових) значень [4].
Висновки
В результат дослiдження було розглянуто джерела та види впливу автомобшьно! дороги на навколишне середовище, проанатзова-но показники пливу АДС та змши, якi вщбу-ваються в навколишньому середовищi тд впливом автомобшьно! дороги.
Надано аналiз методiв оцiнки рiвнiв фiзично-го забруднення придорожнього простору та розглянуто комплексний (узагальнюючий
показник) - критерш еколопчно! безпеки
автомобшьно! дороги.
Л^ература
1. Экологическая безопасность автомобильной дороги: понятие и количественная оценка (методика). - М.: Министерство транспорта РФ, 2002. - 56с.
2. Бабков В.Ф. Проектирование автомобильных дорог : в 2-х ч. / В.Ф. Бабков, О.В. Андреев. - М. : Транспорт, 1987. -553 с.
3. Бабков В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения : учебник для вузов / В.Ф. Бабков. - М. : Транспорт, 1993. -271 с.
4. Автомобильные дороги: безопасность, экологические проблемы, экономика (российско-германский опыт) / под ред. В. Луканина, Х. Ленца. - М. : Логос, 2002. - 624 с.
Рецензент: В.О. Перегон, професор, к.т.н.,
ХНАДУ.
Стаття надшшла до редакци 12 серпня
2010 р.
