Экологический аспект строительства и эксплуатации автомобильной дороги

Бассейном называется участок местности, с которого вода во время выпадения дождей и снеготаяния стекает к проектируемому водопропускному сооружению. Для определения площади бассейна необходимо установить границы его на карте или на местности. Границей бассейна с одной стороны всегда является сама дорога, а с другой стороны -- водораздельная линия, которая отделяет данный бассейн от соседних.

Расчет максимальных расходов ведется по ливневому стоку и стоку талых вод по формулам и методикам изложенных в специальной литературе. За расчетный принимается больший из них.

Малые водопропускные сооружения устраивают в местах пересечения автомобильной дороги с ручьями, оврагами, по которым стекает вода от дождей и талая вода. Количество водопропускных сооружений зависит от климатических условий и рельефа местности. Трубы и мосты должны обеспечивать пропуск воды без вреда для дороги и дорожных сооружений.

Большую часть водопропускных сооружений составляют трубы. Они не меняют условия движения автомобилей, не стесняют проезжую часть и обочины и не требуют изменения типа дорожного покрытия.

3. Влияние эксплуатации автомобильной дороги на окружающую среду

3.1. Оценка загрязнения водной среды

Водная среда загрязняется в основном нефтью и нефтепродуктами. ПДК нефти и нефтепродуктов 0,1-0,3 мг/л. Расчетная оценка водных загрязнений выполняется в сле-дующих случаях.

1. Для нахождения границ полосы непосредственных воздей-ствий - 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 поверх-ностных и грунтовых вод.

Для расчета объемов водной части стока с выделенных площа-дей 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, кото-рые 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 интенсивно-сти движения рекомендовано принимать следующий состав за-грязнений (табл.7)

Таблица 7

Состав загрязнений на дорогах высокой интенсивно-сти движения

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

Таблица 9

Значение коэффициента Ка

Таблица 10

Значение коэффициента Ку

Таблица 11

Коэфициент изменения концентрации СО в зависимости от скорости ветра Кс

Таблица 12

Значение коэфициента Кв определяющего изменение концентрации СО в зависимости от относительной влажности воздуха

Таблица 13

Коэфициент увеличения загрязнения воздуха СО у пересечений

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]:

Р_э =К_пК_оm_pК_т(G_iP_iN_i) (1)

где P_э - измеряется в мг/м в сутки,

К_п = 0,74 - коэффициент пересчета единиц измерения,

m_p - коэффициент, учитывающий дорожные и автотранспортные условия,

К_о = 0,8 - коэффициент, учитывающий оседание свинца в системе

выпуска отработавших газов,

К_Т = 0,8 - коэффициент, учитывающий долю выбрасываемого свинца в

виде твердых частиц в общем объеме выбросов,

G_i - средний эксплуатационный расход топлива для соответствующей

марки автомобиля,

N_i - среднесуточная интенсивность движения автомобилей

соответствующей марки,

P_i - 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:

Р_с = Р_п/(h), (2)

где Р_с - 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,

Р_п - отложение свинца на поверхности земли (мг/м³), определяемое по формуле:

Р_п = 0,4К₁U_vT_pP_э, (3)

где К₁ - коэффициент, учитывающий расстояние от проезжей части

U_v - коэффициент, зависящий от силы и направления ветров, принимается равным отношению площади розы ветров со стороны дороги, противоположной рассматриваемой зоне к общей площади,

T_p - расчетный срок эксплуатации дороги в сутках, принимается равным 7300 суток, что соответствует 20-летнему прогнозному сроку,

P_э - мощность эмиссии свинца.

Заключение и выводы