Влияния строительства автомобильных дорог на окружающую среду

Накапливающиеся в почве  химические элементы, особенно металлы, охотно усваиваются растениями и  через них по пищевой цепи переходят  в организм животных и человека. Часть их растворяется и выносится  стоковыми водами, попадает затем  в реки, водоемы и уже через  питьевую воду также может оказаться  в организме человека. Действующие  нормативные документы требуют  пока сбора и очистки стоков только в городах и водоохранных зонах. Учет транспортного загрязнения почвы и водоемов на территории прилегающей к дороге, необходим при проектировании дорог 1 и 2 экологического класса для оценки состава загрязнения почвы сельско-хозяйственных и селитебных земель, а также для проектирования очистки дорожных стоков.

Наиболее распространенным и токсичным транспортным загрязнителем, считается свинец. Он относится к распространенным элементам: его среднемировой кларк (фоновое содержание) в почве считается 10 мг/кг. Примерно такого же уровня достигает содержание свинца в растениях (на сухую массу). Общесанитарный показатель ПДК свинца в почве с учетом фона - 32 мг/кг.

По некоторым данным содержание свинца на поверхности почвы на краю полосы отвода обычно составляет до 1000 мг/кг, но в пыли городских улиц с  очень большим движением может  быть в 5 раз больше. Большинство  растений легко переносят повышенное содержание в почве тяжелых металлов, только при содержании свинца более 3000 мг/кг возникает заметное угнетение. Для животных опасность вызывает уже 150 мг/кг свинца в пище.

В США в конце 70-х годов  были опубликованы данные исследований, свидетельствующие, что в каждом погонном метре защитной полосы шириной 100 м дороги с интенсивностью движения 90 тыс. авт./сут за 10 лет эксплуатации аккумулировалось 3 кг свинца. Это послужило действенным аргументом в пользу ограничения применения свинцовых добавок. По данным, полученным в Голландии, при общем фоновом содержании свинца в траве 5 мг/кг сухого веса, на обочинах его оказалось в 40 раз, а на разделительной полосе - в 100 раз больше. Эти данные дали основание запретить использование дня фуража травы в полосе 150 м от автомагистралей.

Согласно выполненных замеров концентрация металлов в почве на глубине 5-10 см вдвое меньше, чем в поверхностном слое до 5 см. Наибольшее количество отложений обнаружено на расстоянии 7-15 м от края проезжей части. Установлено, что через 25 м концентрация снижается примерно вдвое и через 100 м приближается к фоновой . Учитывая, однако, что до половины свинцовых частиц не выпадает сразу на землю, разносится с аэрозолями, выбросы свинца, хоть и в меньшей концентрации, могут откладываться на больших расстояниях от дороги.

По данным ряда наблюдений из общего количества выбросов твердых  частиц, включая металлы, примерно 25 % остается до смыва на проезжей части, 75 % распределяется на поверхности прилегающей  территории, включая обочины. В зависимости  от конструктивного профиля и  площади покрытия в сточные дождевые или смывные воды попадает от 25 % до 50 % твердых частиц .

В странах с высоким  уровнем автомобилизации озабоченность вызывает загрязнение придорожной полосы остатками аварий, выброшенными старыми автомобилями. Наряду с уборкой придорожной полосы за счет эксплуатационного финансирования установлены высокие штрафы за покинутый автомобиль. Очень жестко наказывается и выбрасывание на дорогах банок, бутылок и другого мусора. Конечно, результативность борьбы с загрязнением придорожных земель пользователями дороги зависит от общего порядка и качества содержания.

 

1.4. Предупреждение дорожной эрозии и оврагообразования

 

При решении задачи сбережения плодородия земель важнейшее значение имеет сохранение плодородного слоя почвы, который представляет собой  сложную органоминеральную систему, требующую для своего существования  определенных условий. На каждом гектаре  почвенного слоя содержится более 1т  бактериальной биомассы, обеспечивающей жизнедеятельность множества растительных и животных организмов и дающих около 99% продуктов питания человеку. Эти  весьма ценные плодородные качества почв сравнительно легко и быстро уничтожаются в результате воздействия  эрозии, различных механических повреждений, пестицидов, органических и других веществ. Процесс же восстановления плодородия почв очень сложен и длителен, например, чтобы воссоздать слой плодородной  почвы толщиной 10 см требуется около 100 лет.

Снятие плодородного слоя почвы производится, как правило, в талом состоянии в теплый и сухой период года. Плодородный слой почвы можно и не снимать с территорий, предназначенных для размещения временных зданий и сооружений, складов и отвалов материалов, подъездных путей, стоянок машин и механизмов и других территорий, если при этом приняты меры, предотвращающие его загрязнение горюче-смазочными материалами, смешивание с подстилающими грунтами и другими материалами и веществами.

При подготовке территории под земляное полотно с устройством  притрассовых боковых резервов или без них плодородный слой почвы сдвигается в валы на границе полосы отвода. Объем валов определяется потребностью в природной почве для рекультивации притрассовых боковых резервов, а также для укрепления откосов земляного полотна. Остальная часть плодородной почвы вывозится и складируется в штабеля на специально отведенные для этого места. Отсюда она может использоваться для рекультивации сосредоточенных карьеров и резервов, территорий промышленных площадок, временных дорог и других территорий временного отвода, повышения плодородия малопродуктивных угодий и других сельскохозяйственных целей. Для проезда строительных транспортных и других машин и механизмов, а также для стока поверхностных вод в валах через 40-60 м устраивают разрезы шириной 4-6 м.

Валы плодородной почвы  по границе полосы отвода создают  особые неблагоприятные условия  для сооружения впоследствии земляного  полотна. При неправильном устройстве разрывов валы задерживают на подготовительной территории влагу, поступающую с  атмосферными осадками. Это приводит к разрыву обнаженных осадочных пород, насыщению их влагой, что в дальнейшем может отрицательно повлиять на устойчивость земляного полотна и других элементов дорожной конструкции. Поэтому на основании имеющегося опыта строительства не следует устраивать задел при снятии плодородного слоя почвы, превышающей длину захватки по сооружению земляного полотна.

 

 

II. ВЛИЯНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

2.1. Загрязнение атмосферного воздуха

 

В связи с вышеизложенным возникла острая необходимость в осуществлении таких мероприятий, которые бы позволили снизить выбросы автотранспорта или ослабить его негативное воздействие на качество среды обитания людей, особенно жителей городов (табл.2).

 

Система мероприятий  по снижению загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом(таблица 2)

Планировочно-градостроительные	Технологические	Санитарно- технические	Административно-технические
Выделение скоростных дорог  безостановочного движения и полос  движения общественного транспорта	Замена двигателя на более  экономичный и менее токсичный	Каталический дожиг выхлопных газов	Установка нормативов качества топлива
	Замена топлива(улучшение качества, альтернативные виды топлива)	Фильтрация твердых частиц	Установление допустимых региональных нормативов выбросов
Организация пересечения  улиц на разных уровнях	Совершенствование рабочего процесса двигателя	Установка трехступенчатых  систем нейтрализации выхлопных  газов	Вывод из города транзитного  транспорта
Организация над (под) земных пешеходных переходов	Расширение парка и  использования муниципального транспорта		Вывод из города складских  баз, терминалов
Озеленение примагистральных и свободных территорий

 

 

 

Плакировочно-градостроительные мероприятия. Они включают специальные приемы застройки и озеленение автомагистралей, размещение жилой застройки по принципу зонирования (в первом эшелоне застройки — от магистрали — размещаются здания пониженной этажности, затем — дома повышенной тельные учреждения. Тротуары, жилые, торговые и общественные здания изолируются от проезжей части улиц с напряженным движением многорядными древесно-кустарниковыми посадками). Важное значение имеют сооружение транспортных развязок, кольцевых дорог, использование подземного пространства для размещения гаражей и автостоянок.

Исследования показали, что в условиях города двигатель  автомобиля работает 30 % времени на холостом ходу, 30-40 % с постоянной нагрузкой, 20-25 в режиме разгона и 10-15 % в режиме торможения. При этом на холостом ходу автомобиль выбрасывает 5-7 % оксида углерода к объему всего выхлопа, а в процессе движения с постоянной нагрузкой — только 1—2,5 %. Следовательно, наибольший выброс вредных примесей имеет место при задержках машин у светофоров, при стоянке с невыключенным двигателем в ожидании зеленого света, при трогании с места и форсировании работы мотора. Поэтому в целях снижения выбросов необходимо устранить препятствия на пути свободного движения потока автомашин.

Примерно 20-30 % общей протяженности всех улиц и проездов в городе составляют магистральные улицы. Именно на низ сосредоточивается до 60-80 % всего автомобильного движения, т. е. магистрали в среднем загружены примерно в 10-15 раз; больше, чем остальные проезды (Ю. В. Новиков, 1999 г.).

Создание в городе сети магистралей скоростного движения позволяет существенно повысить пропускную способность путей сообщения, сократить число ДТП, изолировать «спальные» районы и общественные центры от концентрированных потоков транспортных средств, а следовательно, улучшить там экологическую обстановку. Однако магистраль скоростного движения -дорогостоящее сооружение, строительство ее может быть эффективно только на направлениях, обеспечивающих мощные и устойчивые транспортные потоки с относительно большой в пределах города дальностью поездок. Поэтому такие магистрали строят лишь в крупных городах с полицентрической структурой и растянутой территорией.

Для повышения средней  скорости движения в крупных промышленных центрах японские инженеры еще в 60-х гг. предложили строить многоярусные автомобильные эстакады в места: наибольшего скопления транспорта.

 

 

2.2. Загрязнение водной среды

Загрязнение водных объектов происходит вследствие попадания транспортных выбросов на поверхность земли в бассейнах стока, в подземные воды и непосредственно в открытые водоемы. Из распространенных выбросов наибольшее беспокойство вызывает попадание в воду нефтепродуктов. Первые признаки в виде отдельных цветных пятен появляются уже при разливе 4 мл/м² (толщина пленки - 0,004-0,005 мм). При наличии 10- 50 мл/м² пятна приобретают серебристый отблеск, а более 80 мл/м² - яркие цветные полосы. Сплошная тусклая пленка возникает при разливе более 0,2 л/м², а при 0,5л/м² - она приобретает темный цвет [7].

 

2.3. Оценка уровней шумового воздействия транспортных потоков

Необходимость тщательно  исследовать фактические и составлять прогнозы акустических условий на прилегающих  территориях. Учитывая остроту этой проблемы, должны быть выполнены измерения  фоновых уровней шума на стадии инженерно-экологических  изысканий, и в крайнем случае на предпроектной стадии Оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС).

Эффективной мерой снижения вредного влияния на горожан автомобильного транспорта является организация пешеходных зон с полным запретом въезда туда транспортных средств.

Транспортные тоннели  должны устраиваться в направлении  наиболее интенсивных транспортных потоков и разделять транспортное и пешеходное движение на разных уровнях.

Во многих городах часть  личных автомобилей размещается  во дворах жилых домов, на газонах  и детских площадках. Это ухудшает условия жизни горожан. Для решения  указанной проблемы целесообразно  сооружение многоэтажных кооперативных  гаражей и гаражей-гостиниц.

 

 

 

2.4. Реакция человеческого организма на транспортные загрязнения

Вредные токсичные выбросы  можно разделить на регламентированные и нерегламентированные. Они действуют на организм человека по-разному. Вредные токсичные выбросы: СО, NOX, CXHY, RXCHO, SO2, сажа, дым.

Чувствительность населения  к действию загрязнения атмосферы  зависит от большого числа факторов, в том числе от возраста, пола, общего состояния здоровья, питания, температуры и влажности и  т.д. Лица пожилого возраста, дети, больные, курильщики, страдающие хроническим бронхитом, коронарной недостаточностью, астмой, являются более уязвимыми.

Приземный слой воздуха вблизи автодорог загрязнен пылью, состоящей  из частиц асфальта, резины, металла, свинца и другими веществами, часть которых  обладает канцерогенным и мутагенным действием(приложение 1). Любителям гулять или бегать по обочинам дорог особенно следует об этом помнить при прогулке с маленькими детьми: наиболее высоки концентрации вредных веществ в слое воздуха ниже 1 м от поверхности.

Гибель животных. Много зверей, в том числе и крупных, погибают под колесами автомобилей. Особенно это имеет место, когда автотрасса пересекает традиционные пути миграции животных. Так как подобные столкновения происходят ночью, в ряде густонаселенных стран вдоль дорог устанавливают специальные зеркала. Отражая свет фар, они создают перемещающиеся блики на темном фоне (например леса), которые отпугиваю зверей.

Физические излучения. Фактором ухудшения качества среды обитания городов стало шумовое воздействие железнодорожных и шоссейных магистралей, особенно с высокой густотой движения. Вдоль, например, автомагистралей, на которых частота движения составляет несколько тысяч транспортных единиц в час шумовое давление достигает 80-85 децибел (дБ), в то время как санитарной нормой являются 55 дБ. Поэтому в ряде стран мира вдоль наиболее оживленных магистралей для защиты населения устанавливают специальные щиты или устраивают придорожные лесополосы.