Влияния строительства автомобильных дорог на окружающую среду

Почвозащитные насаждения оказывают  благоприятное воздействие на микроклимат  почвы, способствуют повышению продуктивности полеводства и садоводства. Основные полосы защитных насаждении располагают перпендикулярно господствующему направлению ветра. Они соединяются между собой вспомогательными полосами. В результате образуются зоны, ограниченные насаждениями (микроклиматические пространства). Площадь каждой зоны принимают не менее 10 га, а участок имеет вытянутую форму и перпендикулярен господствующему направлению ветра.

Шумозащитные валы позволяют значительно снизить уровень шума на небольшом расстоянии от источника; для этого склон вала, обращенный к источнику шума, должен быть как можно более крутым. Крутизна склонов более 1:1,5 неудобна с точки зрения их озеленения, а крутизна 1:1,25 ведет к эрозии насыпи.

Посадка зеленых насаждений на шумозащитном валу предпочтительна по многим причинам, в том числе и потому, что наряду с усилением защитного действия деревья и кустарники позволяют маскировать источник звука, что оказывает благоприятный психоэмоциональный эффект (рис. 5).

 Рис. 5. Шумозащитные насаждения: 1 — крутой склон шумозащитной насыпи, обращенный в сторону источника шума; 2 — пологий склон со стороны защищаемого объекта; 3 — плотные насаждения с густой кроной; 4 — плотные древесно-кустарниковые насаждения

Леса и перелески —  наиболее устойчивая форма, зеленых насаждений. В ходе работ по землеустройству часто остаются земельные угодья неудобной формы, которые можно использовать под лесопосадки. Несмотря на случайный характер этих участков, их вклад в экологию ландшафта является существенным как с биологической, так и с эстетической стороны.

Структура лесного массива  включает окаймляющую зону, покрытую дикорастущими или высеваемыми  травянистыми растениями, защитную опушку с низкорослым кустарником, центральную, или лесную зону с высокими деревьями.

Большие лесные массивы имеют  в своей структуре открытые участки  — поляны, окаймленные опушкой  с аналогичным строением, и просеки. Перелески между полями служат местом отдыха и кормежки мелких диких животных и птиц, защищая их от непогоды и  хищников. Поэтому перелески не следует  удалять друг от друга на расстояние более 500 м. По краям зеленого массива  формируют полосу густых кустарников  шириной около 5 м, а отдельные  перелески соединяют между собой  живыми изгородями, межами, полосами защитных насаждений.

Внутренняя зона зеленого массива (площадью 500…1500 м2, учитывая особенности  разведения животных) может формироваться  из различных по видовому составу  лесопосадок с полянами. (рис.6)

 Рис. 6. Перелесок: 1 — ограждение; 2—окаймляющая зона (периодически скашивается); 3 — ограда для защиты посевов от потравы дикими животными; 4 — зона опушки с низкорослой растительностью (3… 10 рядов кустарника, немного деревьев; возможна плотная посадка авангардных видов); 5 — центральная зона с высокими деревьями (деревья 1-й и 2-й величины, немного кустарника; возможна разреженная посадка авангардных видов)

На участках меньших размеров дикие животные сохраняются плохо. Обитание диких животных вызывает опасность  потравы сельскохозяйственных культур; чтобы избежать этого, достаточно в зоне опушки установить забор из проволочной сетки, закрытый кустарником (табл. 7).

Таблица 7. Уровень  снижения загрязнения воздушного бассейна в зависимости от характера зеленых  насаждений

Озеленение примагистральных и свободных территорий городов играет огромную роль в снижении вредного действия автотранспорта на жителей городов, не говоря уже об оздоровлении среды обитания.

Древесно-кустарниковые  насаждения, поглощая из воздуха вредные  газы и нейтрализуя их в тканях, способствуют сохранению газового баланса  в атмосфере, биологическому очищению воздуха. На использовании газозащитных свойств зеленых насаждений основан принцип устройства санитарно-защитных зон. Эти свойства зеленых насаждений учитываются и при защите воздушного бассейна города от выбросов транспорта. В градостроительных условиях, когда зеленый массив граничит с напряженной автомагистралью, наблюдаются следующие закономерности падения уровней загрязнения, которые в значительной мере зависят от полноты, структуры и ассортимента насаждений: при увеличении полноты (степени сомкнутости крон) с 0,6-0,7 до 0,9—1 газозащитная эффективность растительности возрастает с 20—26 % до 30—40 %. В густых насаждениях (полнота 0,9—1) на расстоянии 30—40 м от магистрали концентрация диоксида азота снижается до санитарной нормы.

В результате реализации части  из вышеперечисленных мероприятий суммарные выбросы от автотранспорта в 2000 г. в целом по городу были снижены на 7,7 %, в 2001 г. — на 14,5 %.. Экономичным может считаться такое транспортное средство, которое способно перевозить груз больше собственной массы. На практике же этому требованию удовлетворяют лишь велосипед и легкие мотоциклы (мопеды), остальные машины в основном возят сами себя. Недопустимо, что в городских и без того экологически тяжелых условиях автомобильный транспорт используется крайне неэффективно из-за низкого коэффициента его загрузки (табл. 8).

Таблица 8.Коэффициенты загрузки различных транспортных средств

Очевидно, что повышение  коэффициента загрузки транспортных средств, наряду с реальной возможностью улучшения  экологической обстановки, позволит и существенно снизить количество сжигаемого топлива.

3.4. Концентрации загрязняющих веществ в воздухе после проведения природоохранных мероприятий

В результате использования  шумозащитного экрана вдоль автодорог, а также зеленых насаждений, концентрации загрязняющих веществ в приземной атмосфере  снижаются. Определяющую роль для назначения ширины СЗЗ при этом играет группа суммации (NO₂ + SO₂), причем участие SO₂ здесь в силу очень малой его эмиссии пренебрежимо мало. Загрязнение воздуха другими веществами охватывает существенно меньшие по размерам зоны и потому далее не рассматривается.

Результаты расчетов загрязнения  атмосферы по определяющей группе суммации при эксплуатации транспортной развязки  показывают, что за счет мероприятий  удается ощутимо уменьшить размеры  СЗЗ, особенно там, где установлены  экраны. Также должна быть предусмотрена  рекультивация брошенных участков дорог, временных строительно-технологических проездов и территорий, занимаемых на период проведения строительства.

Технологические мероприятия

Совершенствование двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с искровым зажиганием. Наибольшее влияние на токсичность отработанных газов  оказывают изменения, вносимые в  систему питания и зажигания  ДВС, поскольку они определяют процесс  воспламенения и сгорания рабочей  смеси. В настоящее время автомобили ведущих зарубежных фирм выбрасывают  в атмосферный воздух в 10-16 раз  меньше вредных веществ, нежели в 80-х  гг., когда развернулись крупномасштабные и дорогостоящие исследования по созданию экологически приемлемых автомобилей. В значительной степени этому  способствовали такие нововведения, как двигатели, работающие на переобедненных смесях, многоклапанные системы перераспределения, впрыск топлива вместо карбюраторного смесеобразования, электронное зажигание. При запуске холодного двигателя в современных карбюраторах используются автоматы пуска и прогрева. На режимах торможения двигателя применяют экономайзер принудительного холостого хода — клапан, отключающий подачу топлива.

Стремительно растет число  автомобилей с двигателями прямого  впрыска топлива, которые обеспечивают уникальное сочетание характеристик: расход топлива на уровне дизелей  и скорость спортивных машин на бензиновом топливе.

Во многих странах мира разрабатываются новые, более совершенные двигатели (или модернизируются «старые»), которые можно устанавливать на серийные автомобили. В частности, указывают на перспективность роторно-поршневого двигателя Ванкеля, который компактнее поршневых двигателей: объем в среднем на 30 %, а масса на 11 % меньше. Отличными характеристиками обладает также двигатель Стирлинга, усовершенствованный фирмой «Филипс». Он может работать на спирте, бензине, керосине, дизельном топливе, мазуте, сырой нефти, оливковом и подсолнечном маслах и на некоторых горючих газах. Работает двигатель очень плавно, без вибраций, а уровень его шума сравним с уровнем шума электродвигателя. Токсичность отработанных газов двигателя Стирлинга также значительно ниже токсичности отработанных газов ДВС: они практически не содержат продуктов неполного сгорания (СО, CnHm, сажа и т. д.) и не имеют неприятного запаха.

Количество оксидов азота  в выхлопе можно существенно  уменьшить, если использовать рециркуляцию — перепуск части отработавших газов из выпускного трубопровода во впускной. При этом рециркуляция применяется не только на двигателях с искровым зажиганием, но и на дизельных.

Экологичность автомобиля можно повысить, если установить электронные системы управления, которые оптимизируют работу не только двигателя, но и тормозов и других агрегатов.

3.5. Мероприятия по охране почв

Необходимо рекультивировать  брошенные участки дорог, временные строительно-технологические проезды и территории, занимаемые под строительные площади.

Планируется снятие растительного  слоя, его складирование, сохранение и последующее использование  для рекультивации и при укреплении откосов. Для обеспечения противоэрозионной  устойчивости откосов предусмотрен посев трав из расчета 20 кг на гектар. Для укрепления крутых откосов предусмотрено  использование геосинтетических материалов.

Отчуждение земель. Для размещения транспортных коммуникаций нужны земля, вода, воздух, подчас огромных площадей и объемов. Подсчитано (Н. Н. Родзевич, 2003 г.), что в СП площадь земель, на которых размещены автомагистрали, железные дороги и аэродромы, составляет 101 тыс. км2, а площади городов — 109 тыс. км2. Автодороги занимают около 2 % территории Великобритании, 6 % — Японии и Бельгии. Сеть автомобильных дорог общего пользования включает более 96 тысяч км. Под железные дороги страны отведено около 15 тыс. км2.

Почворазрушающие процессы и деградация. При строительстве и эксплуатации дорог происходят почворазрушающие процессы: оползни, просадки и эрозия. Причем часто развивается особый вид последней — дорожная эрозия, происходящая в результате размыва и разрушения почв. Из-за этого возникают группы оврагов по колеям грунтовых дорог. Чтобы избежать размыва в кюветах, необходимо сохранять в них травянистый покров, а также сооружать бетонные лотки.

Наиболее опасны дороги, проложенные в тундре с ранимым  и трудно восстанавливаемым растительным покровом. Колея летом заполняется  водой и при наличии уклонов  превращается в промоины, которые в конце концов трансформируются в овраги. Этот вид термокарста называется дорожно-колейным.

Природные комплексы, расположенные  вблизи насыпей железных и шоссейных  дорог, постепенно трансформируются и  деградируют. Например, вдоль дорог  возникают заболоченные участки, достигающие  сотен метров в ширину. В них  в определенное время года развиваются  болезнетворные микроорганизмы и, в  перспективе, очаги массовых инфекций.