VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

В связи со стремительным ростом производства автомобилей выявлена тенденция к увеличению отрицательного влияния на окружающую среду.Значительные загрязнения природной среды исходят от транспортно-дорожного комплекса (ТДК). Только 84% выбросов приходится на автотранспорт и дорожно-строительные предприятия. Помимо этого, отрицательному влиянию подвергаются водные ресурсы, также происходит тепловое загрязнение окружающей среды. Уровень шума в населенных пунктах превышает допустимые нормы.

Автомобильный комплекс потребляет большое количество топлива, производимого из нефтепродуктов, нанося одновременно ощутимый вред окружающей среде, особенно атмосфере. Ежегодно идет прирост автомобильного парка и, как следствие растет содержание вредных веществ в воздухе. Это ведет к отрицательному влиянию на окружающую среду, а также здоровью человека.

В данной статье рассмотрены экологические аспекты строительства и эксплуатации автомобильной дороги, выявлены источники загрязнения и проведена оценка их воздействия на окружающую среду.

Проложение трассы на стадии проектирования следует выбирать таким образом, чтобы вред, наносимый окружающему миру, был минимальным, т.е. потери лесных запасов и представителей животного мира были сведены к наименьшему показателю. Также важно, чтобы на пути трассы количество пересечений с водными объектами было минимальным. Предпочтения тому или иному варианту проложения трассы определяются из рассмотрения наиболее важных экологических критериев, таких как воздействие на атмосферный воздух (химического и акустического характера), на водную среду, на растительный и животный мир, а также на почву.

В настоящее время, развитие автомобильной промышленности России проходит не на должном уровне в сравнении с ведущими странами этого сектора. С конвейера выпускаются некоторые автомобили, которые были спроектированы еще в XX веке. Одним из загрязняющих факторов является низкое качество топлива: около 70% топлива с тетраэтилсвинцом, т.е. этилированного бензина и как следствие отработанные газы двигателей внутреннего сгорания (ДВС), картерные газы, а также топливные испарения.

Сажа, окись углерода, углеводороды и альдегиды являются основными токсичными веществами.

Рельеф автодороги и режим движения автомобиля влияют на количество выбросов оксида углерода, т.е. при торможении и ускорении его содержание увеличивается в 9 раз. Минимальное же количество этого вещества выделяется при скорости движения автомобиля равной 60 км/ч. Количество выбросов оксидов азота в окружающую среду максимальны при отношении воздух - топливо 16:1.

Показатели выбросов вредных веществ в отработавших газах транспортных средств зависят от целого ряда факторов: отношения в смеси воздух-топливо, режимов движения автомобиля, рельефа и качества дорог, технического состояния автотранспорта и др. К тому же, от типа двигателя зависит состав и объем выбросов. К примеру, в дизельных двигателях количество выбросов загрязняющих веществ ниже, поэтому их принято считать более экологически чистыми. Но одним из отрицательных качеств двигателей такого типа является повышенное количество выбросов сажи, которая образуется вследствие перегрузки топлива. Сажа насыщена канцерогенными углеводородами и микроэлементами, выбросы которых в атмосферу недопустимы.

Так как отработавшие газы автомобилей непосредственно поступают в нижние слои атмосферы и находятся в зоне дыхания человека. Следовательно, их следует отнести к категории наиболее опасных источников загрязнения атмосферного воздуха.

Вредные ядовитые выбросы можно разделить на регламентированные и нерегламентированные. Они действуют на организм человека по-разному. Вредными токсичными выбросами принято считать СО, NO_X, C_XH_Y, R_XCHO, SO₂, сажу и дым.

Головные боли, беспричинная тошнота, физическая слабость, затуманенный мозг, проблемы с фокусировкой зрения, раздражительность, а также замедление реакции могут являться следствием влияния угарного газа на организм человека. Сернистый газ способен оказывать влияние на генетическом уровне, приводя к бесплодию и врожденным уродствам будущих поколений. В мегаполисах широко распространены заболевания органов кровообращения и дыхания, инфаркты миокарда, гипертонические болезни и раковые образования. По мнению специалистов, до 85% по окиси углерода и 65% по окиси азота составляет урон, наносимый окружающей среде.

Чувствительность человека к действию загрязнения атмосферы зависит от различных индивидуальных факторов, таких как возраст, пол, общее состояние здоровья, питание, температура и влажность воздуха. Например, лица пожилого возраста, дети; лица страдающие табачной зависимостью, бронхиальной астмой, хроническим бронхитом, а также коронарной недостаточностью, являются более уязвимыми.

В настоящее время, основным загрязнителем атмосферного воздуха свинцом в России является этилированный бензин. Оксид свинца накапливаются в человеческом организме путем попадания в него через растительную и животную пищу. Свинец и его соединения - высокотоксичные вещества, способные причинить ощутимый вред здоровью человека. По статистическим данным, воздействие свинца в детском возрасте является решающим фактором, ежегодно вызывающим порядка 500 тыс. случаев развития у детей нарушений умственной деятельности. Также известно, что от воздействия свинца происходит около 143 тыс. смертей в год, большая часть из которых приходится на стремительно развивающиеся регионы. Замечено, что свинец оказывает влияние на сердечно-сосудистую систему, приводя к различным заболеваниям. Первое место среди профессиональных отравлений занимает свинцовое (сатурнизм).

Показатели содержания свинца в растениях, растущих около автомобильных дорог, зависит от расстояния нахождения растения до дороги. Норма в Европе составляет 10 мг РЬ (свинца) в 1 кг травы. Загрязнители воздуха, главным образом, накапливаются по соседству с источниками загрязнения, такими как шоссейные дороги, улицы, тоннели, перекрестки и т.п. Часть загрязнителей переносится на большие расстояния от очага загрязнения и изменяется в процессе переноса. Например, двуокись углерода, обладающая парниковым эффектом, распространяется на всю атмосферу, вызывая разрушающие экологические последствия.

В водоемы со сточными водами и от ливневой канализации поступают продукты реакции нефтяной промышленности и взвешенные вещества. В поверхностных стоках содержаться тяжелые металлы, такие как свинец и кадмий, а также хлориды, которые используются в качестве противогололедных материалов. В среднем годовой сброс хлоридов составляет около 550 тыс. т.

Тяжелые металлы, а также другие вредные соединения, накапливаются в почве и через нее по пищевой цепи переходят в организмы живых существ, оказывая отрицательное влияние. Другая же их часть растворяется и выносится стоковыми водами, попадая в водоемы, а далее через питьевую воду оказываться в организме человека.

В семидесятые годы в США были опубликованы данные исследований, в которых говорилось о том, что в каждый погонный метр дороги с интенсивностью движения 90 тыс. авт/сут при ширине защитной полосы равной 100 м за 10 лет эксплуатации содержал 3 кг (Pb) свинца. В Голландии было отмечено, что при общем фоновом содержании свинца (Pb) в траве 5 мг/кг сухого веса, на обочинах его оказалось в 35 раз, а на разделительной полосе - в 90 раз больше. Эти данные послужили действенным аргументом для снижения применения свинцовых добавок. Латвийскими ученными были выполнены замеры концентрации металлов в почве и получены следующие данные: наибольшее их количество обнаружено на расстоянии до 15 м от края проезжей части. Их концентрация снижается вдвое через 25 м и через 100 м приближается к фоновому показателю.

Известно, что зеленые насаждения являются своего рода естественными фильтрами, очищая воздух от вредных примесей и соединений. Особенно, более активными фильтрами являются деревья, которые устойчивее к загрязнению; уровень газопоглощения у деревьев выше. Но при этом устойчивость деревьев зависит от их породы и места обитания.

Загрязнение окружающей среды происходит не только на стадии строительства, а также и в процессе эксплуатации автомобильной дороги. Для определения полной степени загрязнения поверхностных и грунтовых вод, а также для нахождения границы полосы непосредственных воздействий (защитной полосы в водоохранных зонах и других, где требуется сбор и очистка стоков), проводиться расчет оценки загрязнения водных ресурсов.

Оценку загрязнения воздушной среды следует проводить, исходя из сложившейся ситуации, руководствуясь уровнем фоновых загрязнений и перспективой их изменения на прогнозируемый период. На основании этих данных возможно определение вклада нового объекта в загрязнение атмосферы, и как следствие определение порядка выполнения необходимых природоохранных мероприятий.

В настоящее время Правительством и другими государственными организациями Российской Федерации уделяется внимание и ведется контроль над соблюдением требований в период эксплуатации транспортных средств и экологической обстановкой регионов страны.

На сегодняшний день негативному влиянию автомобильного транспорта подвергаются все компоненты окружающей среды. При этом наиболее опасным загрязнением стоит считать атмосферное, так как оно в большей мере взаимодействует с другими компонентами окружающей среды.

Отсюда следует, что можно сделать следующие выводы: основными негативными соединениями, влияющими на качество атмосферного воздуха, являются диоксид азота и оксид углерода. Количество выбросов зависит от ряда параметров дорожного движения - скорости движения потока автомобилей, т.е. загруженности данного участка автомобильной дороги, продольного профиля дороги, интенсивности движения, а также состава транспортного потока и т. п.

При оценке воздействия на водную среду учитываются следующие факторы:

- изменение режима питания водоемов за счет изменения естественного дренажа территории, зарегулирования водотоков строительством плотин и дамб, изменения глубины грунтовых вод;

- особенности створа реки в месте строительства мостового сооружения или дамбы и их воздействие на реку при строительстве;

- загрязнение водных ресурсов от поверхностного (ливневого) стока с автодороги;

- влияние автодороги на животный и растительный мир водного объекта – снижение видового разнообразия и увеличение количества антропогенной флоры и фауны.

При оценке наносимого вреда на растительный мир следует принимать следующие факторы:

- сокращение площадей естественных природных биоценозов за счет увеличения площадей, отводимых под автодороги;

- сокращение ареала редких видов флоры;

- отрицательное влияние загрязняющих ядовитых веществ на растительный мир;

- гибель деревьев от насыщения почвы водой до топкого состояния, т.е. заболачивания, или иссушения территории, вызванного изменением режима увлажнения территории;

- сокращение биоразнообразия и увеличение числа антропогенных видов на прилегающей к автодороге территории.

Негативными факторами влияния дороги и транспорта на животный мир являются:

- нарушение миграционных путей животных;

- сокращение ареалов редких и исчезающих животных;

- нарушение мест витья гнезд у птиц;

- гибель при столкновении с транспортом;

- загрязнение естественных местообитаний животных;

- пересечение дорогой ООПТ.

При оценке вредного воздействия на почву следует учитывать:

- попадание в почву аэрозольных и пылевидных частиц, таких как соединения свинца и углерода (сажи);

- загрязнение почвы ТБО при ремонте и реконструкции автодорог;

- изменение режима увлажнения почв;

- переуплотнение почв;

- почвенная эрозия (размыв почв) в результате стока с дороги.

При оценке шумового воздействия на окружающую среду следует отметить, что главным источником данного вида загрязнения являются транспортные средства. Влияние шума как вида загрязнения может нарушать процесс жизнедеятельности живых организмов и человека. При данном виде загрязнения человеку свойственно раздражительное поведение и приступы агрессии, повышение артериального давления, шум в ушах и т.д. Известно, что шумовое воздействие на организм ведет к развитию гипертонической болезни. Поэтому при строительстве автомобильных дорог, проходящих вблизи населенных пунктов, следует предусматривать применение конструкций для подавления шума. Что касается влияния данного вида загрязнения на животный мир, то стоит отметить, что шумовое загрязнение приводит к нарушению ориентирования в пространстве, общении и поиске пищи.

При оценке электромагнитного загрязнения на окружающую среду, следует отметить, что оно связано с расположением высоковольтных линий электропередач (ЛЭП) вблизи автомобильной дороги. Электромагнитное излучение имеет свойство накапливаться со временем в организме, что ведет к понижению иммунитета, к частым стрессам, понижению сексуальной активности, а также повышенной утомляемости.

Код для цитирования: Скопировать