Аналіз сучасного стану навколишнього середовища в зоні будівництва - реферат

Інженерно-екологічна оцінка експлуатації транспортної розвязки кільцевої автодороги біля сел. Горянська.

Представлено аналіз вихідного стану навколишнього середовища: результати хімічного аналізу ґрунтів, радіаційне обстеження, вимір фонових рівнів шуму, визначення фонових концентрацій забруднюючих речовин у повітрі. Виконано розрахунки по забрудненню ґрунту свинцем, забрудненню атмосферного повітря, розрахунок рівнів шумового впливу.

Запропоновано наступні природоохоронні заходи: шумозахисний екран, захисні зелені насадження. Виконано розрахунок еквівалентних рівнів шуму й забруднення повітря, при використанні шумозахисних екранів і захисних зелених насаджень.

На підставі виконаних розрахунків представлена санітарно-захисна зона (СЗЗ). Забезпечено припустимі рівні забруднюючих речовин для селитебных територій за межами СЗЗ.

Ключові слова: інженерно-екологічна оцінка експлуатації транспортної розвязки, забруднення ґрунту свинцем, забруднення атмосфери, розрахунок рівнів шумового впливу, шумозахисний екран.

Зміст

Введення

Транспортна розвязка в сел. Горянська відіграє найважливішу роль у загальній схемі розвитку кільцевої автодороги (далі КАД) навколо Санкт-Петербурга. Створення розвязки звязане не тільки зі складними технічними, але й екологічними проблемами. Останні обумовлені тим, що обєкт розташований частиною в Курортному, частиною в Приморському районах, і безпосередньо вторгається в житлову зону. Будівництво першої ділянки кільцевої автодороги від станції Горянська до Приозерского шосе дозволено розпорядженням губернатора Санкт-Петербурга В.А. Яковлева від 7 вересня 1998 року № 879-Р, за умови виконання вимог Закону Російської Федерації «Про охорону навколишнього природного середовища».

Необхідність будівництва КАД назріла близько 20 років тому. Саме тоді стали розглядатися перші проекти будівництва КАД. Однак сьогодні проблема будівництва КАД устала особливо гостро. Дороги міста вже не справляються зі зростаючим потоком автотранспорту. Необхідно вивести потік транзитного транспорту, що складає в основному з вантажних машин великої вантажопідйомності, за межі міста. Тим самим вирішуються відразу кілька проблем: знижується потік автотранспорту на вулицях міста, зменшується кількість пробок і заторів, і знижуються викиди шкідливих речовин від автотранспорту в атмосферу міста.

Санкт-Петербург безсумнівно виграє від будівництва КАД.

З іншого боку, впливу забруднень від транспортних засобів піддасться природа навколо КАД. Тут треба діяти з особливою обережністю, мінімізуючи збиток навколишньому середовищу, тим більше, що КАД неминуче проходить крізь тіло селища, будучи привязаної до комплексу захисних споруджень від повеней. Тому необхідно ретельне проведення оцінки впливу на навколишнє середовище (ОВОС) і застосування всіх доступних природоохоронних заходів.

Особлива увага необхідно приділити таким характерним для автотранспорту впливам, як викиди диоксида азоту й випромінювання шуму.

Особливість проведення ОВОС при будівництві розглянутої транспортної розвязки складається в недостатньо повному методичному забезпеченні. Існуючі методики розрахунку були створені для простих лінійних обєктів, до того ж частиною застаріли або містять серйозні помилки. Ці обставини по можливості були враховані в справжній роботі.

Тому що ОВОС досить обємна робота, то в даному дипломному проекті акцент був зроблений на найбільш важливі фактори впливу на навколишнє середовище.

Метою роботи є проведення ОВОС по найважливіших видах впливу з боку автомобільного транспорту (забруднення повітря й ґрунту, шум) на основі моделей, що враховують складну просторову конфігурацію розвязки, а також обґрунтування необхідних природоохоронних заходів.

Рівні впливу на навколишнє середовище забруднюючими речовинами визначаються безпосередньо технічними характеристиками й розташуванням на місцевості проектованої ділянки КАД і розвязки.

Технічні характеристики проектованої ділянки КАД і розвязки.

Відповідно до завдання проектована ділянка КАД віднесена до I-Б технічної категорії.

Основні параметри КАД:

- - ширина зем. полотна - 35 м

- - ширина проїзної частини - 2х11,25 м

- - найбільший поздовжній ухил - 20%

- - розрахункова швидкість руху - 120 км/год

- - розрахункова швидкість транспортного потоку- 80 км/год

- - кількість смуг руху - 6

- - ширина розділової смуги -5 м

Кільцева автодорога й розвязка запроектовані у відповідності зі Снип 2.05.02-85 «Автомобільне дорогі».

На малюнку 1 представлена схема розташування розвязки кільцевої автодороги й Приморського шосе.

Основні проектні документи по транспортній розвязці в сел. Горянська розроблені ЗАТ « Петербург-Дорсервис» (дорожня частина), ЗАТ «Стройпроект» (шляхопроводи), ЗАТ « Экотранс-Дорсервис» (екологічне обґрунтування).

Отримані в дипломній роботі результати автора ввійшли складовою частиною в ОВОС «Інженерний проект транспортної розвязки Кільцевої автомобільної дороги із Приморським шосе в районі сел. Горянська».

1. Аналіз сучасного стану навколишнього середовища у зоні будівництва.

Район станції Горянська, на території якої планується будівництво транспортної розвязки, розташований на північному узбережжі Фінської затоки в межах Курортного й Приморського районів Санкт-Петербурга.

Рельєф місцевості рівний, з невеликими височинами. Висота над рівнем моря до 30 метрів. Безпосередньо в зоні будівництва обєкта висоти не перевищують 15 метрів над рівнем моря.

Територія будівництва розташована на північно-західній окраїні Російської плити Східноєвропейської платформи. Кристалічні породи - граніти, гнейси, сланці, що складають фундамент плити, метаморфічного й магматичного походження.

Техногенні відкладення зустрічаються скрізь, де є населені пункти й проходять дороги. Представлено вони насипними ґрунтами, що складаються з піску, гравію, щебенів із включенням уламків деревини, цегли й органічних залишків.

Розглянута територія розташована в межах Приневской низовини на північному узбережжі Фінської затоки. Рельєф регіону порівняно молодий, що утворився під час танення останнього (Валдайського) льодовика. Пріневськая низовина являє собою плоску злегка горбисту рівнину з висотами до 10 - 30 метрів над рівнем моря, сильно заболочену. Заболоченості сприяє плоский рельєф широке поширення стрічкових глин, слабо проникливих для води, майже повна відсутність дренажу при слаборозвиненій річковій мережі. Низовина терасами спускається до затоки. Тераси утворилися в результаті поступового зниження рівня древнього Литоринового моря.

Більша частина селища Горянська займає найбільш високу терасу (до 30м над рівнем моря) із хвилястим рельєфом, місцями заболочену. Убік Фінської затоки тераса спускається під ухилом 30-45^ПРО, за залізницею й Приморським шосе переходить у заболочену низину, на території якої й планується розмістити транспортну розвязку. Низина являє собою слабо нахильну рівнину окаймляючу Фінська затока смугою, шириною від 0,5 до 5,0 км, складену на глибині глинами й суглинками, зверху перекритими супесями й пісками. Границі цієї рівнини обкреслені збереженими абразіонними валами, які добре проглядаються уздовж північного узбережжя затоки.

Поверхня самої ділянки будівництва низинна, плоска, сильно заболочена з висотами порядку 0,9 - 3,2 м, захаращена будівельними залізобетонними відходами. Значні площі залиті водою чергуються з невеликими підвищеннями, що складаються з піску й насипного ґрунту на середніх, напівтвердих, неоднорідних суглинках із гравієм, галькою й валунами до 20%, перекритими ґрунтово-рослинним шаром .

У цілому, з геологічної й геоморфологічної точок зору район можна оцінити як сприятливий для будівництва.

Територія Санкт - Петербурга і його околиць, включаючи район селища Горянська, у гідрогеологічному плані розміщається на північно-західному крилі Ленінградського артезіанського басейну. По своїй структурі артезіанський басейн ділиться на три водоносних обрії: кристалічний фундамент, вендско-палеозойський осадовий чохол і четвертинний покрив.

Підземні води фундаменту в районі селища Горянська не використовуються через високий мінерализованності (1-3 г/л сухого залишку). Практичний інтерес представляє водоносний обрій із прісною водою в піщаних шарах нижньої частини гдовского комплексу венда, потужністю 50-80 м. На території Курортного району глибина залягання комплексу становить від 60 м і більше. Підземні води високонапорні, по хімічному складі гідрокарбонатно-натрієві, використовуються для господарсько-питного водопостачання.

За даними інженерно-геологічних вишукувань, проведених в 1972-1989 роках Державним підприємством “Трест ГРИИ “ на території проектованої транспортної розвязки, постійний обрій ґрунтових вод присвячений до насипних ґрунтів, болотним відкладенням, а також до позднеледниковым і післялдниковым пісків пилуватим, середньої крупності й гравійним ґрунтам. Поверхня вод зафіксована на глибині від 0,0 до 2,9 м з утворенням відкритого дзеркала води на знижених ділянках. Ґрунтові води мають гідрокарбонатно-калієво-натрієва сполука при мінералізації, що не перевищує 0,5 г/л. Вони неагресивні або мають слабкий ступінь агресивності стосовно бетонних і залізобетонних конструкцій [2].

Клімат даного району помірно-холодний, вологий, перехідний від морського до континентального. Провідної кліматообразуючим фактором є циркуляція повітряних мас. Найбільш характерний західний перенос, внаслідок якого тут протягом усього року переважають вітри, що надходять із Атлантики. Це обумовлює тривалу мяку зиму й коротке прохолодне літо. Поряд із цим у значній мірі проявляється й вплив Арктики.

Північні вітри викликають різке й, у деяких випадках, тривале похолодання взимку. Зрідка на територію вторгається континентальне повітря, що приносить узимку мороз, а влітку жару.

У холодну пору року вітри найбільш стійкі по напрямку й найбільші по силі. Улітку вітри слабшають і стають менш стійкими по напрямку.

Найбільша швидкість спостерігається в зимовий час, улітку вона трохи нижче, а середньорічна - становить 4,6 м/с.

У цілому, клімат можна охарактеризувати в такий спосіб: тривала зима з більшою кількістю відлиг (у середньому триває 104 дня), коротке прохолодне літо (74 дня), затяжні осінь і весна.

У районі селища Горянська на ділянках будівництва автомагістралі й транспортної розвязки переважають ґрунту підзолистого типу. По трасі КАД на території житлової забудови, під садами й городами ґрунту дерено-підзолисті, родючі, удобрені. На деяких ділянках, особливо на пустищах, ґрунту часто перезволожені, подзолисто-глеевые, місцями заболочені, по механічній сполуці суглинні. Що підстилають почвообразующими породами служать озерно-льодовикові суглинки й супеси.

Територія будівництва кільцевої транспортної розвязки заболочена. Тут поширені подзолісто-глєєві й торфяно-болотні ґрунти на бідних безкарбонатних породах глинах і суглинках або на за торфованих ґрунтах і плавунах. Будь-яке будівництво на таких ґрунтах вимагає особливих технологій: дренажних робіт, підсипання піску, гравію й т.п.

Площа від границі болота до Фінської затоки засипана потужним шаром піску.

Район передбачуваного будівництва транспортної розвязки розташований у межах південної тайги. Характерні для тайги густі змішано-хвойні листяні ліси, що колись покривали всю територію, під впливом антропогенної діяльності повністю змінили свій характер. Корінна рослинність у районі збереглася тільки на заболочених ділянках, зокрема на площі будівництва і являє собою заросли багна, кассандри, подбала, пухівки, сфагнових мохів, осоки й інших вологолюбних рослин з рідким хирлявими сосонками, березами й вербовими кущами.

На території будівництва рідких, зникаючих і охоронюваних видів рослин немає.

Донедавна лісу й водойми регіону буяли різноманітними типово тайговими тваринами. Освоєння території Карельського перешийка поклало початок зміні тваринного миру. У лісах, що оточують район ст. Горянська, звичайними в цей час є ссавці: з хижаків - лиса, норка, тхір, видра; з копитних особливо розповсюджений лось, плямистий олень. Повсюдно живуть їжак, заєць-біляк, землерийки. Численні гризуни - білка, пацюк, миші. Багато птахів. Ліси й луги населяють дрозди, дятли, горобині, тетерев. На водоймах гніздяться качки, чайки, а під час сезонних перельотів зупиняються лебеді, гусаки, казарки, кулики, качки.

Різноманітна фауна рік і озер: звичайними є щука, плотва, лящ, окунь, йорж, минь, корюшка, салака.

На території будівництва рідких, зникаючих і охоронюваних видів тварин немає.

Рішенням міської Ради народних депутатів від 20.07.90 р. № 21, у безпосередній близькості від сел. Горянська утворений “ Юнтоловский заказник “, площею 2015 га. Заказник створений з метою збереження приморських ландшафтів північно-східної частини Фінської затоки, місць перебування рідких видів рослин; траси прольоту, гніздування й зупинок на прольоті рідких видів птахів; нерестовищ риб. Природний комплекс заказника має досить високу здатність до самовідновлення. Будь-яке будівництво поблизу його території небажано. Однак транспортна розвязка перебуває на значному видаленні від заказника (близько 10 км).

2. Вплив транспортної розвязки на навколишнє середовище

2.1. Забруднення ґрунту свинцем

Фонові рівні забруднення ґрунту

У ході підготовки дипломної роботи для визначення вихідного стану ґрунтів був проведений хімічний аналіз і радіаційний контроль, виконані спеціалізованою акредитованою фірмою - « Пкти-Стройтрест».

У таблиці 2 представлені результати хімічного аналізу ґрунту, що відводиться під будівництво транспортної розвязки (протокол № 215 від 6.12.99).

Отримано наступний санітарно-епідеміологічний висновок:

«У Центрі Госсанэпиднадзора в Санкт-Петербурзі були розглянуті результати дослідження 5-ти обєднаних проб ґрунту, відібраної на території, що відводиться під будівництво транспортної розвязки за адресою: Спб, селище Горянська, S=4,0 га (протокол № 215 результатів хімічного аналізу від 6 грудня 1999 року).

Відповідно до протоколу випробувань концентрації нафтопродуктів, свинцю, цинку, міді, кадмію, марганцю, кобальту, ртуті, хрому й нікелю в дослідженому ґрунті не перевищують ПДК для будь-яких типів ґрунтів селитебних територій.

Сумарний показник забруднення (Zc) менше 16, що відповідає припустимій категорії забруднення ґрунту. (Показник Zc визначається в такий спосіб: Zc= Kc_i, де Кс_i - коефіцієнт концентрації i-го хімічної речовини, що визначається віднесенням його реального змісту в ґрунті (З) до фонового (Сф): Кс=З/Сф.)

Додаткових заходів щодо рекультивації ґрунту не потрібно».

Відповідно до протоколу радіаційного обстеження (№ 99-ПКТИ від 30.11.99): потужність еквівалентної дози дорівнює 0,10 - 0,14 мкзв/ч. На обстеженій території поверхневих радіоактивних забруднень не виявлено.

Отримано наступний санітарно-епідеміологічний висновок:

«За результатами радіаційного обстеження території, що відводиться під будівництво транспортної розвязки (S=4 га), за адресою: Спб, сел. Горянська, радіаційних аномалій і поверхневих радіоактивних забруднень не виявлено. Потужність еквівалентної дози гамма-випромінювання відповідає вимогам «Норм радіаційної безпеки» (НРБ-96). (Протокол № 99-ПКТИ від 30.11.99).

По радіаційному факторі використання зазначеної території заперечень не зустрічає».

Розрахунок забруднення ґрунту свинцем

Свинець осідає на пришляховій смузі при роботі двигунів, заправлених етілірованним бензином. Уважається, що близько 20% загальної кількості свинцю розноситься з газами у вигляді аерозолів, 80% випадає у вигляді твердих часток розміром до 25 напівтемних і водо-розчинних сполук на землю. Небезпека таких викидів полягає в тім, що свинець накопичується в ґрунті на глибині орного шару або на глибині фільтрації води атмосферних опадів. Далі нагромадження свинцю може відбуватися при передачі його по трофічних ланцюгах, що може являти загрозу стану екосистем, а також здоровю людини при споживанні продуктів харчування.

Гранично припустима концентрація сполук свинцю в ґрунті по загально санітарному показнику становить 32 мг/кг.

У найбільших містах Росії, у тому числі в Санкт-Петербурзі, а також у Ленінградській області, заборонене застосування етілірованного бензину. У принципі це дозволяє не виконувати спеціальних розрахункових оцінок. Однак, варто враховувати можливість використання етілірованного бензину транзитним транспортом. Як відомо, у цей час у країні виробляється не більше 40% етілірованних бензинів. З огляду на ці обставини, далі для розрахунків приймається експертна оцінка, відповідно до якої на розглянутій ділянці частка автомобілів, що використовують етілірованний бензин, не перевищує величини 10%. Таке припущення підкріплюється й іншими обставинами. Так, останнім часом спостерігається стійка тенденція подальшого зниження виробництва етилірованого бензину. Крім того, слід зазначити, що зміною №5 у ДЕРЖСТАНДАРТ 2048-77 виключені виробництво й продаж етилірованого бензину АИ - 93 (зміст свинцю 0,37 г(л) і уведений не етілірованний бензин із припустимим змістом свинцю менш 0,013 г/л. Про цілком благополучний стан справ свідчать і прямі виміри концентрацій свинцю в ґрунті, проведені в районі будівництва. Як зазначено в розділі 2, концентрації свинцю в ґрунті не перевищують гранично припустимих.

При виконанні справжньої оцінки враховувалося, що прогнозний період нагромадження свинцю в ґрунті становить 20 років. У той же час, можна думати, що в перспективі частка використання этилированного бензину на автомобільному транспорті буде неухильно знижуватися, і тому отримані оцінки будуть завищеними, даючи погрішність у безпечну сторону.

Розрахунок викидів свинцю і його сполук проведений за методикою, запропонованої в [1].

Потужність емісії свинцю при даній середньодобовій інтенсивності руху автомобілів визначається формулою [1]:

Р_э =К_пДоm_pК_т(G_iP_iN_i) (1)

де P_э - виміряється в мг/м у добу,

К_п = 0,74 - коефіцієнт перерахування одиниць виміру,

m_p - коефіцієнт, що враховує дорожні й автотранспортні умови, приймається за графіком на мал. 4.2.1. «Рекомендацій...» [1] в залежності від швидкості руху, у нашім випадку для розрахункової

швидкості 60 км/година m_p =1,27, для 80 кмгод (на КАД) - m_p =1,0.

До = 0,8 - коефіцієнт, що враховує осідання свинцю в системі випуску газів, що відробили,

К_Т = 0,8 - коефіцієнт, що враховує частку свинцю, що викидається, в виді твердих часток у загальному обємі викидів,

G_i - середня експлуатаційна витрата палива для відповідної марки автомобіля,

N_i - середньодобова інтенсивність руху автомобілів відповідної марки,

P_i - зміст добавки свинцю в паливі, застосовуваному на автомобілі розглянутого типу.

В етілірованном бензині марки А-76 розрахунковий зміст свинцю приймається в кількості 0,17 г на кг палива й для А-93 у кількості 0,37 г на кг палива відповідно до «Рекомендацій...» [1].

Рівень забруднення свинцем поверхневого шару ґрунту на різних відстанях від проїзної частини визначається по формулі:

Р_с = Р_п/(h), (2)

де Р_с - рівень забруднення ґрунту свинцем, мг/кг,

h - товщина ґрунтового шару (у метрах), у якому розташовуються викиди свинцю, для орних земель приймається 0,2 м,

- щільність ґрунту,

Р_п - відкладення свинцю на поверхні землі (мг/м³), обумовлене по формулі:

Р_п = 0,4ДО₁U_vT_pP_э, (3)

де ДО₁ - коефіцієнт, що враховує відстань від проїзної частини й

прийнятий по таблиці 4.2.1. «Рекомендацій...» [1],

U_v - коефіцієнт, що залежить від сили й напрямку вітрів, приймається рівним відношенню площі троянди вітрів з боку дороги, протилежній розглянутій зоні до загальної площі,

T_p - розрахунковий строк експлуатації дороги в добі, приймається рівним 7300 доби, що відповідає 20-літньому прогнозному строку,

P_э - потужність емісії свинцю.

Розрахунок забруднення ґрунту свинцем по розглянутому алгоритмі реалізований за допомогою програми Microsoft Exel, з огляду на сполуку транспортного потоку, ріст його інтенсивності на прогнозний 20-літній період і переважний напрямок вітрів, причому щільність ґрунтового покриву прийнята рівної 1,6 т/м³, а його товщина - 0,1 м..

Для проведення розрахунків транспортна розвязка була розділена на ділянки (мал. 3), причому коефіцієнти U_v обчислюються для кожної ділянки окремо. Відповідно до цього розбивці в таблиці 3 наведені результати обчислень. Границя санітарно-захисної зони (СЗЗ) визначається з умови не перевищення ПДК. Границі СЗЗ для інтенсивностній 20-літньої перспективи показані на мал. 3.

Таблиця 3

*- ліворуч і праворуч від траси приймається умовно

по ходу від меншого номера границі ділянки до більшого.

Як видно з наведених результатів, максимальні розміри СЗЗ спостерігаються до півночі від КАД - 18 м., однак, санітарно-захисна зона по змісту свинцю не захоплює площі, зайняті під житлову забудову й городи.

2.2. Забруднення атмосферного повітря

Оцінка забруднення атмосферного повітря в районі проектованої транспортної розвязки для КАД у п. Горянська виконана відповідно до вимог ОНД-86 [4] з використанням програми УПРЗА "Еколог" (версія 2.2).

При забрудненні повітряного середовища варто виходити зі сформованої ситуації, з огляду на фонові рівні забруднення, що існують локальні джерела забруднення й перспективи їхньої зміни на прогнозний період. На основі цих даних можливе проведення осмислених оцінок, що дозволяють визначити внесок нового обєкта (у цьому випадку - транспортної розвязки КАД) у забруднення атмосфери, визначення порядку виконання необхідних природоохоронних заходів. У звязку із цим далі послідовно розглянуті питання, повязані з фоновими концентраціями забруднюючих речовин, з оцінкою впливу руху по Приморському шосе, і далі із загальним впливом при експлуатації розвязки КАД, виходячи з розглянутих умов на 20-літній прогнозний період.

Фонові рівні забруднення атмосфери

У цей час якість повітряного середовища в розглянутому районі задовільне. Це підтверджують дані по фонових рівнях забруднення, надані ГУП "ГОСМЕТ" (лист № 09-30(335ф від 22.06.99) і зазначені в таблиці 4. Селище добре провітрюється з боку Фінської затоки. Однак можна відзначити відносно підвищену запиленість повітря, що обумовлено впливом міста й незавершеністю робіт з будівництва комплексу захисних споруджень від повеней. Остання причина буде усунута по закінченні будівництва цих споруджень.

Основним джерелом, що визначає сучасний рівень забруднення повітря іншими компонентами, є трансграничний перенос шкідливих домішок, вплив з боку Санкт-Петербурга, а на локальному рівні - рух автомобільного транспорту по Приморському шосе. Останнє джерело є визначальним у частині забруднення повітря селища діоксидом азоту, оскільки інші місцеві джерела цієї речовини в літній період відсутні, хоча в зимовий період додатковим джерелом діоксида азоту служить грубне опалення, здійснюване в житлових будівлях селища.

Вплив автомобільного транспорту, що рухається по Приморському шосе, згладжується наявністю достатньої кількості зелених насаджень (у тому числі на розділовій смузі), а також піднятим над шосе положенням основного житлового масиву п. Горянська. Доцільно характер цього впливу розглянути окремо.

Розрахунок забруднення атмосфери з боку існуючого транспортного потоку на Приморському шосе

Приморське шосе перетинає селище з півночі на південь, проходячи головним чином за межами житлової забудови, що розташовується за лінією залізниці на невеликому піднесенні. Шосе має чотири смуги руху й розділову смугу 12 м із дворядною посадкою дерев.

Як показали натурні спостереження (20.04.99 і 24.05.99), інтенсивність руху по шосе, на сьогоднішній день, становить у середньому 1020 а/м у годину, з них 70% легкових і 30% вантажних машин, в основному малотоннажних.

Розрахунок забруднення повітря вироблявся для цієї характерної інтенсивності потоку з метою виявити внесок Приморського шосе в загальну картину забруднень. Для побудови моделі виконана апроксимація траси витягнутими прямокутними майданними джерелами, поздовжні осі симетрії яких збігаються із серединою проїзної частини відповідних напрямків. Ширина майданних джерел дорівнює ширині проїзної частини Приморського шосе для відповідного напрямку руху.

Розрахунок емісії забруднюючих речовин виконаний відповідно до «Методики визначення викидів автотранспорту для проведення зведених розрахунків забруднення атмосфери міст» [3], розробленої НДІ атмосфери (1999 р.). Відповідно до Методики визначаються концентрації наступних забруднюючих речовин: діоксида азоту, оксиду вуглецю, сажі, вуглеводнів (бензин, гас), діоксида сірки, формальдегіду, бенз(а)пирена, а так само аерозолів сполук свинцю. При обчисленні емісії сполук свинцю покладається, що тільки 10% карбюраторних автомобілів використовують етілірованний бензин. Таке обмеження прийняте виходячи з того, що в Санкт-Петербурзі й області заборонене використання етілірованного бензину.

Обчислення розподілу концентрацій забруднюючих речовин виконано по програмі УПРЗА «ЕКОЛОГ». Потужність емісії майданного джерела (параметр ГВС у програмі УПРЗА «ЕКОЛОГ») визначається шляхом множення погонної емісії q на відповідну довжину розглянутої площадки.

Основний житловий масив сел. Горянська піднятий над рівнем Приморського шосе на височині висотою 6-8 м, що позначається на просторовому розподілі забруднюючих речовин. Ця обставина може бути враховане за допомогою методики ОНД-86 [4 (Гл. 4)] і, відповідно, у програмі УПРЗА «ЕКОЛОГ» шляхом введення поправочного коефіцієнта на рельєф місцевості. Для розглянутої ділянки Приморського шосе цей коефіцієнт становить =1,2.

Як відомо, найбільшу ширину санітарно-захисної зони по забрудненню повітря автомобільним транспортом дає діоксид азоту, тому цьому компоненту забруднень при проведенні ОВОС приділяється підвищена увага.

Як показують розрахунки, вплив властиво Приморського шосе на забруднення приземної атмосфери діоксидом азоту дає концентрації, рівні приблизно 0,5 ПДК (див. мал.4), що досить близько до існуючих фонових концентрацій. З останнього треба, що фонові концентрації NO₂ (див. табл. 4) визначаються, насамперед, рухом транспорту по Приморському шосе. Сказане дає підставу надалі враховувати Приморське шосе в загальній розрахунковій схемі всієї транспортної розвязки з виключенням його із тла.

Розрахунок забруднення атмосферного повітря в сел. Горянська при функціонуванні транспортної розвязки

Розрахунок забруднення атмосферного повітря при функціонуючій транспортній розвязці в сел. Горянська виконаний відповідно до методики ОНД-86 [4], реалізованої з використанням програми УПРЗА “ЕКОЛОГ”. У розрахунку враховуються всі транспортні потоки, що роблять вплив на якість атмосферного повітря: Приморське шосе, Кільцева автомобільна дорога (КАД) з галузями розвязки, а також вул. Муромцева (з виходом на а(д Горянська - Осиковий Гай ), що забезпечує місцевий рух. Вплив залізничного транспорту не враховується, оскільки шлях електрифікований. Зазначені дороги розташовуються в різних рівнях, а сама розвязка має складну просторову конфігурацію, що накладає додаткові вимоги до побудови розрахункової моделі. Слід зазначити, що програма УПРЗА «ЕКОЛОГ» дозволяє врахувати ці особливості, і ця можливість, що відкривається, реалізована в представлені далі розрахунках.

Складна система проектованих і існуючих доріг і шляхопроводів моделюється набором майданних джерел забруднення, сполучених між собою. Схема розташування й нумерація площадок представлена на мал. 5. У використовуваній моделі кожна смуга руху КАД моделюється як окреме джерело забруднюючих викидів, що розбивається далі на характерні розрахункові площадки з однорідними характеристиками емісії, що залежать від інтенсивності руху на розглянутій ділянці. Згідно ОНД-86 всі параметри для кожного майданного джерела задаються як для один крапкового, тобто відповідають одному осредненному по характеристиках автомобілю, а потужність емісії забруднюючої речовини задається сумарна для всієї розглянутої площадки. Сумарна потужність емісії перебуває шляхом множення погонної емісії q (г(м(с), обумовленої, виходячи з даних «Методики визначення викидів...» [3], на довжину відповідного майданного джерела (див. табл. 6). Приморське шосе апроксимується прямокутними майданними джерелами, що поєднують потоки на кожному з напрямків руху. Майданні джерела, що моделюють ділянку місцевого руху по вул. Муромцева, включають всю ширину проїзної частини.

Інтенсивність руху по основних магістралях і галузям розвязки приймається відповідно до даних, зазначеними на мал. 6.

Швидкості руху на магістральних ділянках прийняті рівними 80 км(година, а на галузях розвязки 40 км(година.

Моделі, закладені в основу ОНД-86, ураховують висоту джерела забруднюючих речовин, причому, як відомо, концентрація швидко падає зі збільшенням висоти джерела. Це дозволяє врахувати підняте положення відповідних ділянок КАД у зоні житлової забудови (до 4-х метрів над існуючими оцінками) і над Приморським шосе (до 10 метрів), що, по суті, визначає тривимірне розташування джерел. Розбивка на площадки зроблено таким чином, щоб у межах площадок не було значних перепадів висот. При розрахунках ураховується середнє висотне положення площадок.

Розрахунок розподілу концентрацій забруднюючих речовин виконаний з урахуванням ефекту суммации, що властивий ряду розглянутих речовин, наприклад (NO₂+SO₂). Як показують розрахунки, найбільшу небезпеку представляє саме ця комбінація речовин, даючи найбільш широку зону забруднення. Ізолінії розподілу концентрацій для цього випадку представлені на малюнку 7.

По інших компонентах забруднюючих речовин рівні забруднення істотно менше. Прикладом тому може служити розподіл концентрацій оксиду вуглецю (З), зображене на мал. 8.

Розрахунки показують, що як для З, так і для інших речовин, крім діоксид азоту, найбільші рівні концентрацій, відмічувані в крайки дороги з найбільшою інтенсивністю руху (КАД), не перевершують гранично припустимих (див. діаграму на мал. 9).

Це обставина ще раз підкреслює необхідність зосередитися на аналізі забруднення повітря діоксидом азоту, тому що саме ця речовина визначає найбільш широку зону наднормативного забруднення. Судячи з даних, представленим на мал. 9, ця зона неприпустимо велика, що визначає необхідність проведення природоохоронних заходів. Питання про застосування природоохоронних заходів, спрямованих на зменшення зони впливу діоксида азоту, докладно освітлений у розділі 3. Слід зазначити, що серед можливих заходів у справжньому проекті використовуються захисні екрани, установлювані уздовж КАД у житловій зоні сел. Горянська, і зелені насадження. Екрани відіграють двояку роль - знижують концентрації забруднюючих речовин у повітрі й забезпечують зниження рівнів шуму.

2.3. Оцінка рівнів шумового впливу транспортних потоків

З екологічної й гігієнічної точок зору проблема транспортного шуму в сел. Горянська при експлуатації транспортної розвязки є однієї із самих гострих, оскільки дорога буде проходити в безпосередній близькості до житлової забудови. Такі умови визначають необхідність ретельного дослідження фактичних і прогнозованих акустичних умов на прилягаючих територіях. З огляду на значимість цієї проблеми, на стадії інженерно-екологічних вишукувань були виконані виміри фонових рівнів шуму, які проводилися акредитованою лабораторією ОНИЛ Санкт-Петербурзького державного університету шляхів сполучення (звіт про НИР «Вимір шумового тла в селищі Горянська в зоні будівництва транспортної розвязки», рег. №2617) [5].

Вимір фонових рівнів шуму в сел. Горянська.

Поширення шуму від транспортних потоків у зоні житлової забудови - складний процес, що характеризується такими явищами, як інтерференція, дифракція, поглинання звуку елементами зовнішнього середовища й ін. Всі ці явища впливають на формування звукового поля.

Вимір шуму від транспортних потоків у таких зонах часто утруднені через наявність так званих внутріквартальних джерел шуму. До них ставляться фізкультурні й дитячі ігрові площадки, розвантажно-навантажувальні площадки на господарських дворах магазинів, столових і інших установ громадського харчування, гаражі, трансформаторні підстанції й ін.

Основним завданням проведених вимірів була оцінка фактичного стану шуму в зоні житлової забудови сел. Горянська й поблизу Приморського шосе.

Методика проведення експериментальних досліджень.

Виміру рівнів шуму транспортних потоків у зоні житлової забудови сел. Горянська й поблизу Приморського шосе вироблялися відповідно до вимог ДЕРЖСТАНДАРТ 20444 - 85 [6]. Вимірювальний мікрофон шумоміра під час вимірів розташовувався на висоті 1,5 м. При вимірах рівнів шуму поблизу Приморського шосе мікрофон розташовувався на відстані 7,5 м, від осі ближньої до крапки виміру смуги. Для оцінки рівня загасання шуму транспортних потоків у міру видалення від Приморського шосе вироблялися також виміри відповідно на відстані 15 м, 30 м, 60 м від осі ближньої до крапки виміру смуги руху.

При вимірах шуму в зоні житлової забудови сел. Горянська мікрофон шумоміра розташовувався на висоті 1,5 м від землі, але не ближче 1 м від стіни будинків, суцільних заборів і інших споруджень або елементів рельєфу, що відбивають звук.

Вимірювальний мікрофон направлявся убік транспортного потоку.

Калібрування апаратури вироблялося в кожній крапці до й після проведення вимірів шумової характеристики транспортного потоку.

Умови вимірів

Для виключення впливу шуму залізничного транспорту, виміру шумової характеристики транспортних потоків вироблялися з 10.30 до 14.00 ( період мінімальної інтенсивності руху залізничного транспорту на даній ділянці) і з 17.00 до 19.00 - у період максимальної інтенсивності руху транспортних коштів ( у тому числі ж/д транспорту). Однак, рух поїздів по залізничній вітці здійснюється вкрай рідко (2-4 поїзда в годину) і на рівнях еквівалентного шуму практично не позначається.

При швидкості вітру від 1 до 5 м/с на вимірювальний мікрофон шумоміра надівався вітрозахисний насадок.

Апаратура

Виміру шуму вироблялися інтегруючим шумоміром 00026 1-го класу точності фірми «Роботрон» (Німеччина) зав.№81095. Для калібрування вимірювального тракту застосовувався калибратор звуку 05000.

Швидкість вітру під час вимірів контролювалася за допомогою чашкового анемометра МО - 13. Для виміру відстаней використовувалася 20-ти метрова рулетка. Вся вимірювальна апаратура має діючі свідчення про державну перевірку.

Результати експериментальних досліджень

Результати вимірів шуму транспортних потоків у зоні житлової забудови сел. Горянська й поблизу Приморського шосе наведені в табл. 7 і 8.

Дані свідчать про те, що не спостерігається яскраво виражена закономірність при поширенні звуку від транспортних потоків у зоні житлової забудови. Так, наприклад, обмірювані рівні звуку на тому самому відстані від осі дороги й при практично однаковій інтенсивності руху транспортних коштів у крапках 3 і 4 відрізняються на 7 дба. Це можна пояснити як впливом звукопоглинання травяного покриву в крапці 4, так і більше близьким розташуванням крапки 3 до джерела внутріквартального шуму (у будинку постійно велися будівельні роботи про використання ручного електроінструмента й циркулярної пилки). У той же час, обмірювані рівні звуку в крапці 2, розташованої ближче крапки 3 до джерела внутріквартального шуму, виявилися значно нижче (на 9 дба), оскільки крапка 2 відділена від особняка широкою лісопосадкою, та й сама автобусна зупинка є додатково своєрідним просторовим акустичним екраном.

Наведені в таблиці 7 еквівалентні рівні звуку, обмірювані в контрольних крапках, при даній інтенсивності руху транспортних коштів, не перевищують нормативних значень, наведених у СН [7] для денного часу доби.

Дані таблиці 8 свідчать про те, що є певна закономірність у загасанні звуку від транспортних потоків у міру видалення від шосе при подвоєнні відстані, еквівалентний рівень звуку Lа экв зменшується на 4 - 5 дба, що добре погодиться з даними, наведеними в ряді джерел [1],[8].

Можна затверджувати також, що в крапці 12, розташованої на відстані 60 м від осі ближньої смуги руху, при даній інтенсивності руху транспортних коштів і даній характеристиці транспортного потоку, обмірювані еквівалентні рівні звуку не перевищують припустимих значень, наведених у СН, для денного часу доби.

Проведені виміри дозволяють зробити наступні висновки:

1. Проведені дослідження показали, що при поширенні звуку від транспортних потоків в умовах вільного звукового поля при кожному збільшенні відстані від крапки спостереження до осі першої смуги руху в 2 рази рівень шуму Lа экв зменшується на 4 - 5 дба.

2. У ході досліджень установлено, що й зоні житлової забудови не спостерігається певної закономірності при поширенні шуму від транспортних потоків, що обумовлено поруч факторів: наявністю (відсутністю) що відбивають або поглинають звук предметів (сусідні будинки, забори, смуга зелених насаджень і т.п.); характером транспортного потоку і його інтенсивністю (вантажні або легкові автомобілі, автобуси, мотоцикли й т.п.). Так, наприклад, шум випромінюваний вантажним автомобілем, приблизно на 10 дба перевищує шум легкового автомобіля [5], наявністю (відсутністю) у зоні житлової забудови сторонніх джерел шуму (внутріквартальний шум).

3. Можна констатувати, що рівень природного тла в зоні житлової забудови сел. Горянська лежить у межах 38 - 40 дба

4. В умовах близьких до вільного звукового поля (крапки 9-12 поблизу Приморського шосе) рівні шуму від транспортних засобів не перевищують нормативних значень у денний час доби на відстані 60 м від осі ближньої смуги дороги, при перевазі легкового автотранспорту (85 - 90%) у транспортному потоці.

5. На шумове тло в нагорній частині селища рух транспорту по Приморському шосе практично не робить впливу. Тому при розрахунку шумових характеристик у зоні житлової забудови уздовж вулиць Муромцева, Пушкінської, Владимирського ін. впливом властиво Приморського шосе можна зневажити. Це дозволяє при прогнозуванні шуму використовувати більше прості розрахункові моделі.

Оцінка рівнів шумового впливу транспортних потоків

Оцінка рівнів шумового впливу транспортних потоків, що рухаються по розглянутих магістралях і транспортній розвязці, виконана відповідно до «Рекомендацій з обліку вимог по охороні навколишнього середовища при проектуванні автомобільних доріг і мостових переходів» [1].

Еквівалентний рівень шуму в пришляховій смузі визначається по формулі:

L_экв = L_трп + L_v + L_i + L_d + L_k + L_диз - L_LK_p, (4)

де L_трп - рівень шуму на відстані 7,5 м від осі ближньої смуги руху, дБА.

L_v --- виправлення на швидкість руху

L_трп + L_v визначається по таблиці 4.6.1[1] залежно від інтенсивності й швидкості руху.

L_i - виправлення на поздовжній ухил, приймається по таблиці 4.6.2[1]

L_d - виправлення на вид покриття, приймається по таблиці 4.6.3[1]

L_k - виправлення на сполуку руху, приймається по таблиці 4.6.4[1]

L_диз - виправлення на кількість дизельних автомобілів, приймається по таблиці 4.6.5 [1]

L_L - величина зниження рівня шуму залежно від відстані L у метрах від крайньої смуги руху, визначається по таблиці 4.6.6[1]

К_р - коефіцієнт, що враховує тип поверхні між дорогою й крапкою виміру, приймається по таблиці 4.6.7[1].

Цей метод використовується для розрахунку рівня еквівалентного шуму одиночної лінійної магістралі. Але розвязка в Горянській являє собою більше складний обєкт. Наприклад, КАД, на підході до шляхопроводу через залізницю, іде паралельно Левашовскому шосе. Виникає необхідність у визначенні рівнів шуму для двох паралельних джерел шуму.

Для обліку шуму від двох паралельних доріг необхідно складати інтенсивності шуму, а не їхні еквівалентні рівні. У результаті такого додавання й зворотного переходу до еквівалентних рівнів, приходимо до формули

Розрахунок шумового забруднення в сел. Горянська виконаний відповідно до представленого вище положеннями. Всі необхідні дані (інтенсивність, швидкість, відстань, розрахункові оцінки, коефіцієнти й виправлення) були занесені в електронну таблицю на базі Microsoft Exсel, що повністю реалізує описаний алгоритм. Дані за результатами розрахунку зведені в таблицю 9.

Розташування розрахункових крапок на карті місцевості можна побачити на малюнку 11.

Як видно з таблиці 9 рівні еквівалентного шуму лежать у межах від 58,32 дба до 71,77 дба. Відповідно до санітарних норм СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на робочих місцях, у приміщеннях житлових, суспільних будинків і на території житлової забудови»[7] типу забудови в Горянській відповідає позиція 9 таблиці 3: «Території, що безпосередньо прилягають до житлових будинків, будинкам поліклінік, будинкам амбулаторій, диспансерів, будинків відпочинку, пансіонатів, будинків-інтернатів для старих і інвалідів, дитячих дошкільних установ, шкіл і інших навчальних закладів, бібліотек». Для даних територій припустимий рівень еквівалентного шуму дорівнює 55 дба ([7] табл. 3). З огляду на примітку 2 санітарних норм: «Еквівалентні й максимальні рівні звуку в дба для шуму, створюваного на території засобами автомобільного, залізничного транспорту, в 2 м від конструкцій, що обгороджують, першого ешелону шумозахисних типів житлових будинків, будинків готелів, гуртожитків, звернених убік магістральних вулиць загальноміського й районного значення, залізниць, допускається приймати на 10 дба вище (виправлення ( = + 10 дба), зазначених у позиціях 9 і 10 табл.3», припустимий рівень еквівалентного шуму приймається рівним 65 дба.

Як видно з таблиці 9 розрахункові дані перевищують припустимий рівень еквівалентного шуму. Отже, необхідно застосовувати заходи й спорудження захисту від шуму. Відомі наступні заходи:

- пристрій деревинно-чагарникової смуги;

- застосування шумозахисних екранів, насипів;

- прокладка траси дороги у виїмці;

- перенос траси дороги.

Не представляються можливими два останніх варіанти захисту від шуму через особливості місцевості й привязки КАД до комплексу захисних споруджень від повеней. Пристрій деревинно-чагарникової смуги в районі ін. Муромцева не дасть відчутних результатів через обмежені площі, придатних до даного виду шумозахисних заходів. Отже, необхідне застосування шумозахисного екрана, як найефективнішого способу захисту від шуму в даній ситуації. Розрахунок шумозахисного екрана представлений у розділі, присвяченому природоохоронним заходам, де показано, що використання екрана в сукупності з потрійним остеклением дозволяє забезпечити виконання необхідних нормативів.

3. Природоохоронні заходи

Результати оцінки впливу на навколишнє середовище, отримані в розділі 2, свідча ...........