Введение
Реконструкция автодорог связана с оказанием временного воздействия на окружающую среду. Изменение компонентов окружающей среды при ведении строительно-монтажных работ (СМР) выражается в загрязнении атмосферного воздуха выбросами загрязняющих веществ, а также физическом воздействии на него шумом и вибрацией. Одновременно с этим воздействие на земли оказывается путем перемещения и уплотнения грунтов, а также занятия площадей под размещение строительной техники, помещений для работников, материалов, изделий, конструкций и площадки для накопления и временного удерживания отходов. При эксплуатации реконструированных участков автодорог происходит загрязнение атмосферного воздуха выбросами пыли, газов и шумом при движении автотранспорта. При этом происходит изменение направлений естественного стока воды, вызванное трансформацией рельефа, связанной с планированием поверхности участка, предназначенного для выполнения СМР. Это обусловливает необходимость проведения процедуры оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) при реконструкции автодорог и разработки мероприятий по его снижению [1, с. 12].
Цель исследования заключалась в проведении процедуры оценки воздействия на окружающую среду, оказываемого реконструкцией и эксплуатацией 12-километрового участка автодороги Кемерово – Анжеро-Судженск.
Материалы и методы исследования
Данными для проведения ОВОС послужили результаты анализа всех видов и объемов СМР, выполняемых в период реконструкции участка автодороги, а также связанных с ними загрязнений окружающей среды. При этом учитывались нормативные требования к геометрическим параметрам автодороги, предусматривающие расчетную скорость движения 80 км/ч с целью обеспечения безопасности движения автотранспорта при ее эксплуатации. Расчет интенсивности выбросов, сбросов и концентраций загрязняющих веществ в окружающей среде проводился с использованием программного обеспечения «Эра», разработанного научно-производственным предприятием «Логос-Плюс» (г. Новосибирск) с учетом рекомендаций [2, 3]. Экспериментальная проверка концентраций загрязняющих веществ в воздухе осуществлялась с помощью аспиратора «Бриз», а измерение эквивалентных и максимальных уровней звукового давления посредством шумомера, встроенного в универсальное многофункциональное устройство PCE-EM882 по стандартным методикам.
Результаты исследования и их обсуждение
Рассматриваемый участок находится в пределах автодороги Кемерово – Анжеро-Судженск и представляет собой отдельный участок длиной 12 км (47–59 км), который проходит через населенные пункты, характеризующиеся качеством окружающей среды с нормируемыми показателями. Ближайшая застройка представлена одноэтажными жилыми домами, а наименьшее расстояние от них до границ исследуемого участка составляет 450 м (пос. Сосновка, 50 км), 120 м (пос. Арсентьевка, 52 км) и 80 м (пос. Ровенский, 59 км).
В подготовительный период выполняется восстановление и закрепление полосы отвода в соответствии с требованиями [4]. Технология ведения СМР предусматривает ликвидацию имеющихся дорожных знаков, а также сигнальных столбов и железобетонных водопропускных труб с вывозом на полигон твердых бытовых отходов. Конструкции дорожного полотна имеют толщину 0,6 м, ширина проезжей части составляет 6 м, а ее уклон – 15‰. Работы по укреплению обочин с уклоном 35‰ предусматривают применение щебеночно-песчаной смеси С-11, укладываемой слоем толщиной 0,12 м.
В период производства СМР воздействие на воздушную среду будет носить локальный и ограниченный по времени характер. Расчет количества выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ произведен с применением программного обеспечения «Эра» (табл. 1).
В период эксплуатации восстановленного участка автодороги воздействие на атмосферу будет носить постоянный характер и проявляться в виде его загрязнения выбросами автотранспорта (табл. 2).
Уровень воздействия проводимых СМР на состояние поверхностных, а также подземных природных водных объектов зависит от режима потребления чистой воды и условий отведения ее стока.
Таблица 1
Воздействие на воздушную среду в период проведения реконструкции участка автодороги
|
№ |
Загрязняющее вещество |
Критерий оценки |
Значение критерия, мг/м3 |
Загрязнение воздуха, доли ПДК |
Класс опасности |
Суммарный выброс, т/г |
|
1 |
Железа оксид в пересчете на железо |
ПДКсс |
0,040 |
0,750 |
3 |
0,005725 |
|
2 |
Марганец в пересчете на марганца (IV) оксид |
ПДКмр |
0,010 |
0,784 |
2 |
0,000192 |
|
3 |
Азота (IV) оксид |
ПДКмр |
0,200 |
1,252 |
3 |
2,556956 |
|
4 |
Азота (II) оксид |
ПДКмр |
0,400 |
1,122 |
3 |
0,423987 |
|
5 |
Углерод (сажа) |
ПДКмр |
0,150 |
1,306 |
3 |
0,440996 |
|
6 |
Сера диоксид |
ПДКмр |
0,500 |
1,020 |
3 |
0,307918 |
|
7 |
Дигидросульфид |
ПДКмр |
0,008 |
0,758 |
2 |
0,000057 |
|
8 |
Углерода (II) оксид |
ПДКмр |
5,000 |
0,112 |
4 |
2,771052 |
|
9 |
Диметилбензол |
ПДКмр |
0,200 |
0,788 |
3 |
0,020250 |
|
10 |
Бенз-α-пирен |
ПДКсс |
0,000001 |
0,885 |
1 |
0,000001 |
|
11 |
Хлорэтэн |
ПДКсс |
0,040 |
0,756 |
4 |
0,000006 |
|
12 |
Формальдегид |
ПДКмр |
0,050 |
0,904 |
2 |
0,007968 |
|
13 |
Бензин |
ПДКмр |
5,000 |
0,686 |
4 |
0,022279 |
|
14 |
Керосин |
ОБУВ |
1,200 |
1,214 |
– |
0,786245 |
|
15 |
Уайт-спирит |
ОБУВ |
1,000 |
0,512 |
– |
0,020250 |
|
16 |
Алканы С12–С19 в пересчете на С |
ПДКмр |
1,000 |
0,568 |
4 |
1,327409 |
|
17 |
Взвешенные вещества |
ПДКмр |
0,500 |
0,722 |
3 |
0,005940 |
|
18 |
Пыль неорганическая 70–20 % SiO2 |
ПДКмр |
0,300 |
1,425 |
3 |
0,902817 |
Примечание: ПДКсс – предельные допустимые концентрации, среднесуточные; ПДКмр – предельные допустимые концентрации, максимальные разовые; ОБУВ – ориентировочные безопасные уровни воздействия.
Источник: составлено авторами по результатам расчета программным комплексом «Эра».
Таблица 2
Воздействие на воздушную среду в период эксплуатации участка автодороги
|
№ |
Загрязняющее вещество |
Критерий оценки |
Значение критерия, мг/м3 |
Загрязнение воздуха, доли ПДК |
Класс опасности |
Суммарный выброс, т/г |
|
1 |
Азота (IV) оксид |
ПДКмр |
0,200 |
1,312 |
3 |
4,868354 |
|
2 |
Азота (II) оксид |
ПДКмр |
0,400 |
1,056 |
3 |
2,584326 |
|
3 |
Углерод (сажа) |
ПДКмр |
0,150 |
1,228 |
3 |
0,960512 |
|
4 |
Углерода (IV) оксид |
ПДКмр |
5,000 |
1,412 |
4 |
5,486596 |
|
5 |
Бензин |
ПДКмр |
5,000 |
1,236 |
4 |
0,044656 |
|
6 |
Сера диоксид |
ПДКмр |
0,540 |
1,128 |
3 |
0,726314 |
Примечание: как в табл. 1.
Источник: составлено авторами по результатам расчета программным комплексом «Эра».
В пределах строительной площадки емкости для хранения воды устанавливаются на возвышенностях, а качество находящейся в них воды соответствует рекомендациям [5]. Вода для питья хранится в специально отведенных помещениях и подвозится с частотой один раз в трое суток. Согласно действующим правилам запас воды регулярно обновляется, необходимое количество принимается равным 25 л на человека в сутки, включая 3,5 л питьевого качества [6]. Использованная вода собирается в пластиковые баки объемом 10 м3 с последующим вывозом автотранспортом.
Техническая вода, предназначенная для использования в ходе выполнения основных видов СМР, расходуется в полном объеме.
Собираемые ливневые стоки направляются в водоприемные решетки по двухслойным полиэтиленовым трубам, предусматривается их последующее отведение на очистные сооружения. Для реконструируемого участка предусматриваются шесть накопительных резервуаров объемом 500 м3.
Категории земель в результате реконструкции участка автодороги не изменятся. Воздействие на земельную среду будет производиться посредством ведения СМР и выражаться в виде физического разрушения поверхности при ее планировании, а также загрязнения воздуха выбросами двигателей внутреннего сгорания строительной техники и пылью от ведения работ по перемещению грунта. Токсичные вещества будут проникать в почвенные слои посредством своего оседания под действием атмосферных осадков [7, с. 32].
Для периода строительства были проведены измерения уровней эквивалентного и максимального звукового давления. При использовании в качестве шумомера универсальный прибор PCE-EM882 позволяет измерять уровни звукового давления в диапазоне 35–130 дБ, будучи отнесенным ко второму (профессиональному) классу оборудования, разрешенному к применению в производственных условиях. Результаты представлены в табл. 3.
Таблица 3
Уровни звукового давления в пределах территории строительства
|
№ |
Эквивалентные, дБ |
Максимальные, дБ |
||
|
Измеренный |
ПДУ |
Измеренный |
ПДУ |
|
|
1 |
47,8 |
55 |
53,4 |
70 |
|
2 |
45,6 |
55 |
49,8 |
70 |
|
3 |
48,3 |
55 |
56,3 |
70 |
|
4 |
49,4 |
55 |
55,7 |
70 |
|
5 |
47,3 |
55 |
52,6 |
70 |
|
6 |
46,2 |
55 |
53,0 |
70 |
|
7 |
48,4 |
55 |
54,3 |
70 |
|
8 |
47,8 |
55 |
52,6 |
70 |
|
9 |
49,3 |
55 |
54,5 |
70 |
|
10 |
46,6 |
55 |
52,8 |
70 |
|
11 |
47,5 |
55 |
53,4 |
70 |
|
12 |
45,3 |
55 |
51,8 |
70 |
|
13 |
48,2 |
55 |
55,1 |
70 |
|
14 |
46,8 |
55 |
53,5 |
70 |
|
15 |
44,7 |
55 |
49,8 |
70 |
|
16 |
48,3 |
55 |
54,2 |
70 |
|
17 |
46,8 |
55 |
53,5 |
70 |
|
18 |
48,3 |
55 |
54,7 |
70 |
|
19 |
45,7 |
55 |
52,4 |
70 |
|
20 |
47,3 |
55 |
53,8 |
70 |
Примечание: ПДУ – предельные допустимые уровни.
Источник: составлено авторами по результатам натурных измерений универсальным прибором PCE-EM882.
Поскольку характер исследуемого шума являлся проникающим, микрофон шумомера во время измерений ориентировался лицевой частью вверх перпендикулярно поверхности земли, а техник, проводивший измерения, располагался на расстоянии 0,5 м от него. Для выполнения измерений эквивалентного и максимального уровней звукового давления выбирались характерные участки реконструируемой дороги (подъемы, спуски, повороты и ровные поверхности), на каждом из которых проводились измерения в трех или четырех точках. Количество точек принималось в зависимости от длины участков, а измерения в каждой из них проводились до тех пор, пока в течение 30 с исследуемые уровни звукового давления не изменялись на величину более чем 0,5 дБ. Во всех контрольных точках эквивалентные и максимальные уровни звукового давления не превысили своих предельно допустимых значений (табл. 3).
При общестроительных работах образуются такие виды отходов, как лом бетонных изделий, а также отходы бетона в кусковой форме, нефтяного битума, древесины, цемента и металлов. Дополнительно к этому образуется мусор от бытовых помещений, исключая крупногабаритный.
При использовании лакокрасочных материалов: эмалей, лаков и грунтовок – образуются отходы в виде загрязненной ими полиэтиленовой тары, а при монтажных работах, проводимых в ходе обустройства коммуникаций, – отходы изоляции проводов и кабелей.
При техническом обслуживании строительных машин образуется непригодный для повторного использования обтирочный материал, загрязненный нефтепродуктами, а при ведении сварочных работ – остатки электродов и сварочный шлак.
При ведении земляных работ образуется грунт, свободный от загрязнения токсичными веществами.
Затраты на охрану окружающей среды при реконструкции участка автодороги сводятся к платежам за выброс загрязняющих веществ в атмосферу и расходам по организации вывоза отходов 4 и 5 классов опасности с территории строительства. Расчет платежей за выброс загрязняющих веществ в атмосферу представлен в табл. 4 и соответствует [8].
Таблица 4
Платежи за выбросы загрязняющих веществ при реконструкции участка автодороги
|
№ |
Загрязняющее вещество |
Ставка платы, руб./т |
Объем выбросов, т/г |
Платежи, руб./г |
|
1 |
Железа оксид в пересчете на железо |
116,64 |
0,005725 |
0,67 |
|
2 |
Марганец в пересчете на марганца (IV) оксид |
82,16 |
0,000192 |
0,02 |
|
3 |
Азота (IV) оксид |
149,91 |
2,556956 |
383,31 |
|
4 |
Азота (II) оксид |
100,98 |
0,423987 |
42,81 |
|
5 |
Углерод (сажа) |
39,53 |
0,440996 |
17,43 |
|
6 |
Сера диоксид |
49,03 |
0,307918 |
15,10 |
|
7 |
Дигидросульфид |
125,14 |
0,000057 |
0,01 |
|
8 |
Углерода (II) оксид |
1,73 |
2,771052 |
4,79 |
|
9 |
Диметилбензол |
1969,49 |
0,020250 |
39,88 |
|
10 |
Бенз-α-пирен |
5910806,19 |
0,000001 |
5,91 |
|
11 |
Хлорэтэн |
238,54 |
0,000006 |
0,01 |
|
12 |
Формальдегид |
1969,49 |
0,007968 |
15,69 |
|
13 |
Бензин |
3,46 |
0,022279 |
0,08 |
|
14 |
Керосин |
7,24 |
0,786245 |
5,69 |
|
15 |
Уайт-спирит |
108,54 |
0,020250 |
2,20 |
|
16 |
Алканы С12-С19 в пересчете на С |
741,09 |
1,327409 |
983,73 |
|
17 |
Взвешенные вещества |
12,46 |
0,005940 |
0,07 |
|
18 |
Пыль неорганическая SiO2 70-20 % |
7,24 |
0,902817 |
6,54 |
Источник: составлено авторами по рекомендациям [8].
Таблица 5
Платежи по организации обращения с отходами производства при реконструкции участка автодороги
|
Отходы |
Ставка платы, руб./т |
Объем отходов, т/г |
Платежи, руб./г |
|
4 класс |
716,26 |
125,1 |
89604,13 |
|
5 класс |
18,68 |
12,8 |
239,1 |
|
Всего: |
137,9 |
89843,23 |
|
Источник: составлено авторами по рекомендациям [8].
Расчет платежей по организации обращения с отходами производства представлен в табл. 5 [8].
С целью снижения воздействия СМР на окружающую среду предлагается заменить использование передвижной дизельной электростанции (ДЭС-45) на подключение к действующей линии электропередач.
Расчетные уровни загрязнения воздушной среды при разгрузке автосамосвалов с пылящими строительными материалами, определенные с помощью программного обеспечения «Эра», составили 8 мг/м3, а при перемещении грунтов бульдозерами – 10 мг/м3, что значительно превышает максимальную разовую предельно допустимую концентрацию (ПДКмр) пыли неорганической SiO2 70–20 %, равную 0,3 мг/м3. В этой связи было принято решение применить дешевые составы, состоящие из дробленых или чешуйчатых по структуре горных пород (хлоридов – галита, сильвинита или карналлита) с расходом 0,7–1 кг/м2 обрабатываемой поверхности и сроком действия 25–40 сут для сокращения образования пыли при разгрузке автосамосвалов и перемещении грунтов бульдозерами. Поскольку СМР проводятся вне населенных пунктов, водоохранных зон и сельскохозяйственных угодий, то применение данных обеспыливающих составов будет разрешено.
Для контроля эффективности предлагаемых мероприятий на каждом из характерных участков ведения указанных видов СМР было выбрано по десять контрольных точек в которых, после обработки грунтов обеспыливающими составами, велись натурные замеры концентраций пыли неорганической SiO2 70–20 % с применением аспиратора «Бриз». Результаты представлены на рис. 1 и 2.
Рис. 1. Эффективность обеспыливания при разгрузке автосамосвалов Источник: составлено авторами по результатам натурных измерений аспиратором «Бриз»
Рис. 2. Эффективность обеспыливания при перемещении грунтов бульдозерами Источник: составлено авторами по результатам натурных измерений аспиратором «Бриз»
Практическое значение проделанной работы заключается в разработке профилактических мероприятий по снижению выделения пыли при проведении СМР по реконструкции участка автодороги. Полученные результаты могут быть полезны дорожно-строительным и дорожно-ремонтным предприятиям, занимающимся реконструкцией и эксплуатацией автодорог.
Выводы
1. По результатам выполненных исследований воздействие на воздушную среду в период строительства можно сократить за счет замены ДЭС-45 на подключение к линии электропередач и применения обработки пылящих строительных материалов измельченными или чешуйчатыми по структуре горными породами (хлоридами) при ведении работ по погрузке-разгрузке и перевалке земли. В результате этого выбросы загрязняющих веществ в атмосферу сократятся на 41,6 % (5,5 т/г), а платежи за ее загрязнение – на 878,45 руб./г.
2. В период эксплуатации восстановленного участка автодороги рекомендуется снизить скорость движения транспорта в пределах рассматриваемых населенных пунктов до 40 км/ч, что приведет к резкому сокращению выбросов токсичных веществ и снижению шумового воздействия на атмосферу.
3. В результате проведения восстановительных работ земельная и водная среды не будут затронуты, поскольку в ходе строительства не предполагается изъятие дополнительных земельных площадей, а водозабор и сброс стоков в природные водные объекты отсутствует.
4. Поскольку все образующиеся в ходе строительства отходы относятся к 4 и 5 классу опасности (малоопасные) и передаются специализированной организации для дальнейшего обращения в виде размещения на полигоне твердых бытовых отходов, то их временное воздействие на окружающую среду в пределах рассматриваемого участка автодороги будет значительно сокращено.