Воздействие кольцевой автодороги Санкт-Петербурга на экологическое состояние окружающей среды прилегающей территории
|
ВВЕДЕНИЕ 5
Глава 1 Транспортные магистрали и их влияние на окружающую среду придорожной полосы (зарубежный и отечественный опыт) 7
1.1 Влияние автомагистралей на прилегающую территорию 7
1.2 Загрязнение атмосферы автомобильным транспортом 9
1.3 Загрязнение почв и грунтов, прилегающих к автомагистралям 12
1.3.1 Содержание тяжелых металлов в придорожной полосе 13
1.3.2 Содержание нефтепродуктов в придорожной полосе 14
1.3.3 Содержание полициклических и ароматических углеводородов в
придорожной полосе 15
1.4 Негативное воздействие автотранспорта на растительный покров 16
1.5 Воздействие автотранспорта на здоровье населения 17
1.6 Зарубежный опыт 18
Глава 2 Общие сведения о кольцевой автодороге Санкт-Петербурга 23
2.1 Описание выбранного объекта исследования 23
2.1.1 Климатические особенности 25
2.1.2 Гидрогеологические условия 27
2.1.3 Геоморфологические и геологические особенности 28
2.1.4 Характеристика растительного и животного мира 28
2.2 Жилые массивы, расположенные в пределах КАД 29
2.3 Техническая и инженерная инфраструктура КАД 32
2.4 Состояние атмосферного воздуха по статистическим данным 33
Глава 3 Объекты и методы проведения работ 37
3.1 Объекты 37
3.2 Методы 39
3.2.1. Тяжелые металлы в почвах 40
3.2.2. Содержание нефтепродуктов 41
3.2.3 Суммарный показатель загрязнения прилегающих участков к КАД тяжелыми металлами 41
3.3 Оценка уровня загрязненности атмосферного воздуха 43
Глава 4 Полученные результаты 48
4.1 Содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов в исследуемых
почвогрунтов 48
4.1.1 Концентрация свинца 48
4.1.2 Концентрация кадмия 50
4.1.3 Концентрация цинка 52
4.1.4 Концентрация меди 54
4.1.5 Концентрация никеля 55
4.1.6 Концентрация кобальта 57
4.1.7 Концентрация нефтепродуктов 58
4.1.8 Суммарный показатель загрязнения почвенного покрова 58
4.2 Комплексный индекс загрязнения атмосферы 60
Практические рекомендации по уменьшению негативного воздействия КАД 64
Заключение 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 67
Глава 1 Транспортные магистрали и их влияние на окружающую среду придорожной полосы (зарубежный и отечественный опыт) 7
1.1 Влияние автомагистралей на прилегающую территорию 7
1.2 Загрязнение атмосферы автомобильным транспортом 9
1.3 Загрязнение почв и грунтов, прилегающих к автомагистралям 12
1.3.1 Содержание тяжелых металлов в придорожной полосе 13
1.3.2 Содержание нефтепродуктов в придорожной полосе 14
1.3.3 Содержание полициклических и ароматических углеводородов в
придорожной полосе 15
1.4 Негативное воздействие автотранспорта на растительный покров 16
1.5 Воздействие автотранспорта на здоровье населения 17
1.6 Зарубежный опыт 18
Глава 2 Общие сведения о кольцевой автодороге Санкт-Петербурга 23
2.1 Описание выбранного объекта исследования 23
2.1.1 Климатические особенности 25
2.1.2 Гидрогеологические условия 27
2.1.3 Геоморфологические и геологические особенности 28
2.1.4 Характеристика растительного и животного мира 28
2.2 Жилые массивы, расположенные в пределах КАД 29
2.3 Техническая и инженерная инфраструктура КАД 32
2.4 Состояние атмосферного воздуха по статистическим данным 33
Глава 3 Объекты и методы проведения работ 37
3.1 Объекты 37
3.2 Методы 39
3.2.1. Тяжелые металлы в почвах 40
3.2.2. Содержание нефтепродуктов 41
3.2.3 Суммарный показатель загрязнения прилегающих участков к КАД тяжелыми металлами 41
3.3 Оценка уровня загрязненности атмосферного воздуха 43
Глава 4 Полученные результаты 48
4.1 Содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов в исследуемых
почвогрунтов 48
4.1.1 Концентрация свинца 48
4.1.2 Концентрация кадмия 50
4.1.3 Концентрация цинка 52
4.1.4 Концентрация меди 54
4.1.5 Концентрация никеля 55
4.1.6 Концентрация кобальта 57
4.1.7 Концентрация нефтепродуктов 58
4.1.8 Суммарный показатель загрязнения почвенного покрова 58
4.2 Комплексный индекс загрязнения атмосферы 60
Практические рекомендации по уменьшению негативного воздействия КАД 64
Заключение 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 67
Актуальность: Развитие транспорта, строительство и поддержание транспортной инфраструктуры увеличивают вредные нагрузки на окружающую среду и человека посредством шума, загрязнения воздуха, разрушения ландшафтов Почвы и грунты придорожных полос автомагистралей подвержены загрязнению тяжелыми металлами, нефтепродуктами. В связи с этим понятно беспокойство людей, проживающих в районах, где сосредоточены подобные объекты риска.
Результатом активного развития городской инфраструктуры Санкт- Петербурга является увеличение нагрузки на дорожные системы. Центральная часть города характеризуется загруженностью трафика дорожного движения. Для разгрузки транспортного потока было принято решение о строительстве Кольцевой автодороги (КАД). Трасса КАД является объединяющим элементом транспортной системы региона и соединяет в единое целое все основные дорожные магистрали, расходящиеся из центра Санкт-Петербурга в направлении Хельсинки, Мурманска, Москвы, Киева и Таллина.
В последние десятилетия из-за дефицита территории под строительства в центральных районах города происходит активная застройка окраин. Образуются жилые комплексы вдоль кольцевой автодороги Санкт- Петербурга. Следствием этого является подверженность жителей данных районов ряду вредных воздействий со стороны дороги. В связи с чем, необходимо регулярно проводит экологический мониторинг автодорог, который обеспечит экологическую устойчивость региона, защиту окружающей среды от негативного воздействия транспортного потока и обеспечит здоровье горожан. Регулярное проведение мониторинга и анализ полученных данных позволяет принимать рациональные решения по снижению экологического воздействия и улучшению качества окружающей среды в городе. В соответствии со ст.12 ФЗ-№174 «Об экологической экспертизе», объекты магистралей городов подлежат обязательной государственной экологической экспертизе, оценке воздействия на окружающую среду и составлению экологического обоснования хозяйственной и иной деятельности.
Цель работы заключается в оценке воздействия юго-восточной части Кольцевой автодороги Санкт-Петербурга на компоненты природной среды.
Задачи:
1. Провести литературный обзор проблемы влияния транспортных магистралей на окружающую среду придорожной полосы;
2. Рассмотреть общие сведения о кольцевой автодороге Санкт- Петербурга;
3. Определить содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов в исследуемых почвогрунтах;
4. Провести эколого-геохимическую оценку состояния изучаемых территорий по степени загрязненности тяжелыми металлами;
5. Определить концентрацию загрязняющих веществ в атмосферном воздухе исследуемых участков;
6. Рассчитать комплексный индекс загрязнения атмосферы;
7. Рассмотреть практические рекомендации по уменьшению негативного воздействия КАД.
Объектом исследования является Кольцевая автодорога Санкт- Петербурга.
Предмет исследования - воздействие Кольцевой автодороги Санкт- Петербурга на состояние окружающей среды прилегающей территории.
Результатом активного развития городской инфраструктуры Санкт- Петербурга является увеличение нагрузки на дорожные системы. Центральная часть города характеризуется загруженностью трафика дорожного движения. Для разгрузки транспортного потока было принято решение о строительстве Кольцевой автодороги (КАД). Трасса КАД является объединяющим элементом транспортной системы региона и соединяет в единое целое все основные дорожные магистрали, расходящиеся из центра Санкт-Петербурга в направлении Хельсинки, Мурманска, Москвы, Киева и Таллина.
В последние десятилетия из-за дефицита территории под строительства в центральных районах города происходит активная застройка окраин. Образуются жилые комплексы вдоль кольцевой автодороги Санкт- Петербурга. Следствием этого является подверженность жителей данных районов ряду вредных воздействий со стороны дороги. В связи с чем, необходимо регулярно проводит экологический мониторинг автодорог, который обеспечит экологическую устойчивость региона, защиту окружающей среды от негативного воздействия транспортного потока и обеспечит здоровье горожан. Регулярное проведение мониторинга и анализ полученных данных позволяет принимать рациональные решения по снижению экологического воздействия и улучшению качества окружающей среды в городе. В соответствии со ст.12 ФЗ-№174 «Об экологической экспертизе», объекты магистралей городов подлежат обязательной государственной экологической экспертизе, оценке воздействия на окружающую среду и составлению экологического обоснования хозяйственной и иной деятельности.
Цель работы заключается в оценке воздействия юго-восточной части Кольцевой автодороги Санкт-Петербурга на компоненты природной среды.
Задачи:
1. Провести литературный обзор проблемы влияния транспортных магистралей на окружающую среду придорожной полосы;
2. Рассмотреть общие сведения о кольцевой автодороге Санкт- Петербурга;
3. Определить содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов в исследуемых почвогрунтах;
4. Провести эколого-геохимическую оценку состояния изучаемых территорий по степени загрязненности тяжелыми металлами;
5. Определить концентрацию загрязняющих веществ в атмосферном воздухе исследуемых участков;
6. Рассчитать комплексный индекс загрязнения атмосферы;
7. Рассмотреть практические рекомендации по уменьшению негативного воздействия КАД.
Объектом исследования является Кольцевая автодорога Санкт- Петербурга.
Предмет исследования - воздействие Кольцевой автодороги Санкт- Петербурга на состояние окружающей среды прилегающей территории.
В работе была проведена оценка экологического состояния окружающей среды вдоль Кольцевой автомобильной дороги (КАД) Санкт-Петербурга. Проведен анализ наиболее чувствительной части экосферы на антропогенное воздействие, а именно - почвенного покрова, прилегающего к КАД. Изучено содержание тяжелых металлов, рассчитан суммарный показатель загрязнения территории (Zc).
По полученным данным были построены графики с средними концентрациями тяжелых металлов валовой и подвижной формы на всех исследуемых участках. Были зафиксированы превышения предельно допустимых концентраций валовой формы свинца, кадмия никеля и цинка на расстоянии 5 метров от кольцевой автодороги на всех исследуемых участках.
Концентрации подвижной форм тяжелых металлов не превышают предельно допустимую концентрацию.
Для оценки экологического состояния почвенного покрова были рассчитаны коэффициенты концентрации (Кс) и суммарный показатель загрязнения (Zc).
Результаты расчетов Кс показали, что почва на первом участке на расстоянии 5 метров слабо загрязнена тяжелыми металлами такими как цинк, медь, никель и кобальт. Загрязнение свинцом и кадмием оценивается как сильное. На расстоянии 50 и 150 метров значения Кс не превышают значений категории «слабое загрязнение».
На втором участке наибольшие значения Кс зафиксированы на расстоянии 5 метров от КАД. Категория загрязнения варьировалась от слабой до сильной. На расстоянии 50 и 150 метров отмечается слабое загрязнение тяжелыми металлами.
На третьем участке по показателю Кс отсутствует загрязнение на расстоянии 150 метров от дороги. На расстоянии 50 метров отсутствует загрязнение такими металлами как свинец, кадмий, медь и кобальт.
По суммарному показателю загрязнения почвенный покров на всех участках относится к допустимой категории загрязнения.
Наибольшие концентрации выявлены на расстоянии 5 метров от дорожного полотна. Это объясняется тем, что большая часть тяжелых металлов, содержащихся в выбросах автотранспорта, оседает в пределах 5-10 метров от дороги.
Затем были определены концентрации примесей атмосферы на исследуемых участках. Среднесуточный мониторинг установил зависимость концентраций от времени суток. Так, трафик в городе достигает своего пика утром с 8:00 до 9:00 и вечером примерно с 16:00 до 19:30. В эти часы были зафиксированы максимальные концентрации примесей.
На протяжении пяти месяцев (май-сентябрь) еженедельно производился отбор проб атмосферного воздуха в период с 10:00 до 12:00. На основе полученных данных был рассчитан комплексный индекс загрязнения атмосферы. Наиболее близкие к кольцевой автодороге участки по комплексному индексу загрязнения атмосферы имеют высокий уровень загрязнения. По мере удаления от дорожного полотна уровень загрязнения от повышенного переходит к низкому.
Подводя итоги, можно сказать, что придорожная зона кольцевой автодороги Санкт-Петербурга испытывает высокую антропогенную нагрузку. Наибольшие концентрации загрязняющих веществ выявлены на расстоянии 5 метров от автодороги. Это объясняется тем, что большая часть токсикантов, поступающих с выбросами автотранспорта, оседает в пределах 5-10 метров от дороги.
По полученным данным были построены графики с средними концентрациями тяжелых металлов валовой и подвижной формы на всех исследуемых участках. Были зафиксированы превышения предельно допустимых концентраций валовой формы свинца, кадмия никеля и цинка на расстоянии 5 метров от кольцевой автодороги на всех исследуемых участках.
Концентрации подвижной форм тяжелых металлов не превышают предельно допустимую концентрацию.
Для оценки экологического состояния почвенного покрова были рассчитаны коэффициенты концентрации (Кс) и суммарный показатель загрязнения (Zc).
Результаты расчетов Кс показали, что почва на первом участке на расстоянии 5 метров слабо загрязнена тяжелыми металлами такими как цинк, медь, никель и кобальт. Загрязнение свинцом и кадмием оценивается как сильное. На расстоянии 50 и 150 метров значения Кс не превышают значений категории «слабое загрязнение».
На втором участке наибольшие значения Кс зафиксированы на расстоянии 5 метров от КАД. Категория загрязнения варьировалась от слабой до сильной. На расстоянии 50 и 150 метров отмечается слабое загрязнение тяжелыми металлами.
На третьем участке по показателю Кс отсутствует загрязнение на расстоянии 150 метров от дороги. На расстоянии 50 метров отсутствует загрязнение такими металлами как свинец, кадмий, медь и кобальт.
По суммарному показателю загрязнения почвенный покров на всех участках относится к допустимой категории загрязнения.
Наибольшие концентрации выявлены на расстоянии 5 метров от дорожного полотна. Это объясняется тем, что большая часть тяжелых металлов, содержащихся в выбросах автотранспорта, оседает в пределах 5-10 метров от дороги.
Затем были определены концентрации примесей атмосферы на исследуемых участках. Среднесуточный мониторинг установил зависимость концентраций от времени суток. Так, трафик в городе достигает своего пика утром с 8:00 до 9:00 и вечером примерно с 16:00 до 19:30. В эти часы были зафиксированы максимальные концентрации примесей.
На протяжении пяти месяцев (май-сентябрь) еженедельно производился отбор проб атмосферного воздуха в период с 10:00 до 12:00. На основе полученных данных был рассчитан комплексный индекс загрязнения атмосферы. Наиболее близкие к кольцевой автодороге участки по комплексному индексу загрязнения атмосферы имеют высокий уровень загрязнения. По мере удаления от дорожного полотна уровень загрязнения от повышенного переходит к низкому.
Подводя итоги, можно сказать, что придорожная зона кольцевой автодороги Санкт-Петербурга испытывает высокую антропогенную нагрузку. Наибольшие концентрации загрязняющих веществ выявлены на расстоянии 5 метров от автодороги. Это объясняется тем, что большая часть токсикантов, поступающих с выбросами автотранспорта, оседает в пределах 5-10 метров от дороги.