Охрана окружающей среды
методическая разработка на тему

ВВЕДЕНИЕ

        В программе предмета «Изыскания и проектирование автомобильных дорог и аэродромов» достаточное внимание уделяется вопросу охраны окружающей среды, водной среды, воздушной среды, водной среды, окружающей среды от воздействий шума.

Учитывая рост автомобильных перевозок и возрастающую роль автомобильного транспорта, программа предусматривает ряд мер по снижению уровня отрицательного воздействия автомобильных дорог на природную среду.

Решение этой проблемы потребует комплексного подхода и воздействия на различные объекты автомобильной системы, включая качество и техническое совершенствование автомобилей, состояние автомобильной дороги и её оснащенность соответствующими инженерными обустройствами, способы и методы содержания дорог, культуру поведения пользователей автодорог, качество используемого при дорожных работах оборудования, состояние системы контроля за воздействием на окружающую среду и наличие соответствующей нормативно – правовой базы.

Охрана окружающей среды

Учитывая комплексность и многогранность этой проблемы – охраны окружающей среды, её усиленное решение требует разработки специальной программы повышения экономической безопасности на транспорте, которая в части касающейся автодорог, должна обеспечивать выполнение следующих задач:

        - снижение шумового и эмиссии токсичных веществ транспортными средствами и дорожным оборудованием;

        - уменьшение пылеобразования и загрязнения прилегающих территорий;

- снижение загрязненности территорий стоков с автодороги и дорожных сооружений;

- уменьшение отрицательных воздействий от зимнего  содержания автодорог;

- сокращение влияния дорожного строительства на процесс эрозии;

- повышение эстетических требований к дорожным сооружениям.

Реализуя программу совершенствования и развития автодорог за счет улучшения их транспортно – эксплуатационного состояния позволяет сократить отрицательное воздействие дорог на окружающую среду. Однако складывающаяся ситуация требует принятия дополнительных мер:

- совершенствования конструкций дорожных покрытий для уменьшения шумового воздействия и пылеобразования;

- расширение применения эстакад, виадуков и тоннелей высоких насыпей и глубоких выемок;

- повышение требований к водоотводным сооружениям и конструкциям укреплений откосов для предотвращения водной эрозии, организации стока загрязненных вод с осуществлением при необходимости их очистки;

- разработки новых методов и способов зимнего содержания дорог, позволяющих уменьшить отрицательное влияние противогололедных материалов;

- последовательного перевода асфальтосмесительной установки на газовое топливо и совершенствование системы их выбросов;

- разработки методов очистки и измерений воздействия автодорог на окружающую среду;

- устройство сооружений, предотвращающих появление животных на дорогах и возможность их безопасной миграции через автомагистрали;

- уменьшение системы стеснения потоков  водопропускными дорожными сооружениями;

- создание дренажных и водоотводящих сооружений для предотвращения заболачиваемости прилегающих территорий;

- разработки типовых конструкций защитных сооружений;

- проведение экологической экспертизы дорожных проектов;

- организации научных исследований по данной проблеме

Реализация перечисленных выше мер, будет осуществляться путем:

- внесение корректив в нормативно – правовую базу;

- создание механизма экологической ответственности владельцев дорог и испольнителей дорожных работ за выполнением требований экологической безопасности.

Дальнейшее развитие этих вопросов найдет отражение в программе «Повышение экологической безопасности на транспорте».

Охрана воздушной среды

Предельная концентрация вредных или токсичных компонентов в воздухе устанавливается в качестве гигиенических норм, то есть с точки зрения непосредственной охраны здоровья человека и природы. Загрязнение окружающей среды токсичными компонентами отработанных газов приводит к большим экологическим потерям, так как токсичные вещества воздействуют на рост растений, что в свою очередь, способствует снижению урожая, потерям в животном мире.

В отработанных газах двигателя внутреннего сгорания содержится свыше 170 вредных компонентов. Непосредственную опасность для растений представляет двуокись серы, окислы азота, продукты фотохимических реакций и этилен. Накапливаясь в растениях, эти соединения создают так же опасность для людей и животных.

Загрязнение атмосферы происходит при выполнении большинства технологических процессов, связанных со строительством автодороги, вместе с искусственными сооружениями, а так же приготовлением материалов. Загрязнение окружающей среды во время строительства имеент временный характер и его суммарное воздествие оказывается меньше, чем в процессе эксплуатации автодороги.

Практически все технологические процессы по строительству автомобильных дорог вызывают выделение пыли, загрязняющей атмосферный воздух. Выделение пыли происходит при:

- разработке грунта и каменных материалов;

- транспортировании грунта и других сыпучих материалов;

- движением транспортных средств по временным грунтовым дорогам;

- укладка, разравнивание и уплотнение грунта каменных и других материалов;

- производстве и переработке дорожно – строительных материалов.

Ещё одним значительным источником загрязнения атмосферы является устройство дорожных одежд.

При устройстве дорожных одежд является:

- органические вяжущие материалы;

- смеси на их основе;

- средства ухода за покрытиями.

Для исключения загрязнения атмосферы пылью, превышающей предельно допустимые нормы, необходимо проводить мероприятия по пылеподавлению и снижению запыленности:

- уменьшить количество перевозок пылящих материалов;

- при разработке грунтов и каменных материалов необходимо организовать полив водой мест разработки;

- при погрузо – разгрузочных работах грунта и каменных материалов применять гидроорошения.

Токсичность отработанных газов двигателей можно уменьшить путем предупреждения образования токсичных компонентов при их нейтрализации. Для уменьшения степени влияния на придорожную полосу необходимо:

- выбор трассы дороги производить с учетом господствующих ветров;

- выбор плана и продольного профиля дороги производить с учетом минимальных энергетических затрат при движении транспорта;

- производить устройство зеленых полос с подветренной  стороны;

- производить возведение земляного полотна в невысоких насыпях.

Концентрация вредных выбросов в атмосферу существенно зависит от способа организации движения:

- обеспечения безостановочности движения;

- возможности достижения максимальной скорости транспортных средств.

Охрана  прилегающих  земель

Для сооружения 1 км земляного полотна современных магистральных дорог даже в слабопересеченной местности необходимо разработать и переместить 100 – 200 тысяч м3  грунта. Учитывая объективные ограничения отвода земель, особенно в сельскохозяйственных работах, технико – экономические соображения, разработку грунта стараются контролировать. Устройство сосредоточенных резервов приводит к резким изменениям рельефа.

Загрязнение придорожной полосы в процессе эксплуатации дорог проявляется в загрязнении почвы, придорожной растительности, поверхностных и грунтовых вод. Загрязнение главным образом происходит от: горючесмазочных материалов, продуктов истирания автомобильных шин и покрытий дорог, твердыми выбросами двигателей транспортных средств, пылью, мусором, оставляемыми выбросами. Часть этих выбросов оседает вблизи дороги. Загрязнение почв твердыми выбросами отмечается в полосе шириной до 300 м от полотна дороги.

Для восстановления нарушенного плодородного слоя должна быть осуществлена рекультивация земель.

Все работы по рекультивации производят в два этапа: техническим и биологическим. Причем работы механического этапа рекультивации выполняются организациями, осуществляющими строительство. Начинаются они в период строительства, реконструкции или ремонта автомобильных дорог, а заканчиваться должны не позже чем через год после окончания добычных работ в карьерах или резервах.

Техническая рекультивация выполняется непосредственно в процессе земляных работ или сразу же после освобождения временно занимаемых земель. Она включает снятие и хранение плодородного слоя почвы, вертикальную планировку нарушаемых земель, осушение, уплотнение и укрепление откосов, мероприятия по предотвращению водной и ветровой эрозии, нанесению плодородного слоя почвы и другое. Все эти работы не отличаются особой спецификой и поэтому производиться организацией, строящей дорогу.

Биологический этап включает: агрохимические мероприятия по восстановлению плодородного слоя нарушенных земель, а так же непосредственное возвращение земель к первоначальному виду. В некоторых случаях дорожно – строительные организации сами выполняют биологический этап рекультивации притрассовых боковых резервов и придорожной полосы в общем потоке проведения работ по укреплению откосов земляного полотна.

Рекультивацию притрассовых боковых резервов осуществляют по двум этапам:

- засыпкой привозным материалом с последующей укладкой на него плодородного слоя почвы;

- способом «сверху вниз», то есть поперечным грунта с прилегающей территории в резерв до достижения допустимого уклона рекультивации с последующей укладкой плодородного слоя почвы.

В общем виде набор работ по рекультивации нарушенных земель выглядит следующим образом:

- подготовка поверхности для снятия растительного слоя (уборка пней, кустарников, камней, предварительное рыхление);

- погрузка и транспортировка плодородных грунтов на рекультивируемую поверхность или временные отвалы;

- выполаживание (создание откоса с заданным уклоном, при котором возможна биологическая рекультивация);

- формирование рекультивационного горизонта (планировка рекультивационной поверхности);  

- биологическая рекультавация (посе многолетних трав, кустарников, лесных культур, повышение плодородия почв путем внесения удобрений).

Требования к рекультивационным работам:

- поперечные уклоны восстановленных рекультивацией земель должны обеспечить устойчивость земли против водной эрозии. Это требование может характеризовать допустимым уклоном рекультивации iд, численное значение которого зависит от степени подтвержености водной эрозии почв и длины (ширины) рекультивируемой полосы с заданным уклоном. Для большинства разновидностей почв можно принимать iд < 10% при ширине рекультивируемой полосы 10 – 30 м. Выбор этого параметра обусловлен создание наилучшего обеспечения сельскохозяйственных культур влагой для развития и роста. При рекультивации под лесонасаждения – не более 4º, под пастбища и сенокосы допускается уклон до 2º -  4º, при рекультивации под самозарастание до 20º - 25º. В «Руководстве» устанавливается величина уклона рекультивации 10º ( 1: 6) исходя из условий работы сельскохозяйственных машин. По другим данным уклон должен превышать 18%. При использовании рекультивируемых земель для сельскохозяйственных целей уклон не должен превышать 10 – 13%.

- Равенство урожайности приведенной рекультивированной земли и основного поля. Основным показателем является толщина плодородного слоя hз, которая должна быть не менее толщины плодородного слоя почвы основного слоя hо, то есть hз > hо.

- Максимальное удобство обработки земель под все виды сельскохозяйственных культур всеми видами сельскохозяйственных машин. Это требование характеризуется показателем ровности f < 5см (стрела прогиба при длине базы 4м).

- Соблюдение условий водно – теплового режима земляного полотна. При сельскохозяйственном направлении рекультивации основное внимание уделяется подготовке поверхности нарушенных земель и проведению агротехнических мероприятий, направленных на улучшение химических и физических свойств пород, повышению плодородия почв.

Охрана  водной среды

Источники загрязнения водоемов многочисленны и весьма разнообразны, кроме этого беспокойство вызывает и свойства загрязнителей (неразлагающиеся труднорастворимые, токсичные).

В дорожном строительстве технологическое загрязнение вод происходит при:

- производстве работ по сооружению земляного полотна;

- устройство дорожной одежды;

- устройстве искусственных сооружений;

- разработке резервов;

- разработке карьеров;

- производстве асфальтобетонной и цементобетонной смеси и другое.

Загрязнение воды проявляется в следующем:

- замутнение;

- изменение цвета;

- изменение вкуса.

Различают сточные воды трех видов:

- поверхностные сточные образуются в результате смывания дождевой, талой, поливочной водой различных примесей (песок, пыль, сажа, остатки растений, различные нефтепродукты и другое);

- производственные сточные воды, образуются в результате использования воды в технических целях.

На строительных площадках и в сточных водах дорожно – строительных предприятий основную долю механических загрязнений составляют:

- окислы кремния (песок);

- глиняные частицы;

- окислы железа;

- сажа;

- углеводы (бензин, дизельное топливо, масла, мазут, гудрон, деготь).

Химические загрязнители представляют собой:

- растворимые в воде составляющие горюче – смазочных материалов, растворителей, промывочных жидкостей, поверхностно – активных веществ;

- сульфаты и сульфиты металлов, тетраэтилсвинец.

Очистка сточных вод производится следующими способами:

- механическим;

- химическим;

- биологическим.

Выбор схемы очистки должен определяться степенью очистки, то есть условиями соблюдения в расчетном створе водоприемника, с учетом разбавления самоочищения нормальных требований, предъявляемых к качеству воды водных объектов, техническими возможностями реализации  того или иного варианта. Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод нерастворимых  и органических примесей. Как правило, она является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки сточных вод к химическим или биологическим методам очистки. В результате механической очистки обеспечивается снижение взвешенных веществ до 90%, а органических веществ до 20%.

Охрана  окружающей среды от воздействий шума

Применение в дорожном строительстве высокопроизводительного оборудования во многих случаях связано с распространением шума.

Наиболее высокие уровни шума наблюдаются при работе:

- транспорта;

- компрессорных установок;

- молотов;

- дробильно – сортировочного оборудования.

Шум дорожных машин при выполнении технологических процессов строительства дорог по спектральному составу является широкополосным с максимум энергии в области низких и средних частот, а по суммарному уровню значительно превышает допустимые нормы. При составлении проектов производства работ необходимо учитывать изменения уровня звука в зависимости от направления и скорости ветра, характера и состояния прилегающей территории, наличия звукоотражающих и поглощающих сооружений.

Снижение уровня шума достигается путем:

- устройства фундаментов под стационарно установленные машины и механизмы с изолирующими прокладками;

- применение звукоизолирующих кожухов для агрегатов или отдельных узлов;

- замена металлических деталей деталями из плассмасс;

- устройство звукоизолированных кабин для обслуживающего персонала;

- установка глушителей шума на выхлопные и всасывающие отверстия агрегатов;

- обработка несущих конструкций (балок, ферм) различными поглощателями шума.

Охрана  окружающей среды от воздействий вибрации

Вибрация возникает при работе машин и механизмов, имеющих неуравновешенные и несбалансированные вращающиеся органы или органы с движениями возвратно – поступательного и ударного действия. К такому оборудованию относятся:

-механизарованный инструмент;

- компрессоры;

- дробилки;

-асфальтоукладчики;

- скреперы;

- грейдеры;

- катки статического действия;

- виброкатки;

- виброоборудование для погружения свай.

Методы вибрационной защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.093 – 2008 могут быть коллективные и индивидуальные.

Коллективные методы защиты осуществляют двумя способами:

1. Путем ослабления вибрации в источнике её возникновения;

2. Уменьшением параметров вибрации на путях её распространения от источника вибрации.

Ослабление вибрации в источнике её возникновения производят за счет уменьшения действующих в системе переменных сил. Весьма эффективный метод снижения вибрации в источнике – исключение опасных режимов работы оборудования. При наличии контакта оператора с вибрирующим объектом передачу вибрации можно уменьшить, используя дистанционное управление, автоматический контроль и сигнализацию ограждения. Все перечисленные методы должны полностью исключить контакт оператора с вибрирующим объектом.

Ослабление вибрации на путях её распространения осуществляют следующими способами:

- вибропогащением, которое достигается увеличением массы агрегата или повышением её жесткости;

- вибропогашение осуществляется за счет увеличения потерь энергии в системе, что достигается применением вязких смазочных материалов, переводом механических колебаний энергий в другие виды энергии, такое как энергия электромагнитного поля, тепловая энергия и другие;

- виброизоляция заключается  в введении в колеблющуюся систему дополнительной упругой связи. Вибрация – это единственный способ уменьшить вибрацию, передающую на руки от ручного механизированного инструмента.

Основным показателем, определяющим качество любого типа вибрации является коэффициент эффективности виброзащиты, представляющей собой отношение значения перемещения (скорости или ускорения) защищаемого объекта до введения виброзащиты к значению этой же величины после её введения.

Охрана  окружающей среды при

возведении транспортных сооружений

Строительная площадка для ремонта моста выбирается, как правило, за пределами водоохраной зоны. Её местоположение должно быть согласовано с природоохранными организациями и оформлено специальным актом. Одновременно с природоохранными органами должны быть согласованы допустимые способы и сроки производства работ.

Сброс загрязненных вод, свалка мусора, стоянка автомобилей и строительство временных сооружений в пределах водоохранных зон на берегах рек запрещается.

Степень необходимой очистки, обеззораживания сточных вод в отстойниках устанавливается санитарно – техническим расчетом и должна соответствовать «Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» 2005г. скапливающиеся на дне отстойников осадки м плавающие материалы вывозят для уничтожения в местах, согласованные с местными органами санитарно – эпидемиологической службы и другими органами государственного надзора.

Сброс очищенных сточных вод в реку производят только с разрешения органов санитарно - эпидемиологической   службы.

Число временных подъездных дорог к объекту ремонта должно быть минимальным. При слабых грунтах пойм подъездные дороги следует устраивать на хворостяных настилах. Подъездные дороги такого типа следует устраивать также в целях сохранности такого покрова в лесотундровой зоне.

После прекращения эксплуатации временных подъездных дорог в пойменных зонах хворостяные выстелы  должны быть полностью разобраны и вывезены за пределы пойм.

Место и конструктивное решение временной переправы через реку (брод, паромная переправа, низководный, деревянный мост или понтонный мост) должны быть согласованы с органами рыбоохраны.

Ремонт мостов через рыбохозяйственные водоемы (реки, озера, пруды, водохранилища и их придаточные воды, которые используются или могут быть использованы для промысловой добычи рыбы) должно производиться с соблюдением закона «Об охране и использовании животного мира», а также «Положения об охране рыбных запасов и регулировании рыболовства в водоемах» и должно быть согласовано с органами рыбоохраны.

Отсыпку временных островков в местах ремонта русловых опор следует производить чистым песком при соблюдении допустимого содержания взвешенных частиц в воде по сравнению с природным.

При применении для инъекцирования каналов напрягаемой арматуры склеивания блоков полимерными составами на основе эпоксидных смол, должны быть применены меры, исключающие попадания полимерных материалов и растворителей в воды реки.

При строительстве и ремонте укреплений земляных сооружений на водотоках, а также водоотводных и оврагозащитных сооружений, необходимо предусматривать противопаводковые мероприятия, предотвращающие смыв и обвалы грунта в период дождей и паводков.

В процессе строительства и ремонта должен быть обеспечен контроль за выполнением следующих работ:

- удаление из русла реки песчаных остатков, отсыпанных на время сооружения и ремонта опор, с вывозом грунта на берега;

- очистка русла реки и пойм от  предметов;

- разработка временных сооружений на строительной площадке;

- планировка и рекультивация земель;

- благоустройство территории в местах грунтовых карьеров;

- планировка и рекультивации нарушенных земель с восстановлением кустарников и деревьев на территории строительства.

Ремонт мостов и труб в ледоопасных районах следует выполнять с сохранением установившегося на водотоке воднотеплового режима грунтов.

Неразрешается производить ремонт и перемещение по воде на мостовых переходах через водные объекты высшей и первой категории в период массового нереста, выклева и ската молоди рыб. На пойменных участках мостов, за пределами акватории, в этот период должны быть приняты меры по снижению шума выполняемых работ, в том числе шума механизмов и автомобилей.

Дорожные машины и оборудование

Дорожные машины и оборудование должны находиться на объекте только на протяжении периода производства соответствующих работ. Не допускается хранение на приобъектных площадках неиспользуемых, списанных или подлежащих ремонту в стационарных условиях машин или их частей и агрегатов.

Уровни загрязнения от дорожных машин, механизмов и транспортных средств не должны превышать установленных предельно – допустимых концентраций вредных веществ, а так же санитарных нормативов и требований безопасности при производстве.

Параметры применяемых машин в части состава отработавших газов, шума и других воздействий на окружающую среду в процессе эксплуатации должны соответствовать установленным стандартам, согласованными с санитарными органами.

При проведении технического обслуживания дорожных машин следует особое внимание уделять контрольным и регулировочным работам в системе питания зажигания и распределительному механизму двигателя. Эти меры  обеспечивают полное сгорание топлива, снижают его расход, значительно уменьшают выброс токсичных веществ.

Для всех видов автомобилей и машин с бензиновыми  двигателями объёмная доля окиси углерода в отработавших газах автомобилей должна соответствовать ГОСТ 17.2.2.03 – 2007.

Проверку соответствия содержания окиси углерода в отработавших газах, следует проводить на предприятиях, эксплуатирующих автомобилей после ремонтов или регулировки системы питания двигателя.

При необходимости в случаях превышения допустимого уровня звука для звукоизоляции двигателей дорожных машин целесообразно применять защитные кожухи и  капоты, применение резины, поролона и другое.

Заправка во всех случаях должна производиться только с помощью шлангов, имеющих затворы у выпускного отверстия. Применение для заправки ведер и другой открытой посуды не допускается.

На каждом объекте работы машин должен быть организован сбор отработанных и заменяемых масел и последующей отправкой на регенерацию. Слив масла на  растительный, почвенный покров запрещается.

Дорожно – строительные материалы

Состав и свойства всех материалов, применяемых при выполнении дорожно – строительных и ремонтных работ,  должна на момент их использования соответствовать указанным в проектной документации стандартам, техническим условиям и нормам.

Основными условиями минимального загрязнения окружающей среды при приготовлении дорожным материалов является выполнение технологических правил, соответствие исходного сырья и топлива, установленным для данного процесса требованиям, соблюдение производственной дисциплины.

При хранении материалов инертного состава должны быть приняты меры для предотвращения размыва ливневыми и талыми водами. Это достигается складированием  на возвышенных площадках с уплотненной или защищенной покрытием поверхностью, вертикальной планировкой территории, устройством нагорных и водоотводных канав по периметру площадки для хранения.

Хранение материалов, активно взаимодействующих с водой следует осуществлять только в специальных складах под крышей или более предпочтительно в герметических емкостях с механизированной погрузкой и разгрузкой.

Хранение органических вяжущих должно осуществляться в специально закрытых хранилищах ямного типа или в герметических емкостях. Хранение органических вяжущих в открытых ямах и емкостях не допускается.

При подземном хранении веществ и материалов, захоронении в согласованном с органами  Госнадзора порядке вредных веществ и отходов производства должны предусматриваться меры, исключающие их распространение за пределы отведенных для этих целей мест и проникновение в подземные и поверхностные воды.

Погрузку и выгрузку пылящих материалов следует производить механизарованно. Ручные работы с этими материалами допускаются как исключение при принятии соответствующих мер против распыления.

Противопожарная безопасность

При необходимости подогрева материалов, воды, как правило следует использовать тепловое оборудование централизованного питания, что обславливает меньшие затраты топлива и меньшее загрязнение атмосферы.

Применение открытого сжигания горючих материалов в целях теплообразования или ликвидации отходов допускается как исключение в разовом  порядке с разрешения вышестоящей организации. Категорически запрещается применение открытого огня для разогрева органических вяжущих, мастик, полимерных материалов и других горючих веществ.

Заправка дорожных машин топливом должна производиться в специально выделенном месте, оборудованном средствами и инвентарем противопожарной безопасности.

При приготовлении и применении горячих материалов не должны допускаться к работе машины с неисправленными или неотрегулированными двигателями.

Производство сварочных работ при изготовлении конструктивных элементов должно осуществляться в специально отведенных дорожных местах, оборудованных настилом и другими средствами, исключающими возгорание горючих веществ и материалов, а так же средствами пожаротушения.