1.Что подразумевается под понятием «Экологическая безопасность объектов автомобильной дороги и придорожных территорий»?

Экологическая безопасность объектов автомобильной дороги и придорожных территорий - это такой экологический уровень, оцениваемый нормами ПДК, ПДУ и ПДВ, который не приводит к необратимым процессам в окружающей среде Экологическая безопасность заключается в защите природной среды от техногенных воздействий, и не наоборот.

2. Описать комплекс взаимоотношений автомобильный транспорт - окружающая среда.

Совместное функционирование транспортных средств (как материального выражения силы) и дороги (как выражения пути) создает по законам физики транспортную работу. В результате возникают неизбежные по законам термодинамики потери энергии при переходе от потенци­альной к кинетической проявляются в форме транспортных выбросов: тепло, вибрация, шум, вещественные отходы сгорания топлива и др.

Ущерб складывается из воздействий по трем направлениям: потребление ресурсов, загрязнение окружающей среды и негативные социальные последствия ( рис. 2). С экологической точки зрения загрязнение среды обитания представляет комплекс помех в экологических системах. Если уровень отрицательных воздействий превышает возможность организма к его само реабилитации, то это приводит к его гибели или угнетению. Возникновение помех в экологических системах может быть связано с внесением различных отходов (ингредиентное загрязнение), непроизводственными потерями энергии (параметрическое загрязнение), необратимыми изменениями естественных экологических систем (экологическое загрязнение).

4. Классификация загрязнения от автомобильных дорог по степени воздействия.

Загрязнение от автомобильных дорог по степени воздействия можно разделить на:

1. хроническое (постоянное) загрязнение - продуктами сгорания, истирания покрытия и шин, мусором, ГСМ возле пунктов технического обслуживания;

2. периодическое (сезонное) загрязнение - в зависимости от времени года - противогололедные соли, средства для борьбы с пылелобразованием).

3. случайное загрязнение - в результате аварий и т.п.

5. Предельный уровень антропогенных воздействий автомобильных дорог на окружающую среду.

Общий принцип экологических требований к дорогам представляется в следующем виде:

r.(t<t }<г .

i\ ~ ел ) ~ пуед

За период срока службы автомобильной дороги (/ел) величины антропогенных нагрузок от автомобильной дороги на окружающую среду (г ) не должно превышать предельных уровней

антропогенных нарушений \г^ г,ед ) •

Под допустимым антропогенным воздействием на окружающую природную среду понимают воздействие, которое не влияет на качество окружающей среды или изменяет природную среду в допустимых пределах, т.е. не разрушает существующую экосистему (и воздействие на человек). В зависимости от вида антропогенных воздействий в качестве (г„ ^ ) принимаются значения

предельно допустимых концентраций ПДК отдельных опасных видов загрязнения атмосферы, водоемов и почв и т.д., предельно допустимых выбросов ПДВ или временно согласованных выбросов ВСВ отдельных источников, загрязняющих окружающую среду, допустимых уровней шума и вибрации ПДУ, а также предельно допустимых экологических нагрузок ПДЭН на отдельные живые организмы, сообщества или экосистемы в целом.

6. Охарактеризовать основные принципы экологического нормирования.

Экологическая оценка состояния природной среды, в том числе придорожных территорий, проводится с использованием санитарно-гигиенических норм, в основе которых лежит критический предел воздействия данного вида загрязнителя на человека.

К этой группе относятся нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ (ПДК) в воздухе, почве и воде, а также нормативы предельно допустимых уровней ( ПДУ ) ⁸ воздействия радиации, шума, вибрации, электромагнитных полей. Предельно допустимая величина устанавливается с учетом порога действия загрязнителя. Допустимой признается такая концентрация загрязнителя, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного воздействия и не снижает его работоспособности, при этом нормирование устанавливается для наиболее ранимых групп населения. В настоящее время в России установлены нормы ПДК для всех известных загрязнителей (примерно для 1400 соединений в воде, 1300 в воздухе и 200 в почвах).

7. Экологическое нормирование ингредиентных загрязнителей.

Нормы на загрязнение атмосферы устанавливаются двумя показателями ПДК: среднесуточная,

длительное действие которой на организм человека не вызывает каких-либо патологических изменений или действий; максимально разовая, допускающая единовременное (разовое в пределах 20 - 30 мин.) воздействйе^боле^вьгсоких^^ровней загрязнения воздуха на человека. Для производственных предприятий нормируется загрязненность воздуха в рабочей зоне. Рабочей зоной

считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола ( площадки ), на которой находятся места постоянного ( работающий трудится непрерывно или находится более 50 % рабочего времени ) или временного пребывания работающих. Замеры уровней загрязнения воздуха проводят на высоте 1,5 м от поверхности, т.е. на уровне органов дыхания человека.

При наличии в атмосфере воздуха нескольких токсичных веществ их относительная суммарная концентрация не должна превышать единицы:

1

2 Cj / ПДК! ^1,

i=l

где С i - концентрация i - то вредного вещества в воздухе, мг/м³;

ЦД^ - предельно допустимая концентрация соответствующего вредного вещества, мг/м³.

При нормировании загрязнения водной среды различают два показателя ПДК. Гигиенический

ПДК вредного вещества в воде является нормой безопасного водопользования для человека - это максимальная концентрация не влияющая на здоровье человека и не ухудшающая условия водопользования. Установление данного ПДК связано с использованием лимитирующих показателей вредности (ЛПВ), которые подразделяются на три группы: санитарно-токсикологические, общесанитарные и органолептические (изменение органолептических свойств воды: запах, окраска, наличие пены, пленки на поверхности воды, привкуса). Рыбохозяйственная ПДК является критерием экологической безопасности самого водоема, водных биоценозов по отношению к вредному веществу.

8. Экологическое нормирование уровней параметрического и экологического загрязнения.

Допустимые величины уровней шума регламентированы в зависимости от времени суток (день с 7 до 23 часов и более жесткие требования в ночное время - с 23 до 7 часов утра ) и от характера территории (жилая застройка, производственные территории, курортные зоны и т.д.). Нормируемыми транспортного шума являются эквивалентный и максимальный уровни. Измерения уровня транспортного шума проводят на расстоянии 7,5 м от оси ближайшей полосы движения, на высоте 1,5 м от поверхности покрытия, шумомером в течении 30 мин., фиксируются как эквивалентный уровень шума транспортного потока, так максимальные и минимальные уровни от отдельных автомобилей.

Нормирование допустимых уровней вибровоздействия на человека производится с учетом амплитудно-частотного спектра. При этом оценка такого воздействия производится с учетом категории вибрации. Нормами предусмотрино 4 категории вибрации 1, 2, За и Зв в зависимости от характера источника вибрации и защищаемого объекта (субъекта). Категория 1 относится к нормированию транспортной вибрации, 2 и За для технологических источников вибрации, а Зв для работников умственного труда.

В естественных экосистемах расширение сети автомобильных дорог ведет к развитию автотуризма, к проникновению людей в ранее не доступные лесные ландшафты, к загрязнению водоемов и придорожной местности например, продуктами используемьши при эксплуатации автомобилей (масла, бензин, промасленные бумага и ветошь, расходные детали автомобилей и т.д.), нарушению нормальной жизнедеятельности животных и растительности (вытаптывание и повреждение растительности), уплотнению почв. Поэтому разработаны нормы ограничивающие нагрузку на природный комплекс. Предельно допустимая плотность людей на единицу площади в зависимости от типа леса и грунтовых условий местности колеблется от 12 до 50 человек на 1 гектар при кратковременном отдыхе, и от 4 до 18 при длительном.

При учете фактора радиационного загрязнения рассматривают уровень загрязнения строительных материалов, величину фонового уровня радиации, а также антропогенный уровень радиации. Оценку допустимого уровня радиационного излучения строительных материалов проводят с помощью показателя удельной эффективной активности, Бк/кг. Загрязнение воздушной среды - мощностью экспозиционной дозы, мкР/ч. Допустимое предельное облучение населения оценивается в бэрах.

9. Основные виды и характеристики загрязнителей атмосферного воздуха.

В состав отработавших газов автомобилей входит примерно 250 различных химических элементов и соединений. Все продукты сгорания делятся на две основные группы: токсичные (окись углерода, углеводороды, окислы азота, соединения свинца и т.д.) и нетоксичные ( выбросы азота, кислорода, водяного пара, двуокиси углерода и др.).

1. Окись углерода - СО. Ядовитый газ не имеющий запаха и цвета. Токсичность его обусловлена способностью соединяться с гемоглобином крови со скоростью в 200 раз большей, чем кислород, что приводит к кислородному голоданию. Длительность существования окиси углерода в атмосфере до превращения в двуокись от 2 месяцев до 3,5 лет. Существенного увеличения концентрации в атмосфере обычно не наблюдается вследствие рассеивания.

2. Углекислый газ - С02. Наиболее массовый продукт сгорания органического топлива. Содержание его не нормировано, а продолжительность нахождения в воздухе может составить 4 года. Относится к инертным нетоксичным газам. Углекислый газ снижает содержание в воздухе кислорода и тем самым уменьшает значения пороговых, и опасных для человека концентраций токсичных веществ, а также участвует в образовании «парникового эффекта».

3. Окислы азота - NOx. Окружающий нас воздух содержит в основном окись NO и двуокись азота N02 - наиболее устойчивые соединения. Сохраняются в атмосфере в течении 3-4 дней.

Основное действие оказывают азотная и азотистая кислоты, образующиеся непосредственно в дыхательных путях человека при соединении окислов азота с водой. Степень воздействия окислов на организм человека приблизительно в 10 раз сильнее воздействия окиси углерода. Токсичное воздействие окислов азота связано с разрушением озонного слоя земли, а также наличие окислов азота в атмосфере - одна из главных причин опасного явления -фотохимического смога.

При высоком содержании окислы азота действуют на нервную систему человека. Такое действие приводит к снижению реакции водителей и увеличению вероятности дорожно-транспортных происшествий.

Сходный механизм токсичного действия возникает и у растений, различных животных. Азотная кислота оказывает сильное агрессивное действие на металлы, в том числе и цветные.

4. Углеводороды - CnHm. В автомобильных выбросах представлены различньми низкомолекулярными соединениями - метан СН4, пропан CaHg, гексан СбНн, и высокомолекулярными соединениями, называемыми - альдегиды.

По характеру воздействия на организм человека различают две принципиально отличающиеся группы углеводородов: раздражающие и канцерогенные. Раздражающие оказывают наркотическое воздействие на центральную нервную систему (низкомолекулярные углеводороды).

Наибольшую опасность для человека представляют углеводородные соединения канцерогенной группы (вызывающие рак) - особенно 3,4-бензпирен (бенз (а) пирен). Канцерогенный бенз(а)пирен содержится в органической пыли, образующейся от истирания асфальтобетонных покрытий и автомобильных шин.

5. Сернистый газ - S02. В автомобильных выбросах присутствует в относительно небольшом количестве. Сернистый газ бесцветен, но имеет резкий раздражающий запах, ощущаемый при очень высоких концентрациях. Продолжительность существования не более 10 ч. Сернистый газ быстро превращается в серную кислоту, и хотя сернистый газ не ядовит, но в соединении с другими загрязнениями и влагой раздражает глаза, нос и горло, вредно влияет на легкие, убивает растения, вызывает коррозию металлов и уменьшает прозрачность атмосферы. Он участвует в образовании «кислотных дождей» - это вода с повышенным содержанием растворов серной и сернистой кислот. Сернистый газ характерен только для выбросов дизельных двигателей.

6. В состав выбросов ОГ включают «твердые частицы». Они разделяются на нерастворимые (твердый углерод, оксиды металлов, оксид кремния Si02, сульфаты, нитраты, др.) и растворимые в органическом растворителе (смолы, фонолы, карбоны, альдегиды и другие вещества). Твердые частицы в выбросах дизеля состоят на 70 % из нерастворимых частиц.

Основным компонентом нерастворимых веществ является сажа. Сажа сама по себе не относится к опасным токсичным веществам. Главная опасность сажи в том, что на поверхности ее частиц адсорбируются различные полициклические углеводороды, некоторые из них обладают канцерогенными свойствами. Как и любая мелкая пыль, сажа засоряет дыхательные пути и раздражает их. Попадая в легкие, она вызывает легочные заболевания.

7. Аэрозоли. Мелкие частицы размером в несколько микрон образуют аэрозоли и распространяются с газами на большие расстояния. При соприкосновении с канцерогенными веществами аэрозольные частицы сорбируют их на своей поверхности. Канцерогены, попадая внутрь организма, контактируют с живыми тканями и стимулируют образование злокачественных опухолей.

8. Тяжелые металлы. Для повышения октанового числа в бензин добавляют тетраэтилсвинец (CiH5)4Pb, в результате в атмосферу вместе с ОГ выбрасывается от 37 - 85 % соединений свинца, содержащихся в этилированном бензине.

Выбросы свинца отнесены к первому классу опасности. Свинец и его соединения действуют на все органы и системы организма, но особенно тяжелые изменения возникают в нервной системе, кроме того поражаются костные ткани и пищеварительная система.

Хотя в развитых странах производство этилированных бензинов со свинцовыми добавками практически прекращено, но в нашей стране контроль выбросов свинца все еще остается весьма актуальным.

10. Что такое «парниковый эффект» и какие из выбросов ОГ в нем участвуют?

Углекислый газ в наибольшей степени ответствен за явление, названное «парниковым эффектом». Выбросы отработавших газов транспортных средств, составляют пятую часть всех газов, вызывающих глобальные изменения климата вследствие возникновения парникового эффекта. Изменения климата приведут к умножению стихийных бедствий во всем мире, они распространятся на регионы, где ранее не происходили. Из-за усиления испарения запасы воды бу­дут истощаться, но участятся небывалые ливни и наводнения. Повышение уровня моря вследствие таяния полярных ледовых шапок потребует строительства гигантских новых сооружений для защиты от затопления низинных территорий. Сельское хозяйство будет страдать от засух и ливней. Изменятся границы распространения вечной мерзлоты. Биосистемы будут вынуждены приспосабливаться к изменениям влажности почвы, что вызовет сокращение биологического разнообразия планеты.