Практическая работа № 4
Способы снижения негативного воздействия на окружающую среду поверхностных стоков с автомобильных дорог
Цель работы
Изучение существующих в России и за рубежом мероприятий по очистке стоков с поверхности автомобильных дорог и мостовых сооружений.
Общие сведения
В крупных городах и на внегородских скоростных автомобильных дорогах поверхностный сток представляет собой значительные объемы загрязненных вод, которые чаще всего без очистки, отводятся в понижения рельефа с последующим их рассеиванием, что противоречит не только требованиям охраны природы, но и условиям сохранения экологического баланса, так как стоки в своем составе имеют большое количество веществ различной химической и органической природы, которые помимо загрязнения способны вызывать эрозию на откосах земляного полотна, оползни и изменение гидрологического режима.
Одним из способов снижения негативного воздействия загрязненных поверхностных стоков с автомобильных дорог на прилегающую территорию и водные объекты является своевременный организованный сбор поверхностных сточных вод в систему водоотвода с их последующей очисткой. При этом вопрос о применении очистных сооружений необходимо решать с учетом целого комплекса показателей таких как: физическое состояние, состав, структура и консистенция загрязняющих веществ поверхностного стока; природно-климатических, геологических и гидрологических характеристик; а также выбранной системы водоотвода, надежности сопряжения с ней сооружений очистки стоков и эффективности функционирования как водоотводных, так и очистных конструкций.
ПРЕВЕНТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ЛИВНЕВЫХ И ТАЛЫХ СТОКОВ
С ПОВЕРХНОСТИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Разрабатываемые на стадии проектирования и проводимые в период эксплуатации мероприятия, направленные на снижение отрицательного воздействия на окружающую среду дорожно-мостовых объектов, являются наиболее эффективными.
Эти мероприятия, которые носят название превентивных, направлены на сбор и снижение количества загрязняющих веществ непосредственно на поверхности проезжей части автомобильной дороги или мостового полотна и не требуют выполнения строительных работ и отведения дополнительных территорий
К превентивным очистным мероприятиям относятся:
– организованный сбор загрязненного стока в продольных водосборных лотках и предбордюрном пространстве и отведение его по водосбросным откосным лоткам на очистные сооружения;
Сбор поверхностных вод с покрытия проезжей части дорожного и мостового полотна с использованием лотковых и бордюрных конструкций, выполняющих функцию водосборного канала, позволяет уменьшить площадь распространения загрязненного стока. По откосным водосбросным лоткам сток отводится в водоперепускные конструкции и на очистные сооружения, что позволяет избежать подтопления и засорения проезжей части, а также эрозии откосов земляного полотна.
– контроль за эрозией откосов земляного полотна и прилегающей территории, своевременные очистка и восстановление водоотводных канав, обочин и откосов земляного полотна автомобильной дороги;
– удаление мусора и очистка элементов водоотводных систем;
Удаление мусора, очистку элементов водоотводных систем, восстановление геометрических параметров кюветов, обочин, конструкций укреплений откосов земляного полотна необходимо производить в течение всего года, так как выполнение этих мероприятий является необходимым условием функционирования дорожного водоотвода. Данные мероприятия позволяют своевременно собирать и отводить поверхностные стоки, избегать затопления проезжей части и возникновения перебоев в движении транспортных средств.
– очистка поверхности проезжей части;
Регулярная очистка поверхности проезжей части автомобильной дороги позволяет снижать содержание загрязняющих веществ в поверхностном стоке, однако ее проведение возможно только в городах с применением современных уборочных машин.
– своевременный и качественный ремонт дорожного покрытия и систем водоотвода;
На участках разрушения дорожного покрытия и обочин аккумулируются загрязняющие вещества, которые приобретают наибольшую подвижность во время дождя. Своевременный ремонт дорожного покрытия и обочин позволяет снизить количество загрязнения в поверхностных стоках, однако при его проведении необходимо соблюдать ряд правил.
Например, при выполнении работ по нарезке швов в цементобетонном дорожном покрытии, ремонте обочин, заделке трещин асфальтобетонного покрытия от нарезания материалов покрытия дисковой пилой образуется крошка. Эта крошка, объединяясь с водой для охлаждения пилы, образует суспензию, которая попадает в поверхностные сточные воды. В том случае, если ремонтные работы ведутся в непосредственной близости от входного отверстия водоотводного сооружения, необходимо полностью исключить попадание в него загрязненных стоков путем устройства преград или отведения сточных вод в специально устроенную инфильтрационную траншею.
– контроль за применением противогололедных материалов;
– предотвращение сброса снега с покрытия проезжей части в водоемы и на их замерзшую поверхность;
С целью снижения негативного воздействия на окружающую среду при распределении противогололедных материалов, в состав которых входят химические элементы, необходимо применять отрегулированное оборудование и руководствоваться требованиями нормативных документов при расчете необходимого объема реагентов. Кроме того, на участках вблизи водных объектов следует устанавливать специальные барьеры, исключающие попадание противогололедных материалов в водоемы, а также снижать скорость движения снегоочистителей, удаляющих снеговой покров с антиобледенителями
Существенно улучшить экологическую ситуацию и обеспечить применение оптимального количества противогололедных материалов могут специализированные прогнозы, в состав которые входят метеорологическая информация, данные о температуре дорожного покрытия, его состоянии, интенсивности движение автомобилей и др. Такие прогнозы разрабатываются на основе статистической информации о состоянии дорожного покрытия и погодных параметрах, получаемой с помощью автоматических дорожных метеостанций.
– применение наиболее экологически безопасных материалов дорожной разметки, соблюдение технологического регламента при ее нанесении и др.
Превентивные мероприятия необходимо проводить регулярно на всех автомобильных дорогах и мостовых переходах независимо от наличия специальных очистных сооружений.
ОЧИСТКА СТОКОВ С ПОВЕРХНОСТИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
С ПОМОЩЬЮ СПЕЦИАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Загрязнения поверхностных стоков с автомобильных дорог разделяются по физическому состоянию (нерастворимые, коллоидные, растворимые) и по составу (минеральные: песок, глина, минеральные соли, кислоты, щелочи и т.д.; органические: нефтепродукты, ПАВ и т.д.)
Нерастворимые вещества загрязнения присутствуют в сточных водах в виде грубой суспензии с размером частиц более 100 мк и в виде тонкой суспензии или эмульсии с размером частиц 100–0,1 мк. Коллоидные вещества в сточных водах имеют размеры частиц 0,1–0,001 мк.
По структуре и консистенции осадок, выпадающий из поверхностных сточных вод, может быть зернистым, когда частицы имеют более или менее гладкую поверхность и выпадают на дно независимо друг от друга с постоянной скоростью (песок, пылеватые частицы), и хлопьевидным, когда частицы имеют слизистую поверхность и по мере выпадения соединяются друг с другом.
В зависимости от вида и структуры загрязнения поверхностных стоков с поверхности автомобильных дорог и мостовых сооружений в настоящее время на территории России и зарубежных стран существуют следующие мероприятия по очистке стоков: механическая очистка, химическая очистка, физико-химические методы очистки, биохимические методы очистки и др.