Расчет выбросов свинца и его соединений проведен по методике, предложенной в [1].
Мощность эмиссии свинца при данной среднесуточной интенсивности движения автомобилей определяется формулой [1]:
Рэ =Кп×Ко×mp×Кт×S(Gi×Pi×Ni)(1)
где Pэ – измеряется в мг/м в сутки,
Кп = 0,74 – коэффициент пересчета единиц измерения,
mp – коэффициент, учитывающий дорожные и автотранспортные условия, принимается по графику на рис. 4.2.1. «Рекомендаций…» [1] в зависимости от скорости движения, в нашем случае для расчетной скорости 60 км/час mp =1,27, для 80 км/ч (на КАД) - mp =1,0.
Ко = 0,8 – коэффициент, учитывающий оседание свинца в системе выпуска отработавших газов,
КТ = 0,8 – коэффициент, учитывающий долю выбрасываемого свинца в виде твердых частиц в общем объеме выбросов,
Gi – средний эксплуатационный расход топлива для соответствующей марки автомобиля,
Ni – среднесуточная интенсивность движения автомобилей соответствующей марки,
Pi – содержание добавки свинца в топливе, применяемом на автомобиле рассматриваемого типа.
В этилированном бензине марки А-76 расчетное содержание свинца принимается в количестве 0,17 г на кг топлива и для А-93 в количестве 0,37 г на кг топлива в соответствии с «Рекомендациями…» [1].
Уровень загрязнения свинцом поверхностного слоя почвы на различных расстояниях от проезжей части определяется по формуле:
Рс = Рп/(h×r),(2)
где Рс – уровень загрязнения почвы свинцом, мг/кг,
h – толщина почвенного слоя (в метрах), в котором располагаются
выбросы свинца, для пахотных земель принимается 0,2 м,
r - плотность почвы,
Рп – отложение свинца на поверхности земли (мг/м3), определяемое по формуле:
Рп = 0,4К1UvTpPэ, (3)
где К1 – коэффициент, учитывающий расстояние от проезжей части и принимаемый по таблице 4.2.1. «Рекомендаций…» [1],
Uv – коэффициент, зависящий от силы и направления ветров, принимается равным отношению площади розы ветров со стороны дороги, противоположной рассматриваемой зоне к общей площади,
Tp – расчетный срок эксплуатации дороги в сутках, принимается равным 7300 суток, что соответствует 20-летнему прогнозному сроку,
Pэ – мощность эмиссии свинца.
Расчет загрязнения почвы свинцом по рассмотренному алгоритму реализован с помощью программы MicrosoftExel, учитывая состав транспортного потока, рост его интенсивности на прогнозный 20-летний период и преимущественное направление ветров, причем плотность почвенного покрова принята равной 1,6 т/м3, а его толщина – 0,1 м..
Для проведения расчетов транспортная развязка была разделена на участки, причем коэффициенты Uv вычисляются для каждого участка отдельно. Соответственно этому разбиению в таблице 3 приведены результаты вычислений. Граница санитарно-защитной зоны (СЗЗ) определяется из условия не превышения ПДК.
Как видно из приведенных результатов, максимальные размеры СЗЗ наблюдаются к северу от КАД - 18 м., однако, санитарно-защитная зона по содержанию свинца не захватывает площади, занятые под жилую застройку и огороды.
2.2. Загрязнение атмосферного воздуха
Оценка загрязнения атмосферного воздуха в районе проектируемой транспортной развязки для КАД в п. Горская выполнена в соответствии с требованиями ОНД-86 [4] с использованием программы УПРЗА "Эколог" (версия 2.2).
При загрязнении воздушной среды следует исходить из сложившейся ситуации, учитывая фоновые уровни загрязнения, существующие локальные источники загрязнения и перспективы их изменения на прогнозный период. На основе этих данных возможно проведение осмысленных оценок, позволяющих определить вклад нового объекта (в данном случае - транспортной развязки КАД) в загрязнение атмосферы, определение порядка выполнения необходимых природоохранных мероприятий. В связи с этим далее последовательно рассмотрены вопросы, связанные с фоновыми концентрациями загрязняющих веществ, с оценкой воздействия движения по Приморскому шоссе, и далее с общим воздействием при эксплуатации развязки КАД, исходя из рассмотренных условий на 20-летний прогнозный период.
Фоновые уровни загрязнения атмосферы
В настоящее время качество воздушной среды в рассматриваемом районе удовлетворительное. Это подтверждают данные по фоновым уровням загрязнения, предоставленные ГУП "ГОСМЕТ" (письмо № 09-30/335ф от 22.06.99) и указанные в таблице 4. Поселок хорошо проветривается со стороны Финского залива. Однако можно отметить относительно повышенную запыленность воздуха, что обусловлено воздействием города и незавершенностью работ по строительству комплекса защитных сооружений от наводнений. Последняя причина будет устранена по окончании строительства этих сооружений.
Основным источником, определяющим современный уровень загрязнения воздуха другими компонентами, является трансграничный перенос вредных примесей, воздействие со стороны Санкт-Петербурга, а на локальном уровне - движение автомобильного транспорта по Приморскому шоссе. Последний источник является определяющим в части загрязнения воздуха поселка диоксидом азота, поскольку другие местные источники этого вещества в летний период отсутствуют, хотя в зимний период дополнительным источником диоксида азота служит печное отопление, осуществляемое в жилых постройках поселка.
Воздействие автомобильного транспорта, движущегося по Приморскому шоссе, сглаживается наличием достаточного количества зеленых насаждений (в том числе на разделительной полосе), а также приподнятым над шоссе положением основного жилого массива п. Горская. Целесообразно характер этого воздействия рассмотреть отдельно.
Расчет загрязнения атмосферы со стороны существующего транспортного потока на Приморском шоссе
Приморское шоссе пересекает поселок с севера на юг, проходя главным образом за пределами жилой застройки, которая располагается за линией железной дороги на небольшом возвышении. Шоссе имеет четыре полосы движения и разделительную полосу 12 м с двухрядной посадкой деревьев.
Как показали натурные наблюдения (20.04.99 и 24.05.99), интенсивность движения по шоссе, на сегодняшний день, составляет в среднем 1020 а/м в час, из них 70% легковых и 30% грузовых машин, в основном малотоннажных.
Расчет загрязнения воздуха производился для этой характерной интенсивности потока с целью выявить вклад Приморского шоссе в общую картину загрязнений. Для построения модели выполнена аппроксимация трассы вытянутыми прямоугольными площадными источниками, продольные оси симметрии которых совпадают с серединой проезжей части соответствующих направлений. Ширина площадных источников равна ширине проезжей части Приморского шоссе для соответствующего направления движения.
Расчет эмиссии загрязняющих веществ выполнен в соответствии с «Методикой определения выбросов автотранспорта для проведения сводных расчетов загрязнения атмосферы городов» [3], разработанной НИИ атмосферы (1999 г.). Согласно Методике определяются концентрации следующих загрязняющих веществ: диоксида азота, оксида углерода, сажи, углеводородов (бензин, керосин), диоксида серы, формальдегида, бенз(а)пирена, а так же аэрозолей соединений свинца. При вычислении эмиссии соединений свинца полагается, что только 10% карбюраторных автомобилей используют этилированный бензин. Такое ограничение принято исходя из того, что в Санкт-Петербурге и области запрещено использование этилированного бензина.
Вычисление распределения концентраций загрязняющих веществ выполнено по программе УПРЗА «ЭКОЛОГ». Мощность эмиссии площадного источника (параметр ГВС в программе УПРЗА «ЭКОЛОГ») определяется путем умножения погонной эмиссии q на соответствующую длину рассматриваемой площадки.
Основной жилой массив пос. Горская приподнят над уровнем Приморского шоссе на возвышенности высотой 6-8 м, что сказывается на пространственном распределении загрязняющих веществ. Это обстоятельство может быть учтено с помощью методики ОНД-86 [4 (Гл. 4)] и, соответственно, в программе УПРЗА «ЭКОЛОГ» путем введения поправочного коэффициента на рельеф местности. Для рассматриваемого участка Приморского шоссе этот коэффициент составляет h =1,2.
Как известно, наибольшую ширину санитарно-защитной зоны по загрязнению воздуха автомобильным транспортом дает диоксид азота, поэтому этому компоненту загрязнений при проведении ОВОС уделяется повышенное внимание.
Как показывают расчеты, влияние собственно Приморского шоссе на загрязнение приземной атмосферы диоксидом азота дает концентрации, равные примерно 0,5 ПДК (см. рис.4), что весьма близко к существующим фоновым концентрациям. Из последнего следует, что фоновые концентрации NO2 (см. табл. 4) определяются, прежде всего, движением транспорта по Приморскому шоссе. Сказанное дает основание в дальнейшем учитывать Приморское шоссе в общей расчетной схеме всей транспортной развязки с исключением его из фона.
Расчет загрязнения атмосферного воздуха в пос. Горская при функционировании транспортной развязки
Расчет загрязнения атмосферного воздуха при функционирующей транспортной развязке в пос. Горская выполнен в соответствии с методикой ОНД-86 [4], реализованной с использованием программы УПРЗА “ЭКОЛОГ”. В расчете учитываются все транспортные потоки, оказывающие влияние на качество атмосферного воздуха: Приморское шоссе, Кольцевая автомобильная дорога (КАД) с ветвями развязки, а также ул. Муромцева (с выходом на а/д Горская – Осиновая Роща ), обеспечивающая местное движение. Влияние железнодорожного транспорта не учитывается, поскольку путь электрифицирован. Указанные дороги располагаются в разных уровнях, а сама развязка имеет сложную пространственную конфигурацию, что накладывает дополнительные требования к построению расчетной модели. Следует отметить, что программа УПРЗА «ЭКОЛОГ» позволяет учесть эти особенности, и эта открывающаяся возможность реализована в представленных далее расчетах.