1. Расчет и оценка уровня загрязнения почв вдоль автодорог

1.1. Исходные данные

Выполнить расчет и оценку уровня загрязнения придорожных земель выбросами свинца и  выбрать защитные мероприятия по уменьшению ширины их распространения в условиях:

1.     Реконструкции дороги III категории по нормативам I категории;

2.     В случае отказа от реконструкции.

Исходные данные к заданию

Расчетные период эксплуатации дороги 20 лет (7300 суток); исходя из розы ветров коэффициент φ = 0,7; фоновое загрязнение отсутствует; тип земель – пахота с параметрами h = 0,2 метра и р = 1600 кг/м³; сельхозугодия начинаются на расстоянии 50 метров от внешней кромки проезжей части автодороги, а ширина проезжей части одного направления автодороги I категории составляет 11,25 м.

Решение:

1.2. Определение эмиссии свинца

Определим мощность эмиссии свинца Р_э, мг/м в сутки, по формуле:

,

где К_п = 0,74 – коэффициент пересчета;

m_р – коэффициент, учитывающий дорожные условия, равен  примерно 1,8 при средней скорости движения 75 км/ час;

К_Т =0,8 коэффициент, учитывающий долю выбрасываемого свинца в виде твердых частиц в общем объеме выбросов;

К₀ = 0,8 – коэффициент, учитывающий оседание свинца в системе выпуска отработавших газов автомобиля;

G_i – средний эксплуатационный расход топлива для данного типа автомобилей (G₁ = 0.11; G₂ = 0.16; G₃ = 0.33; G₄ = 0.34; G₅ = 0.37 л/км);

N_i – среднесуточная интенсивность движения автомобилей данного типа (N₁ = 2000; N₂ = 200; N₃ = 200; N₄ = 1200; N₅ = 400 авт/сут);

Р_i = 0,17 г/кг – содержание добавки свинца в топливе, применяемом в автомобиле данного типа, г/ кг (Р₁ = 0,17 г/кг; Р_2-5 = 0,37 г/кг).

Отсюда,  Р_э = 0,74 * 1,8 * 0,8 * 0,8 (0,11 * 2000 * 0,17 + 0,16 * 200* 0,37 + 0,33 * 200 * 0,37 + 0,34 * 1200*0,37 + 0,37 * 400 * 0,37) = 0,85 * (37,4 + 11,84 + 24,42 + 150,96 + 54,76) = 237,5 мг/м * сут.

1.3. Расчет отложений свинца

Рассчитаем величину отложения свинца на поверхности земли Р_п, мг/м², по формуле: , где К_l = 0,03 – коэффициент, учитывающий расстояние от края проезжей части;

φ – коэффициент, зависящий от силы и направления ветра, принимается равным отношению площади розы ветров со стороны дороги, противоположной рассматриваемой зоне, к общей ее площади;

Т_р – расчетный срок эксплуатации автодороги в сутках (7300 суток);

F – фоновое загрязнение поверхности, мг/м² – отсутствует по условию.

 При варианте реконструкции автодороги по нормативам I категории расчет Р_п ведется для каждой полосы отдельно:

Эмиссия свинца Р_э для каждой полосы равна 118,75.

 Р_п1 = 0,4 * 0,03 * 0,7 * 7300 * 118,75 = 7281,75 мг/м².

Для полосы (2): Р_п2 = 0,4 * 0,02 * 0,7 * 7300 * 118,75 = 4854,5 мг/м².

Итоговая сумма отложений свинца равна Р_п1 + Р_п2 = 7281,75 + 4854,5 = 12136,25 мг/м².

1.4. Расчет УЗП свинца

Рассчитаем УЗП свинцом Р_с, мг/кг, на различном расстоянии от края проезжей части автодороги по формуле:

, где h – толщина почвенного слоя, м, в котором распределяются выбросы свинца, h = 0,2 метра;

р – плотность почвы, кг/м³; р = 1600 кг/м³.

Отсюда Р_с1 = 7281,75 / 0,2*1600 =  22,75 мг/кг.

Р_с2 = 4854,5 / 0,2*1600 =  15,17 мг/кг

Построим график загрязнения придорожной зоны свинцом для условия реконструкции автодороги.

 

Как видно из графика ПДК  не превышен в области проезжей части. На расстоянии 50 метров находятся сельскохозяйственные угодья, поэтому необходимо предусмотреть мероприятия по снижению концентрации свинца.

Можно насадить два ряда деревьев с кустарником на газоне 20 м. Это снизет уровень загрязнения на 30% или с 22,75 до 15,9.

Построим график загрязнения придорожной зоны свинцом для условия отказа от реконструкции

 

              

Как видно из графика ПДК  не превышен в области проезжей части. Несмотря на то, что на расстоянии 50 метров находятся сельскохозяйственные угодья, в виду низкой величины загрязнения не обязательно проводить мероприятия по снижению концентрации свинца.

2. Вывод

В обоих вариантах: рекунструкция автодороги и отказ от реконструкции, уровень загрязнения не достигает ПДК.

Р_с1 =  22,75 мг/м³. Р_с2 = 15,17 мг/м³.

Р_п1 = 7281,75 мг/м². Р_п2 = 4854,5 мг/м².

Р_э = 237,5 мг/м * сут.

Поэтому нет необходимости проводить меропириятия по предохранению или снижению концентрата свинца в придорожной зоне.