- Стан атмосферного повітря
- вплив шуму
- моніторинг захворюваності
- Моніторинг водних об'єктів і очисних споруд
- Забруднення грунтового покривив
- Віктор Пшенін
анотація
На прикладі двох найбільших швидкісних автомобільних доріг Санкт-Петербурга розглядаються актуальні питання захисту навколишнього середовища в процесі будівництва, які вирішуються засобами екологічного моніторингу. Обґрунтовується доцільність проведення екологічного моніторингу, а також вказується на необхідність розробки нормативних документів, які враховують особливості проведення екологічного моніторингу при дорожньому будівництві.
Сьогодні екологічний моніторинг є загальноприйнятим і поширеним інструментом, що дозволяє підтримувати якість навколишнього середовища при будівництві великих автомобільних доріг. Однак так було не завжди, і визнання необхідності проведення екологічного моніторингу склалося в результаті тривалої і копіткої роботи, що дозволила накопичити необхідний досвід, створити основу для відповідних нормативних і методичних обґрунтувань.
Першим великим об'єктом дорожнього будівництва, на якому повномасштабно проводилися роботи з екологічного моніторингу, стала Кільцева автомобільна дорога навколо Санкт-Петербурга (КАД).
Будівництво КАД почалося в 1998 році і тривало по чергах понад десяти років. Сьогодні важко уявити життя міста без цієї найважливішої швидкісної дороги, що забезпечує зв'язок між віддаленими районами міста і пропуск транзитного транспорту. Проектна інтенсивність руху на цій дорозі, розрахована на 2020 рік, давно перевищено, і вже кілька років обговорюється необхідність будівництва другої кільцевої дороги. Однак початок будівництва дороги було зустрінуте у багнети значною частиною населення, яке проживає на територіях, прилеглих до КАД. Основою повного несприйняття та опору будівництва стали екологічні аргументи. До справи підключилися численні екологічні громадські організації та засоби масової інформації, які малювали в збудженому свідомості громадян жахливі картини деградації природи, зростання захворюваності і смертності населення на суміжних територіях. У цих умовах екологічного моніторингу, який був передбачений проектними рішеннями і закріплений позитивними висновками санітарної та екологічної експертизи, безсумнівно, призначалася важлива роль.
Протягом всього періоду будівництва КАД екологічний моніторинг здійснювався силами ЗАТ «Екотранс-Дорсервис» - організацією, що має акредитовані лабораторії і необхідні кошти вимірів. Слід зазначити, що роботи з моніторингу, ледь розпочавшись, мало не припинилися, оскільки були відсутні належні підстави для їх фінансування. Однак згідно з непорушним вимогу Європейського банку реконструкції та розвитку, який взявся кредитувати будівництво КАД, моніторинг після невеликої перерви був продовжений і здійснювався до самого закінчення будівництва.
Систематичні спостереження за параметрами навколишнього середовища велися поблизу споруджуваних, а згодом і експлуатованих ділянок дороги. Контролювалися параметри стану повітря, водних об'єктів, ґрунту, а також рівень шуму. Найважливішою складовою моніторингу став контроль за станом здоров'я населення на найближчих до КАД територіях, який проводився протягом шести років і дозволив дати прямі і переконливі відповіді критикам проекту, залякували населення згубним впливом КАД на здоров'я.
Багаторічний досвід проведення моніторингу навколишнього середовища близько КАД дає підстави підвести основні підсумки цієї багато в чому пионерной і масштабної для дорожньої галузі роботи і проілюструвати на прикладах необхідність моніторингу для вирішення різноманітних природоохоронних проблем, що виникають в процесі будівництва.
Стан атмосферного повітря
Всупереч розхожій думці про те, що зростання автомобільного парку і будівництво доріг веде до істотного погіршення якості атмосферного повітря, результати як державного (на численних постах спостереження в Санкт-Петербурзі), так і локального моніторингу власне близько КАД свідчать, що загрози екстремального забруднення повітря з -за діяльності автомобільного транспорту, про яку так люблять говорити громадські екологи, неспроможні, необґрунтовані і їх насправді не існує.
Реальну обстановку демонструють графіки зростання автомобільного парку міста і середньорічних концентрацій діоксиду азоту (NO2) і оксиду вуглецю (СО) за останні тринадцять років (рис. 1). Діоксид азоту обраний в якості індикатора, як речовина, що визначає в цілому по місту забруднення атмосферного повітря і характерне для викидів автомобілів. Якщо автомобільний парк за аналізований період істотно виріс, то концентрації основного забруднювача міського повітря - діоксиду азоту - мають досить стабільні показники в районі середньодобових ГДК останні п'ять років. Така ситуація пояснюється істотним поліпшенням екологічної якості автомобілів, введенням в 2005 році спеціального технічного регламенту, що регулює викиди автомобілів, і в 2008 році технічного регламенту, який встановлює вимоги до якості автомобільного палива.
Мал. 1. Зміна автомобільного парку і середньорічних концентрацій NO2 і CO в Санкт-Петербурзі за період 2001-2014 рр.
Необхідно враховувати, що середні концентрації по місту ще не характеризують локальних сплесків забруднення атмосферного повітря, які спостерігаються біля автомобільних доріг. Тому більш точно описують ситуацію результати вимірювань близько найбільших міських магістралей. Для Санкт-Петербурга такий магістраллю є КАД. Результати довготривалих вимірювань концентрацій відображені на рис. 2. Як приклад обраний найбільш складна ділянка дороги, розташований на підході до мостового переходу через Неву, де до дороги найближче підходить житлова забудова. Район, де проводилися вимірювання, прийнято вважати екологічно неблагополучним через велику кількість великих промислових підприємств, а жителі району свого часу проявили найбільше неприйняття дороги в процесі обговорення проекту. Перша черга мостового переходу була запущена в експлуатацію в 2004 році, а повністю міст відкритий в 2008 р Представлені результати вимірювань охоплюють період спільного впливу будівельних робіт і експлуатації дороги. На гістограмі (рис. 2) представлені найбільші з показники повинні розраховуватися за місяць концентрацій. Дані за жовтень-листопад 2008 р відповідають пуску моста на повний розвиток. Результати вимірювань свідчать, що ніякої загрози надмірного забруднення повітря ні при будівництві, ні при експлуатації дороги не спостерігалося.
Мал. 2. Концентрації NO2 і CO в частках ПДКм.р. в атмосферному повітрі в районі Запорізької вул., д.9 при будівництві та експлуатації КАД в період 2006-2008 рр. (Відстань від проїзної частини 50 м)
вплив шуму
Шум є основним негативним фактором впливу, а на відкритому незабудованій просторі поширення наднормативних рівнів шуму від КАД в нічний час досягає 1 км. З огляду на це, в проекті були передбачені необхідні шумозахисні заходи - встановлено велику кількість акустичних екранів, виконано шумозахисне скління потребують захисту житлових приміщень. Проведений акустичний моніторинг в цілому підтвердив правильність і достатність вжитих проектних рішень. У кількох епізодах він допоміг прийняти необхідні коригуючі рішення.
Неодноразово питання про шум з боку КАД були предметом судових розглядів, і наявність матеріалів акустичного моніторингу, а разом з тим і накопичений досвід, розуміння природи акустичної обстановки в районі дороги, як правило, дозволяли доказово відхиляти необгрунтовані позовні претензії. Крім того, великий фактичний матеріал, його аналіз дозволили уточнити ряд методичних розрахункових положень щодо захисту від шуму, а також протестувати цілий ряд програм з побудови шумових карт, що з'явилися в останні роки. Зібрано також великий фактичний матеріал за рівнями шуму, виробленого при різних технологічних процесах в ході будівництва дороги і штучних споруд, що за відсутності будь-яких методичних рекомендацій щодо розрахунку шуму при будівництві є вельми корисну і необхідну для природоохоронного проектування базу даних.
Для прикладу на рис. 3 представлена шумова карта для ділянки КАД і перетинає дорогу шляхопроводу в районі Челябінської вулиці. Карта побудована за допомогою програми ExNoise. Моніторинг рівнів шуму, що проводиться тривалий час на цій ділянці, дає можливість зіставити теоретичні розрахунки з експериментальними даними і перевірити спроможність використовуваних при проектуванні модельних розрахунків. Ці зіставлення представлені в таблиці 1 (розрахунки і виміри виконані С.Б. Марковим).
Мал. 3. Карта шуму, розрахована за допомогою програми ExNoise. Джерелами шуму є КАД, вулично-дорожня мережа близько житлової забудови і залізниця. На карті вказані розрахункові значення еквівалентних рівнів шуму Lекв, дБА
Таблиця 1 демонструє позитивні результати для поста аналізу, виконаного завдяки проведенню моніторингу рівнів шуму. Відмінності між проектними розрахунками і фактичною акустичної ситуацією цілком прийнятні і свідчать про правильність прийнятих в проекті розрахункових моделей і їх чисельної реалізації.
моніторинг захворюваності
Ця складна і по-своєму безпрецедентна частина роботи дозволила спростувати численні інсинуації з боку екологічно збудженої частини громадськості і засобів масової інформації з приводу неодмінного зростання захворюваності і смертності в зв'язку з можливим погіршенням екологічних умов в районі майбутньої дороги. Робота виконувалася силами Центру гігієни і епідеміології в м Санкт-Петербург в період з 2002 по 2007 рік. Для аналізу уздовж дороги було виділено кілька ешелонів житлової забудови шириною до 1 км. Обрані поліклініки, що обслуговують місцеве доросле населення і дітей. Зібрано та опрацьовано дані з різних видів захворюваності дитячого та дорослого населення по виділених ешелонів, прилеглим до дороги, в середньому по обслуговуючим поліклінікам і по району в цілому.
Основна увага приділялася дитячої захворюваності на увазі того, що дитячий контингент не схильний до таких істотно впливає на здоров'я факторів, як шкідливі звички і професійні умови, і більш чутливо реагує на мінливі умови навколишнього середовища. Звичайно, такі фактори, як різні погодні умови, помітно впливають на здоров'я дітей, виключити не представлялося можливим.
З великого масиву фактичного матеріалу для ілюстрації обстановки на рис. 4 обрані дані з дитячої захворюваності все в тому ж неблагополучному Невському районі.
Мал. 4. Загальна захворюваність і хвороби органів дихання (БОД) дитячого населення в Невському районі близько споруджуваної КАД і в середньому по району
Отримані як в Невському, так і в інших семи районах міста дані свідчать про те, що в ешелонах житлової забудови, розташованих близько до КАД, вплив дороги на захворюваність як дорослого, так і дитячого населення за різними нозологічними формами відсутня.
Моніторинг водних об'єктів і очисних споруд
Кільцева дорога перетинає безліч водних перешкод та на виконання вітчизняних нормативних вимог для їх захисту від забруднення оснащена великою кількістю очисних споруд як заводського виготовлення, так і здебільшого гідроботанічні ставками (ГБП). Протягом всього періоду будівництва і подальшої експлуатації їх моніторингу приділялась значна увага. Акцент в дослідженнях був зроблений на нафтопродуктах, зважених речовинах і важкі метали. Відбори проб здійснювалися на вході і виході очисних споруд, на ділянках водотоків вище і нижче за течією відносно випусків стічних вод. Всього на дорозі (її сухопутної частини) встановлено близько 250 очисних споруд, що є безпрецедентним і вимушеним кроком в практиці дорожнього будівництва (в середньому по дві споруди на 1 км дороги) з метою виконання надмірних непродуманих вимог природоохоронного законодавства.
Особлива увага приділялася працездатності ГБП. У процесі досліджень під час дощу відбиралися також стічні води безпосередньо з дорожнього полотна. Характерні результати таких досліджень представлені в табл. 2.
Вони показують, що середня концентрація нафтопродуктів в дощовому стоці безпосередньо з дорожнього полотна становить 3,2 мг / л. Діапазон вимірюваних концентрацій нафтопродуктів знаходився в межах від 0,26 до 13,0 мг / л, медіана для ряду спостережень становить 1,65 мг / л. Зазначені величини істотно нижче рекомендованих у використовуваних досі застарілих методичних документах. Одночасно проводяться під час дощів дослідження концентрацій нафтопродуктів на вході і виході ГБП показали, що вода в значній мірі очищається від нафтопродуктів у міру добігання до очисних споруд по кюветах. Це характерно і для таких інтегральних показників забруднення, як ГПК (хімічне споживання кисню) і БСК5 (біологічне споживання кисню за 5 днів). Зразкове сталість відносин змісту ГПК і свинцю до зважених речовинах, продемонстроване в табл. 2, свідчить про те, що ці параметри, мабуть, обумовлені специфічним хімічним складом зважених речовин.
Дані з моніторингу зіграли значну роль в гучному в 2009-2010 роках справі про забруднення петергофских фонтанів. У цей період завершувалося будівництво західної ділянки КАД, який на одній з ділянок перетинає Старо-Петергофський канал, що подає через систему ставків воду до знаменитих Петергофським фонтанів. У 2009 році в воді, що надходить на фонтани, виявилося надмірна кількість зважених речовин, що залишають наліт на скульптурних групах і становлять загрозу їх зовнішнім виглядом і збереження. Дирекція музею-заповідника забила тривогу, підключилася громадськість, засоби масової інформації, органи влади, в тому числі прокуратура. Винуватцем події, як це нерідко вже траплялося в місті, відразу ж була призначена Кільцева дорога.
Однак, якщо розглядати дані моніторингу, усе було не так просто, як уявлялося звинувачує стороні. КАД перетинає Старо-Петергофський канал на відстані більше 8 км від фонтанів. На цьому проміжку уздовж каналу розташована велика кількість земельних власників, будувався котеджне селище «Петергоф-сіті», розрахований на 350 будинків, розташовувалася стайня, були несанкціоновані випуски стічних вод. Результати моніторингу вказували на те, що роль будівництва КАД в цьому забрудненні мінімальна. Треба віддати належне дирекції Державного музею-заповідника «Петергоф», яка дійсно хотіла, спираючись на дані моніторингу, розібратися в суті проблеми і чітко розуміла необхідність комплексного підходу до захисту фонтанів від забруднень. Треба віддати належне і дирекції КАД (ФКУ ГУ ДСТО), яка вжила заходів, спрямовані на додатковий захист каналу від забруднень, і внесла корективи в прийняті раніше проектні рішення, що виключають будь-які скиди з очисних споруд в канал. Заходи ці реалізовані. Однак наглядові органи, в тому числі Росприроднагляд, не збиралися розбиратися в істинних причинах події і продовжували бачити причиною всього будівництво та експлуатацію дороги. У жовтні 2011 року Арбітражний суд міста Санкт-Петербурга і Ленінградської області, спираючись, зокрема, на результати моніторингу, визнав претензії Росприроднагляду до дороги необгрунтованими.
Забруднення грунтового покривив
Стан грунтів и грунтів оцінювалося в течение Всього ПЕРІОДУ моніторингу. Звичайно, на будівельних майданчиках Наднормативні забруднення грунтів и грунтів нерідко зустрічається з різніх причин - Аварійні розливу, несприятливим вихідний фон забруднення, Порушення технологічної дисципліни та просто недбале Ставлення до природоохоронних вимог. Много порушеннях такого роду визначаються візуально и не потребують доповідну дослідженнях. З цієї причини однією з головних завдання моніторингу Було визначення або підтвердження класу небезпеки грунтів як відходів. Це важливо, оскільки в процесі дорожнього будівництва утворюється, як правило, величезна кількість грунтів, що підлягають вивезенню на полігони твердих відходів, і суми платежів за негативний вплив відходів, в залежності від їх класу небезпеки, можуть при великих масштабах будівництва змінюватися від десятків до сотень мільйонів рублів.
На південній ділянці КАД великі обсяги грунтів знайшли практичне використання - з них було споруджено високий (10-11 м) і протяжний шумозахисні вал для захисту садів від шуму складної транспортної розв'язки, на якій застосування акустичних екранів було б неефективним (рис. 5). Для підтвердження необхідних гігієнічних характеристик грунтів для створення такого валу потрібні були відповідні дослідження, що забезпечуються моніторингом. Виконані після спорудження валу вимірювання шуму на території садів показали, що вал успішно виконує свої захисні функції.
Мал. 5. КАД в районі розв'язки з Дачним проспектом. На передньому плані ГБП. Зліва вгорі шумозахисні вал, складений з зайвих грунтів, що утворилися при будівництві, і захищає територію кількох садівництва
Результати досліджень забруднення грунтів уздовж діючих ділянок магістралі свідчать, що сьогодні (у зв'язку із забороною етилованого бензину та підвищенням якості палива) проблеми забруднення грунтів свинцем і іншими важкими металами відійшли на другий план. Серед основних забруднювачів залишаються нафтопродукти, бензапірен, хлориди. Прогнозування забруднення грунтів цими речовинами на сьогодні не забезпечено методично, і тому результати моніторингу можуть служити (при належній статистичної обробки) основою для розробки необхідних методик.
Західний швидкісний діаметр (ЗСД) - друга після КАД найважливіша транспортна магістраль Санкт-Петербурга.
Будівництво центральної ділянки ЗСД з переходами через Неву і рукава Невської дельти триває в даний час, північну ділянку протяжністю 26 км, для якого ЗАТ «Екотранс-Дорсервис» виконувало роботи з екологічного моніторингу, відкритий для руху в 2013 році. Особливістю північної ділянки ЗСД є проходження траси на початковій ділянці в середовищі щільної міської забудови, а в міру виходу в приміську зону - розташування траси в безпосередній близькості від особливо охоронюваних природних територій регіонального значення - заказників «Юнтоловский» і «Сестрорецьку болото». Наявність заказників додало додаткові сили і впевненість так званої «зеленої» громадськості в їх повсякденному і важкій боротьбі з дорожнім будівництвом, а від проектувальників і будівельників зажадало уважного і дбайливого ставлення до питань захисту охоронюваних природних територій від негативних впливів. І в цих умовах звичайно ж важко було б успішно реалізувати проект без підтримки екологічного моніторингу, без тієї доказової бази, без тих прогнозних оцінок і коригувальних рішень з охорони навколишнього середовища, які такий моніторинг передбачає.
Дивна річ, але саме для захисту тварин, що мешкають на зазначених охоронюваних природних територіях, на ЗСД було встановлено кілька кілометрів шумозахисних екранів. Що треба цим тваринам (перш за все, пернатим мешканцям заказників), які рівні шуму прийнятні для них і яка ефективність засобів захисту від шуму необхідна для забезпечення природних умов проживання? Для відповіді на ці на питання немає норм, методик і будь-яких засобів оцінок, для відповіді на ці питання є кошти екологічного моніторингу, і вони в повній мірі були використані. Виконані вимірювання показали, що в природних умовах фонові еквівалентні рівні шуму в лісі, обумовлені помірним вітром, іншими природними джерелами становлять 50-55 дБА. Виходячи з цього і були призначені відповідні параметри шумозахисних екранів, які були встановлені вздовж дороги (рис.6) і дозволили зберегти акустичні умови на охоронюваних природних територіях.
Для виявлення ступеня впливу будівництва ЗСД на водний режим території «Сестрорецкого болота» щоквартально в восьми точках на різних ділянках будівництва контролювалися рівні води і досліджувалися її гідрохімічні характеристики. Дослідження показали, що насип дороги істотно не впливає на гідрологічний режим болота, а проведені будівельні роботи не приводять до наднормативного забруднення болотної води. Виявлені в ході моніторингу перевищення концентрацій заліза і марганцю є природними для розглянутого болотного масиву і зафіксовані задовго до початку будівництва при проведенні інженерно-екологічних вишукувань.
Мал. 6. Шумозахисні екрани, встановлені на ЗСД в районі заказника «Сестрорецьку болото»
При будівництві ЗСД в районах щільної міської забудови при проведенні моніторингу велика увага приділялася питанням шуму при проведенні робіт по зануренню паль. Існують різні палі і різні технології їх занурення, проте до цих пір не існує будь-яких розрахункових методів оцінки і прогнозування вельми інтенсивного шуму, виробленого при зануренні паль. Тому вимірювання шуму, що проводяться в ході моніторингу для такого виду робіт (рис. 7), багато в чому носили дослідний характер. Результати вимірювань сприяли правильному підбору технологій , Режиму роботи устаткування, засобів захисту від шуму, що дозволяють істотно знизити надмірне акустичне вплив на прилеглі житлові території.
Мал. 7. Вимірювання шуму при зануренні паль на одній з ділянок будівництва ЗСД
Накопичений досвід проведення екологічного моніторингу при будівництві великих дорожніх об'єктів безумовно потребує в узагальненні та систематизації . Зовсім недавно введені в дію два стандарти, що стосуються виробничого екологічного моніторингу: ГОСТ Р 56059-2014 «Виробничий екологічний моніторинг. Загальні положення »і ГОСТ Р 56063-2014« Виробничий екологічний моніторинг. Вимоги до програм виробничого екологічного моніторингу ». Поява цих документів можна тільки вітати, але вони мають на увазі проведення моніторингу на стаціонарних промислових підприємствах і, на жаль, не враховують істотних специфічних сторін будівельних робіт, тим більше будівництва протяжних лінійних об'єктів. У зв'язку з цим доцільна розробка документа, що враховує особливості проведення екологічного моніторингу при дорожньому будівництві і розкриває організаційні та методичні особливості виконання таких основних завдань такого моніторингу, а саме:
- Проведення систематизованих спостережень за станом навколишнього середовища в районі будівництва, включаючи еколого-аналітичний контроль параметрів навколишнього середовища, що забезпечують: • підтвердження відповідності параметрів навколишнього середовища природоохоронним вимогам на основі власних доказів; • контроль за порушенням нормативних параметрів навколишнього середовища для вироблення коригувальних рішень по забезпеченню нормативної екологічної обстановки;
• усунення неминучих похибок в розрахунках рівнів негативних впливів на навколишнє середовище, обумовлених недостатньою точністю розрахункових і прогнозних оцінок при проектуванні;
• наявність додаткових і уточнених вихідних даних в забезпечення розрахункових моделей для оцінки впливу на навколишнє середовище при будівництві;
• вирішення спірних питань, пов'язаних з впливом будівництва на екологічні умови, перш за все в населених пунктах із щільною житловою забудовою;
• поповнення бази даних за станом навколишнього середовища в районі будівництва і визначення трендів її зміни;
• фіксацію рівня негативного впливу при нештатних екологічно значущих подіях на будівельному майданчику для вироблення обґрунтованих рішень по ліквідації негативних наслідків.
- Уточнення (в порівнянні з проектом) прогнозу зміни стану навколишнього середовища в процесі будівництва.
- Оперативне надання результатів еколого-аналітичних досліджень для вироблення коригувальних дій щодо усунення порушень природоохоронних вимог і / або при вирішенні спірних питань.
Віктор Пшенін
Кандидат технічних наук, доцент
Заступник головного інженера ЗАТ «Екотранс-Дорсервис»