Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

"СИБИРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ И МЕЛИОРАЦИИ"

БУРЯТСКИЙ ФИЛИАЛ

РАБОЧАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

Книга 4. Охрана окружающей среды

Капитальный ремонт Калиновского пруда на р. Галтай Мухоршибирского района Республики Бурятия

Улан-Удэ

2006



Содержание

Введение

1. Общие сведения о проектируемом объекте

2. Краткая характеристика природных условий

3. Охрана атмосферного воздуха

4. Охрана окружающей среды от отходов производства

5. Охрана почвенно-земельных ресурсов

6. Рекомендации по рекультивации нарушенных земель

7. Мониторинг окружающей среды в поствосстановительный период

Заключение

Литература



Введение

Гидротехнические сооружения несут с собой определенные риски и их содержание в экологически безопасном состоянии является важнейшей задачей и определено федеральным законодательством в виде ФЗ "О безопасности гидротехнических сооружений" (№ 117 от 21.07.1997). За последние два десятилетия социально-экономического коллапса в стране многие гидротехнические сооружения на водных объектах чрезвычайно обветшали, а потому сейчас они сами создают угрозу для жизни населения и имущества.

В полной мере это относится к Калиновскому пруду на р. Галтай, гидротехнические сооружения на котором в виду запущенности, позволяют оценить этот водный объект как аварийно-опасный.

В настоящее время Калиновский пруд стал неотъемлемым элементом ландшафта, повышающим его эстетическую ценность и представляет интерес для водоснабжения населения и рекреационных целей. Для предотвращения угроз для безопасности населения необходимо провести мероприятия по ремонту гидротехнических сооружений на данном объекте с тем, чтобы урегулировать сток, особенно снять пики паводков и обезапасить население.

Реализации проектных решений сводится только к восстановительным работам по имеющимся и пришедшим в неудовлетворительное состояние гидротехническим сооружениям. Проводимые ремонтные работы не изменят конструктивных характеристик этих сооружений, но повысят надежность и безопасность этого водного объекта. С учетом данного обстоятельства составлен настоящий раздел проекта. При этом осуществлялся покомпонентный подход, причем в первую очередь принимались во внимание те компоненты, которые являются критическими, составляя "слабое звено" в сложной цепи причинно-следственных связей. Таким звеном, несомненно, является почвенно-биотический комплекс - сложная система, чутко реагирующая на внешние воздействия как естественные природные, так и особенно техногенные. Этот комплекс составляет структурно-функциональную основу экосистем и техноэкосистем и их территориальным базисом. Нарушения почвенно-биотического комплекса имеют долговременный характер со слабо предсказуемыми последствиями. Ввиду его сложной организации для описания откликов на внешние воздействия применяются в основном качественные экспертные методы. Куда более сильно разработаны количественные подходы к оценке отклика атмосферного воздуха, что объясняется его гомогенностью как системы, а потому относительно простыми уравнениями и моделями, описывающими его поведение. В силу этого в инженерной экологии сложилась методология интегральной оценки состояния окружающей среды именно по состоянию этого компонента, что пока отвечает современному уровню развития науки и техники. Поэтому в настоящем разделе экологической оценке состояния воздушной среды уделяется большое место.

Рабочая документация на капитальный ремонт пруда разработана в соответствии с техническим заданием, утвержденным Республиканским агенством по природным ресурсам и охране окружающей среды.

Настоящий раздел проекта выполнен во исполнение Федерального закона от 23.11.95 № 174-ФЗ "Об экологической экспертизе" и в соответствии с "Положением об оценке воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в Российской Федерации" (Приказ Госкомэкологии России от 16.05.2000, № 372).



1. Общие сведения о проектируемом объекте

Калиновский пруд расположен в Мухоршибирском районе Республики Бурятия, в 100 м выше с. Калиновка, в 50 км от районного центра с. Мухоршибирь 110 км от г. Улан-Удэ.

Пруд на р. Галтай построен и введен в эксплуатацию в 1986 г. Первоначально этот водный объект предназначался для обеспечения водой Калиновской оросительной системы. Пруд построен путем отсыпки земляной плотины, которая имеет отметку гребня, равную 758,2 м, ширину по гребню 7 м, длину 562 м, при максимальном напоре 10,88 м. По проекту при нормальном подпорном уровне 755.8 м рассчитан на пропуск расхода воды 49.0 м3/с. Площадь зеркала воды составляет 0,26 км2.

Проведенные обследования показали, что земляная плотина находится в неудовлетворительном техническом состоянии. Произошла просадка насыпи в среднем до 1 м. Верховой откос разрушен, подмыта автомобильная дорога, соединяющая с. Калиновку с с. Верхняя Калиновка.

В результате термического расшатывания и механического воздействия водного потока и наносов состояние бетонных перекрытий резко ухудшилось. Особенно это заметно на паводковом водосбросе, где разрушена железобетонная шахта с образованием отверстия 2х1.5 м и оголение арматуры на большей части стены. Также нанесен значительный ущерб вандалами.

Исходя из отмеченных фактов неудовлетворительного состояния гидротехнических сооружений, приняты к реализации соответствующие проектные решения.

Подсыпка гребня плотины с креплением верхового откоса камнем Намечены также восстановительные работы по паводковому водосбросу, трубчатому водовыпуску. На автодороге планируется расширить полотно и укрепить откос камнем.

Немаловажное значение правильный режим эксплуатации с проведением мониторинга. Данный водный объект находится на балансе ОКХ "Знамя Ленина". Для поддержания объекта и гидротехнических сооружений в экологически безопасном состоянии предлагается на договорной основе привлечь Мухоршибирский филиал ФГУ "Бурятмелиоводхоз".

Все эти мероприятия складываются из комплекса видов работ, из числа которых могут вызвать экологические последствия:

1) земляные - общим объемом при выемке 11.63 тыс.м3, в т.ч. камня -1.78 тыс. м3; насыпь и обратная засыпка 11.63 тыс.м3, в т.ч. камень - 1.78 тыс. м3.

2) взрывные - объемом 1.34 тыс. м3;

3) экскаваторные - экскаватором Э-2621 и Э-5015;

4) автотранспортные - автосамосвалами с общим пробегом (туда и обратно) по участку ремонтных работ 7222,5 км;

5) буровые - буром УРБ-ЗАМ на глубину 18 м;

6) электроснабжение - передвижная дизельная электростанция ДЭС-30;

7) монтажные - автокран КС-3562А;

8) изоляционные - горячей битумной мастикой, ;

9) окраска - лак ХС-76 1,2 кг, грунтовка ХС-010 19,2 кг.

2. Краткая характеристика природных условий

Участок ремонтных работ относится в целом к Селенгинскому среднегорью, а в его пределах - к обширному Тарбагатайско-Мухоршибирскому понижению, внутри которого выделяется ряд вложенных мелких форм рельефа с невысокими хребтами, сопками, долинами и впадинами. В системе зональной структуры этот регион больше тяготеет к лесостепи, чем к степи. По ландшафтным признакам данный район относится к центральноазиатским степным пологосклоновым смешанным мелкодерновиннозлаковым геосистемам (Байкал. Атлас…, 1993).

Климат. Климат остается как и в степях и сухих степях резко континентальным. Средняя годовая температура воздуха в Мухоршибири равняется -2,4оС при средней температуре января -25,5 и июля 18,0оС. Сумма положительных температур равняется 1737оС.

Количество атмосферных осадков невысоко и составляет в М-Шибири 320 мм. Особенно засушлива весна. В этот период года коэффициент увлажнения снижается до 0,1-0,2.

Из климатических негативов зимнего сезона, могущих иметь экологические последствия при проведении работ по объекту на Галтае, следует отметить высокую повторяемость штилевых типов погод и температурных инверсий, которые обусловлены установлением азиатского антициклона. Эти факторы существенно ослабляют проветриваемость воздуха, вызывают его застой и увеличивают вероятность местного загрязнения воздушной среды.

Весна холодная, наступает во второй половине апреля и продолжается до конца мая. Для этого времени характерны сильные ветра при малой относительной влажности воздуха, что повышает вероятность пыления и загрязнения воздуха взвесями и аэрозолями.

Почвы и земли. Преобладающими типами почв являются лерновые серые лесные и черноземы, сочетающиеся с аллювиальными и луговыми почвами. Из негативных качеств этих почв отметим легкий гранулометрический состав, а потому пониженную устойчивость к внешним антропогенным воздействиям и подверженность ветровой эрозии.

Земли используются как пастбища, в водоохранной зоне и защитной полосе сельскохозяйственных работ не проводится.

При проведении работ необходимо предусмотреть меры по сохранению почвенного покрова и последующей рекультивации земель.

Растительность и животный мир. Территория проведения ремонтных работ относится к так называемой горной лесостепи на мощных лессовидных осадках. Вследствии лессовидности почв и пород территория подвержена овражной эрозии. Естественная растительность видоизменена и встречается редко, что обусловлено развитой хозяйственной деятельностью.

На степных участках лесостепи формируются серовойлочно-ворониковые сообщества с лапчаткой бесстебельной. Также встречаются мятликовые сообщества. По склонам лесная растительность представлена в основном сосной.

Животный мир обычен для лесостепного ландшафта. Животные синантропизированы в результате деятельности человека. Редкие и исчезающие виды, требующие особых мер охраны, на участке будущих работ не отмечены. Ремонт пруда приведет к дальнейшему освоению водоплавающей птицей. В этом случае намечаемая деятельность является экологически благоприятной.

3. Охрана атмосферного воздуха

Наиболее популярным является оценка не только состояния природной среды и ее отклика на воздействия, но и антропогенного воздействия с помощью ПДК, представляющей собой минимально действующую и максимальную недействующую концентрацию загрязняющего вещества на состояние и работоспособность человека.

Нормирование на основе концепции ПДК заключается в поддержании в компонентах природной среды неравенства:

Сi / ПДКi 1,

где Сi - фактическая концентрация i-го загрязняющего вещества в каком-либо компоненте природной среды; ПДКi - предельно допустимая концентрация i-го загрязняющего вещества в этом компоненте природной среды. Если присутствует несколько поллютантов, которые обладают эффектом суммации (синергизма), например, SO2 и NO2, то сумма их относительных концентраций (при нормировании по ПДК) также не должна превышать единицы:

С1/ПДК1+ С2/ПДК2+ …+ Сn/ПДКn 1,

где С1, С2, Сn - фактические концентрации вредных веществ; ПДК1, ПДК2, ПДКn - максимально допустимые концентрации этих веществ при их изолированном действии.

Наиболее экологически опасными для загрязнения атмосферного воздуха являются те мероприятия, которые имеют постоянный в период ремонтных работ характер или локализованный на одном месте. Еще более по экологическим последствиям опасны работы, выполняемые постоянно и на одном и том же месте. Все другие работы, проводимые одномоментно или эпизодически, или рассредоточено в пространстве, или имеют заведомо небольшой экологический эффект, можно не принимать во внимание. Исходя из этих соображений, следует сосредоточиться на таких работах:

- бульдозерные на базе трактора с дизельным двигателем Д-130, расход топлива 14,7 л/час; проектируемый гидротехнический атмосфера почвенный

- экскаваторные ЭО-2621А и Э-304В с расходом топлива 9,2 л/час;

- монтажные автокраном КС-3562А с расходом 5,3 кг/час;

- транспортные автосамосвалами;

- взрывные с затратой аммонита 1170 кг.

В результате любых работ, аналогичных рассматриваемым, в атмосферу выделяется ряд загрязняющих веществ (ЗВ), безопасная концентрация которых регламентируется нормативами ПДКмр и ПДКсс, т.е. предельно допустимыми концентрациями соответственно максимально разовыми и среднесуточными (табл. 2).



Таблица 2

Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ, возможно образующихся при ремонтных работах на р.Галтай и оценка их класса опасности

Загрязняющее вещество	ПДКмр	ПДКСС	ОБУВ	Класс опасности
Твердые:
Сажа	0.150	0.050	-	3
Mn	0.010	0.001	-	2
Бенз()пирен	-	0.000001	-	1
FeO	-	0.040	-	3
Пыль неорганическая, в т.ч. кремнеземистая	0.300	0.100	-	3
Газообразные и жидкие:
NO2	0.085	0.040	-	2
NO	0.400	0.060	-	3
SO2	0.500	0.050	-	3
CO	5.000	3.000	-	4
Формальдегид	0.035	0.003	-	2
Бензин	5.000	-	-	2
Керосин	-	-	1.200	4
HF	0.200	0.005	-	2
Ксилол	0.200	0.020	-	4
Уайт-спирит	-	-	1.000	3
Углеводороды предельные	1.000	0.100	-	4

Для расчетов и, особенно при интерпретации полученных результатов использована как инструктивно-нормативная, справочная, так и научная литература (Тищенко, 1991; Измалков, Измалков, 1998; Управление риском…, 2000; Дончева, 2002; Дьяконов, 2002; Куликов и др., 2002).

Таблица 3. Расход топлива (дизельного и бензина) при проектируемых ремонтных работах на р. Галтай

Вид техники	Расход топлива, кг/час	Время работы, час	Суммарный расход, т
Бульдозер	12.4	320	3.97
Экскаваторы 1 и 2	7.7	1376	10.59
ДЭС-30		480	7.20
Автокран	5.3	688	3.65
Автотранспорт:
КАМАЗ 1 и 2	26.5	-	2.32
ЗИЛ ММЗ	28.9	-	0.37
ИТОГО: дизтоплива - 27.73 т, бензина - 0.37 т

Расход дизельного топлива на ремонтные работы на р.Галтай приведен в табл. 3. На основе данных этой таблицы вычислены выбросы загрязняющих веществ в атмосферу на участке ремонтных работ (табл. 4).

Валовый выброс загрязнителей рассчитывается по формуле:

Mi = qi B, т/год,

где qi - удельный выброс поллютантов, т/т;

B - суммарный расход топлива, т.

При этом максимальный разовый выброс i - го вещества-загрязнителя определяется из равенства:

Gi = , г/с,

где В1 - расход топлива за 1 час, кг

Таблица 4

Выбросы загрязняющих веществ от дизельных/бензиновых ДВС

Загрязняющие вещества	qi, т/т	Mj, т/год
Углерода оксид	0,1/0.6	2.773/0.222
Серы диоксид	0,02/0.02	0.555/0.007
Сажа	0,0155/-	0.430/-
Керосин	0,03/-	0.832/-
Бенз(а)пирен	0,00000032/ 0.00000023	0.0000089/0.000000085
Азота оксид	0,04 x 0,13/ 0.04 х 0.13	0.144/0.0019
Азота диоксид	0,04 х 0,8/ 0.04 х 0.8	0.887/0.0118
Бензин	0.1	0.037
ИТОГО:		5.621089/0.279700085

Как видно из таблицы, приоритетным загрязнителем у автосамосвалов является оксид углерода (угарный газ), второе место в массе выбросов в атмосферу участка ремонтно-восстановительных работ занимает диоксид азота. У автосамосвалов с карбюраторным двигателем особенностью являются выбросы паров бензина, а у дизельных автомобилей - керосин и сажа.

Выделение пыли автотранспортом рассчитывается по уравнению:

Q = ,

где C1 - коэффициент, учитывающий грузоподъемность, 0,9;

С2 - коэффициент, учитывающий среднюю скорость передвижения транспорта, 1,0;

Сз - коэффициент, учитывающий состояние дорог, 1,0;

С4 - коэффициент, учитывающий профиль материала на платформе, 1,3;

С5 - коэффициент, учитывающий скорость обдува материала, 1,2;

С6 - коэффициент, учитывающий влажность, 0,01;

N - число ходов (туда и обратно) всего транспорта в час, 5;

L - протяженность одной ходки, 10 км;

qi - пылевыделение на 1 км пробега, 1450 г;

q12 - пылевыделение с единицы поверхности материала на платформе, 0,002;

Fo - площадь платформы, 12 м2;

n, - число автомашин, 3;

С7 - коэффициент, учитывающий долю пыли, уносимой в атмосферу, 0,01.

Подставив известные значения в формулу получим:

Q = 0.0018 + 0.0112 = 0.013 г/с.

Валовый выброс пыли от автотранспорта составит:

М = 0.013 3600 100810-6 = 0.05 т, где 1008 - продолжительность нахождения автосамосвалов на участке работ, час.

Тем самым величина пыления и загрязнения атмосферы от автотранспорта весьма незначительна. Какое-то экологически негативное влияние могут оказать выбросы оксида углерода и диоксида азота.

Для расчета выделения пыли при земляных работах следует использовать формулу:

Q = ,

где P1 - доля пылеватой фракции в породе, 0.05;

P2 - доля пыли, переходящей в аэрозоль, 0.02;

P3 - коэффициент учета скорости ветра, 1.2;

P4 - коэффициент учета влажности, 0.01;

P5 - коэффициент учета крупности материала;

P6 - коэффициент учета метеоусловий, 1.2;

Ф - количество, перерабатываемой экскаватором породы, 71/4 т/час.

Расчеты показывают:

Q = = 0.143 г/с.

Отсюда валовый выброс пыли:

Мп = 0.143 3600 1463310-6 = 7.533 т, где 14633 - масса отсыпного грунта, т.

Тем самым, выбросы пыли при земляных работах, несмотря на относительно большую величину, также не могут вызвать каких-либо особых опасений.

Взрывные работы проводятся с расходом взрывчатого вещества A = 1170 кг. Основными агентами взрыва являются выделяющиеся оксиды углерода (СО) и оксиды азота (NOx), а также пыль.

Для расчета воспользуемся "Методикой … (1999), согласно которой:

mri = qудi K A10-6, т,

где mri - масса выделяемых при взрыве газов в пылегазовое облако;

qудi - удельное содержание газов при взрыве 1 кг взрывчатых веществ, л/кг;

K - переводной коэффициент, для СО: К = 1.25 г/л, для NOx: К = 1.4 г/л;

A - количество взрываемого взрывчатого вещества, кг.

Подставляем значения: mсо = 21.3 1.25 117010-6 = 0.031 т оксида углерода (СО);

mNO = 2.3 1.4 117010-6 = 0.0038 т оксидов азота (NOx);

Масса пыли, образующаяся при взрыве определяется из выражения:

mп = qп K2 Qгм10-3, т,

где qп - удельное пылевыделение из 1 м3 горной массы в зависимости от крепости пород и рецептуры взрывчатого вещества;

K2 - коэффициент, зависящий от влажности породы;

Qгм - объем взорванной горной массы.

Тогда: mп = 0.04 2 142010-3 = 0.114 т пыли.

Таким образом, в целом воздушный бассейн на участке работ не претерпит нежелательных изменений, хотя локальные и кратковременные кризисы возможны. По качественным критериям и расчетным данным экологическое влияние производства на состояние атмосферы оценивается как приемлемое, или в понимании риска как возможности наступления нежелательных событий (Экология, 1999), предусмотренные проектом ремонтные работы, оцениваются как имеющие приемлемый и допустимый экологический риск.

Пользуясь полученными данными, представляется возможность определить класс опасности предприятия (КОП), в данном случае участка ремонтных работ по формуле:

КОП = ,

где Mi - масса выброса i - го вещества, т/год;

ПДКссi - ПДК среднесуточная для i - го вещества, мг/м3;

- константа, зависящая от класса опасности вещества:

1 класс - 1,7;

2 класс - 1,3;

3 класс - 1,0;

4 класс - 0,9.

Таблица 5

Расчет класса опасности участка ремонтных работ на р. Галтай

Загрязняющие вещества	Класс опасности	ПДКсс	Mj, т/год	КОП
Углерода оксид	4 (0.9)	3.00	3.026	1.00
Серы диоксид	3 (1.0)	0.050	0.562	11.24
Сажа	3 (1.0)	0.050	0.430	8.60
Керосин	4 (0.9)	1.200	0.832	0.72
Бенз(а)пирен	1 (1.7)	0.000001	0.0000089	41.11
Азота оксид	3 (1.0)	0.060	0.148	2.47
Азота диоксид	2 (1.3)	0.040	0.901	57.34
Пыль неорганическая	3 (1.0)	0.100	7.697	76.97
Бензин	2 (1.3)	5.00	0.037	0.002
Сумма:	199.45

Из расчетов видно (табл. 5), что участок ремонтных работ на р.Галтай, при проектируемом комплексе работ и планируемой техногенной нагрузке на окружающую среду относится к 4-й категории, КОП не превышает 1000. Это означает, что планируемые мероприятия не будут оказывать существенного влияния на окружающую среду и проведение дополнительных природоохранных мероприятий не потребуется.

4. Охрана окружающей среды от отходов производства

На участке ремонтных работ образуются отходы в основном 3-го класса опасности. К ним относятся моторные и трансмиссионные масла отработанные, обтирочный материал, отходы твердых производственных материалов (фильтры) в количестве 0,335 т;

Масла моторные отработанные

Количество образования отработанного моторного масла определяется по формуле (Справочные материалы....)

QMM = (Vб x Нб + Vд х Нд) х 0,90 /100000, т/год,

где QMМ - отработанное моторное масло, т/год; Vб - годовой расход бензина, л (474 л); Vд - годовой расход дизельного топлива, (33012 л); Нб - норма образования отработанного моторного масла на 100 л расхода бензина, 0,71 л; Нд-норма образования отработанного моторного масла на 100 л расхода дизтоплива (1,17 л); 0,90 - плотность моторного масла, кг/л.

Qm.m = (474 х 0,71 + 33012 х 1,17) х 0,90 / 100000 = 0,35 т/год.

Масла трансмиссионные отработанные

Количество образования отработанного трансмиссионного масла рассчитывается по формуле (Справочные материалы....)

Qtp.m = (V6 x Нб + Vд х Нд) х 0,90 / 100000, т/год,

где Qtp.m - отработанное трансмиссионное масло, т/год; Vб - годовой расход бензина, л (10544 л); Vд - годовой расход дизельного топлива, л (15018);

Нб - норма образования отработанного трансмиссионного масла на 100 л расхода бензина (0,04 л);

Нд - норма образования отработанного трансмиссионного масла на 100 л расхода диз. топлива, (0,4 л);

0,90 - плотность масла, кг/л.

Qtp.m = (474 х 0.04 + 33012 х 0.4) х 0.9/100000 = 0.119 т.

Впрочем, отработанные масла, равно как и обтирочный материал намечается собирать в специальной емкости, а затем вывозить с территории участка ремонтных работ на место постоянной дислокации для последующей утилизации в установленном порядке, т.к. строительство вахтового поселка, где достаточно долго жили бы рабочие не намечается. Поэтому специально проводить расчеты нецелесообразно. В пользу этого также свидетельствует класс опасности предприятия - 4-й. Основные строительные работы проводятся вне водоохраной зоны.

5. Охрана почвенно-земельных ресурсов

В районе ремонтных работ можно выделить три зоны воздействия (Дончева и др, 1992): геоматического, биотического и геохимического. В 1-й зоне геоматического воздействия происходит структурная перестройка как в виде сплошных, так и локально-очаговых нарушений.

Почвенная компонента является одной из наиболее консервативных компонент окружающей среды, поэтому в зонах атмосферных выпадений - зоны биотического и геохимического влияния - изменения почв и почвенного покрова будут происходить в замедленном темпе, в режиме слабой аккумуляции пылевых и аэрозольных выбросов.

Куда более значительные сдвиги в почвенных свойствах и рисунке почвенного покрова будут происходить в 1-й зоне геоматического влияния.

Исходя из малой мощности мелкоземистого слоя, легкого гранулометрического состава и физико-химических свойств, можно заключить, что мало благоприятствует утилизации загрязняющих веществ все степные почвы.

Исключение составляют торфянисто-перегнойные почвы луговых и лугово-болотных местообитаний. Эти почвы имеют той или иной мощности органогенный торфянистый слой и гумусовый горизонт. Фиброслой из торфа способен утилизировать значительные количества поллютантов. Правда, в виду исходной кислотности торфов их устойчивость к аэровыпадениям кислотной природы (NOx, SOx и др.) может оказаться низкой. При пылевых выпадениях в этих почвах не будет происходить кольматации пор и ухудшения физических и гидрологических условий.

Оксиды азота. Оксиды азота (NOx), из которых наиболее распространенными являются моно- и диоксид азота (NO и NO2), оцениваются значениями ПДК в воздухе населенных пунктов: максимальной разовой 0,6 и среднесуточной - 0,06 мг/м3.

Эти оксиды в состоянии с водой давать сильную кислоту - азотную. Однако, азот является ценным питательным элементом для растений, поэтому, попадая в почву, быстро нейтрализуется в результате избирательного поглощения корневой системой. В районе Лос-Анджелеса повреждения растений наблюдаются при содержании NO2 в воздухе 0,08-0,24 ррм или 0,000008-0,000024% (Горелик, Конопелько, 1992). В зоне геоматического влияния содержание оксидов азота может превысить значения ПДК, т.е. 0,6 мг/м3 и больше в среднесуточном выражении. Это означает, что в 1 м3 содержится всего 27600 молей кислотообразующего компонента, т.е. этого количества совершенно недостаточно для какого-либо заметного подкисления почвы. По оценкам североевропейских экспертов-экологов, критическая нагрузка для кислых лесных почв, с учетом химических и биологических эффектов, для соединений азота равняется 1-2 г N/м2 в год (Управление.., 1996; Букс, 1999). Эта величина столь незначительна, что даже без расчета интенсивности при сухом осаждении атмосферных примесей и их вымывания с осадками (хотя это в будущем желательно сделать) понятно, что выпадения оксидов азота на почву в критических количествах не возможны.

Тем самым воздействие этого ЗВ ограничено зоной геохимического воздействия. Порога фитотоксического и генотоксического действия в почвах при этом не достигается.

Сернистый и серный ангидрид (SO2 и SO3). Наиболее распространен и изучен сернистый ангидрид. Оценивается значениями ПДК в воздухе населенных пунктов: максимальной разовой 0,5 и среднесуточной - 0,05 мг/м3. Хронические поражения растительности возникают при среднегодовой концентрации SO2, равной 0,03 ppm (Горелик, Конопелько, 1992). Аналогичные расчеты при сj 10 ПДК показывают, что заметного изменения рН почвенного раствора произойти не может. В странах северной Европы, в свое время испытывавших жесткое воздействие кислотных дождей, принято критической нагрузкой на лесные почвы считать для соединений серы величину 0,2-0,4 г S/м2 в год (Управление.., 1996; Букс, 1999).

Здесь еще не учитывается способность почвенно-поглощающего комплекса к сорбции сульфат-ионов. Кроме того, степные почвы обладают щелочной реакцией, что указывает на высокую устойчивость почв к кислотным выпадениям. Кислые болотные почвы, не обладая столь мощными биогеохимическими механизмами нейтрализации, в естественном состоянии буферируются растительностью и торфяным горизонтом, которые обладают высокой поглощающей способностью.

В целом этот фактор ограничен преимущественно ареалами 2-й зоны (биотического) и 3-й зоны (геохимического) влияния. Интоксикации почвенной биоты не ожидается, т.е. не будет фитотоксического и генотоксического действия, также не произойдет резкого изменения кислотности почвенного раствора.

Пыль. Она большей частью представлена грубодисперсными (более 1 мкм) и среднедисперсными частицами аэрозоли (от 0,1 до 1 мкм). Основные ареалы пылевого прессинга на почвы - это зона придорожья, карьера и зон обратной отсыпки и засыпки. Пыль кремнеземистая в почвах не приобретает фитотоксические и генотоксические свойства. В виду высокой водопроницаемости почв ухудшения физических и гидрологических свойств не ожидается. Не произойдет и заметного смещения физико-химического равновесия почв.

Остальные вещества, в том числе такой суперэкотоксикант как бенз(а)пирен, выбрасываются в мизерных количествах и без труда будут утилизироваться почвенно-биотическим комплексом.

Зона геоматического воздействия. Изменения рельефа местности, с трансформацией визуальных доминант не произойдет в виду того, что первоначальный облик местности уже ранее был изменен.

Зона биотического влияния. Эта зона занимает периферическую часть. Почвенно-биотический комплекс при проектируемых воздействиях не будет испытывать негативов.

Зона геохимического влияния занимает внешнюю периферическую часть, испытывает влияние как пылевых, так и газовых выпадений. Если выпадения оксидов азота не оказывают влияния на кислотность почв, в виду перехвата азота растениями, то сульфаты в данном случае также могут иметь удобрительный эффект. Дело в том, что почвы региона испытывают дефицит серы, в их профиле не формируется гипс. Понятно, что седиментирующиеся из воздуха сульфаты в этом случае могут заметно улучшить серную обеспеченность почв и оптимизировать рост растений.

В.Ф.Протасов, А.В.Молчанов (1995) в дополнении Закона РФ "Об охране окружающей природной среды", наряду с двумя известными состояниями окружающей среды (экологического бедствия и экологического кризиса), выделяют относительно удовлетворительную ситуацию (состояние, близкое к норме). Авторы работы "Управление…" (1996) предлагают более дробное членение. В результате синтеза этих подходов разработана следующая шкала (табл. 6).

Таблица 6

Почвенные критерии нарушения экосистем

Оценочные показатели	Классы экологического состояния педосферы
	I - Норма (Н)	II - Риск (Р)	III - Чрезвычайная (кризисная) ситуация (К)	IV - Экологическое бедствие (Б) (катастрофа)
Плодородие почв (% от потенциального)	более 85	85-65	65-25	менее 25
Содержание гумуса (% от потенциального)	более 90	90-70	70-30	менее 30
Площадь выведенных из с/х оборота земель, % от общей площади с/х угодий	менее 5	5-30	30-50	более 50
Уничтожение гумусового горизонта	менее 0,1А	0,1-0,5 А	Апах (А1)	А+В
Перекрытость поверхности почвы абитическими наносами, см	Отсутствует	менее 10	10-20	более 20
Увеличение плотности почвы, кратность равновесной	менее 1,1	1,3-1,1	1,3-1,4	более 1,4
Потери гумуса в пахотных почвах за 10 лет, % отн.	менее 1	1-10	10-25	более 25
Увеличение содержания легкорастворимых солей, г/100 г	менее 0,1	0,4-0,1	0,4-0,8	более 0,8
Увеличение доли обменного натрия, % ЕКО	менее 5	5-15	15-25	более 25
Превышение ПДК ЗВ:
I класса опасности, в т.ч. бенз(а)пирен и диоксины	менее 1	2-1	2-3	более 3
II	менее 1	1-5	5-10	более 10
III, в т.ч. нефть и нефтепродукты	менее 1	1-10	10-20	более 20

Н и Р - нормальное и относительно нормальное, или удовлетворительное состояние территории; К - неблагоприятное состояние территории; Б - катастрофическое состояние территории

Пользуясь таблицей можно заключить, что зона геоматического влияния на участке ремонтных работ по большинству приведенных параметров оценивается как территория неблагоприятного и катастрофического экологического состояния. Однако территориально она весьма незначительна и относится в первую очередь к карьеру, хотя последний не специально организован для ремонтных работ, а используется ранее созданный для строительства автодороги. Зона биотического влияния относится к территории относительно нормального и нормального состояния, а зона геохимического влияния - нормального состояния. Попадающие в окружающую среду загрязняющие вещества при ремонтных работах находятся в пределах буферной способности почв и не могут оказать негативного влияния на них и биотический комплекс. Более того, как SO2, так и, конечно, NO2 могут служить дополнительным резервом питания растений.

6. Рекомендации по рекультивации нарушенных земель

Рекультивация, проводимая во всей полноте, включает в себя три этапа: 1-й горнотехнический, 2-й -мелиоративный, 3-й - биологический. Выделение особого промежуточного этапа наряду с общепринятыми двумя вызвано тем, что почвенный покров в пойме р. Галтай весьма маломощен, поэтому обеспечить рекультивацию плодородным материалом затруднительно. Это значит, что рекультивационный слой должен создаваться из неплодородного субстрата. Видимо понадобиться провести дополнительную разведку мелкоземистого материала.

Мелиорация рекультивационного грунта сводится, главным образом, к подавлению кислотности или щелочности, для чего применяют известкование или гипсование. Важным является внесение органических удобрений дозой не меньше 20 т/га. Из минеральных удобрений следует применять азотные и фосфорные, т.к. именно этими элементами-биофилами обеднены почв и породы этого региона. Норма внесения этих элементов 40-60 кг д.в. на 1 га. Важным приемом разубоживания грунтов является предварительное компостирование с органикой и минеральными удобрениями в уплотненных буртах.

Для биологической рекультивации пригодна местная флора. Интерес представляют кустарники (ива-шелюга и др.) Можно рекомендовать осенью выкапывать черенки березки с почвой и высаживать их в рекультивационной слой. Из аборигенной флоры также пригодны осоки и вейник. При этом надо предусмотреть сбор их семян. Следуя природной ритмике, видимо, эффективнее высаживать семена в осенние сроки. Однако этот вопрос, как впрочем и вопрос о норме высева, удобрениях, поливах и приживаемости требует специально организованных исследований. Тем более, что опыта рекультивации в таких регионах не имеется. Полученные научные данные по рекультивации могли бы стать достоянием местных властей. Из культурных растений наибольшей выносливостью отличается овес. Однако и в этом случае следовало бы привести хотя бы небольшую серию исследований. Более предпочтительно использовать травосмеси злаково-бобовых культур.

Некоторые более конкретные вопросы рекультивации рассмотрены в табл. 8.



Таблица 8

Технология рекультивации нарушенных земель

Этапы рекультивации	Сроки	Содержание работ и ожидаемые результаты
1. Горно-техническая рекультивация	Теплый период	Планировка поверхности откоcов, приготовление рекультивационного слоя мощностью до 20 см
2. Коренная мелиорация насыпного слоя	То же	По значениям рН, характеру засоления и содержанию питательных веществ заправка насыпного слоя органикой (до 150-200 т/га) и минеральными удобрениями (N100P100)
3. Биологическая рекультивация:	То же	Восстановление экологических функций почв в техногенных ландшафтах
- предпосевная обработка насыпного слоя, приготовленного в предшествующий год	1-я декада мая	Обработка дисковой бороной БДТ-2.0-2,7 в два следа на глубину до 15 см. На откосах рыхление нанесенного слоя реплантанта
- посев	2-я декада мая	Посев семян овса, рапса, гороха в дозах 150 кг/га, на выровненных местах сеялкой - СЗУ-3,6, откосах - вручную
- поливы	В течение теплого периода	Предпосевной и вегетационные поливы агрегатами ДДА или ДДН с оросительной нормой 4000-5000 м3/га
- заделка в почву зеленого удобрения	3-я декада августа	Срезка растений ЖВН-3,6 и обработка БДТ-2.0-7.0. Н откосах - вручную

7. Мониторинг окружающей среды в поствосстановительный период

После проведения ремонтно-восстановительны работ местной администрации на договорных началах необходимо инициировать организацию мониторинга на пруду, реке и в прибрежно-защитной полосе и водоохраной зоне.

В программу мониторинга должны входить такие компоненты природной среды как вода (поверхностная и поземная) и почвы. Мониторинг должен включать слежение за гидрологическим режимом, русловыми процессами и подмывом рекой берегов и состоянием гидротехнических сооружений, в первую очередь плотины.

Наблюдения за качеством воды в реке и пруду и состоянием почв основываются на концепции ПДК. Так, на основе концепции ПДК проведено нормирование степени загрязнения территорий (Критерии…, 1992). При этом согласно "Закона об охране окружающей среды" зонами чрезвычайной экологической ситуации объявляются участки территории Российской Федерации, где в результате хозяйственной и иной деятельности происходят устойчивые отрицательные изменения в окружающей природной среде, угрожающие здоровью населения, состоянию естественных экологических систем, генетических фондов растений и животных.

Зонами экологического бедствия объявляются участки территории Российской Федерации, где в результате хозяйственной либо иной деятельности произошли глубокие необратимые изменения окружающей природной среды, повлекшие за собой существенное ухудшение здоровья населения, нарушение природного равновесия, разрушение естественных экологических систем, деградацию флоры и фауны.

Качество воды можно определить по индексу загрязненности воды (ИЗВ):

ИЗВ = ,

где Сi - среднее значение i-того определяемого показателя качества воды, ПДКi - норматив качества для этого i-того показателя; 6 - число определяемых показателей качества воды. Определяются только, так называемые лимитирующие показатели. Это - концентрация растворенного кислорода и значения БПК5 - биохимическое потребление кислорода через 5 суток экспозиции. Остальные четыре показателя включают наиболее неблагополучные показатели с наибольшей приведенной концентрацией Сi/ПДКi. К ним обычно относятся содержания нитратов, нитритов, аммонийного азота, тяжелых металлов, фенолов, пестицидов, СПАВ - синтетических поверхностно-активных веществ, нефтепродуктов, лигносульфонатов. При равенстве нормированной по ПДК концентрации выбирается то вещество, которое более вредно по санитарно-гигиеническим требованиям.

По табл. 7 определяют качество воды.

Таблица 7

Оценка качества воды по величине ИЗВ

Значение ИЗВ	Качество воды
0,2	Очень чистые
0,2-1	Чистые
1-2	Умеренно загрязненные
2-4	Загрязненные
4-6	Грязные
6-10	Очень грязные
10	Чрезвычайно грязные

Для почв применяют показатель суммарного загрязнения почв по десяти поллютантам(ПХЗп-10):

ПХЗп-10 = 10,

где Сфон - природный региональный фон тяжелого металла, или кларк этого металла. Значение Сфон можно заменить на ПДК металла для почв, если таковая установлена.

Опробование вод и почв должно проводиться с периодичностью, для вод принятой в Росгидромете, для почв - один раз в 3 года. Для почв важно организовать наблюдения за эрозионной деградацией как по степени изменения свойств по сравнению с исходным состоянием или по сравнению с эталоном, так и особенно по площади почв, подверженных деградационным явлениям.

Для вод важно оценить изменчивость их гидрохимических свойств и особенно гидробиологического статуса. Гидропосты и мониторинговые точки необходимо установить и оборудовать в верхнем и нижнем бьефах плотины, в теле плотины, в прибрежно-защитной полосе и водоохраной зоне, желательно с выходом на плакорные ландшафты.



Заключение

Раздел "Охрана окружающей среды" разработан в соответствии с федеральным природоохранным законодательством и нормативно-техническими документами.

Подробный анализ с точки зрения оценки экологических рисков показывает, что намеченные проектной документацией мероприятия в период проведения ремонтных работ на р. Галтай имеют четко локализованный в пространстве зоны. Наибольшие изменения возникнут в геоматической зоне (территория карьера и ремонтных работ на плотине), где будет происходить в первую очередь газопылевое давление на окружающую среду. Однако расчеты указывают на незначительность выделения загрязняющих веществ, особенно таких приоритетных для данного вида работ как оксид углерода и диоксид азота. Такой суперэкотоксикант как бенз()пирен выделяется в мизерных количествах. Такой важный компонент окружающей среды как почвенно-биотический комплекс в долине р. Галтай характеризуется малой емкостью утилизации загрязняющих веществ, однако попадающие в него поллютанты столь незначительны в количественном отношении, что не могут вызвать серьезных нарушений установившегося экологического равновесия и находятся в пределах их буферной способности. Такие эксгалаты как SO2, так и особенно NO2 могут способствовать повышению биопродуктивности сухостепных экосистем.

Строительство вахтового поселка и складов ГСМ проектом не предусматривается, загрязнение земель отходами производства сведено к минимуму, также не предусматривается изъятие земель.

Воздействие на гидросферу в разделе умышленно не рассматривается, т.к. сам проект напрямую направлен на улучшение экологического состояния именно этого компонента окружающей среды. Режим подземных вод, уже установившийся за более чем 10 лет после строительства пруда, не нарушается.

Разработанные мероприятия по рекультивации земель способствуют ускоренному самовосстановлению и возвращению почвенно-биотического комплекса в устойчиво-равновесное состояние. Организация мониторинга позволит в превентивном режиме провести мероприятия по ремонту гидротехнических сооружений.



Литература

Байкал. Атлас. М., 1993. 159 с.

Букс И.Н., Фомин С.А. Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС). - М.: Изд-во МНЕЭПУ, 1999.- 127 с.

Горелик Д.О., Конопелько Л.А. Мониторинг загрязнения атмосферы и источников выбросов. Аэроаналитические измерения. - М.: Изд-во стандартов, 1992.- 433 с.

Дончева А.В. Экологическое проектирование и экспертиза: Практика. М., 2002.

Дончева А.В., Казакова Л.К., Калуцков В.Н. Ландшафтная индикация загрязнения природной среды. - М.: Экология, 1992.- 256 с.

Дьяконов К.Н. Экологическое проектирование и экспертиза: Теория. М., 2002.

Измалков В.И., Измалков А.В. Техногенная и экологическая безопасность и управление риском. СПб, 1998.

Куликов А.И., Баженов В.С., Куликов М.А., Нимаева М.Н. Экометрия: концептуальные положения и алгоритмы решения задач. - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2002.- 106 с.

Приказ Госкомэкологии РФ от 16 мая 2000 № 372 "Об утверждении Положения об оценке воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в Российской Федерации".

Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России. - М.: Финансы и статистика, 1995.- 525 с.

Тищенко Н.Ф. Охрана атмосферного воздуха: Справочник. М.: Химия, 1991. 362 с.

Управление природоохранной деятельностью в РФ / Под ред. Ю.Б.Осипова и Е.М.Львовой. - М.: "Варяг", 1996.- 268 с.

Управление риском: Риск, устойчивое развитие, синергетика. М., 2000. 431 с.

ФЗ "Об охране окружающей среды" от 10.01.2002 г.

ФЗ "Об экологической экспертизе" от 23.11.1995 г.

Экология / Общ. редакция С.А.Боголюбова. М.: Знание, 1999. 287 с.

Размещено на Allbest.ru

...