Проблемы прогнозирования влияния транспортных сооружений на окружающую среду

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 502.5(075)

Проблемы прогнозирования влияния транспортных сооружений на окружающую среду

Калужин Егор Александрович

ФГАОУ ВПО «Дальневосточный федеральный университет» г. Владивосток, Россия Студент

Дмитрюк Павел Станиславович

ФГАОУ ВПО «Дальневосточный федеральный университет» г. Владивосток, Россия Студент workout24@mail.ru

Аннотация

В данной статье проводится анализ актуальности прогнозирования влияния транспортных сооружений на окружающую среду. Дорожный объект, окружающая среда и процессы между ними рассматриваются как нелинейная система, освещаются трудности прогнозирования поведения такой системы.

Ключевые слова: экологические риски, прогнозирование, влияющие факторы, критерий экологической безопасности, негативные последствия, нелинейная система, точки бифуркации, систематический анализ, ликвидация последствий.

транспортный дорожный окружающий прогнозирование

Kaluzhin Egor Alexandrovich

Dmitryuk Pavel Stanislavovich

Issues of forecasting the impact of transport facilities on the environment

Keywords: environmental risks, prediction, impacts, the criterion of environmental safety, negative consequences, nonlinear system, bifurcation points, systematic analysis, elimination of the consequences.

Annotation: in the present paper the relevance of prediction the effects of transport facilities on the environment is considered. Transport facilities, environment and processes are considered like nonlinear system and issues of prediction of behavior of such system are highlighted.

На сегодняшний день проблема предсказания возможных экологических рисков является довольно сложной задачей, которая требует комплексного подхода. Даже проект, который реализован в соответствии со всеми требованиями закона, в будущем может повлечь негативные последствия.

В методологии воздействия дорожных сооружений на окружающую среду совокупность всех воздействий рассматривается как фактор безопасности (опасности) проектируемого объекта[1].

Проект можно считать экологически безопасным если:

риск для здоровья человека исключен на всем жизненном цикле объекта, что обеспечивается соблюдение санитарных и экологических стандартов

предотвращены возможности необратимых изменений окружающей среды

исключены катастрофические последствия в случаи отказа любого элемента объекта

Отклонение значений факторов, влияющих на окружающую среду за определенный период времени, характеризируют уровень опасности (безопасности) объекта. Если количество таких факторов велико( больше 7), то может возникнуть ситуация, при которой значение одного из параметров превышает предельно допустимую норму, а остальных - не превышает. Тогда необходимо использовать сложный параметр - критерий экологический безопасности:

где - факторы параметра воздействия на окружающую среду на стадии жизненного цикла конструкции. Они устанавливаются экспертной оценкой на основе чувствительности окружающей среды к дорожно-транспортным факторам воздействия. А - степень соответствия вышеупомянутых параметров воздействия требованиям охраны природы. В зависимости от параметра объект может быть классифицирован как:

экологически опасный (P=1,0…1,5)

экологически приемлемый (P=1,51..2,5)

экологически безопасный (P=2,51..3,0)

Необходимость использования инженерных методов защиты при проектировании транспортных сооружений основывается на диапазоне значений уровня экологической безопасности [2].

Наиболее рациональный путь - на стадии проектирования объекта просчитать критерий экологический безопасности и возводить сооружение уже удовлетворяющее нормам. Однако на практике данный анализ производится после возведения сооружения и тратится большее количество ресурсов на попытки снизить негативные последствия.

Все виды дорожных работ, начиная с этапа их разработки, направлены либо на предотвращение негативного влияния окружающей среды, либо на ликвидацию последствий негативного влияния. Однако необходимо рассматривать и другую сторону - влияние дорожных работ на окружающую среду. Необходимо учитывать изменения микроклимата, влияние работ на диких животных, окружающую растительность, почву и т.д. Отсутствие баланса в окружающей среде ведет к хаотичному и непредсказуемому поведению этой системы.

Транспортное сооружение, окружающую среду и их влияние друг на друга можно рассматривать как нелинейную систему. Под нелинейной системой в данном случае понимаются объекты, развитие событий среди которых не может быть описано математически, т.е. событие может произойти в любой момент времени [3].

Задача прогнозирования влияния транспортных сооружений на окружающую среду является слабоформализуемой т.е. не существует алгоритма и тем более каких- либо математических устройств для прогнозирования влияния работ по созданию транспортного объекта на микроклимат, растительность, животных и т.д. Например, при проектировании дороги невозможно точно предсказать интенсивности движения на ней, в результате чего, для гарантии её прочности кладут дополнительные слои (которые, возможно, при малой загруженности дороги будут лишними), что ведет к дополнительным затратам.

Безусловно, не нужно углубляться в теорию прогнозирования, чтобы понять: транспортные сооружения негативно влияют на окружающую среду. Однако важно спрогнозировать степень негативного влияния, которая может быть разной. Например, почва устойчива к химическому загрязнению. Плодородные почвы с высоким содержанием гумуса связывают свинец и кадмий в менее доступную для растений форму. И если выброс выхлопных газов превышает определённый порог, почва теряет свое свойство к восстановлению.

Еще одним примером воздействия транспортных сооружений, а в частности дорог, на окружающую среду является фрагментация пространства и нарушение миграционных путей диких животных. Животные погибают от столкновения с транспортом при попытке пересечь изоляционные эффекты дорог. Также выбросы выхлопных газов ведут к формированию антропогенных зооценозов, которые отличаются измененной структурой группировок.

Поэтому на стадии проектирования довольно тяжело, а в некоторых случаях, невозможно спрогнозировать точное влияние объекта на окружающую среду, ведь природа - нелинейная система, изменения в которой могут произойти в любой момент времени. Однако сложность данной задачи не делает её менее важной. На стадии проектирование, для прогнозирования поведения нелинейной системы (транспортное сооружение, окружающая среда, процессы между ними) необходимо выявить начальные точки бифуркации - точки(моменты времени, решающие события), в которых появляется разветвление дальнейших событий т.е. дальнейшее поведение системы может пойти по одному из нескольких вариантов. Выявив точки бифуркации можно выяснить какое событие вызовет развитие системы в том или ином направлении. Поведение системы до точки бифуркации предсказать можно, поскольку она ведет себя линейно, по определенному сценарию, однако как раз в этот период система находится в критическом состоянии, хаос нарастает и необходимо даже самое маленькое событие для перехода системы в другое состояние, в какое именно - предсказать невозможно. Но можно проанализировать каждое и подготовиться к минимизации последствий каждого исхода.

Таким образом, можно сделать вывод, что для сохранения окружающей среды необходимо на стадии проектирования спрогнозировать возможные факторы влияния объекта на природу, принять меры по минимизации и ликвидации негативных факторов еще до момента создания транспортного сооружения. Для этого необходимо выявить точки бифуркации эмпирическим путем, путем анализа накопленного опыта в данной сфере. Так же, уже после создания объекта, необходимо систематически проводить анализ, собирать данные для вычисления критерия экологической безопасности, при низком значении (P<1,5) которого принимать меры во-первых, по его повышению, во-вторых по ликвидации последствий загрязнения окружающей среды.

Список литературы

1. Ю. В. Трофименко, Г. И. Евгеньев. Экология. Транспортное сооружение и окружающая среда. Москва. «Академия». 2008. 393 с.

2. Министерство транспорта Российской Федерации государственная служба дорожного хозяйства. Руководство по оценке воздействия на окружающую среду при проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации объектов дорожного хозяйства. Г. Москва. 2001.

3. Попов Е. П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. Учебное пособие. Москва. «Наука». 1988.

4. Глазовская М. А. Методологические основы оценки эколого-геохимической устойчивости почв к техногенным воздействиям: метод. пособие. Москва.1977. 102 с.

Размещено на Allbest.ru