ПРОБЛЕМА ПОД НОГАМИ: КАК ДОРОГИ ВРЕДЯТ ПРИРОДЕ И ЧТО С ЭТИМ ДЕЛАТЬ
ПРОБЛЕМА ПОД НОГАМИ: КАК ДОРОГИ ВРЕДЯТ ПРИРОДЕ И ЧТО С ЭТИМ ДЕЛАТЬ
Современные автомобили с каждым годом становятся все дружелюбнее к окружающей среде. Использование электродвигателя, прицел на экономичность и применение «зеленых» материалов в создании транспортных средств – это тренды последних лет. Но за модными веяниями скрывается малозаметный, но очень важный факт: огромный вред природе наносит сама инфраструктура автомобильного транспорта – дороги. О проблемах дорог и методах их решения уже сегодня задумываются серьезные исследователи, а Департамент транспорта США издает целые многостраничные исследования о том, какой вред они наносят окружающей среде.
Начиная со старта строительства, дороги наносят ущерб экосистеме – они разделяют естественные ареалы обитания животных, изменяют рельеф и перекраивают карту перемещения воздушных потоков, формировавшуюся естественным образом тысячи лет. После завершения строительства, когда на новую дорогу выезжают первые автомобили, она и вовсе превращается в постоянных источник загрязнения почвы, подземных вод и воздуха. Выхлопные газы и технические жидкости автомобилей, частицы изношенных шин и дорожного покрытия вместе с дождевой водой и пылью попадают в землю. В выхлопных газах содержатся более 200 токсичных веществ , в том числе оксид углерода, диоксиды азота и серы, сажа, альдегиды, соединения свинца и другие тяжелые металлы.
Автомобиль в современных мегаполисах часто находится в более комфортных условиях, чем человек. Особенно это заметно в странах, где инфраструктура основана на индивидуальных авто – например, США.
В больших городах влияние дорог еще сильнее – в них увеличивается температура воздуха, снижается ультрафиолетовая радиация до 30 %, уменьшается видимость, увеличивается облачность и объемы осадков, изменяется циркуляция воздуха. В некоторых местах, где проблема влияния дорог на температуру воздуха стоит наиболее остро, уже придумывают способы сократить урон – например, в Лос-Анджелесе тестируется проект покраски улиц в белый цвет . Предположительно такие меры позволят снизить температуру в городе на 7 и более градусов по Цельсию за счет того, что белый цвет гораздо лучше отражает солнечные лучи, чем черный – традиционный для дорожного покрытия. Интересно, что даже такое небольшое переосмысление привычного подхода к строительству инфраструктуры может приносить ощутимую материальную выгоду – авторы проекта подсчитали, что благодаря перекраске дорог можно будет сэкономить порядка 100 миллионов долларов в год на использовании кондиционеров.
Еще один хорошо знакомый горожанам аспект «дорожной проблемы» – это сезонное обслуживание покрытия автомагистралей. Зимой дороги в холодных регионах посыпают солью, и это вредит не только автомобилям, которые подвергаются коррозии гораздо быстрее, чем обычно. В воду и почву попадают ионы натрия и хлора, которые негативно влияют на выживание животных и микроорганизмов. Соль с дорог попадает и в питьевую воду. В самой автомобильной стране – США – на каждого жителя приходится 70 килограмм дорожной соли, из-за этого в некоторых регионах норма содержания ионов натрия и хлора превышена в 2-3 раза.
От использования соли даже вечнозеленые растения становятся рыжими.
Это только прямое воздействие, которое несложно отследить и оценить его ущерб. А ведь от качества дорог зависит расход топлива, износ транспорта и многие другие косвенные факторы, которые в конечном итоге накапливают вредное воздействие, как снежный ком. Даже электромобили, призванные «озеленить» транспортную сферу, сегодня получают энергию в основном от электростанций, работающих на ископаемом топливе.
В самой идее автомобильных дорог как сплошного покрытия, по которому перемещается транспортное средство, заложено множество скрытых и явных проблем. Работая в связке с автомобилем – одним из самых вредных для природы транспортных средств – классическая асфальтированная дорога незаметно, но постоянно загрязняет окружающую среду. Для уменьшения вреда необходимо в корне пересмотреть концепцию транспортной инфраструктуры, и у SkyWay есть готовое решение.
С самого начала жизненного цикла струнной инфраструктуры разработчики позаботились о том, чтобы она наносила как можно меньше урона экосистеме. Землеотвод при закладке опор минимальный, сами дороги располагаются на втором уровне и не занимают плодородные участки земли. Подвижной состав струнного транспорта может работать на чистом электричестве – инженерами предусмотрена установка в опоры специальных солнечных панелей и ветрогенераторов. Струнные рельсы не требуют постоянного ремонта и не создают препятствий для диких животных. Вся транспортная система спроектирована так, чтобы как можно меньше вмешиваться в естественную природную среду, и при этом обеспечивать максимальный комфорт и производительность.
Воздействие строительства дорог на экосистемы
Любая дорога представляет собой отчужденную у природной среды полосу, искусственно приспособленную к движению с заданными техническими и экологическими показателями.
Для экологической системы, для природного ландшафта дорога является чужеродным элементом. Чем плотнее сеть дорог, тем выше интенсивность движения по ним, тем большую озабоченность проявляет общество в отношении их воздействия на условия обитания. Большие объёмы работ связаны с большим потреблением природных ресурсов, и соответственно, выбросами загрязняющих веществ в биосферу.
Загрязнение окружающей среды при работе дорожно-строительной техники (краны, автопогрузчики, передвижные компрессоры, экскаваторы, катки, автогудронаторы и пр.) носит временный характер, обусловленный продолжительностью строительства (ремонта) дороги и обуславливает:
К ядовитым веществам и материалам, используемым в дорожном хозяйстве, относятся: ядовитые сжатые и сжиженные газы (хлор, сернистый газ, аммиак, бутан, пропан), этилированный бензин, метанол (метиловый спирт), бензол, дихлорэтан, ацетон, антифриз, анилин, смолы (карбамидные, синтетические) кумароновые, эпоксидные, фурфороланилиновые, дегти, лакокрасочные разбавители и т.п. К едким веществам и материалам относятся: кислоты (азотная, соляная, серная, уксусная, масляная и другие), щелочи, сода каустическая, разжижители битума, органические растворители и т. п.
При возведении земляного полотна автомобильных дорог первой технологической операцией является снятие плодородного слоя (верхней гумусированной части почвенного профиля, обладающей благоприятными для роста растений химическими, физическими и агрохимическими свойствами). При срезке почвенного слоя на полосе отвода и перемещении его на некоторое расстояние почва подвергается механическому нарушению, которое приводит к нарушению морфологического строения почв, и как следствие происходит трансформация физико-химических, биохимических, водно-физических свойств почв:
б) уплотнение почв в результате выполнения строительно-монтажных, транспортных и заготовительных работ;
в) разрушение почвенной структуры (возникает при использовании дорожной техники без достаточного учета физико-механических свойств плодородного слоя);
г) заболачивание (изменение водного режима земель из-за необеспеченности водоотвода или поднятия грунтовых вод);
д) иссушение (например, связанное с понижением уровня грунтовых вод);
е) оползни (отрыв и перемещение вниз по склону земляных масс);
е) химическое загрязнение в результате выброса выхлопных газов и возможных протечек горюче-смазочных материалов;
ж) уничтожение коренной растительности.
На вырубках в полосе землеотвода при неглубоком уровне грунтовых вод в благоприятствующих для этого геоморфологических условиях активизируются процессы заболачивания.
Возможные воздействия автомобильной дороги на геологическую среду, почвенный покров и земли могут проявиться в изменении стабильности грунтовых масс, сопротивляемости эрозии, плодородия почвенного покрова, проявлении неблагоприятных экзогенных процессов.
Воздействие на поверхностные воды в период проведения строительных работ вызвано:
— изъятием воды на хозяйственно-питьевые нужды и водоотведением при работе строителей;
— загрязнением природных вод сточными водами, а также отходами, образующимися в период строительства;
— эрозия берегов. Изменение сечения русла;
— изменение формы потока, сечения русла, расхода воды;
— изменение русла у мостовых переходов.
Основное возможное воздействие на подземные воды при производстве строительно-монтажных работ связано с сооружением земляного полотна, что вызывает изменение и перераспределение поверхностного и в меньшей степени подземного стока, условий увлажнения грунтовой толщи на прилегающей к дороге территории. Заглубление фундаментов под уровень грунтовых вод, укладка водопропускных труб, строительство мостовых опор и т.д. уменьшает площадь поперечного сечения потока грунтовых вод, это вызывает подъем их уровня. К подъему уровня грунтовых вод также приводит строительство на заболоченных участках и болотах без выторфовывания. Наиболее существенное воздействие на водотоки и водоемы будет оказываться при строительстве мостов в их местах пересечения с проектируемой автомагистралью.
Шум, создаваемый в процессе строительных работ, образуется в результате сложного суммирования шумов различных локальных источников разной звуковой мощности (бульдозера, эксковаторы, компрессоры, пневмомолотки, автосамосвалы).
Строительство и реконструкция дорог связаны с потреблением значительных объемов материалов: удельный расход на 1 км приведенной длины (2Ч3,5 м) дороги составляет (кг): битума — 650, металла — 820, термопласта — 0,0074, краски — 0,0062, металла (арматуры) — 0,82, противоголеледных реагентов — 2,05. В период строительства и ремонта автодороги, как и в процессе ее эксплуатации происходит разрушение почвенного покрова на участке строительства, а также загрязнение и захламление прилегающей территории (расчет отходов материалов при строительстве (при использовании сыпучих материалов — песка, щебня, асфальтобетонных смесей, бетонной смеси; использовании пиломатериалов, кирпича, электродов и т.д.; при монтаже железобетонных конструкций и т.д.).
Инженерные сооружения, к числу которых относятся мостовые переходы, трубы, развязки, тоннели различного заложения, подпорные стенки и защитные сооружения имеют свою специфику влияния на окружающую среду. При строительстве мостовых переходов происходит переформирование береговой линии, изменение сечения водотока и контуров водоема, при этом нарушается гидрологический режим, проявляются размывы и потеря общей устойчивости массива, одновременно зачастую возникает необходимость охраны рыбных запасов, так как могут быть уничтожены нерестилища и зимовальные ямы, в которые ежегодно устремляются косяки рыбы. Источниками загрязнения водной среды при строительстве мостов являются: взмучивание воды глинистыми частицами при производстве всех видов земляных работ в русле и пойме водотока, в результате размывов русла при его стеснении постоянными элементами моста и временными вспомогательными устройствами, попаданием нефтепродуктов (ГСМ, топлива и др.), цемента, добавок к смесям (и пр.), отходов стройплощадок и т.д.
Высокая концентрация взвешенных осадков снижает продуктивность водных организмов и вызывает исчезновение наименее устойчивых видов из местообитаний в зоне воздействия сооружаемых мостовых переходов. Гибель кормовых организмов приведет к снижению рыбопродуктивности участков водных объектов, которые попадают в зону производства работ при строительстве мостов и прокладке водопропускных труб. Взвешенные минеральные частицы, попадающие в водотоки при перепланировке береговой линии, при работе строительной техники в руслах и на берегах рек, ухудшают качество воды, оказывают негативное влияние на динамику численности популяции гидробионтов, как следствие нарушаются биотические связи в водном сообществе. При оседании минеральных частиц обширная зона вдоль берегов покрывается осадком, в результате этого разрушаются сложившиеся биотопы, цикличность размножения зоопланктона, наблюдается гибель организмов на личиночной стадии развития.
Воздействие на флору и фауну территории на стадии строительства автодороги начинается с вырубки лесных и кустарниковых насаждений и раскорчовки в полосе будущего коридора трассы и на участках под вспомогательные объекты. В результате антропогенной нагрузки меняется структура фитоценозов: в травяно-кустарничковом ярусе вблизи трассы вероятно выпадение чувствительных видов лесного разнотравья (особенно редких видов), их замена луговыми и видами, синантропизация флоры. При строительстве дорог на болотах отмечается гибель мохового покрова, исчезновение ряда болотных видов и появление рудеральных, а также корневищных гидрофильных растений (хвощей, вейников, пушицы). Строительство автодорог затрагивает площади местообитаний животных, их кормовые угодия. Животные испытывают факторы беспокойства (шум, вибрация, свет от работающей транспортно-строительной техники). В ходе сооружения дороги возникают барьерные факторы, препятствующие свободной их миграции к местам временного и постоянного обитания, что затрудняет обмен генофонда и поиск кормовых ресурсов.