VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

С каждым годом вопросы воздействия автотранспорта на окружающую среду приобретают все большее значение. Вклад автотранспорта в эмиссию токсичных веществ на территории крупных городов и агломераций, как правило, превышает 70%, имея тенденцию к росту. Наличие автомагистралей с интенсивным движением автомобилей, особенно вблизи населенных пунктов, участков леса и водных объектов может оказать негативное воздействие на здоровье населения, состояние растительного и животного мира прилегающих территорий, а также привести к активизации неблагоприятных геоэкологических явлений.

Объектом исследования является Жуковская развязка, расположенная на Новорязанском шоссе Раменского района Московской области в 25 км на юго-восток от г. Москва. С западной и северо-восточной стороны развязки пролегает русло реки Москва. Жуковская развязка окружена тремя населенными пунктами, это поселок Тельмана и деревни Кулаково и Заозерье, в которых, согласно переписи населения 2010 г., проживает около 4500 человек.

Интенсивность движения автотранспорта оценена в 5 точках, расположенных на западном и восточном съезде с эстакады, на дублирующей дороге, под эстакадой, а также на Новорязанском шоссе. Отборы образцов почвенного покрова, растительного материала методом укосов и растительности для биоиндикационных исследований выполнены в 13 точках, расположенных на расстоянии 100–150 м друг от друга (рис. 1).

Рисунок 1. Точки проведения исследований

точки исследований интенсивности движения и состава автотранспорта

точки отбора почвенных образцов, травянистой растительности и проведения биоиндикационных исследований

Для проведения анализа интенсивности движения потока и состава автотранспорта занималось место у исследуемой части трассы и в течение часа заносились данные о проезжающем через наблюдаемое сечение дороги транспорте. Полученные данные по интенсивности движения автотранспорта были обработаны с использованием программного модуля «Автомагистраль–Город» (НПП «Логус») на основе «Методики расчетов выбросов в атмосферу загрязняющих веществ автотранспортом на городских магистралях».

Отбор образцов растительного материала производился методом укосов. Концентрации тяжелых металлов (свинца, меди, кадмия, цинка) были определены на атомно-абсорбционном спектрофотометре.

Для оценки воздействия автотранспорта на почвенный покров проанализированы результаты анализов ООО Лабораторного центра «ЭКОПОЛЕ» (г. Москва) поверхностного слоя грунта на содержание нефтепродуктов и тяжелых металлов: кадмия, свинца, цинка, меди, никеля, кобальта, хрома, марганца, мышьяка.

При проведении биоиндикационных исследований проанализированы сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria L.), мать-и-мачеха обыкновенная (Tussilago fаrfara L.), клевер гибридный (Trifolium hybridum L.), клён остролистный (Acer platanoides L.), береза бородавчатая (Betula pendula Roth). В каждой точке отбиралось максимальное количество видов в соответствии с общепринятыми методиками. [4]

В результате исследований получены следующие результаты.

Средняя интенсивность движения транспорта на Жуковской развязке составляет 1304 авт./час, минимальный показатель составляет 270 авт./час, максимальный – 3128 авт./час. Максимальная интенсивность движения выявлена на трассе Новорязанского шоссе, наименьшая интенсивность зафиксирована на съездах с эстакады с односторонним движением. Наибольшее число единиц автотранспорта представлено легковыми автомобилями на бензиновых двигателях, наименьшее – грузовыми автомобилями и автобусами на бензиновых двигателях. Общее количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух на участке составляет около 786 т/год, из них оксида углерода около 63%; диоксида азота – 17%; бензина – 13%; оксида азота и керосина – по 3%; оксида серы – 2%; сажи и свинца – менее 0,5%.

При сравнении показателей выбросов в атмосферу от автотранспорта исследуемого участка трассы с некоторыми крупными городами РФ [3] (Москва, Санкт-Петербург, Казань и др.) установлено, что удельные (по площади) выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух сопоставимы с показателями для крупных городов, что можно объяснить высокими темпами развития Подмосковного региона и беспрецедентным нарастанием числа единиц автотранспорта, а удельные (по численности населения) выбросы даже превосходят показатели для крупных городов, что объясняется небольшим числом жителей–реципиентов указанного участка.

Тип грунта на изучаемой территории супесчаный. Средний уровень pH 7,11, поэтому для анализа загрязнения почвенного покрова использованы ОДК и ПДК для песчаных и супесчаных почв. [2] Анализ концентраций тяжелых металлов в почвенном покрове позволяет заключить, что превышений допустимых норм (ПДК и ОДК) не выявлено. Почвы, согласно СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы», относятся к «допустимой» категории, то есть содержание химических веществ в почве превышает фоновые показатели, но не выше ПДК и почвы могут быть использованы без ограничения, кроме территорий объектов повышенного риска. [9]

Следует отметить, что для почвенного покрова выявлено неравномерное распределение загрязняющих веществ по точкам исследования. Так, в точках на съездах с Новорязанского шоссе повышены концентрации меди, свинца, кадмия, кобальта, марганца и нефтепродуктов. На трассе Новорязанского шоссе наиболее ярко выражены концентрации никеля, мышьяка, цинка и хрома.

Данные по концентрациям тяжелых металлов в пробах укосов придорожной растительности демонстрируют повышенные уровни содержания тяжелых металлов в точках на съезде с Новорязанского шоссе. В точках, находящихся поблизости Новорязанского шоссе и у самой автотрассы, значения относительно невысоки.

Результаты анализов проб придорожной растительности сопоставлены с усредненными данными по содержанию тяжелых металлов в растительности на незагрязненных почвах [5]. Превышения средних уровней выявлено лишь для цинка. Сопоставление графиков распределения концентраций тяжелых металлов в растительности позволяет сделать вывод, что распределение веществ схоже, что дает основание предполагать наличие единого источника их поступления.

Наибольшие концентрации компонентов в растительном покрове выявлены по свинцу на западном съезде с эстакады, в северо-восточной части развязки и на трассе Новорязанского шоссе; по меди – на восточном и западном съезде с эстакады, а также в северо-восточной части развязки; по кадмию – в точке на западном съезде с эстакады и в северо-восточной части развязки; по цинку – на восточном и западном съездах с эстакады и на трассе Новорязанского шоссе.

Результаты корреляционного анализа концентраций тяжелых металлов в растительности и почвенном покрове дают основание говорить о корреляционной зависимости на уровне значимости α=0,1 концентраций кадмия в травянистом и почвенном покрове. Это подтверждается литературными данными, в соответствии с которыми кадмий является элементом интенсивного поглощения [1, 6].

При проведении биоиндикационных исследований установлено, что изучаемая территория характеризуется низким видовым разнообразием, особенно по древесным растениям. На всех точках пробоотбора из пяти отбираемых видов растений встречалось в среднем два, лишь в одной точке (в северо-восточной части развязки) обнаружено три вида, все они относятся к травянистым растениям. При этом все виды–биоиндикаторы являются характерными для данной территории.

Все полученные данные и данные из привлекаемых источников сведены в ГИС-проект на базе MapInfoProfessional, это позволяет использовать информацию с различных точек зрения в комплексе, что имеет высокую практическую значимость в силу целого ряда причин, но наиболее важной является следующая. Достоверное повышение экологических рисков для здоровья населения от воздействия ряда ксенобиотиков в составе выбросов автотранспорта (в первую очередь, диоксида азота, формальдегида, бенз(а)пирена) по болезням крови, органам дыхания, врожденным аномалиям и т.д. неоднократно подтверждено натурными исследованиями, проводимыми среди населения, проживающего вблизи автомагистралей. Поэтому с экологических позиций необходимо выполнение периодических оценок воздействия автотранспорта на компоненты среды, контроль и разработка соответствующих природоохранных мероприятий. [7, 8]

Для повышения достоверности выводов данной конкретной работы по исследованию участка Новорязанского шоссе в Раменском районе Московской области необходимы повторные исследования, анализ состояния других компонентов среды (снегового покрова, водных объектов), а также определение экологических рисков.

Литература

1. Байсеитова Н.М., Сартаева Х.М. Фитотоксичное действие тяжелых металлов при техногенном загрязнении окружающей среды// Молодой ученый. – 2014. – №2. – С. 382-384.

2. ГН 2.1.7.2511-09. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве. Введ. 07.01.2009. –М.: Роспотребнадзор, 2010.

3. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды РФ в 2013 году». – М.: Государственный центр экологических программ, 2013.

4. Захаров В.М., Кларк Д.М. Биотест: интегральная оценка здоровья экосистем и отдельных видов.– М.: Московское отделение международного фонда «Биотест», 1993.

5. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе «почва – растения». – Новосибирск: Наука, 1991.

6. Казнина Н.М. Влияние свинца и кадмия на рост, развитие и некоторые другие физиологические процессы однолетних злаков: Ранние этапы онтогенеза. // Дисс.на соиск. степ. к.б.н. – Петрозаводск, 2003.

7. Куролап С.А., Мамчик Н.П., Клепиков О.В. Оценка риска для здоровья населения при техногенном загрязнении городской среды. – Воронеж: ВГУ, 2006.

8. Онищенко Г.Г., Куценко Г.И., Беляев Е.Н. Проблемы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения. – М.: Федерал. Центр госсанэпиднадзора Минздрава РФ, 2000.

9. Строительство автомобильной дороги М-5 «Урал» на участке обхода п. Октябрьский с мостом через реку Москва км 28 – км 37, Московская область. // Технический отчет. – М.: ООО «Лабораторный центр «ЭКОПОЛЕ», 2011.

Код для цитирования: Скопировать