Содержание к диссертации
1. АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПРИРОДНО-ПРОМЫШЛЕННОГО
КОМПЛЕКСА РОССИИ 9
Экологическое воздействие транспорта на окружающую среду ..9
Воздействие железнодорожного транспорта на окружающую среду 15
Атмосфера 19
Ландшафты 23
Литосфера 25
Гидросфера 44
Биосфера 50
Аварийность на железнодорожном транспорте 52
Сравнительный анализ воздействия железнодорожного и других видов транспорта 57
1.4.1 Выводы 61
2. МЕТОДЫ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДНО-
ТЕХНОГЕННЫХ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ
МАГИСТРАЛЕЙ 63
2.1 Зонирование территорий вдоль трассы железной дороги 64
2.1.1 Распространение загрязняющих веществ в природной среде.,,. 69
2.2 Критерии и методы оценки качества окружающей среды 79
Оценка степени загрязнения почв 81
Оценка степени загрязнения природных вод ...84
Выбор приоритетных показателей загрязнения 86
Методики опробования 88
Опробование почв , 88
Методика гидрохимических исследований 90
Радиометрические исследования 92
Методика геоэкологических исследований вдоль вновь проектируемых
железнодорожных линий 94
2.5 Аналитические работы 100
Обоснование выбора аналитических методов 100
Подготовка проб к анализу 103
Методика проведения комплекса эколого-аналитических исследований
почвенно-грунтовых проб 104
2.5.4 Метрологическое обеспечение эколого-аналитических
исследований 105
2.6 Интерпретация результатов аналитического исследования 107
2.6.1 Создание базы данных 108
2.7 ВЫВОДЫ 111
3. ПРИРОДНЫЕ И ТЕХНОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ВДОЛЬ
ТРАСС Ж.-Д. МАГИСТРАЛЕЙ 112
3.1 Экологические особенности природной среды на участке ж.-д.
линии Идель-Свирь 117
Характеристика железнодорожной линии 117
Геолого-гидрогеологическое строение 119
Почвенные условия , „124
Техногенные аномалии 125
3.2 Экологические особенности природной среды на участке ж.-д.
линии
Волховстрой-Кошта 127
Характеристика железнодорожной линии 127
Геолого-гидрогеологическое строение 132
Почвенные условия 135
Техногенные аномалии 139
Математическая обработка результатов экологического опробования почв
на участке железной дороги Тихвин-Кошта 148
3.3 Экологические особенности природной среды вдоль
проектируемой
ПОДЪЕЗДНОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ дороги к Средне-Тиманскому бокситовому
руднику 175
Характеристика железнодорожной линии 175
Геолого-гидрогеологическое строение 177
Почвенные условия 182
Техногенные аномалии 183
3.4 Экологическое состояние природно-техногеннои среды на
урбанизированной
территории участка путепроводной развязки на Дунайском
проспекте в Санкт-Петербурге 185
3.4.1 Характеристика объекта 185
ЗА.2 Геолого-гидрологическое строение 186
3.4.3 Почвенно-экологическая ситуация 187
3.5 Выводы 196
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 198
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 199
Введение к работе
Актуальность работы. Железнодорожный (ж.-д.) транспорт является технически сложным, круглосуточно работающим комплексом, который характеризует широко разветвленная структура и целый ряд производств, объединенных единым технологическим процессом перевозки пассажиров и грузов, среди которых особое место в загрязнении природной среды занимают полезные ископаемые.
Воздействие транспорта и обеспечивающей его функционирование инфраструктуры на окружающую природную среду сопровождается достаточно разнообразным ее загрязнением и преобразованием.
С деятельностью железных дорог, в особенности при транспортировке полезных ископаемых, связаны газообразные, жидкие и твердые отходы, которые поступают в атмосферу, поверхностные водоемы и подземные воды, почвы, морские воды. В результате сжигания органического топлива в атмосферу попадает значительное количество углекислого газа и вредных веществ - свинца, сажи, углеводородов, оксидов углерода, серы, азота и др.
В ряде районов влияние железной дороги сказывается в нарушении почвенного покрова и ценных ландшафтов, истощении водных и лесных ресурсов, уменьшении численности животных и птиц.
Проводимые до последнего времени работы по определению сферы влияния ж.-д. транспорта на экологическую ситуацию отражают результаты лишь отдельных исследований в той или иной области, например, создание в 1995 г. «Атласа радиационной обстановки на Октябрьской железной дороге» или проведение в 1994 г. Минтрансом РФ и МПС оценки выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для передвижных транспортных средств. При значительном объеме проведенных работ в настоящий момент методика комплексной оценки, контроля и прогнозирования экологического состояния вдоль линейных техногенных объектов большой протяженности, как отдельных компонентов окружающей среды, так и их совокупности отсутствует.
Она была бы тем более важна, так как причины и степень нарушенное экологической обстановки в зоне влияния железных дорог различны. В ряде случаев первопричиной таких нарушений могут быть природные явления. Причем природный фактор является толчком, развитие же неблагоприятной экологической ситуации, как правило, связано с особенностями освоения территории типом перевозимых полезных ископаемых и других грузов.
Цель работы — определить влияние железных дорог на природную среду Северо-Запада РФ и выявить закономерности распределения загрязняющих веществ, связанных с функционированием железнодорожного транспорта, при перевозке полезных ископаемых и других грузов.
Задачи исследований:
разработать методику геоэкологического изучения техногенного воздействия линейных объектов большой протяженности;
охарактеризовать и классифицировать объекты железных дорог как источники техногенного загрязнения окружающей среды;
оценить уровень экологического воздействия железнодорожных магистралей Северо-Западного региона при транспортировке разных типов полезных ископаемых и других грузов;
провести сравнение железных дорог с другими транспортными средствами по характеру экологического воздействия на природную среду.
Идея работы. Критерии и методы оценки воздействия на окружающую среду железнодорожного транспорта при перевозках полезных ископаемых следует формировать с учетом дифференциации техногенной нагрузки его структурных подразделений и состояния окружающей среды.
Новизна научной работы:
-определены геохимические закономерности распределения и миграции загрязняющих веществ в зависимости от геолого-литологических особенностей участков ж.-д. магистралей и характера перевозимых грузов;
- доказано, что степень экологического воздействия железнодорожного транспорта на окружающую среду, в том числе при транспортировке полезных ископаемых, значительно ниже по сравнению с другими техногенными системами.
Защищаемые положения.
Строительство железнодорожных магистралей, сопровождающееся нарушением естественных ландшафтов, формированием линейных техногенных массивов и другими механическими нарушениями, не приводит к существенному химическому загрязнению природной среды. Оно связано с последующим функционированием транспорта и характером перевозимых грузов, в особенности полезных ископаемых.
При геоэкологическом изучении природных ландшафтов и техногенных аномалий, связанных с перевозкой железнодорожным транспортом углей, бокситов и других полезных ископаемых, необходимо использовать комплекс геологического и ландшафтно-геохимического районирования трассы и выявление природных и техногенных аномалий на основе опробования почв, почвообразующих пород, поверхностных вод с применением ядерно-физических и других методов.
Воздействие железнодорожного транспорта на природную среду при транспортировке полезных ископаемых и других грузов проявляется в загрязнении преимущественно почвенного покрова химическими веществами.
При этом максимальное загрязнение (от умеренного до очень высокого) отмечается лишь для отдельных поллютантов непосредственно в теле насыпи и в пределах узкой полосы вдоль нее (- 5-10 м).
Методы исследования. В работе использован комплекс методов, включающий:
-изучение, анализ и обобщение геологических, геохимических и экологических материалов в опубликованной и фондовой литературе по изучаемой проблематике;
натурные исследования с применением геохимических и геофизических методов анализа состояния окружающей среды;
статистические и другие методы обработки результатов с использованием компьютерных технологий.
Практическая значимость работы:
— определены количественные оценки содержания загрязняющих
веществ в природной среде вдоль железнодорожных линий;
-предложена методика, позволяющая выполнять оценку воздействия проектируемых объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду и организовывать систему мониторинга действующих объектов.
Положения диссертационной работы были внедрены при разработке более 20 проектов ОАО «Ленгипротранс», выполненных с участием автора, и успешно прошедших государственную экологическую экспертизу.
Достоверность. Фактическую основу работы составили первичные аналитические данные более чем для 900 проб, полученные с применением физико-химических и ядерно-физических методов. Интерпретация этих данных проводилась с учетом как природных, так и техногенных факторов.
При проведении исследований широко использовались методические приемы прикладной геохимии, применявшиеся при прогнозировании и поисках месторождений полезных ископаемых и изучении геохимии окружающей среды [Перельман А.И., 1989, Квятковский Е.М., 1977, Алек-сеенко В.А., 2000].
Апробация работы и публикации.
Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на научных и научно-производственных конференциях: Международном экологическом конгрессе, международной конференции «Воздействие транспортных коридоров на окружающую среду» и др.
Материалы диссертационной работы внедрены в учебном процессе в Петербургском государственном университете путей сообщения по специальности «Изыскания и проектирование железных дорог», а также в дипломном проектировании по данной специальности. Они отражены в
учебном пособии «Экологическая чистота и качество проектных решений» (2000 г.).
По теме диссертации опубликовано 7 работ:
Тишкина М.В. Организация системы послепроектного мониторинга на ж.-д. транспорте // Тезисы доклада на Техноэкономическом совете Окт. ж.д. по проблемам научно-технического прогресса (инженерно-экологический мониторинг), 1997. С.29-31.
Волъжонок Я.Н., Тишкина М.В., Смыслов А.А. Опыт определения влияния железных дорог на природную среду Северо-Запада России // Инженер путей сообщения. 1999. № 1. С.15-17.
Экологическая чистота и качество проектных решений: Учеб. пособие / Е.С.Свинцов, О.Б.Суровцева, МВ.Тишкина, А.П.Конюхов. ЛИИЖТ. СПб, 2000. 129 с.
Свищов Е.С., Суровцева О.Б., Тишкина М.В. Инженерно-экологические изыскания в учебном процессе / Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности. Международный экологический конгресс. СПб, 2000. С.371-372.
Тишкина ММ. Оценка воздействия на окружающую среду при проектировании железных дорог / Тезисы доклада на заседании совета Ассоциации «Востокгипротранс» 19-22 июня 2001 г. С.12-26.
Гапанович В.А., Чурилова ИМ., Тишкина М.В. Совершенствование грузовых и пассажирских перевозок с целью снижения негативного воздействия на окружающую среду / Тезисы доклада Международной конференции «Воздействие транспортных коридоров на окружающую среду», 2002 г. С.84-85.
7. Техногенез в регионах угле- и сланцедобывающих предприятий/
А.ЛХубенко, А.А.Смыслов, М.В.Тишкина, Ю.В.Шувалов // Недра России.
Экология геологической среды. СПб-Москва, 2002. Т.2. С.232-267.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы (130 наименований). Работа изложена на 170 страницах печатного текста с включением 31 иллюстрации и 37 таблиц.
Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю д.г.-м.н., профессору А.А.Смыслову за помощь в подготовке диссертации, д.т.н., профессору Е.С.Свинцову и сотрудникам кафедры «Изыскания и проектирование железных дорог» ПГУПС за постоянное внимание и ценные советы, руководству и коллективу ОАО «Ленгипротранс» за возможность практической реализации настоящей работы.
1. АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПРИРОДНО-ПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА РОССИИ
Усиление антропогенного воздействия (химического, механического и пр.) современного общества на окружающую среду приводит к существенному изменению природных экосистем, снижению их способности к саморегуляции и самовосстановлению, уменьшению показателей биоразнообразия, невозможности существования природных комплексов без вмешательства человека.
Включая более 20 000 производственных предприятий с довольно развитыми и разнообразными технологиями производства, промышленность Российской Федерации играет определяющую роль как в загрязнении природной среды, так и в решении проблем ее охраны [Мазур И.И., 1996, Волков Б А, 1996 и др.]
Преобладающее воздействие на состояние природной среды оказывают предприятия металлургического и топливно-энергетического комплексов, химической промышленности и других производств.
