Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Техногенное воздействие автомобильных дорог: основные понятия и обзор исследований 10
1.1. Основные понятия 10
1.2. Обзор исследований 17
1.3. Цель и постановка задач исследования 24
Глава 2. Математические модели техногенного воздействия 25
2.1. Система моделей техногенного воздействия 25
2.2. Математические модели процессов переноса и осаждения загрязняющих веществ в придорожной полосе воздушным путем .. 28
2.3. Математические модели процессов загрязнения почв и растений придорожной полосы водным путем 40
2.4. Выводы по 2 главе 57
Глава 3. Экспериментальные исследования состояния экосистем придорожной полосы 58
3.1. Методика исследований 58
3.2. Основные результаты экспериментальных исследований и их обсуждение 63
3.2.1. Состояние дорожных сооружений и основные параметры транспортного потока 63
3.2.2. Загрязнение воздушной среды 66
3.2.3. Изменение состояния почв придорожной полосы 70
3.2.4. Статистический анализ зависимостей физико-химических и химических характеристик почв 83
3.2.5. Изменение состояния растительного покрова 85
3.3. Экспериментальное изучение растворимости газов в осадках и дождевом стоке 90
3.4. Выводы по третьей главе 92
Глава 4. Развитие нормативной и методической базы для определения параметров мониторинга экосистем придорожных полос автомобильных дорог 94
4.1. Задачи комплексного мониторинга природной среды примагист- ральных территорий 94
4.2. Параметры мониторинга, влияющие на экологическое состояние автомобильной дороги и придорожной полосы 95
4.3. Методика прогноза загрязнения окружающей среды газообразными загрязняющими веществами 96
4.4. Методика определения уровня воздействия автотранспорта на животный и растительный мир 100
4.5. Экономическое обоснование разработки мониторинга окружающей среды на основе альтернативных источников финансирования дорожной отрасли 101
4.6. Совершенствование нормативной и методической базы для разработки мониторинга природной среды при проектировании и эксплуатации автомобильных дорог 105
4.7. Выводы по 4 главе 110
Общие выводы 112
Литература 114
Приложения 123
- Математические модели процессов переноса и осаждения загрязняющих веществ в придорожной полосе воздушным путем
- Математические модели процессов загрязнения почв и растений придорожной полосы водным путем
- Экспериментальное изучение растворимости газов в осадках и дождевом стоке
- Методика прогноза загрязнения окружающей среды газообразными загрязняющими веществами
Введение к работе
Рост экономической активности, повышение мобильности населения привели к резкому увеличению парка автомобилей в России. Однако процессу автомобилизации присущи не только положительные, но и отрицательные стороны.
Негативными сторонами процесса автомобилизации являются деградация природных систем и рост заболеваемости населения и водителей в результате техногенного воздействия автомобильных дорог на экосистемы придорожной полосы, включающего физическое и химическое загрязнение воздуха, почв, растительности от автотранспортных потоков, строительных и эксплуатационных работ и разрушение функциональных связей в экосистемах.
Разработка мероприятий по снижению отрицательных воздействий на окружающую природную среду является одной из важнейших задач подпрограммы «Автомобильные дороги» Федеральной целевой программы модернизации транспортной системы России на период до 2010 г.
Следовательно, экспериментальное изучение, теоретическое обоснование, моделирование и прогноз техногенного воздействия автомобильных дорог на экосистемы придорожной полосы являются актуальными научными и прикладными задачами дорожной отрасли.
Решение этих задач требует системного подхода в экспериментальных и теоретических исследованиях, позволяющего более точно и обоснованно дать прогноз экологического состояния придорожной полосы и разработать мероприятия по снижению воздействия транспортных потоков и автомобильных: дорог на экосистемы, население и водителей.
Целью работы является математическое моделирование техногенного воздействия автомобильных дорог для определения параметров качества экосистем придорожной полосы.
Для достижения указанной цели задачами исследования являются теоре- 5 тические и экспериментальные разработки: системы математических моделей процессов загрязнения воздуха, почв и растительности придорожной полосы на основе конвективно-диффузионной теории воздушного переноса загрязняющих веществ; математического моделирования процессов загрязнения почв и растений загрязняющими веществами, содержащимися в ливневых стоках с автомобильных дорог; методики определения параметров качества экосистем придорожной полосы; метода определения экологического ущерба от загрязнения экосистем придорожной полосы.
Исследования выполнены в соответствии с отраслевым планом научных работ Российского дорожного агентства по теме «Оценка состояния автомобильной дороги и притрассовой полосы с учетом воздействия экологических факторов в системе "автомобильная дорога - природная среда " на примере магистрали "Дон-Г'».
Научная новизна работы:
Разработана и обоснована система моделей процессов загрязнения воздуха, почв и растительности придорожной полосы на основе конвективно- диффузионной теории переноса, учитывающая пульсационный режим движения транспортного потока, скорости и направления ветра, особенности перемещения тяжелых металлов в воздухе;
Разработана и обоснована математическая модель процесса загрязнения почв и растительности загрязняющими веществами, содержащимися в ливневых стоках автомобильных дорог, и на ее основе получены аналитические зависимости для расчета количества и глубины проникновения загрязняющих веществ в почве;
Предложен метод расчета содержания тяжелых металлов в почве и растительности, включающий аналитические зависимости, основанные на ре- зультатах математического моделирования, и эмпирические коэффициенты пересчета и биологического накопления;
4. Получена аналитическая зависимость для определения экологического ущерба, учитывающая одновременно загрязнение воздуха, почв и растительности.
Личный творческий вклад автора в получении, результатов научных исследований, изложенных в диссертации. Исследования по проблеме техногенного воздействия автомобильных дорог начаты автором в 80-е годы на автомагистрали "Дон" и других автомобильных дорогах Центрального региона. В 1998-2000 гг. под руководством и при личном участии автора проведено экспериментальное изучение процессов загрязнения воздуха, почвы и растительности придорожной полосы магистрали «Дон-1». Все работы по организации эксперимента, обработке экспериментальных данных, их анализу и математическому моделированию выполнены лично автором при консультации научного руководителя проф. Турбина B.C.
Практическая ценность работы определяется применением результатов моделирования для прогноза загрязнения воздушной среды, почв и растительности придорожной полосы, определения параметров качества экосистем и экологического ущерба от загрязнения экосистем.
Реализация работы.
Результаты работ внедрены автором в практическую деятельность ДСД «Черноземье». Теоретические и экспериментальные исследования диссертационной работы использованы автором в преподавании дисциплин «Общий курс путей сообщения», а также «Основы проектирования автомобильных дорог», в курсовом и дипломном проектировании на механико-автодорожном факультете Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.
Апробация результатов работы.
Результаты исследований диссертационной работы обсуждались ежегодно на техническом совете института «ВОРОНЕЖГИПРОДОРЕИИ», научных конференциях и семинарах Воронежского государственного архитектурно- строительного университета (1998-2002гг.), на международном научно- практическом симпозиуме «Дорожная экология XXI века» (Воронеж, 1999), четвертой международной научно-технической конференции «Решение экологических проблем в автотранспортном комплексе» (Москва, МАДИ, 2000г.), всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии, конструкции и материалы при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог общего пользования» (Геленджик, 2002 г.).
Структура и объем работы.
Диссертация включает введение, четыре главы, основные результаты и выводы, список литературы из наименований и 4 приложения. Объем работы - 150 стр., в том числе, 122 страницы основного машинописного текста, 37 таблиц, 22 рисунка и графика.
Публикации работы.
Результаты исследований диссертационной работы опубликованы в 4 центральных лицензированных изданиях и в трудах научно-технических конференций общим объемом 20 страниц, личный вклад автора составляет - 14 страниц. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в списке литературы, лично соискателю принадлежит: [14] - общая постановка задачи мониторинга почвенного и растительного покровов в зоне влияния автомагистрали «Дон» и выводы по результатам экспериментальных работ; [20,21] - общая постановка проблемы финансирования платных дорог и примеры конкретных проектных разработок по магистрали «Дон»; [19] - постановка экологических проблем проектирования автомобильных дорог и предложения по их решению.
На защиту выносятся:
Система моделей процессов загрязнения воздуха, почв и растительности придорожной полосы на основе конвективно-диффузионной теории переноса, учитывающая пульсационный режим движения транспортного потока, скорости и направления ветра, особенности перемещения тяжелых металлов в воздухе;
Математическая модель процесса загрязнения почв и растительности загрязняющими веществами, содержащимися в ливневых стоках автомобильных дорог, и аналитические зависимости для определения количества и глубины проникновения загрязняющих веществ в почве, базирующиеся на результатах моделирования;
Метод расчета содержания тяжелых металлов в почве и растительности, включающий аналитические зависимости, основанные на результатах математического моделирования, и эмпирические коэффициенты пересчета и биологического накопления;
Аналитическая зависимость для определения экологического ущерба, учитывающая одновременно загрязнение воздуха, почв и растительности.
В первой главе даны характеристика основных понятий техногенного воздействия, используемых в работе, и обзор наиболее важных исследований по рассматриваемой проблеме, сформулированы цель и задачи исследования.
Во второй главе рассмотрены структура системы математических моделей техногенного воздействия, математические модели переноса и осаждения примесей воздушным путем, математическая модель загрязнения в почвы ливневыми стоками с автомобильных дорог. Показана возможность применения моделей для разработки расчетных методик.
В третьей главе рассмотрены методика и результаты экспериментальных исследований загрязнения придорожной полосы автомагистрали «Дон». Основное внимание уделено определению загрязнения воздуха в различных метеорологических условиях, изменения физико-химических характеристик почв, загрязненности почв тяжелыми металлами и нефтепродуктами, изменения харак- 9 теристик растительного покрова и его загрязненности тяжелыми металлами.
В четвертой главе обоснованы и описаны задачи комплексного мониторинга природной среды придорожной полосы автомобильных дорог и его параметры, дана методика прогноза химического загрязнения воздушной среды, почв и растений, рассмотрены параметры качества экосистем, предложен метод определения экологического ущерба от загрязнения экосистем придорожной полосы.
Математические модели процессов переноса и осаждения загрязняющих веществ в придорожной полосе воздушным путем
Формулы, предложенные «Рекомендациях...» [75], достаточно просты и широко используются в практике проектирования, однако они основаны на недостаточно теоретически обоснованных предположениях и не учитывает очень важные конструктивные элементы автомобильных дорог, что и отмечается И.Е. Ев- геньевым и Б.Б.Каримовым в монографии [34 ].
Большое внимание уделено методам расчета загрязнения воздушной среды выбросами автотранспортных средств в фундаментальном двухтомном учебном пособии «Автотранспортные потоки и окружающая среда» [51,52 ], выпущенном коллективом специалистов МАДИ (В.Н.Луканин, А.П.Буслаев, Ю.В. Трофименко, М.В .Яшина). Авторы также получили как аналитическое, так и численное решение уравнения турбулентной диффузии для линейных источников применительно к сложным городским условиям. Однако, даже при наличии сложных аналитических и тем более, численных решений, сохраняется потребность в простых аналитических зависимостях, правильно отражающих основные факторы распространения загрязнения в атмосфере от транспортного потока.
Новые методы расчета, основанные на решении уравнения турбулентной диффузии и развивающие теоретические исследования Г.И.Марчука, были предложены в работах В.П.Подольского [68,69,70] и B.C. Турбина [69 ]. Решение уравнения турбулентной диффузии методами операционного исчисления позволило получить решение в аналитическом виде. В дальнейшем, с использованием разложения в степенные ряды получено приближенное решение, позволяющее достаточно просто проводить расчеты.
Подводя итог обзора математических моделей распространения и оседания загрязняющих веществ в атмосфере, следует отметить, что большинство моделей использует либо аналитическое, либо численное решения уравнения турбулентной диффузии. Однако, решается оно только при очень простых граничных условиях. Учесть реальные условия распространения загрязнения в придорожной полосе, используя только одно это уравнение трудно. Поэтому необходимы эксперимен- 23 тальные исследования, которые позволят определить влияние метеорологических условий, конструктивных элементов насыпи и выемки, лесных полос на процессы переноса и осаждения, и разработать соответствующие поправочные коэффициенты. Кроме того, для разработки инженерных методов расчета необходимо учитывать волновой, пульсационный характер движения транспортного потока.
В исследованиях по осаждению газообразных примесей и пыли, так же используется уравнение турбулентной диффузии, в которое вводятся компоненты стоксовых сил. Все современные методы расчета загрязнения воздушной среды включают и оценку величины осаждения частиц, поэтому недостатки, присущие методам расчета газообразных примесей, характерны и для методик расчета осаждения.
Работы по загрязнению почв водным путем основываются на уравнении диффузии загрязняющего вещества в почве под действием сил фильтрации и адсорбции. Наиболее значительные исследования в этом направлении были проведены Н.Н.Павловским, В.И.Аравиным, С.И.Нумеровым, Б.В.Дерягиным, С.Ф. Аверьяновым, Л.С.Лейбензоном, Н.Н.Веригиным. Исследования в области движения подземных вод и фильтрации обобщены в фундаментальной монографии П.Я.Полубариновой-Кочиной «Теория движения грунтовых вод» [71].
Работы по накоплению загрязняющих веществ в растениях, как правило, носят эмпирический характер, и основываются на традиционных исследованиях в области агрохимии и физиологии растений. Они начаты сравнительно недавно и пока представляют статистические обобщения эмпирического материала. Применительно к автомобильным дорогам следует отметить работу группы специалистов под руководством Д.Н.Кавтарадзе [41 ], которые получили и обобщили значительный экспериментальный материал по загрязнению растений в придорожной полосе МКАД.
Таким образом, анализ основных направлений исследований техногенного воздействия на экосистемы придорожной полосы, показывает, что для создания методов его расчета необходимо разработать модели переноса и осаждения загрязнений в придорожной полосе водным и воздушным путем, учитывающие особенности колебательного движения транспортного потока, оценить их адекватность в ходе экспериментальных исследований, и разработать методику прогноза загрязнения почв и растительности тяжелыми металлами.
Математические модели процессов загрязнения почв и растений придорожной полосы водным путем
Для исследования загрязнения атмосферного воздуха в придорожной полосе выбран участок на км 529 автомагистрали «Дон» (створ №8, северная окраина с. Подклетного Воронежской области). Для него характерны типичные для автомагистрали продольный профиль и дорожная обстановка, а лесные полосы отсутствуют, что позволяет исследовать условия распространения загрязнения при неискаженном профиле ветра.
Методика измерения характеристик транспортного потока и эмиссии токсичных веществ. При выполнении работ по изучению влияния транспортных потоков на состояние экосистем придорожной полосы производилась оценка следующих характеристик транспортных потоков: состав транспортного потока за определенные промежутки времени, интенсивность движения и средняя скорость транспортного потока и отдельных автомашин. Характеристики транспортного потока, в соответствии с [57,75 ], определялись визуально на участке длиной 250 м парой наблюдателей. Промежутки времени прохождения машинами измерялись секундомером. Для 3 участков дороги проведено круглосуточное измерение характеристик транспортного потока.
Одновременно для участков, на которых проводились наблюдения, с помощью геодезических приборов определены геометрические характеристики дороги - ширина проезжей части и обочин, высота насыпи, продольные и поперечные уклоны, тип и состояние дорожной одежды.
Эмиссия токсичных веществ определялась расчетным путем с использованием наиболее надежных и проверенных практикой методик [35,51,52,53,75].
Методика определения метеорологических элементов и загрязнения атмосферного воздуха. В процессе наблюдений проводились измерения температуры и влажности воздуха, скорости ветра. Синоптическая ситуация оценивалась по данным метеостанции СХИ (г.Воронеж) и АСМГ 2 разряда (г.Воронеж, район авиазавода).
Измерения температуры и влажности воздуха проводились с помощью 4 пар сертифицированных аспирационных психрометров МВ-4М, установленных на стойках, расположенных на бровке насыпи и на расстояниях 10, 25 и 50 м справа и слева от дороги. Каждая пара психрометров располагалась на высоте 0,5 и 2,0 м от поверхности земли. Среднеквадратическая погрешность измерения температуры в соответствии с нормативным документами Госкомгидромета [60] не менее ±0,1 С, упругости водяного пара - ±0,1 Гпа, относительной влажности - ±0,5%.
Измерения скорости ветра проводились с помощью двух ручных чашечных анемометров МС-13, расположенных на высоте 2 м у бровки дороги и на расстоянии 25 от дороги. Направление ветра измерялось в тех же точках на высоте 2 м с помощью вымпела и компаса. Точность измерения скорости ветра - ±0,1 м/с, направления ветра - ±5. Оценка облачности проведена визуально в соответствии с рекомендациями Наставления [60].
Отбор проб воздуха производился в резиновые камеры с помощью электрического аспиратора, работающего от автомобильного аккумулятора. Пробы отбирались с обеих сторон автомагистрали у бровки и на расстоянии 10, 25 и 50 м от бровки и обрабатывались в аттестованной химической лаборатории центра гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды (г.Воронеж) в соответствии с рекомендациями [3,4,66,72,77,78,79]. Отбор проб проводился в течение 20 мин. За это время заполнялись три резиновые камеры пробами воздуха. Резиновые камеры закачивали пробой воздуха до диаметра 20 см, после чего отверстие до прокачивающего механизма (пульверизатора) закрывалось пружинным зажимом. Для оценки фона пробы отбирались в контрольных точках с наветренной стороны на расстоянии 200 м от бровки земляного полотна.
Определение концентраций окиси углерода осуществлялось с помощью измерительного комплекса «Палладий», окислов азота и двуокиси серы - методом газовой хроматографии. Точность определения компонентов загрязнения (до 0,01 Уо1.%) соответствует ГОСТ 17.2.4.02-81 [3,78]. Результаты анализа усреднялись в каждой точке.
Методика определения физико-химических характеристик и загрязнения почв. В состав работ по определению физико-химических характеристик вошли маршрутное обследование территории, полевое обследование придорожной поло- сы с отбором проб почвы, аналитические работы по количественному определению содержания тяжелых металлов и нефтепродуктов.
Маршрутное обследование проводилось на основании топографических карт крупного масштаба и материалов топографических съемок участков автомобильной дороги, при этом, визуально выявлялось загрязнение почв и сопутствующие ему признаки (угнетение и поражение растительности), уточнялись места расположения точек отбора проб и тип хозяйственного использования придорожной полосы.
При полевом обследовании выполнялось определение типа почв в соответствии с общепринятой классификацией. Отбор образцов почв проб проводился по заранее намеченной и откорректированной на местности схеме. Отбор почвенных и растительных проб проводился на удалении 10, 25, 50 и 100 м от кромки дороги по обеим сторонам. Смешанный образец составлялся из 15 индивидуальных образцов, равномерно распределенных на ключевой площадке. Глубина отбора проб составляла 10 см, а при загрязнении нефтепродуктами - до глубины нижнего фронта движения нефтяного потока в почве [2,5,6].
Экспериментальное изучение растворимости газов в осадках и дождевом стоке
Для оценки растворимости загрязняющих веществ в атмосферных осадках были использованы наблюдения за загрязнением воздушной среды 6 июля 2000 г., когда во время наблюдений шел дождь. Анализ полученных данных показывает, что оксиды углерода и оксиды азота слабо абсорбируются дождевой водой. Однако двуокись серы практически полностью вымывается осадками из атмосферы и поступает на поверхность почвы. На рис.3.19 показано изменение концентрации диоксида серы на глубине 1-2 мм в зависимости от времени выпадения осадков при интенсивности дождя о 0,36 м /ч. Концентрация двуокиси серы в дождевой воде определена по содержанию серной кислоты в пробах. Анализ графиков показывает, что с увеличением времени выпадения осадков возрастает концентрация двуокиси серы в воде, при этом асимптотически приближаясь к некоторому состоянию насыщения. Так, на глубине 1 мм предельная
Снижение концентрации в пробах наблюдается в течение первых 30 с после начала дождя, после чего происходит диффузия загрязняющего раствора вглубь жидкого стока, и концентрация начинает возрастать с глубиной, пока не будет достигнуто насыщение. Экспериментальные исследования, проведенные в придорожной полосе автомагистрали «Дон» (км 117 - км 777) в 1999-2000 гг., показали: 1. Для атмосферного воздуха: - наибольшее загрязнение воздуха отмечается на бровке насыпи, в условиях инверсии наибольшие значения могут наблюдаться и других расстояниях; - с увеличением расстояния от бровки содержание токсичных веществ уменьшается. 2. Для почвенного покрова: - в процессе строительства и эксплуатации магистрали значительно изменились физико-химические и химические характеристики всех типов почв; - для всех типов почв в полосе 25 м от бровки характерны повышенная плотность, бесструктурность, низкая влагоемкость, множество посторонних включений; - валовое содержание большинства тяжелых металлов в почвах уменьшаются с увеличением расстояния от бровки насыпи; - наиболее опасным в придорожной полосе является загрязнение почв хромом, и свинцом; - повсеместно наблюдается очень высокое загрязнение почв придорожной полосы нефтепродуктами (в 1,5-40 раз больше ПДК) 3. Для растительного покрова: - повсеместно в придорожной полосе сформированы антропогенные трансформированные сообщества с простой структурой ; - наибольшую опасность для экосистем придорожной полосы составляет накопление в растениях свинца, кадмия, никеля, кобальта; - накопление тяжелых металлов наиболее интенсивно происходит в сорной растительности и культурных растениях. 4. При изучении распространения загрязняющих веществ с водными растворами в почвах установлено, что концентрация загрязняющих веществ под действием процессов фильтрации и абсорбции в начальный период дождя уменьшается а затем более медленно возрастает, приближаясь к концентрации насыщения.
Методика прогноза загрязнения окружающей среды газообразными загрязняющими веществами
Анализ экспериментальных исследований и литературных источников позволил выделить 4 основные группы факторов, влияющих на экологическое состояние придорожной полосы: - автотранспорт и дорожно-эксплуатационная деятельность, являющиеся источником выбросов загрязняющих веществ; - внешние (по отношению к автотранспорту) источники выбросов загрязняющих веществ (промышленные предприятия, сельскохозяйственные предприятия); - сооружения на автомобильной дороге и в придорожной полосе, влияющие на перераспределение токсичных веществ (земляное полотно, насыпь, выемка, кюветы, шумозащитные валы, водототводящие сооружения); - природные факторы: рельеф, метеорологические элементы - ветровой режим, температура воздуха, влажность воздуха, осадки, естественное состояние почвы и растительного покрова. Выделены следующие виды воздействия на природную среду: физическое (шумовое, занятие территории, изменение светового режима, выпадение примесей, изменение метеорологического режима, изменение рельефа), химическое биологическое (воздействие на состав растительного и животного мира, изменение генофонда и др.).
Так как исследование шумового воздействия автотранспорта на окружающую среду достаточно полно представлено в литературных источниках [53,70,74], поэтому в работе это направление не рассматривается. В чистом виде отдельное воздействие встречаются редко. Как правило, имеет место суммация экологических воздействий. Кроме того, химическое и, особенно, биологическое воздействия могут быть косвенными (опосредованными), то есть проявляющимися через достаточно большой промежуток времени. Автотранспорт и дорожно-эксплуатационная деятельность являются определяющими факторами загрязнения природной среды в придорожной полосе. Две другие группы факторов лишь в той или иной мере могут уменьшать (увеличивать) действие выбросов либо перераспределить его во времени. Наиболее неблагоприятное сочетание факторов по трассам автомагистралей складывается в местах прохождения через населенные пункты, участках с большими уклонами, пересечениями в одном уровне.
Прогноз загрязнения окружающей среды газообразными примесями и аэрозолями составлен на основе математических моделей, рассмотренных в гл.2. Концентрации легких загрязняющих веществ типа оксидов азота, серы и углерода, углеводородов и др. определяются на основе зависимостей (2.43)-(2.48). 1. По уравнениям (2.44) - (2.45) рассчитывается пульсационная составляющая концентрации и суммируется со средней (уравнение (2.35). 2. Расчет концентраций тяжелых металлов в воздухе от одиночного автомобиля или от транспортного потока производится по формуле (2.51) с учетом (2.49), (2.50) и коэффициентов приведения (таблица 4.1). Выбросы тяжелых металлов на поверхность почвы и растений определяются на основе зависимостей (2.49)-(2.51). На современном уровне исследований достаточно точно определяются и рассчитываются только выбросы свинца, для других тяжелых металлов при оценке их содержания в почве следует пользоваться эмпирическими коэффициентами пересчета, данными в таблице 3.5. главы 3. Алгоритм прогноза включает в себя следующие операции: 1. Определяется интенсивность транспортного потока за Т лет эксплуатации дороги по формуле арифметической прогрессии (2.54) с учетом величины N0,0465 (ежегодного среднестатистического прироста интенсивности движения) и Кщ (переводного коэффициента мощности выбросов приведенным автомобилем за Т] - период, за который оценивается загрязнение). 2. Рассчитывается Сср по формуле (2.48). 3. Определяется суммарный выброс ( 2) соединений тяжелого металла за Т лет эксплуатации на основании данных об интенсивности (п.1); 4. Рассчитывается плотность выпадающих частиц на 1м подстилающей поверхности по формуле (2.50). 5. Концентрация загрязняющих веществ в ливневых стоках рассчитывается по формуле (2.81) с учетом их растворимости в дождевых каплях, свойств грунтов (см.гл.2) и условий фильтрации: -пористость (порозность, скважность) - формула (2.82) с учетом табличных данных (табл.2.2); -поверхностная пористость (просветность) - зависимости (2.83) или (2.85); -расход воды через сечение - формула (2.84); -скорость фильтрации - закон Дарси (2.86), причем коэффициент фильтрации выбирается из табл. 2.3 или рассчитывается по одной из формул (2.88)-(2.90). - интенсивность дождя и определение поверхностного стока - зависимости (2.93), (2.117). 6. Рассчитывается поверхностное загрязнение почвы или растительности как сумма плотности выпадающих частиц и концентрации загрязняющих веществ в дождевых стоках. 7. Определяется концентрация тяжелых металлов ( по аналогии с соединениями свинца) на различных глубинах почвенного профиля по уравнению [69]: (4.1) где Р абс -абсолютная концентрация тяжелого металла на глубине Ь; Рфон - фоновая концентрация тяжелого металла на глубине Ь; Ро- концентрация тяжелого металла на поверхности; у - расстояние до расчетной точки от бровки насыпи; И -расчетная глубина, м. 8. Полученные значения содержания тяжелых металлов сравниваются с фоновыми и предельно-допустимыми значениями. 9. Содержание тяжелых металлов в растительном покрове определяется по коэффициентам биологического накопления (КБН) , представляющими отношение содержания металлов в сухом растительном веществ к валовому содержанию металлов В почве. Рекомендуемые величины КБН приведены в главе 3.
