2014-05-07
1
Zanieczyszczenie powietrza
•
Główne źródła zanieczyszczeń atmosfery to energetyka,
przemysł, sektor komunalno-bytowy oraz oczywiście
transport, szczególnie drogowy. Spaliny z pojazdów
mechanicznych zawierają liczne związki, jak tlenki azotu,
tlenek węgla, pyły zawieszone, ołów, których
ponadnormatywna zawartość w powietrzu może być
szkodliwa dla środowiska. Prawo ochrony środowiska reguluje
ochronę jakości powietrza w art. art. 85 - 96. Zasadniczymi
instrumentami ochrony czystości powietrza przewidzianymi w
ustawie są:
1. dopuszczalne poziomy substancji w powietrzu,
2. podział kraju na obszary w zależności od poziomu
zanieczyszczeń w powietrzu
3. programy ochrony powietrza
•
Rozporządzenie w sprawie dopuszczalnych poziomów
niektórych substancji w powietrzu, alarmowych poziomów
niektórych substancji w powietrzu oraz marginesów tolerancji
dla dopuszczalnych poziomów niektórych substancji (Dz. U. Nr
87, poz. 796). Dla związków pochodzących ze spalin silników
samochodowych ich dopuszczalny poziom przedstawia się
następująco:
Lp. Nazwa substancji
Okres
uśrednienia
wyników
pomiarów
Teren
kraju [µg/m3]
Obszary ochrony
uzdrowiskowej [µg/m3]
Obszary parków
narodowych[µg/m3]
1
Dwutlenek azotu
jedna godzina
rok kalendarzowy
200
40
200
35
2
Tlenki azotu
jedna godzina
rok kalendarzowy
350
30
20
3
Dwutlenek siarki
24 godziny
rok kalendarzowy
125
20
125
(350 - jedna godzina)
15
4
Ołów
8 godzin
rok kalendarzowy
120
0,5
0,5
5
Pył zawieszony
24 godziny
rok kalendarzowy
50
40
5
Tlenek węgla
8 godzin
10 000
5 000
Jak widać, niezwykle istotnym problemem zanieczyszczeń powietrza, pochodzących od ruchu
drogowego jest zanieczyszczenie tlenkami azotu, które stanowi niemal 1/3 wszystkich emisji NOx
do atmosfery. Dużym zagrożeniem jest też emisja tlenku węgla, lotnych związków organicznych i
pyłów zawieszonych.
Ryc. 10: Procentowy udział zanieczyszczeń atmosfery pochodzących od transportu drogowego
•
NOx (tlenki azotu) - 29%
•
CO (Tlenek węgla) - 18,8%
•
NMLZO (niemetanowe lotne związki
organiczne) - 13,3%
•
Pyły zawieszone (PM10 i PM2,5) - 11%
•
PCB (polichrorowane biofenyle) - 3,17%
•
Pb (ołów) - 3%
•
SO2 (dwutlenek siarki) - 3%
2014-05-07
2
•
Podobnie, jak w przypadku hałasu, poziom zanieczyszczenia
powietrza zależy od natężenia ruchu, jego płynności, udziału
pojazdów ciężkich. Z problemem ponadnormatywnych
zanieczyszczeń powietrza związkami pochodzącymi ze spalin
mamy zazwyczaj do czynienia w wielkich aglomeracjach
miejskich, gdzie natężenie ruchu, a co za tym idzie, zatory
komunikacyjne, są największe. Przekroczenie norm na trasach
pozamiejskich tyczy się tylko terenów przyległych
bezpośrednio do drogi. Jednak w przypadku konieczności
przeprowadzenia trasy komunikacyjnej przez obszar cenny
przyrodniczo, należy zaprojektować również odpowiednie
zabezpieczenia chroniące otoczenie przed spalinami.
Zmniejszenie zanieczyszczenia powietrza uzyska się poprzez
redukcję emisji i ograniczenie rozprzestrzeniania się spalin:
•
Postęp techniczny w konstrukcji silników (zmniejszenie
spalania, stosowanie alternatywnych źródeł napędu).
Alternatywne źródła napędu samochodów były kilkanaście lat
temu jeszcze tematem science-fiction. Obecnie jednak tego
typu samochodów jest na świecie coraz więcej. Powszechny
staje się napęd hybrydowy, czyli połączenie silnika
spalinowego i elektrycznego. W tym temacie przewodzi Toyota
z hybrydowymi napędami Priusa i Echo oraz Lexusy. W Europie
intensywne badania napędów hybrydowych prowadzą BMW,
Opel, Ford i Peugeot.
•
Zwiększenie płynności jazdy (likwidacja wąskich gardeł,
kanalizowanie lub przebudowa skrzyżowań).
Płynność jazdy to unikanie konieczności gwałtownego
hamowania i przyspieszania, która występuje zwykle na
trasach o dużym obciążeniu ruchem, nieadekwatnym do klasy
drogi. Poprawienie płynności jazdy może zmniejszyć emisję
szkodliwych substancji nawet o kilkadziesiąt procent.
•
Ograniczenie ruchu pojazdów ciężkich (promocja transportu
kombinowanego).
Istnieje duży potencjał w transporcie szynowym,
intermodalnym. Obecnie w Polsce jest on w dużej mierze
niewykorzystany.
•
Właściwe kształtowanie niwelety drogi (unikanie dużych pochyleń
podłużnych).
Pokonanie dużych wzniesień wymaga zwiększenia mocy silnika, a co za
tym idzie - większego spalania.
•
Projektowanie pasów zieleni izolacyjnej.
Zanieczyszczenia są skutecznie pochłaniane przez zwarte pasy zieleni
izolacyjnej z udziałem gatunków zimozielonych szerokości od 10 do 20
m. Zieleń izolacyjna pochłania ponad 60% pyłów.
•
Stosowanie osłon sztucznych i z zieleni (np. ekrany dźwiękochłonne
obsadzone pnączami).
Uciążliwości wynikające z emisji spalin z pojazdów mechanicznych
można minimalizować przez stosowanie ekranów dźwiękochłonnych
obsadzonych zielenią.
•
Prowadzenie dróg w tunelach.
W dłuższych tunelach powietrze powinno być dzięki systemowi
wentylacji podłużnej (w tunelach o długości powyżej 800 m także
poprzecznej) skanalizowane i przed wypuszczeniem na powierzchnię
oczyszczone z zawartości pyłów zawieszonych. Obecnie znane
technologie pozwalają na skuteczne oczyszczenie powietrza z zawartości
pyłu PM10. Niestety nie jest znana metoda oczyszczania powietrza z
NOx. By nie nastąpiły przekroczenia norm przy tunelach, powietrze
wypuszcza się odpowiednio wysokimi kominami, nadając dodatkowo
odpowiednią prędkość wylotową.
2014-05-07
3
Ochrona gleb i wód
gruntowych
•
W przypadku dróg kołowych istnieje niebezpieczeństwo
zanieczyszczenia środowiska substancjami ropopochodnymi.
Konieczne jest stosowanie odpowiedniego systemu odwodnienia,
uniemożliwiającego przedostanie się szkodliwych substancji do wód i
gleb. Odwodnienie dróg wykonuje się za pomocą rowów, urządzeń
ściekowych i kanalizacji deszczowej. Kanalizację deszczową należy
stosować w przypadku, gdy nie ma możliwości odprowadzenia wody
powierzchniowej za pomocą urządzeń powierzchniowych oraz ze
względów ochrony środowiska. Stosuje się następujące urządzenia
zabezpieczające środowisko przed zanieczyszczeniem spływami z
dróg:
•
Zbiorniki retencyjno - infiltracyjne;
•
Zbiorniki infiltracyjne;
•
Rowy infiltracyjne;
•
Rowy trawiaste lub powierzchnie trawiaste;
•
Piaskowniki, osadniki, separatory substancji ropopochodnych.
•
Skuteczność oczyszczania wód opadowych dla poszczególnych
urządzeń zawiera poniższa tabela
•
Metodą ochrony gleb jest też sadzenie wzdłuż dróg pasów
zieleni izolacyjnej o szerokości 10-20 m oraz wysokości
minimalnej 8 m, składającej się z odpowiednich gatunków
krzewów i drzew liściastych i iglastych zimozielonych.
Urządzenie oczyszczające
Zawiesiny ogólne
Substancje ropopochodne
Rowy trawiaste, powierzchnie trawiaste
40 - 90%
20 - 90%
Zbiorniki retencyjno - oczyszczające
(szczelne)
80%
80%
Zbiorniki retencyjno - infiltracyjne, zbiorniki
infiltracyjne
80%
80%
Piaskowniki, osadniki, studnie osadowe
60 - 80%
60 - 80%
Separatory substancji ropopochodnych
grawitacyjne (klasa II)
-
powyżej 90%
Separatory substancji ropopochodnych
grawitacyjne (klasa I)
-
18 - 96% (średnio 58%)
Rowy chłonne, studnie chłonne
80%
80%
2014-05-07
4
Wpływ drgań komunikacyjnych na
budynki i ludzi
•
Budynki usytuowane blisko arterii komunikacyjnych o intensywnym
ruchu z udziałem samochodów ciężarowych, autobusów i innych
ciężkich pojazdów, jak również budynki przy ulicach z liniami
tramwajowymi oraz położone blisko linii kolejowych narażone są na
drgania generowane przez te pojazdy. W dużych aglomeracjach
miejskich źródłem drgań dla sąsiadujących budynków jest metro.
Wszystkie te pojazdy są źródłem hałasu, a także generują fale, które
rochodzą się w gruncie i przenoszą na konstrukcję budynku
pobudzając ją do drgań.
•
Drgania te można zakwalifikować do jednej z pięciu stref
szkodliwości:
•
strefa I - drgania nieodczuwalne przez budynek;
•
strefa II - drgania odczuwalne przez budynek, ale nieszkodliwe dla
jego konstrukcji;
•
strefa III - drgania szkodliwe dla budynku, powodujące zarysowania i
spękania;
•
strefa IV - drgania o dużej szkodliwości dla budynku, zagrażające
bezpieczeństwu ludzi;
•
strefa V - drgania powodujące awarię budynku, budynek nie może
być użytkowany.
Podstawą oceny wpływu drgań jest norma PN-85/B-02170 Ocena
szkodliwości dgrań przekazywanych przez podłoże na budynki. Dotyczy
ona także oceny wpływu drgań na urządzenia znajdujące się w
budynku, o ile zachodzi taka potrzeba.
•
Natomiast diagnostyka wpływu drgań na ludzi przebywającyh w
budynkach wykonywana jest na podstwie normy PN-88/B-02171
(zgodnej ze standardami ISO). Określa ona dopuszczalne wartości
drgań mechanicznych w celu zapewnienia wymaganego komfortu
przebywania ludzi w pomieszczeniach w zależności od:
•
przeznaczenia pomieszczenia (mieszkalne, biura, warsztaty pracy,
szpitale, laboratoria, itp.);
•
pory występowania dgrań (dzień, tj. w godzinach 6:00-22:00 lub noc,
tj. w godzinach 22:00-6:00);
•
charakteru i powtarzalności drgań;
•
kierunku działania drgań (poziome lub pionowe) i pozycji człowieka
podczas odbioru drgań (pozycja stojąca lub leżąca).
•
Ochrona przed drganiami
•
Ochrona przed drganiami w budynkach polega na ich właściwej
diagnostyce oraz określeniu metod zabezpieczenia w celu ograniczenia
destrukcyjnego wpływu na konstrukcję oraz zapewnienia
odpowiedniego klimatu wibroakustycznego ludziom przebywającym w
budynku.
W przypadku budynków mieszkalnych podlegających oddziaływaniu
drgań komunikacyjnych można między innymi:
•
zastosować elastyczne maty między gruntem a budynkiem;
•
wykonać sprężyste oddzielenie całego budynku pod stropem powyżej
kondygnacji podziemnej lub w obszarze ścian piwnic, np. między
źródłem emisji a miejscem imisji.
•
W celu zmniejszenia emisji drgań od pojazdów szynowych można:
•
częściej szlifować i smarować szyny;
•
zastosować tor bezpodsypkowy ze sprężystymi podkładkami;
•
zastosować torowisko z wypełnieniem z trawy.
•
By zmniejszyć emisję drgań od pojazdów kołowych zaleca się:
•
asfaltowanie dróg;
•
wyeliminowanie z pasów ruchu odpływów wody opadowej, pokryw
włazów do kanałów, łączeń, itp.;
•
zmniejszenie prędkości pojazdów.
2014-05-07
5
Urządzenia ochrony środowiska:
•
Do umożliwienia migracji zwierząt:
•
Przejścia dla zwierząt pod drogą (przepusty, tunele)
•
Przejścia dla zwierząt nad drogą (mosty, „zielone mosty”, mosty krajobrazowe)
•
Wielkość przejść i konstrukcja są dostosowane do gatunku zwierząt
migrujących. Do przejść dla zwierząt można wykorzystywać mosty lub
przepusty na ciekach – ich konstrukcja musi być wówczas odpowiednio
dostosowana.
•
Stosowanie płotów, murów oporowych itp. do ograniczenia możliwości
wtargnięcia zwierząt na jezdnię
•
Ochrona przed hałasem i zanieczyszczeniami powietrza:
•
zabudowa mniej wrażliwa (usługi, drobny przemysł, garaże itp.),
•
ekrany – sztuczne przegrody: drewniane, betonowe, metalowe, z tworzyw
sztucznych, łączone niekiedy z zielenią (pnącza),
•
pasy zieleni – zróżnicowane gatunkowo i wysokościowo,
•
wały ziemne – samodzielne, lub łączone z zielenią (bardziej efektywne),
•
droga w nasypie lub w wykopie – zmniejszenie hałasu
•
Ochrona wód przed zanieczyszczeniem:
•
odprowadzanie ścieków opadowych z jezdni,
•
rowy odwadniające, drenaże,
•
gromadzenie ścieków opadowych w zbiornikach retencyjnych,
•
oczyszczanie ścieków – stosowane urządzenia: odolejacze, osadniki, oczyszczalnie
hydrobotaniczne, studnie chłonne. oczyszczanie ścieków).