к.с.-х.н. Ткаченко Т.Н., к.с.-х.н. Шишкин А.В.

Алтайский государственный аграрный университет, г. Барнаул, Россия

Воздействие противогололёных материалов на экологическое состояние придорожных территорий

В связи с непрерывным ростом количества автомобилей, протяжённости и обустройства дорог вопрос об их влиянии на загрязнение окружающей среды привлекает пристальное внимание ученых всего мира. Автомобильный транспорт выбрасывает в воздух с отработавшими газами более 200 различных химических веществ[1]. Автомобильный транспорт причастен к засолению и изменению структуры почв, прилегающих к автомобильным дорогам. Смываемая с дорог поверхностными и грунтовыми водами соль может уноситься и «поражать» достаточно удалённые от дорог почвы, а также пресноводные реки и озёра.[2].

В России (СССР) в первые годы применения химических реагентов на дорогах не придавалось должного значения проблеме охраны придорожной полосы от засоления. В 1969 г. в Информационном письме Союздорнии [3] говорилось, что «вредного влияния солей не наблюдается». По данным Академии коммунального хозяйства, содержание ионов хлора в верхних слоях почвы около деревьев «не доходило до концентрации, угрожающей растительности». Поэтому при уходе за дорогами в зимнее время приоритет отдавался хлористому натрию мелкого помола (0,8 - 4,5 мм) [4]. На сегодняшний день в природоохранных мероприятиях дорожной отрасли в дождевых, талых и моечных водах учитываются лишь взвешенные вещества, нефтепродукты и эфирорастворимые органические соединения. Концентрация растворимых солей отдельной позицией не приводится [5].

Снежный покров – прекрасная возможность для исследования загрязнения придорожной среды. Он обладает рядом свойств, делающим его удобным индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков, но и атмосферного воздуха, а так же последующего загрязнения вод и почв.

В связи с этим была поставлена цель - изучить закономерности распределения выбросов автотранспорта и применяемых хлоридов в придорожной полосе на участке автомобильной дороги федерального значения М-52 «Чуйский тракт», расположенном между г. Новоалтайском и с. Баюновские Ключи Первомайского района.

Исследования проводились в период, приближенный к максимальному накоплению загрязняющих веществ в снежном покрове - в начале марта 2011 года на двух наиболее характерных участках (природно-техногенных комплексах), в условиях пригородного ландшафта и лесной зоны. Образцы снега брали с подветренной стороны автомобильной дороги с учетом розы ветров.

Таблица 1

Результаты анализов проб снега на исследуемой территории

Место отбора проб	Расстояние от дороги, м	Высота снега, см	Плотность снега, гр/см^3	Твердое вещество, мг/л
лесная экосистема	7	63	0,27	0,6794
	15	48	0,21	0,2057
	35	54	0,19	0,2424
	50	50	0,23	0,1879
	100	54	0,22	0,1525
	500	58	0,2	0,1135
пригород	7	49	0,19	0,3755
	15	35	0,23	0,3083
	35	40	0,22	0,318
	50	40	0,24	0,1543
	100	45	0,23	0,1023

Отбор проб снега выполняли весовым снегомером ВС-43 на расстоянии 7, 15, 35, 50 и 100 метров. Фоновую концентрацию содержания химических элементов определяли на удалении 500 м от автомобильной дороги в хвойном лесу. Жидкую и твёрдую фазы анализировали в отдельности. Твердый осадок определялся с помощью фильтрования, способом быстрого таяния (табл. 1). Сразу после размораживания определялся водородный показатель рН. Ионы (хлориды, кальций и магний) стандартными гидрохимическими методами (табл. 2).

Таблица 2

Результаты анализов проб жидкой фазы снега на исследуемой территории

Место отбора проб	Расстояние от дороги, м	рН	Содержание хлоридов, мг/дм^3	Содержание кальция, мг/дм^3	Содержание магния, мг/дм^3
лесная экосистема	7	6,71	210,0	22,04	1,0
	15	6,58	30,6	22,04	0,5
	35	6,50	14,3	22,04	0,5
	50	5,99	12,2	12,02	1,0
	100	5,82	10,8	7,01	1,05
	500	5,55	10,2	18,03	1,1
пригород	7	6,20	46,9	12,02	0,4
	15	6,22	36,7	23,05	0,75
	35	6,05	18,4	14,03	0,2
	50	5,96	18,4	30,05	-
	100	5,94	10,2	8,02	0,1

На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что количество ионов кальция и магния в среднем не отличается от фонового их содержания. Значения же водородного показателя изменяется в пределах от 5,55 до 6,7. Важно отметить, что существенное влияние на рН оказывает СО₂. Углекислый газ растворяется в воде атмосферных осадков, при этом устанавливается значение рН, равное 5,65. В наших исследованиях именно это значение является фоновым. Величина 5,65 является равновесной точкой для осадков, когда (Н⁺) = (НСО³), в отличии от нейтральной точки, когда рН = 7.[6]. Если рН атмосферных осадков меньше 5,65 , то это свидетельствует о закислении осадков (таких значений не наблюдается), значение рН больше 5,65 говорит о подщелачивании их. Следовательно, исследуемые участки, расположенные на расстоянии от 7 до 100 м от дороги можно считать подщелоченными.

Наибольший интерес представляет сравнительная характеристика хлоридов. На расстоянии 100 м от дороги их количество увеличивается в 1,05 раз, территория, отдаленная от дороги на 35 м характеризуется увеличением хлоридов в 1,3 раза, а на ближайшем расстоянии от дороги (7 м) их содержание повышается в 20,5 раз.

Внимание биологов и почвоведов к поведению хлора и хлоридов в природных системах объясняется высокой обменной активностью этих элементов, хорошей растворимостью их в воде. Это обусловлено тем, что использование химических реагентов при зимнем содержании автомобильных дорог - источник дополнительной нагрузки на природную среду. [4].

Оценивая нормы распределения противогололедных материалов, нельзя не учитывать вредное воздействие этих материалов на окружающую среду, особенно при использовании химических способов при зимнем содержании дорог. Противогололедные химические материалы (хлориды, нитраты, фосфаты, спирты, гликоли и др.) вызывают коррозию покрытий и дорожных сооружений, загрязнение почвы, грунтовых и поверхностных вод, угнетение растительности. Разрушительное действие солей растянуто во времени, но тем не менее оно очевидно.

Хотя в соответствии с данными справочной литературы подпороговая максимально недействующая на санитарный режим концентрация хлоридов в воде составляет 300 мг/л, концентрация 100 - 200 мг/л хлористого натрия приводит к гибели некоторых видов растений, 200 - 500 мг/л - пресмыкающихся и насекомых, более 1000 мг/л - рыб [7, 8, 9]. Даже очень низкие допороговые концентрации солей (от 10 до 20 мг/л) оказывают заметное действие на корневую систему [10].

По данным, полученным в США, установлено, что использование солей только в течение одного сезона приводит к увеличению содержания натрия в почве на расстоянии 6 и 12 м от дороги соответственно в 8 и 4 раза, хлора - в 5 и 3 раза [11]. В близлежащих к дороге водоемах концентрация хлоридов может в 5 - 10 раз превышать допустимую норму [12].

Таким образом, зона экологического неблагополучия в придорожной территории автомобильной дороги II категории распространяется на 7-35 м. Это в целом согласуется с Постановлением Правительства РФ №1420 «Об использовании придорожных полос федеральных автомобильных дорог общего пользования». Однако зачастую жилая застройка вдоль автодороги находится в непосредственной близости и поэтому необходима разработка и реализация комплекса природоохранных мер, а так же подробное изучение этой проблемы в совокупности с другими факторами.

Литература:

1. Шарковскис П.А., Никодемус О.Э. Воздействие выбросов автотранспорта на природную среду. - Рига: Зинатне, 1989. - 140 с.

2. Аксёнов И.Я, Аксёнов В.И. Транспорт и охрана окружающей среды. - М.: Транспорт, 1986. - 176 с.

3. Информационное письмо о борьбе с гололедом на автомобильных дорогах / Союздорнии. - 1969. - 5 с.

4. Смирнов И.А. Солевыносливость древесных растений. - Красноярск: Университет, 1986. - 15 с.

5. Информационное письмо о борьбе с гололедом на автомобильных дорогах / Союздорнии. - 1969. - 5 с.

6. Лавриненко Р.Ф. Измерение проб атмосферных осадков на водородный показатель pH. Труды ГГО, 1971, вып. 254, С. 184-189.

7. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде: Справочник. - Л.: Химия, 1985. - 528 с.

8. Достанова Р.Х. Фенольный комплекс растений при засолении среды: Автореф. дис. д-ра биол. наук. - С.-Пб., 1993. - 34 с.

9. Отегенов Ж. Изменение химического состава растений под влиянием NaCl: Автореф. дис канд. биол. наук. - Ташкент, 1974. - 28 с.

10.Захарин А.А. Водно-солевой обмен растений при солевом стрессе: Автореф. дис. д-ра биол. наук. - М., 1994. - 32 с.

11. Langille A. One seasons salt accumulation in soil and trees adjacent to a highway // Hart science, - 1976. - 11, № 6. - P. 575-576.

12.Verspoor Wayne A. Highway drainage and its effect on Michigan Waters // Michigan Highway Conf. Proc.: 56th GrandRapids. Mech., 1971. - P. 45-50.