Оценка воздействия транспортно-дорожного комплекса на окружающую среду. Книга 1

Введение 
 

1 

Министерство образования и науки Российской Федерации 
 
Сибирский федеральный университет 
 
 
 
 
 
В. И. Жуков, Л. Н. Горбунова, С. В. Севастьянов 
 
 
ОЦЕНКА  ВОЗДЕЙСТВИЯ  
ТРАНСПОРТНО-ДОРОЖНОГО  КОМПЛЕКСА  
НА  ОКРУЖАЮЩУЮ  СРЕДУ 
 
Допущено УМО вузов РФ по образованию в области транспортных машин и транспортно-технологических комплексов  
в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся 
по специальности «Организация перевозок и управление на 
транспорте (Автомобильный транспорт)»  направления подготовки «Организация перевозок и управление на транспорте», 
25.12.2009 
 
 
1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Красноярск 
СФУ 
2012 

Введение 
 

2 

УДК 514.12(075) 
ББК 22.151.54я73 
        Ж861 
 
 
Рецензенты: 
Г. Л. Козинов, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой «Промышленный 
транспорт и строительство» СибГТУ; 
В. А. Баранов, директор ООО ИТЦ «Сибкрансервис», г. Красноярск 
 
 
 
 
 
 
 
 
Жуков, В. И. 
Ж861       Оценка воздействия транспортно-дорожного комплекса на окружающую среду : учеб. пособие / В. И. Жуков,  Л.  Н.  Горбунова, 
С. В. Севастьянов. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2012. – 784 с. 
ISBN 978-5-7638-2326-4 
 
Изложена методология оценки воздействия транспортно-дорожного комплекса на окружающую среду: атмосферный воздух, гидросферу, литосферу, 
растительный и животный мир. Рассмотрены вопросы нормативно-правового 
регулирования в данной области, организационные основы обеспечения экологической безопасности, классификация отходов и оценка их опасности с учетом 
нормирования образования отходов. Приведены источники загрязнения, загрязнители, а также методы и средства обеспечения экологической безопасности. 
Предназначено для студентов направления подготовки специалистов 
190701.65 «Организация перевозок и управление на транспорте». Может быть 
полезно студентам направлений подготовки 270205.65 «Автомобильные дороги 
и аэродромы», 280202 «Инженерная защита окружающей среды», 270105.65 
«Городское строительство и хозяйство», а также специалистам в области функционирования системы «водитель–автомобиль–дорога–среда». 
 
УДК 514.12(075) 
ББК 22.151.54я73 
 
ISBN 978-5-7638-2326-4                                                          © Сибирский федеральный  
                                                                                                        университет, 2012 
 

Введение 
 

3 

ВВЕДЕНИЕ 
 
 
Биосфера является естественным и единственным источником существования всех живых организмов (животных, растений, 
микроорганизмов), в том числе и человека. Любой живой организм, 
приспосабливаясь к условиям окружающей среды, взаимодействует 
с биосферой, использует ее ресурсы для обеспечения своей жизнедеятельности и получения продукции – энергии, химических элементов и веществ. Каждый вид живого организма находится во 
взаимодействии с биосферой по определенным экологическим законам. Изменения форм взаимодействия происходят в длительном 
процессе биологической эволюции с появлением новых видов живых организмов.  
Человеку присуща такая форма активности, как деятельность, 
направленная на удовлетворение его материальных и духовных, эстетических потребностей, повышение уровня его жизни, который характеризуется такими составляющими, как качество жизни, состояние 
здоровья человека и его потомков. В процессе жизнедеятельности человек использует атмосферный воздух, почвы, природные ископаемые, воду, растительный, животный мир и иные организмы, ландшафты, космическое пространство, а также различные объекты, как 
например, памятники истории, культуры и архитектуры. Однако 
практически все виды деятельности человека ведут как к повышению 
уровня жизни, так и к его снижению за счет негативного воздействия 
на самого человека и биосферу. Результатом деятельности человека 
является продукция – новые вещества, материалы, технические устройства, приборы различного назначения, жидкие, газообразные, 
твердые отходы и многое другое. Как правило, эти искусственные 
вещества, материалы, отходы производства и потребления и другая 
продукция на различных этапах своего жизненного цикла (проектирование, производство, поставка, транспортирование, хранение, использование, утилизация и ликвидация) обладают свойствами, несовместимыми с естественными природными системами. Они имеют 
конечный срок полезного использования, не разлагаются или разлагаются очень медленно, приводят к загрязнению биосферы, непосредственно или косвенно оказывают негативное воздействие на качество 
окружающей среды, жизни, здоровье человека и его потомков. 

Введение 
 

4 

Любой элемент деятельности предприятий транспортно-дорожного 
комплекса (ТДК) взаимодействует с окружающей и социальной средой, т. е. при строительстве, реконструкции, ремонте, содержании автомобильных дорог, аэродромов и искусственных сооружений существуют экологические аспекты, которые можно сопоставить с одним 
или несколькими воздействиями. 
Негативные последствия воздействия транспортно-дорожного 
комплекса на окружающую и социальную среду – это неизбежное 
следствие жизнедеятельности человека. Поскольку полностью исключить их пока не представляется возможным, необходимо знать 
пределы допустимого воздействия производственной и иной деятельности на окружающую среду, а также критерии экологической безопасности ТДК. Поэтому исключительное значение для защиты окружающей среды имеют образование и воспитание каждого человека.  
Цель данного учебного пособия – научить студентов решению 
следующих задач: 
 выявлять источники загрязнения, загрязнители окружающей 
среды от воздействия ТДК; 
 знать характеристики негативного воздействия ТДК на окружающую среду; 
 производить оценку экологического риска; 
 использовать экобиозащитную технику и технологии для защиты окружающей среды; 
 осуществлять переработку, обезвреживание отходов производства; 
 оценивать затраты на проведение мероприятий, уменьшающих или исключающих негативное воздействия ТДК на окружающую 
среду, и определять их эффективность. 
Учебное пособие рекомендовано для студентов, обучающихся 
по специальностям 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы» 
направления подготовки 653600 «Транспортное строительство»              
и 240100 «Организация перевозок и управление на транспорте» направления подготовки 653400 «Организация перевозок и управление 
на транспорте». 

1.1. Термины и определения 
 

5 

Глава  1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ  ОСНОВЫ  
                ПРОМЫШЛЕННОЙ  ЭКОЛОГИИ 
 
 
1.1. Термины и определения 
 
В научное обращение термин «экология» был введен немецким биологом-эволюционистом Э. Геккелем в 1866 г. В предисловии его 
работы «Всеобщая морфология организмов» написано: «экология – это 
общая наука об отношениях организмов к окружающей среде, куда мы 
относим в широком смысле все условия существования». Как видно, 
первоначальное содержание понятия «экология» опиралось на чисто 
биологические представления. Проблем самого человека, его взаимоотношений с природой, а также вопросов качества и охраны окружающей 
среды экология не касалась практически до середины ХХ века.  
Объектами экологических исследований являлись: 
популяция – совокупность особей одного вида, обладающих         
необходимыми качествами для поддержания своей численности длительное время в условиях изменяющейся окружающей среды, способных передавать генетическую информацию особям своего вида; 
вид – множество живых организмов, обладающих рядом общих 
морфо-физиологических признаков.  
Все многообразие живых организмов включает: 
растения (научно описано 350 000 видов). Исторически сложившуюся совокупность всех видов растений на определенной территории называют флорой; 
животные (по разным оценкам, их количество составляет от 1,5 
до 2 млн видов). Исторически сложившуюся совокупность всех видов 
животных, обитающих на определенной территории, называют фауной (от лат. Fauna – богиня лесов и полей, покровительница животных в римской мифологии); 
микроорганизмы – это мельчайшие, преимущественно одноклеточные, вещества, видимые только в микроскоп, характеризующиеся 
огромным разнообразием видов; среди них различают бактерии, актиномицеты, вирусы, риккетсии, эрлихии, грибы, простейшие, хламидобактерии.  
Биоценоз   совокупность живых организмов, населяющих данный участок суши или водоема и характеризующихся определенными 

Глава 1. Теоретические основы промышленной экологии 
 

6 

отношениями между собой и приспособленностью к условиям окружающей среды (например, биоценоз тундры); 
биотоп  участок суши или водоема с однородными (однотипными) природными условиями существования живых организмов 
(биоценоза), (например, болото); 
биогеоценоз – это система, которую образуют биоценозы с однородными природными (однотипными) природными условиями, 
свойственными определенной территории (биотопу), например лесной 
биогеоценоз. Термин «биогеоценоз» предложил академик В. Н Сукачёв в 1940 г. По В. Н. Сукачёву, биогеоценоз – это «совокупность на 
известном протяжении земной поверхности однородных природных 
явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира, микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая 
специфику взаимодействия этих компонентов и определенный тип 
обмена веществом и энергией между собой и с другими явлениями 
природы и представляющая собой внутреннее противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, открытии». 
Биогеоценоз является основной ячейкой экосистемы. Термин 
«экосистема» в 1935 г. предложил английский экоботаник А. Тенсли  
в статье «Правильное и неправильное использование концепций         
и терминов в экологии растений». Работа А. Тенсли ознаменовала переход на новую ступень в развитии экологии, поскольку в ней впервые были использованы принципы системности и комплексности. 

Существующие на Земле экосистемы разнообразны по разме
рам. Выделяют крупные экосистемы – макроэкосистемы – континент, 
океан, крупные болота, средние – мезоэкосистемы – лес, луг, степь, 
тундра, тайга, пустыня, и очень маленькие экосистемы – микроэкосистемы (например, подстилка лишайников на стволе дерева).  

Живые организмы в любой экосистеме разделяют на три вида, от
личающиеся между собой формами питания: продуценты, консументы          
и редуценты, органически связанные между собой и средой обитания.  

Продуценты – организмы, способные к фото- или хемосинтезу  

и являющиеся в пищевой цепи первым звеном, созидателем органических веществ из неорганических. Например, зеленые растения, поглощая углекислый газ, воду и минеральные вещества, используя 
энергию солнечного света, образуют в процессе фотосинтеза самые 
разнообразные органические вещества и прежде всего углеводы,         
необходимые им для роста и развития. В процессе фотосинтеза расте

1.1. Термины и определения 
 

7 

ния вырабатывают и выделяют свободный кислород, поддерживая его 
содержание в атмосфере на определенном уровне. В теплый солнечный день 1 га разновозрастного леса образует 120–150 кг нового органического вещества, поглощает 220–280 кг углекислого газа, выделяет 180–220 кг кислорода. В мире ежегодно образуется 1 011 т органических веществ. 

Консументы – организмы, являющиеся в пищевой цепи потре
бителями органического вещества: растительноядные или плотоядные 
(хищники). Продукция зеленых растений, их биомасса, а также отдельные виды животного мира служат основой для существования         
и развития таких организмов. Например, биомасса и соки растений 
служат кормом для многих животных и насекомых, которые, в свою 
очередь, являются источником питания для птиц и хищных животных. 
Редуценты – организмы, разлагающие мертвое органическое 
вещество и превращающие его в неорганическое, которое может усваиваться продуцентами. Редуценты создают в почве минеральные 
вещества, которые снова используются продуцентами и участвуют       
в рассмотренном выше круговороте. 

Экосистемы не изолированы друг от друга, а плавно переходят 

одна в другую, взаимодействуя между собой, образуя в своей совокупности единое целое – биосферу. Термин «биосфера» введен австрийским геологом Э. Зюссом в 1875 г. для наименования одной из 
оболочек Земли, в которой существует жизнь. Учение о биосфере как 
об активной оболочке Земли было создано академиком В. И. Вернадским в 1926 г. В основе этого учения лежит понимание диалектического единства, взаимосвязи и взаимообусловленности процессов, 
происходящих на Земле, всеобщности живого вещества или, как писал В. И. Вернадский «всюдности» живого вещества. 

В обеспечении жизнедеятельности организмов огромную роль 

играют следующие функции биосферы: 

  производство биологической продукции, т. е. органического 

вещества, создаваемого живыми организмами в процессе жизнедеятельности; 
  поддержание оптимального газового и гидрологического состава окружающей среды за счет круговорота воды и химических 
элементов; 

  биологическая очистка, т. е. непрерывное взаимодействие        

и обмен между составляющими биосферы. В результате в природе          

Глава 1. Теоретические основы промышленной экологии 
 

8 

не накапливаются отходы, в ней постоянно происходят процессы самоочищения. 

До появления человека на Земле биосфера развивалась и само
совершенствовалась по законам, сформулированным американским 
биологом Б. Коммонером в работе «Замыкающийся круг»: 

закон первый: всё связано со всем. Изменения, произошедшие        

в одном компоненте экосистемы, могут привести к неблагоприятным 
последствиям в функционировании всей экосистемы. Например, исчезновение какого-либо вида растений может привести к вымиранию 
от 10 до 30 видов насекомых, высших животных или других растений. 
Вырубка лесов приводит к уничтожению почвы и растительности на 
ней, наводнениям огромной разрушительной силы, опустыниванию        
и изменению климата отдельных регионов, а в таежной зоне нередко 
вызывает активизацию природных очагов клещевого энцефалита. 
Проникновение человека в зону тропических американских саванн 
способствовало значительному увеличению численности летучих 
мышей-вампиров, являющихся переносчиками возбудителей бешенства. Обводнение африканских саванн привело к распространению 
шистосомозов – хронических, медленно развивающихся заболеваний, 
возбудителями которых являются глисты; 

закон второй: всё должно куда-то деваться. В природе для 

любой органической субстанции (вещества), вырабатываемого в процессе жизнедеятельности живых организмов, существуют другие живые существа, способные эту субстанцию (вещество) разложить при 
использовании ее в качестве пищи. Таким образом, в природе нет накапливающихся веществ и отходов; 

закон третий: ничто не даётся даром. Биосфера конечна, она 

имеет вполне определенные геометрические размеры и биологические возможности. Поэтому нельзя получить от природы больше, чем 
она способна дать; 
закон четвертый: природа знает лучше. Общество, воздействуя на 
природу и преобразуя ее, нарушает ход естественных процессов, происходящих в ней. Человеку, обладающему, в отличие от всего остального 
живого мира, разумом, необходимо сохранять порядок, существующий  
в природе, познавать и соблюдать законы ее развития, а не соревноваться 
с ней и не покорять ее, считая свои решения наилучшими. 
Основные законы экологии действуют в окружающем нас мире: 
атмосфере, гидросфере и литосфере. 

1.2. Атмосфера и ее роль в биосфере 
 

9 

1.2. Атмосфера и ее роль в биосфере 
 
Атмосфера – это газовая оболочка, окружающая Землю,        

и участвующая в ее суточном вращении. Для атмосферы характерна 
четко выраженная слоистость, определяемая особенностями вертикального распределения температуры и плотности составляющих ее 
газов. В атмосфере выделяют тропосферу (до высоты 10–18 км), стратосферу (до высоты 80 км) и ионосферу (свыше 80 км).  

Переходной областью между атмосферой и межпланетным про
странством является самая внешняя ее часть – экзосфера, состоящая 
из разреженного водорода. Земля окружена несколькими оболочками 
заряженных частиц, газокинетическая температура которых достигает 
нескольких тысяч градусов. Эти оболочки получили название радиационных поясов. Заряженные частицы – электроны и протоны солнечного происхождения – захватываются магнитным полем Земли        
и вызывают в атмосфере различные явления, например полярные 
сияния. Радиационные пояса составляют часть магнитосферы. 

Атмосфера обеспечивает возможность жизни на Земле и оказы
вает влияние на геологические процессы. Современная атмосфера 
имеет, по-видимому, вторичное происхождение: она возникла из газов, выделенных твердой оболочкой Земли (литосферой) после образования планеты. Состояние и развитие атмосферы тесно связано         
не только с геологическими и геохимическими процессами, но и с 
деятельностью живых организмов, в частности человека (см. главу 4).  

Атмосфера защищает поверхность Земли от разрушительного 

действия падающих камней (метеоритов), большое число которых 
сгорает при вхождении в ее плотные слои. Слой озона в атмосфере 
задерживает значительное число ультрафиолетового излучения Солнца, которое губительно действовало бы на живые организмы.  

Практически единственным источником энергии для всех физи
ческих процессов, развивающихся в атмосфере, является солнечное 
излучение. Главная особенность радиационного режима атмосферы – 
так называемый парниковый эффект – состоит в том, что ею почти        
не поглощается излучение в оптическом диапазоне (большая часть 
излучения достигает земной поверхности и нагревает ее) и не пропускается в обратном направлении инфракрасное (тепловое) излучение 
Земли, что значительно снижает теплоотдачу планеты и повышает ее 
температуру. Часть падающего на атмосферу солнечного излучения 

Глава 1. Теоретические основы промышленной экологии 
 

10 

поглощается (главным образом водяным паром, углекислым газом, 
озоном и аэрозолями), другая часть рассеивается газовыми молекулами (чем объясняется голубой цвет неба), пылинками и флуктуациями 
плотности. Рассеянное излучение суммируется с прямым солнечным 
светом и, достигнув поверхности Земли, частично отражается от нее, 
а частично поглощается. Доля отраженной радиации зависит от отра-
жательной способности подстилающей поверхности. 

Альбедо – это величина, характеризующая способность поверх
ности отражать падающий на нее поток электромагнитного излучения 
или частиц. Альбедо определяют как отношение отраженного потока 
и падающему и выражают в процентах. Ниже приводим величин альбедо для различных поверхностей: 

свежевыпавший снег – 85 %; 
песок кварцевый речной – 29 %; 
лиственный лес – 16–27 %; 
хвойный лес – 6–19 %; 
желтые листья деревьев – 33–38 %. 
Изменение альбедо отражается на радиационном балансе плане
ты и климате, в том числе климате городов. 

Радиация, поглощенная земной поверхностью, перерабатывается 

в инфракрасное излучение, направленное в атмосферу. В свою очередь, 
атмосфера является также источником длинноволнового излучения, 
направленного к поверхности Земли (так называемое противоизлучение атмосферы) и в мировое пространство (так называемое уходящее 
излучение). Разность между коротковолновым излучением, поглощенным земной поверхностью, и эффективным излучением атмосферы называют радиационным балансом. Преобразование энергии излучения 
Солнца после ее поглощения земной поверхностью и атмосферой составляет тепловой баланс Земли. Потери тепла из атмосферы в мировое пространство намного превосходят энергию, приносимую поглощенной радиацией, однако дефицит восполняется притоком тепла за 
счет механического теплообмена и конденсации водяного пара.  

Атмосфера Земли принципиально отличается от всех известных 

ученым газовых оболочек других небесных тел, прежде всего своим 
составом. 

Атмосферный воздух является жизненно важным компонентом 

окружающей природной среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений и животных.