Шаңның пайда болу себептері. Ірі қалалар мен шағын елді мекендердегі ауаның шаңдану деңгейіне көше-жол торабының көліктік-пайдаланымдық сапалылығы мен көлік қозғалысының қосар үлесі орасан, олар әр техногендік ластану көздерінің басты құрамдық бөлігі болып табылады. Әдетте, ірі қалаларда ауа қабатының шаңмен ластануы тікелей қала жолдарының инженерлік жабдықталуы мен оның күтіліміне және көлік қозғалысының тәртібіне қатысты болса, ал төменгі санатты автомобиль жолдары мен шағын елді мекендерде, әсіресе, көліктік-пайдаланымдық жағдайлары төмен, әрі көлік қозғалысы реттелмеген жолдардың ластану көздерін басуда технологиялық шаралар негізгі орын алады [1,2 ].
Жалпы қала мен елді мекендер арқылы өтетін жолдардың ластану себептері мен көздерін бес негізгі топқа бөлінеді, олар: табиғи, өндірістік технологиялық, тұрмыстық және көліктік [3,4 ].
Шаңның табиғи туындауына негізінен топырақтың физикалық-механикалық сипаттамалары үлкен әсері тигізеді. Атап айтсақ, оған дисперсиялық құрамы мен ылғалдылығы, аққыштығы мен иілімділік саны, тығыздығы мен су өткізгіштік коэффициенті жатады. Топырақтың дисперсиялық құрамы неғұрлым майда әрі иіліді келсе, соғұрлым ол шаңға айналуға бейім келеді [1,2 ].
Әлемдік денсаулық сақтау ұйымының анықтауы бойынша ауаның ластануы деп немесе атмосфералық ауа құрамына нұқсан келетін заттардың белгілі бір уақыт ағымында адамдарға, жан-жануарларға, өсімдіктерге есепке алуға еш мүмкіндіксіз жағдайдағы келтірілген кесапатын айтады. Дәл осы сияқты американың материалдарды сынақтын өткізу стандарты бойынша ауаның ластануын оның құрамындағы қажетсіз заттардың көлемімен сипаттайды. Мұндағы қажетсіз заттар дегеніміз белгілі бір уақыт аралығында, қандай да бір жағдайлармен адам денсаулығына немесе оның көңіл-күйі мен мүлікке кері ықпалын тигізетін заттар [ 4,5].
Шаң өте ұсақ қатты денелерден және ауада қалықтап тұратын дисперсиялық жүйедегі аэрозолдың түрі. Ультрамикроскоптың көмегімен ғана көрінетін шаңның жекелеген бөлшектері мен көзге көрінетін олардың жиынтықтарының пішіні мен құрамы алуан түрлі.
Шаңның ауадағы концентрациясы бірлік көлемдегі шаң түйіршіктерінің санымен немесе жалпы салмағымен көрсетіледі. Шаң тұрақсыз, оның түйіршіктері броундық, яғни еш уақытта тоқтамайтын тәртіпсіз қозғалыста болады және олар шаң басылып отырған кезде ғана бір-бірімен байланысады [3,4].
Автомобиль жолдары жерге жақын орналасқан ауа қабатының шаңдану көзінің бірі. Автокөліктердің қозғалысы кезінде жол жамылғысы мен автокөлік шиналарының үйкелісі нәтижесінде туындаған өнімдер, жамылғысыз жолдардан автокөлік доңғалақтарымен ілісіп келетін батпақ пен сусымалы жүк тасымалдайтын автокөліктердің кузовынан шашылған заттар және жердің жоғарғы қабатындағы топырақ түйіршіктерінің желдің әсерімен автомобиль жолдарының жүру бөлігінің ластануы салдарынан ауа-райының құрғақ күндері жол үстінен ауа қабатына шаң көтеріледі. Осы көтерілген шаң түйіршіктері желдің көмегімен бірнеше километрден жүздеген километрге дейін таралуы мүмкін [ 4,5].
Шаңның химиялық құрамы мен ауаның шаңдану деңгейі көп жағдайда жол жамылғысының түріне байланысты болады. Жамылғысы қара жолдар мен қиыршық тас төселген жолдардың шаңдану деңгейі өте жоғары. Қиыршық тас төселген жолдардан көтерілген шаңның құрамы негізінен кремний диоксидінен, ал жамылғысыз қара жолдардан көтерілген шаң құрамының 90% жуығын кварц түйіршіктері, ал қалған үлесін алюминий, темір, кальций және т.б оксидтері құрайды. Ал жол жамылғысы асфальт бетон болып келетін жолдардан көтерілген шаң құрамына қосымша байланыстырғаш битум қоспаларының, жол таңбаларын белгілеуде қолданылатын сыр (бояу) мен пластмассалардың қалдықтарын қосыңыз [1,3].
Әдетте, шаңдануға бейім материалдар жолдағы қозғалыс қауіпсіздігіне өзінің үлкен залалын әкеліп жатады. Көп жағдлайларда жол бетіндегі шаңның туындауына ұсақ түйіршікті инертті материалдар, топырақ, тас, автомобиль доңғалағы резеңкелерінің үгіндісі және басқа да материалдар қалдығы себепші болады. Ауамен қаныққан шаңның ұсақ түйіршіктері ылғалды бірдене өзіне сіңіре алмайды, сондықтан жаңбыр жауа бастаған уақытта олардың алғашқы тамшылары шаң түйіршіктерін суландыра алмайды және жаңбыр күшейіп шаң түйіршіктерін жолдың жүріс бөлігінен толық жуып кетпейінше, шаң жүру бөлігінің үстінде балшықтанып автомобиль ьдоңғалақтары мен жол жамылғысының арасындағы ілінісу коэффициентін күрт төмендетеді. Сонымен қатар жамылғысыз автомобиль жолдарынан көтерілген шаң көз көрерлік қашықтықтың да төмендеуіне тікелей себепкер [2,4].
Санитарлы-гигениалық тұрғыдан қарайтын болсақ, шаң адам организмі мен қоршаған ортаға да үлкен қауіп төндіреді. Шаң адамның тыныс алу мүшесі арқыл өкпеге өтеді, тыныс алу, көру мүшелерінің тітіркенуі мен зақымдануына мүмкіншілік туғызады. Егер, шаң түйіршікт ерінің түрлі індеттерінің (тұмау, туберкулез, сібір жарасы, дифтерия ж»не т.б) қоздарғыштарын тасымалдаушы қаншалықты қауіпті екендігін байқауға болады.
Шаңды басуға арналған арнайы процестер.
Жер төсеме топырақтарын күшейту мен жамылғысыз жолдар мен алаңдардан көтерілген шаң деңгейін басу мақсатында Америкалық SOIL WORRS корпорациясы әлемдік рыногқа өздерінің жаңа Soiltac өнімін ұсынып отыр [1,2].
Аталған корпорацияның жаңа өнімдері іс жүзінде топырақтың барлық түрін шаңдану мен эрозияға қарсы тұрақтандыру қасиетіне ие. Жоғары нәтижелерге қол жеткізуі үшін Soiltac өнімі жамылғысыз жолдардың немесе алаңдардың беткі қабатының тапталғанын және ірі тастар мен кесектерден тазартылғанын талап етеді. өнім шығындылығы жергілікті жердегі топырақтың құрамы мен оның ылғалдылығына және жолдың беткі қабатына қойылған талаптарға байланысты 0.02-2.04 л/м2 аралығында болады [1,2].
Soiltac өнімімен өңделген топырақтың беткі қабатының өнімділігі тапсырысқа байланысты бір айдан бірнеше жылға дейін созылуы мүмкін.
Ылғалдандыру әдісін қолданған уақытта жолдың беткі қабаты шамамен 12-24 ай сақталады. Ал оның өмір шеңдігін ұзарту мақсатында қосымша қызмет көрсету жолдың сақталуын көптеген жылдарға ұзартады. Қосымша қызмет көрсету әр 1-4 жыл сайын бастапқы мөлшердің 30 пайыздық ерітінділерімен жолдың беткі қабатын ылғалдандыру арқылы жүзеге асырылады. Егер, Soiltac өнімімен өңделген жол төсемінің беткі қабатын қосымша қалыңдығы 4-5 см асфальтбетонмен қапталған болса, онда жолдың қызмет көрсету уақыты белдеуге түсетін салмақпен қозғалыс қарқындылығы шектеусіз болған күннің өзінде қосымша жөндеу жұмыстарынсыз 10 жылдан астам уақытқа жетеді. Ерітіндінің топыраққа бір мезгілдік сіңу тереңдігі топырақтың түріне байланысты 0,3-7,6 см аралығында. Сондықтан топырақтың қажетті тереңдігіне дейін ерітіндіні сіңіру үшін қажет болған жағдайда 2-4 мәрте ылғалдан,дырады. Егер, жолдың беткі қабаты асфальт немесе цементбетонмен қаптайтын болса, онда ерітіндіні қажетт тереңдікке дискалы тырманың көмегімен бір мезгілде сіңіруге болады [3,4].
Soiltac ерітіндісі кепкен соң суда ерімейді, ылғалдың әсерінен ісінбейді, автомобиль шиналарынан келетін қысымнан сынбайды ьжәне ыстық пен аяздан зақымдалмайды. Ерітіндіні енгізгеннен кейін кепкенше жаңбырдың болмауын талап етеді, әдетте кебу уақыты 1-3 тәулік, ауа райының ыстық күндері жамылғы беті небары 5 мин ішінде қалыптасуы мүмкін [4,5].
Әдетте жамылғысыз жолдар мен қала көшелеріндегі шаңдану деңгейін басу мақсатында қолданылатын су ауаның шаңдану деңгейін 8 есеге дейін төмендете алады. Алайда жаздың апетап ыстық немесе желді күндері оның әсер ету уақыты тым шектеулі. Сондықтан жамылғысыз жолдарда шаңбасқыш материалдар ретінде дым тартқыш тұтқырлар мен материалдар қолдану тиімді. Егер тұз ерітінділері жолдың беткі қабатына енгізілген болса, онда оглар ауа қабатындағы ылғалды өз богйына тарту қасиеттері арқылы ылғалдылық қасиетін ұзақ сақтайды және жол бетінен көтерілетін шаңды басып отырады [1,5].
Отандық және шет елдік тәжірибелерде кеңінен қолданысқа енген дым тартқыш материалдарға хлорлы магний (бишофит) – MgCl2 – 6H2O, хлорлы кальций, хлорлы темір, ангидрон, хлорлы натрий, хлорлы калий және т.б жатқызуға болады.
Шаң басқыш тұтқыр заттар екі топқа, яғни минералды (цемент, әк және органикалық (битум, дегти, маут, мұнай, эмульсия, әр түрлі синтетикалық смол және т.б) бөлінеді.
Қала көшелерінің шаңдану деңгейін анықтау автомобиль көлігінің қозғалыс қарқындылығы мен оның құрамына, жолдың техникалық жабдықталуына, жол аумағының рельефтік құрылымы мен мопырақ қабаттарының физикалық-механикалық сипаттамасына қарай бірнеше сатылы орындалады. [3,4 ]
Автомобиль жолдары мен қала көшелерінің шаңдану деңгейін анықтау үшін ауа қабатынан белгілі биіктіктер бойынша сынамалар алынады.сынаманы алу дисертациялық зерттеуде екі тәсілмен орындалады:
- ауа құрамындағы шаңның ірі бөлшектерін приборлық тәсілмен сынау. Бұл өлшем сандық тәсіл деп аталады.
- Электр аспираторлары арқылы ауа құрамын сүзу тәсілі.
Әдетте бірінші тәсіл, негізінен, төсемсіз жолдардың (аграрлық, карьерлік құрылыс обьектілеріндегі уақытша салынған айналма жолдар) шаңдану деңгейіне сипаттық баға беруде зор мүмкіндіктер тудырады. Мұнда қолданылатын басты прибор – микроскоп [2,3].
Шаң деңгейін зерттеу барысындағы эксперименттік зерттеулер жүргізілген кезде міндетті түрде ауа қабытының ылғалдылығы анықталуы тиіс. Өйткені ылғалдылық – шаңның көтерілуі мен тарылуына тікелей әсер ететін басты фактор. Бұл фактордың шаңды басудағы технологиялық процестерге де әсері ерекше болады.
Бұл жерден атап кететін бір жайт,табиғатта әр түрлі құбылыстардың арасында өзара ортақ байланыстардың болатыны анық. Ендеше, біз қарастырып отырған жағдайда бұл құбылысты шаң деп алатын болсақ, онда оның пайда болуына әсер етуші факторларды жатқызуымызға болады: қозғалыс қарқындылығы мен жылдамдығы, жолдың (немесе көше-жол торабының ) инертті материалдармен қоқыстану деңгейі, ауа қабатының (немесе қоқыстың) ылғалдығы және т.б. [4,5].
Расында да шаң өздігінен пайда болмайды. Ол қандай да бір факторлардың әсері арқылы туындайды. Айталық, жылдамдығы V1 шағын жел тұрды делік, онда ашық алаң бетіндегі топырақтың ауа қабатына көтеріле бастағандығын байқауға болады. Бұл арада шаңның туындауына екі фактор әсер етті: жел жылдамдығы мен топырақ. Ары қарай жел жылдамдығы артқын сайын шаң деңгейі де көтеріле түседі. Енді осы құбылысқа үшінші факторды байланыстырып көрелік. Бұл- топырақтың ылғалдылығы. Егер ылғалдық жоғары болса, онда шаң деңгейіне желдің әсер етуі күрт өзгереді, соңғысы қанша күшейгенімен шаң деңгейі тұрақты шамаға айналады [3,4].
Біздер, жоғарыдағыдай, табиғатта туындайтын әрбір құбылыстың бірнеше факторға байланысты күшейетіндігінде, төмендейтіндігін де күнделікті өмірден байқаймыз, әр өзіміз де осы факторлардың өсіп төмендеуіне себепші болып жатады.. Адамзат тіршілігі үшін қажеттіліктен туған сондай факторлардың бірі-көлік. Көлік шаңның туындау құбылысында көп факторлы әсер етеді: біріншісі, қоршаған ортаға механикалық (газ, шу, діріл) әсер етуі; екіншісі, динамикалық әсері. Көліктік шаңның туындауына соңғы әсердің ықпалы да зор [1,2].
Зерттеу жұмыстарының барысында ауа қабатының шаңдану деңгейіне жоғарыда аталған факторлармен бірге қос ағындағы көлік құралдарының қозғалыс қарқындылығы мен жол жиегіне жиылған қоқыстың ылғалдылығы да тікелей әсер ететіндігі байқалады [2,3].
Әдебиет:
1. Киялбаев А.К Экологическая безопасностьпри эксплутация автомобильных дорог и городских улиц.- Алматы: НИЦ Ғылым, 2003.-300с
2. Борисюк Н.В, Киялбаев А.К. Экологическое состояние городских улиц и дорог и факторы его определения
3. Чулаков П.Ч. Теория и практика обеспыливания атмосферных карьеров.- М....Недра, 1973. -160с
4. Семутникова Е.Г. МашкинА.Б, Никитин Е.В, Раткин И.Н. Исследование уровня загрязнение атмосферного воздуха вдоль крупных городских магистралей в 1998 г.
5. ПР РК 218-29-03 Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог.- Астана Минтранском РК, 2003.-335 с.
