ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Реферат. В XXI в. вопросы экологии принимают первостепенное значение. Современные технологии позволяют определять экологические проблемы еще на стадии их возникновения, тем самым облегчая антропогенную нагрузку на окружающую среду. В мировой практике накоплен значительный опыт в области отслеживания вредных воздействий деятельности человека на среду обитания. Не является исключением и строительство. В процессе строительства практически любого объекта происходит нарушение ландшафта, возрастает антропогенная нагрузка на компоненты природной среды (геосферу, гидросферу и атмосферный воздух), повышается шумовое, вибрационное загрязнение и др. При освоении подземного пространства вынимаемые горные породы могут быть загрязнены радионуклидами. При размещении в отвалах такие грунты способны создавать дополнительный радиационный фон. Учитывая существенное антропогенное воздействие строительных процессов на окружающую среду, в настоящее время в составе проектной документации разрабатывают проект экологического мониторинга. В первую очередь это касается тех объектов, которые возводятся на особо охраняемых территориях. К таким относится Сочи – субтропический город-курорт, протянувшийся вдоль побережья Черного моря, заслуживший право на проведение зимней Олимпиады 2014 г. После объявления столицы зимней Олимпиады-2014 стартовал очередной этап развития курортного города. В 2010 г. началось интенсивное возведение сооружений спортивного назначения и объектов олимпийской инфраструктуры. В статье рассмотрена организация экологического мониторинга в составе горного на строительстве транспортного комплекса, включающего сооружение четырех тоннелей и трех эстакад, дана оценка воздействия строительного процесса на окружающую среду г. Сочи. Проведение мониторинга осуществлялось с января 2010 г. по февраль 2012 г. включительно с ежемесячным отбором проб, их исследованием в лабораторных условиях и представлением отчетов.
Ключевые слова: антропогенная нагрузка, окружающая среда, особо охраняемые территории, мониторинг, компоненты природной среды, воздействие строительства на окружающую среду, геосистемный подход.
Строительство транспортных тоннелей сопровождается горно-экологическим мониторингом. Горный мониторинг обеспечивает безаварийную проходку тоннелей, а экологический – минимизацию техногенного воздействия строительных процессов на окружающую среду.
Учитывая геосистемный подход к оценке качества окружающей среды, можно отметить, что качество прибрежных вод в Черном море имеет прямую зависимость от качества воды впадающих в него рек и ручьев. Качество воды в реках и ручьях зависит от сложившейся антропогенной нагрузки на территории, на которой осуществляется хозяйственная деятельность.
Строительство транспортных тоннелей и наземных сооружений включает выполнение земляных, бетонных, специальных и монтажных работ с использованием различных строительных машин и механизмов, применением большого спектра строительных материалов.
Для оценки воздействия строительных процессов для каждого конкретного объекта разрабатывают программу экологического мониторинга. Для получения достоверной оценки необходимо правильно выбрать места и точки отбора проб исследуемых компонентов природной среды. Поэтому перед разработкой программы экологического мониторинга на объекте определяют возможные направления миграции загрязняющих веществ.
Для оценки степени возможного воздействия строительных процессов на компоненты природной среды отбирались пробы сточных вод, образующихся на территории строительных площадок, природных вод в водных объектах, расположенных в зоне возможного воздействия строительных площадок, пробы почвы вблизи строительных площадок и горных пород в забоях и отвалах. Таже отбирались и исследовались пробы атмосферного воздуха по границам строительных площадок. Осуществлялась оценка качества работы локальных очистных сооружений. Замерялись уровни шумового воздействия.
Все точки в местах отбора проб выбирались с учетом изменения рельефа местности, розы ветров, расположения потенциальных источников выброса загрязняющих веществ, которые геодезическими методами были привязаны к топографии строительных площадок.
На точках отбирались пробы исследуемых компонентов природной среды для исследования их в лабораторных условиях либо непосредственно проводились измерения, например загрязнения атмосферного воздуха и уровней шума. Идентификация загрязняющих веществ выполнялась по стандартным методикам в лаборатории, имеющей необходимые лицензии, прошедшей государственную аттестацию и аккредитацию.
Трасса строящейся автомагистрали пересекает реки Цанык, Мацеста и Агура. Строительные площадки находятся в непосредственной близости от них, что может оказывать негативное воздействие на экосистемы названных водных объектов, впадающих в Черное море.
На рисунке 1 приведена схема трассы строительства автомагистрали, включающей сооружение четырех тоннелей № 1, 1а, 2, 3 и трех эстакад, пересекающих реки Цанык, Мацесту и Агуру. Также приведены места размещения строительных площадок.
С учетом того что г. Сочи является городом-курортом, все предельно допустимые концентрации контролируемых ингредиентов загрязнителей атмосферного воздуха уменьшаются до значений 0,8ПДК. Предельно допустимые концентрации контролируемых ингредиентов загрязнителей водной среды в проекте были приняты на уровне ПДК для водных объектов рыбохозяйственного использования.
Для определения влияния строительных работ на загрязнение воздуха в соответствии с утвержденным техническим заданием были выполнены следующие виды работ:
– определены характеристики источников выбросов загрязняющих веществ на разных этапах строительства;
– проведены замеры концентраций в атмосферном воздухе взвешенных веществ, оксида углерода, диоксида азота и диоксида серы.
В таблице 1 в качестве примера приведены результаты количественного химического анализа проб атмосферного воздуха на границах строительной площадки строительства северного портала дренажно-эксплуатационной штольни тоннеля № 1 в соответствии с рельефом местности и розой ветров. Аналогичные исследования проводились ежемесячно на всех строительных площадках.
Как показали исследования атмосферного воздуха на границах стройплощадок, в сухую и ветреную погоду наблюдается повышенное содержание взвешенных веществ. Превышение предельно допустимых концентраций на отдельных площадках достигало около 10 · 0,8ПДК. Это объясняется работой транспортных машин, землеройной и землеройно-транспортной техники. По другим идентифицируемым веществам (оксид углерода, диоксид серы, диоксид азота и оксид азота) превышений предельно допустимых концентраций 0,8ПДК на большинстве строительных площадок не было выявлено.
Все строительные площадки были оборудованы пунктами мойки колес транспортной техники, покидающей их территорию. Вода после мойки колес поступала в отстойники для последующей очистки и вторичного использования для мойки машин. Оценка работы очистных сооружений велась сравнением результатов количественного химического анализа (КХА) проб воды, отбираемых на входе в первый и на выходе из последнего отстойника. На строительных площадках были трех- и пятисекционные отстойники. На рисунке 2 приведены их виды.
В качестве примера в таблице 2 приведены результаты количественного химического анализа проб сточных вод из пятисекционного отстойника мойки автотранспорта, расположенного на строительной площадке южного портала тоннеля № 2.
Как показали долгосрочные наблюдения за работой очистных сооружений, расположенных на строительных площадках, их эффективность была невысокой. На рисунке 3 приведены результаты очистки сточных вод по нефтепродуктам и взвешенным веществам. Как видно из рисунка 3, даже по этим загрязнителям работу очистных сооружений можно считать неэффективной. Виной этому служила несвоевременная очистка отстойников от накопившегося илового осадка. Особенно ярко это выражено в весенние и осенние месяцы, сопровождавшиеся обильными дождями в 2011 г.
Анализ загрязнения почвы в районе строительных площадок и вблизи них в период строительства тоннелей осуществлялся для разработки природоохранных мероприятий, направленных на снижение негативного воздействия строительства на почвенный покров. Для этого ежемесячно отбирались пробы почвы по границе строительных площадок.
В таблице 3 приведены результаты количественного химического анализа проб почвы, отбираемых в зоне строительства эстакад.
На основании полученных результатов КХА образцов почвы на отдельных строительных площадках было установлено повышенное содержание свинца (до 2,75 ПДК), цинка (до 1,3 ОДК). По остальным исследуемым ингредиентам превышений ПДК и ОДК в отобранных образцах почвы обнаружено не было.
Горные породы, поступающие из забоев, представлены в основном аргиллитами, которые характеризуются низким валовым содержанием загрязняющих веществ (концентрации анализируемых ингредиентов не превышают ПДК для почв). Миграционная способность загрязнителей (экстрагируемых водой) низкая, в среднем на уровне 0,05… 0,5% от физико-химических свойств загрязнителя; для кадмия данный показатель достигал 2%.
Грунты, перемещаемые при строительстве тоннелей (аргиллит), соответствуют требованиям норм радиационной безопасности. Исследованный грунт по эффективной удельной активности природных радионуклидов (Аэфф) соответствовал I классу радиационной безопасности материалов (материалы, используемые в любых видах строительства, включая жилые и общественные здания).
Порода, выдаваемая из забоев при проходке горных выработок, является отходом хозяйственной деятельности, имеет слабощелочную реакцию среды и, как показали исследования методом биотестирования, относится к 4-му классу опасности.
Оценка влияния строительства автомагистрали на водные объекты осуществлялась методом отбора проб воды в выбранных створах на реках, расположенных вблизи строительных площадок. Там ежемесячно отбирались пробы воды для последующего химического анализа (рис. 4).
Оценка изменения качества воды в водных объектах осуществлялась путем сравнением результатов КХА проб, отбираемых в створах возможного воздействия, со значениями, получаемыми для створов, расположенных на расстоянии 100–200 м выше и ниже от створа возможного воздействия строительной площадки. При этом результаты КХА проб, отбираемых в створах, расположенных на расстоянии 100–200 м выше, характеризовали фоновые значения. Сравнение результатов КХА проб, отбираемых в створах возможного воздействия, с фоновыми значениями характеризовали степень антропогенного воздействия строительных площадок на водную среду, а сравнение с результатами КХА проб, отобранными в створах, расположенных на расстоянии 100–200 м ниже, степень разбавления или привнос загрязняющих веществ в водную среду.
В процессе лабораторных исследований идентифицировались следующие загрязняющие вещества: нефтепродукты, взвешенные вещества цинк, свинец, медь, кадмий и железо.
В результате выполненного количественного химического анализа отобранных проб воды в водных объектах были определены концентрации загрязняющих веществ и проведено их сопоставление с ПДК (табл. 4).
Аналогичным образом мониторинг осуществлялся на реках Цанык и Агура.
Анализ полученных результатов долгосрочного мониторинга водных объектов позволяет сделать вывод, что основными загрязняющими веществами, поступающими со строительных площадок, являются нефтепродукты и взвешенные вещества. Остальные загрязнители имеют концентрации, соответствующие региональному фону.
Климатические условия г. Сочи таковы, что часто наблюдаются дожди линевого характера, приводящие к временному обводнению строительных площадок (рис. 6). В период дождей на обводненных строительных площадках отбирались пробы поверхностных вод. Результаты КХА проб показали, что качество поверхностных вод на строительных площадках отличается от фоновых наличием взвешенных веществ и нефтепродуктов в концентрациях, не превышающих ПДК.
Учитывая тот факт, что строительные площадки расположены в черте города вблизи жилой застройки, также ежемесячно вели замеры уровней шума.
Выполненные замеры уровней шумового воздействия на окружающую среду свидетельствуют о некоторых превышениях допустимых значений от 11 до 16 дБА – эквивалентного и от 5 до 8,5 дБА – максимального уровня звука. Превышения уровня звука в октавных полосах достигают от 1 до 4 дБА. Учитывая рекомендации, приведенные в СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки», превышения максимального уровня звука до 10 дБА можно считать допустимыми.
Выводы
Со строительных площадок поступают загрязняющие вещества на рельеф местности и в водные объекты, преимущественно нефтепродукты и взвешенные вещества.
В числе причин загрязнения поверхностного стока – нерегулярное поддержание локальных очистных сооружений в рабочем состоянии и отсутствие мероприятий по организации поверхностного стока на строительных площадках.
Имеет место недостаточно качественная санитарная уборка территории строительных площадок: в засушливый период это приводит к загрязнению атмосферного воздуха, а в дождливый – к загрязнению поверхностного стока нефтепродуктами и взвешенными веществами.
Горная порода, выдаваемая из забоев при проходке горных выработок, по эффективной удельной активности природных радионуклидов (Аэфф) соответствует I классу радиационной безопасности.
В то же время горная порода является отходом хозяйственной (строительной) деятельности и на основании выполненных исследований методом биотестирования была отнесена к 4-му классу опасности.
Исследование горных пород, поступающих из забоев в отвалы, показало низкий уровень валового содержания загрязняющих веществ (концентрации анализируемых ингредиентов не превышали ПДК для почв); миграционная способность слабая и в среднем составляет 0,05…0,5% от физико-химических свойств загрязнителей, для кадмия – 2%.
После завершения строительства были выполнены работы по благоустройству территории и рекультивации нарушенных земель.
Мониторинг показал сравнительно щадящее антропогенное воздействие строительства тоннелей на геоэкологическое состояние окружающей среды.
ЛИТЕРАТУРА
- Оценка воздействия строительства автомагистрали на водные объекты в городе Сочи / В. И. Сметанин, С. П. Красовская, И. В. Мелихова [и др.] / Природообустройство. – 2011. – № 5. – С. 21–25.
- СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки.
- ГОСТ 17.4.3.02-85. Охрана природы. Почвы. Требования к охране плодородного слоя почвы при производстве земляных работ.
- СанПиН 2.1.5.9-80. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. Санитарные правила и нормы. – М. : Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000. – 24 с.
- Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно-допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействий (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. – М. : ВНИРО, 1999. – 304 с.
- Инструкция по формированию и представлению оперативной информации об экстремально высоких и высоких уровнях загрязнения поверхностных и морских вод, а также их аварийном загрязнении. – М. : ИГКЭ,2001. – 17 с.
- РД 52.18.595-96. Федеральный перечень методик выполнения измерений, допущенных к применению при выполнении работ в области мониторинга загрязнения окружающей природной среды. – СПб. : Гидрометеоиздат. – 67 с.
Метки: Инженерия