Изученность экологических условий

В результате проведенных исследований установлено, что для территории например г. Екатеринбурга в целом и исследуемого района в частности, характерны техногенно-измененные (переходные) ландшафты - промышленные и селитебные зоны, пронизанные сетью линейных коммуникаций (железных дорог, автомагистралей, трубопроводов, линий электропередач и т.д.). Техногенные (техногенно-образованные) ландшафты характеризуются существенными нарушениями природных зон. С ними связано соответствующее изменение состава поверхностных и подземных вод.

Основным источником загрязнения являются наиболее крупные промышленные предприятия, автотранспорт. Выбросы загрязняющих веществ от автотранспорта составили в 1995 г. более 77 тыс. т, а в 1997 году – 90 тыс. т, что связано с резким ростом парка легковых автомобилей. Обработка обширного фактического материала позволила выделить природные и техногенные аномалии, выявить ареалы загрязнения почво-грунтов тяжелыми металлами. Среди элементов-загрязнителей наибольшее распространение имеют свинец, цинк, медь, ртуть, марганец. Геолого-экологическая оценка концентрации тяжелых металлов в почвах и донных осадках, рассчитанная по суммарному показателю загрязнения (Zс) (где было проанализировано 20 элементов: цинк, медь, свинец, молибден, никель, ртуть, кадмий, мышьяк, серебро, барий, олово, вольфрам, кобальт, золото, марганец, бериллий, стронций, хром, ниобий, галлий), позволила выполнить геохимическое районирование территории по четырем градациям: 1 – благоприятные условия (Zс<8); 2 – удовлетворительные (Zс=8-16); 3 – напряженные (Zс=16-32); 4 – кризисные (Zс=32-64). Практически вся территория города и его окрестностей по почвам и донным осадкам относится к категориям напряженной и кризисной (Zc>16) [19].

На карте распределения полей суммарного геохимического показателя загрязнения Zc почво-грунтов по элементам: медь, цинк, свинец, серебро, ртуть, мышьяк, сурьма, кадмий, висмут, олово, хром, никель, кобальт, вольфрам, марганец, титан, молибден (рис. 1) исследуемый участок попадает в поле с умеренно-опасным (напряженным) уровнем загрязнения (Z=16-32). Крупная аномалия с чрезвычайно опасной категорией загрязнения (Z=713) расположена юго-восточнее от исследуемого участка.

На картах распределения полей суммарного геохимического показателя загрязнения Zc почво-грунтов по элементам I класса опасности (Hg, Pb, Zn, As, Cd) участок расположен на границе полей значений соответствующих допустимой (благоприятной и удовлетворительной) категории загрязнения (рис. 2). Ближайшая аномалия с опасным уровнем загрязнения (Zс = 113) расположена к северо-востоку от исследуемой площадки.

В полях распределения ртути (рис. 3), участок располагается в поле с относительно низким уровнем загрязнения 9-15х10^-2 мг/кг. Аномалия с повышенным уровнем загрязнения до 25-43х10^-2 мг/кг расположены к северо-востоку от площадки.

Таким образом, общее загрязнение окружающей территории на примере г Екатеринбурга довольно велико и обусловлено преимущественно загрязнителями входящими в I и II классы опасности.

Указывается геоморфологическое расположение участок располагается на водоразделе р. Исети, протекающей ~ в 800м к северо-востоку.

В геологическом отношении, согласно гидрогеологической карте М 1:10000 под редакцией В.Ф.Мухиной (1966 г..) составленной на геологической основе карты Б.И. Кузнецова, а так же в соответствии с настоящими и ранее выполненными изысканиями, исследуемая территория расположена в пределах развития меридионально вытянутых полос палеозойских пород кировградской свиты, представленных вулканогенно-осадочным комплексом (пироксен-плагиоклазовых и диабазовых порфиритов, пироксеновых туфов, туффитов) и связанными с ними метаморфическими породами (зелеными сланцами, туфогенными сланцами).

Непосредственно, в пределах изучаемой площадки развиты метаморфические сланцы, различной степени выветрелости и прочности, с развитием активной трещиноватости. Профиль коры выветривания представлен крупнообломочной и трещиноватой зонами.

Коренные породы залегают на глубине 1,3 - 6,0 м, на абсолютных отметках 241,10 - 247,19 м. С поверхности коренные породы и продукты их выветривания повсеместно перекрыты насыпными грунтами.

Геолого-литологическое строение площадки и выделенные инженерно - геологические элементы представлены на инженерно-геологических разрезах и разрезах скважин (приложение Ж). В разрезе выделены следующие разновидности грунтов сверху вниз:

насыпной грунт;

щебенистый грунт;

скальный грунт кварц - хлоритовых сланцев различной степени выветрелости и прочности.

В гидрогеологическом отношении согласно схеме гидрогеологического районирования России, разработанной институтом ВСЕГИНГЕО (1988 г.), рассматриваемая территория расположена в пределах Восточно-Уральской гидрогеологической области групп бассейнов коровых вод, выделяемых в составе провинции Большеуральского сложного бассейна корово-блоковых вод. Региональным развитием здесь пользуются подземные воды с трехчленным строением разреза водовмещающих коллекторов по типу проницаемости: поровым, трещинным и трещинно-жильным.

На исследуемой площадке трещинная и трещинно-жильная водоносные зоны образуют обширнейший горизонт подземных коровых вод, приуроченный к трещиноватой зоне регионального выветривания коренных пород, гидравлически связанный с бассейном рек Исеть и Черемшанка.

В условиях городской застройки на положение уровней будут оказывать влияние различные техногенные воздействия, такие как нарушение поверхностного стока за счет насыпей автодорог, проходки котлованов, утечек из водонесущих коммуникаций.

Режим грунтовых вод полностью отражает условия их питания. Самый низкий уровень вод наблюдается в конце зимнего периода (март), высший – в конце апреля – начале мая в долинах рек и в июле-августе – на склонах и возвышенностях. Амплитуда колебания уровней в долинах рек 1,0-1,5 м, на склонах водоразделов и на самих водоразделах –1,5-5,0 м и более. Мощность зоны региональной трещиноватости в породах комплекса составляет 40-60 м. Сравнительно глубокая расчлененность дневной поверхности, обеспечивает хорошие условия дренирования водоносных зон местной речной сетью.

При настоящих изысканиях – ноябрь 2011 г. на площадке уровень подземных вод зафиксирован, на глубине 3,5-8,5 м, что в абсолютных отметках 238,51-244,12 м.

На участке прослеживается общий уклон зеркала грунтовых вод в северо-восточном направлении - к руслу р. Исеть. В настоящее время площадка, в целом, находится в зоне депрессионного воздействия за счет понижения уровня подземных вод для строящейся трассы метрополитена.

По химическому составу воды средней минерализации смешанного типа с суммой минеральных солей 997,38 - 1070,72 мг/дм³, по катионному составу преимущественно кальциево– натриево–магниевые, по анионному гидрокарбонатно – сульфатные, с общей жесткостью 8,0–14,1 мг-экв/дм³. По значению рН = 6.7-7,4 - вода близкая к нейтральной.

.Оценка уровня химического загрязнения почв и грунтов

Изучение почвенных горизонтов, где происходит вещественно-энергетический обмен между атмо-, гидро- и лито-блоками единой экосистемы, служит основой для оценки загрязнения всего участка. Почвенные горизонты накапливают загрязнитель под воздействием естественных и техногенных факторов.

Для данного участка проектируемого строительства источниками загрязнения почвы и грунтов являются:

- Перенос в атмосферном воздухе вредных веществ (аэрогенный характер загрязнения) в условиях городской застройки при наличии промышленных предприятий г. Екатеринбурга и вредных веществ, содержащихся в выбросах автотранспорта и близрасположенных промышленных предприятий.

- Перенос вредных веществ гидрогенным путем (загрязнение поверхностных, подземных вод, утечки из канализационных систем);

- Существующая возможность загрязнения почвы и грунтов техногенными отходами в процессе использования участка - поверхностное загрязнение механическим путем (свалки, сливные ямы, техногенные отходы и пр. в условиях существующей застройки;

- Замена естественного почвенно-растительного покрова искусственным покрытием, неспособным осуществлять сложные защитные функции почвенных горизонтов.

Естественно сформировавшиеся природные почвы в пределах исследованного участка отсутствуют. Насыпной грунт встречен повсеместно различной мощностью преимущественно в зоне промерзания. Грунт представлен суглинистыми и крупнообломочными разновидностями: суглинком переотложенным, щебнем, дресвой и строительным мусором, остатками дерева. Грунт неоднородный по составу и сложению, неравномерный по плотности и сжимаемости. Мощность слоя колеблется от 1,3 м до 3,5 м.

По результатам лабораторных испытаний почв и грунтов на химическое загрязнение произведен расчет суммарного показателя загрязнения Z_c

где, - коэффициент концентрации, определяемый как , где и - содержание элементов, соответственно, в пробе и фоновое; - число определяемых суммируемых элементов.

Для загрязняющих веществ неприродного происхождения, не относящихся к тяжелым металлам и мышьяку, определение необходимых для расчета показателей Z_c коэффициентов концентрации выполнено как частное от деления массовой доли загрязнителя к его фоновому уровню (нефтепродукты), а при отсутствии этих данных – к нормативу ПДК (3,4 бенз(а)пирен). Такой подход для расчёта величины суммарного показателя регламентирован в нормативных документах [6.2].

Фоновые значения валовых форм тяжелых металлов и мышьяка в почвах (мг/кг) приведены для дерново-подзолистых суглинистых и глинистых, а также песчаных и супесчаных почв средней полосы России, табл. 4.1 СП 11-102-97.

Для нефтепродуктов в почво-грунтах в качестве фонового значения принят самый нижний уровень, определяющий степень их загрязненности, разработанный для используемой в настоящем отчёте шкалы Ю.И. Пиковского [6.18]. Согласно данной шкале нормирования, концентрация нефтепродуктов от 100 до 500 мг/кг следует считать повышенным фоном. Нефтепродукты в таких количествах активно утилизируются микроорганизмами или вымываются дождевыми потоками без вмешательства человека. Загрязненными можно считать рыхлые грунты, содержащие более 500 мг/кг нефтепродуктов. При этом содержание нефтепродуктов в интервале значений 500-1000 мг/кг относится к умеренному загрязнению, 1000-2000 мг/кг – к умеренно опасному загрязнению, от 2000 до 5000 мг/кг - к опасному загрязнению и свыше 5000 мг/кг – к очень сильному загрязнению, подлежащему санации [6.18].

Сущность показателя Z_с в том, что он служит для обобщенной оценки воздействия вредных веществ различных классов опасности и характеризует степень химического загрязнения почв обследуемых территорий

Таблица 2

Категория загрязнения	Суммарный показатель загрязнения (Zc)	Содержание в почве (мг/кг)
I класс опасности	II класс опасности	III класс опасности
Органич. соединения	Неорганич. соединения	Органич. соединения	Неорганич. соединения	Органич. соединения	Неорганич. соединения
Чистая *	-	от фона до ПДК	от фона до ПДК	от фона до ПДК	от фона до ПДК	от фона до ПДК	от фона до ПДК
Допустимая	<16	от 1 до 2 ПДК	От 2 фоновых значений до ПДК	от 1 до 2 ПДК	От 2 фоновых значений до ПДК	от 1 до 2 ПДК	От 2 фоновых значений до ПДК
Умеренно опасная	16-32					От 2 до 5 ПДК	От ПДК до Кmax
Опасная	32-128	от 2 до 5 ПДК	От ПДК до Кmax	от 2 до 5 ПДК	От ПДК до Кmax	от 2 до 5 ПДК	От ПДК до Кmax
Чрезвычайно опасная	>128	> 5ПДК	> Кmax	> 5ПДК	> Кmax	> 5ПДК	> Кmax

Примечание: К_max - максимальное значение допустимого уровня содержания элемента по одному из четырех показателей вредности.

* - категория загрязнения относится к объектам повышенного риска.