3. Оценка техногенного воздействия на геологическую среду

Тема 4. Оценка техногенного воздействия на геологическую среду

1. Геохимические критерии техногенного воздействия на ГС

2. Инженерно-геологические критерии техногенного воздействия на ГС.

3. Геоморфологические, гидрогеологические и ресурсные критерии техногенного воздействия на ГС

4. Интегральная оценка степени изменённости геологической среды

Оценка воздействия на геологическую среду (ОВГС) – это система природоохранных критериев и методик, позволяющих оценить воздействие объекта или природопользователя на геологическую среду и её компоненты. ОВГС является составной частью ОВОС.

Под эколого-геологическим состоянием территории понимается характеристика инженерно-геологических условий территории, как среды обитания человека и объекта инженерно-хозяйственного преобразования с учётом экологических последствий. Может оцениваться как существующее в данный момент, так и будущее или прошлое состояние.

Всё большое разнообразие критериев ОВГС можно объединить в определённые группы: геохимические, инженерно-геологические, гидрогеологические, геоморфологические, ресурсные.

1. Геохимические критерии техногенного воздействия на геологическую среду

В группе геохимических критериев оценивается химические, бактериологические, механическое и радионуклидное техногенное загрязнение поверхностных и подземных вод, почв, пород зоны аэрации, искусственных грунтов и донных осадков.

Геохимический фон – среднее содержание химического элемента в почвах по данным изучения статистических параметров его распределения. Геохимических фон является региональной или местной характеристикой почв и пород.

Геохимическая аномалия – участок территории, в пределах которого статистические параметры распределения химического элемента достоверно отличаются от геохимического фона.

Зона загрязнения – геохимическая аномалия, в пределах которой содержание загрязняющих веществ достигает концентраций, оказывающих неблагоприятное влияние на здоровье человека.

Показатели:

1. Для характеристики химического загрязнения всех видов используется:

– коэффициент концентрации Кс: К_с = С_i/С_ф, где С_i – где содержание i-го элемента в исследуемом объекте, С_ф – среднее фоновое содержание этого элемента;

– коэффициент техногенной геохимической нагрузки К_t: К_t = С_i / ПДК_i;

– общий показатель техногенной геохимической нагрузки Ко: Ко = ∑ К_i, учитываются только значения К_i > 1;

– модуль техногенного геохимического загрязнения Мг грунта или подземных вод: Мг = (Ко ∙ s) / S, где s – площадь ореола загрязнения, S – общая площадь территории.

В случае полиэлементного состава техногенной или природной аномалии учитываются показатели, характеризующие эффект воздействия группы химических элементов:

– суммарный показатель загрязненности

_{– суммарный показатель нагрузки}

,

где n – число учитываемых аномальных элементов (с К_с или К_t > 1).

Вышеуказанные показатели применяются для оценки геохимического загрязнения в конкретной точке. Для оценки загрязнения определённой территории применяется такой показатель, как средневзвешенный показатель загрязнения х:

,

где m – площадь i-го контура оцениваемой территории; Z_i – загрязнение i-го контура; S – общая площадь региона.

Для оценки изменения загрязнений в пространстве применяют градиент техногенного геохимического загрязнения территории:

D = (ΔC)/L,

где ΔC – изменение концентрации основных компонентов в пробах грунта, L – расстояние между точками опробования.

Поскольку в системе МГС имеется информация о развитии того или иного вида загрязнения во времени, то в связи с этим появляется возможность оценить скорость накопления или изменения загрязнений во времени с помощью таких показателей, как скорость геохимического загрязнения грунта данным химическим элементом (V_t или V_c), а также скорость загрязнения территории (V_s или V_o), которые рассчитываются по формулам:

V_t = grad K_t / grad t или V_с = grad K_с / grad t

V_s = grad Мг / grad t или V_o = grad Z_с / grad t,

где t – время.

2. Для характеристики механического загрязнения используют ПДК для механических водных взвесей.

3. Для биологического загрязнения – коли-титр, бактериальные индексы, коэффициент концентрации микробов.

4. Для радиоактивного загрязнения – мощность дозы гамма-излучения на расстоянии 10 см от источника (мр/ч), удельная альфа- и бета-активность (Бк/кг, Бк/л, Ки/км² и др.).

Принципиальная схема оценки загрязнения компонентов геологической среды

Вид загряз-нения	Основные группы загрязнителей и их индекс	Компоненты геологической среды
		Почвы	Породы зоны аэрации	Донные осадки	Подземные воды
		Степень загрязнения
		1 2 3	1 2 3	1 2 3	1 2 3
Химиическое (а)	Фенолы а1
	Тяжёлые металлы а2
	Нитраты, пестециды а3
	Нефтепродукты а4
	Минеральные соли, удобрения а5
Бактериоло-гическое (б)	Кишечная палочка б1
	Бактерии и вирусы б2
Механическое (в)	Инертные взвеси в1
	Аэрозоли в2
Радиоактивное (г)	Радионуклиды г1

Для оценки степени загрязнения компонентов геологической среды необходим дифференцированный подход к загрязнителям (токсикантам) исходя из их класса опасности. Примером может являться система оценки степени загрязнённости почв и пород зоны аэрации:

Степень загрязнённости	Критерии выделения степени
1. Незагрязнённые	Концентрации всех определяемых элементов фоновые или ниже ПДК
2. Среднезагрязнённые	Концентрации компонентов 2-го и 3го класса опасности 1-5 фоновых значений
3. Сильнозагрязнённые	Концентрации компонентов 2-го и 3го класса опасности 5-10 фоновых значений
4. Очень сильно и катастрофически загрязнённые	Концентрации компонентов 2-го и 3го класса опасности выше 10 фоновых значений или компоненты 1-го класса опасности превышают фоновые или ПДК