Шкала оцінки процесу формування техногенних ґрунтів

Потужність техногенного шару, м	Розвиток процесу формування техногенних ґрунтів
<1	Не виражений
1-3	Слабко виражений
>3	Сильно виражений

Заходи щодо охорони земель від формування техногенних ґрунтів спрямовані, насамперед, на упорядкування землеко-ристування, підвищення відповідальності землекористувачів за стан земельних ділянок, які ними використовуються, лока-лізацію і ліквідацію в міській межі смітників, захламлених те-риторій, припинення завезення неякісних ґрунтів для будів-ництва і благоустрою.

Кислотні опади впливають не тільки на рослинність та водойми, вони руйнують будівлі та конструкції з різних мате-ріалів, у тому числі з вапняку, мармуру, пісчаника та сталі. Від руйнуючого впливу забрудненої атмосфери страждають па-м’ятники античності в Африці та Римі, мармурові скульптури та будівлі в Англії, Італії, Канаді та в інших країнах. Вивчення геологічного спектра впливу кислотних дощів допомогло б пе-редбачати інтенсивність їхнього впливу в майбутньому.

Під впливом перетворення рельєфу, регулювання поверх-невого стоку, втрат із водонесучих комунікацій відбувається зміна гідрогеологічного режиму міської території. Наслідком є підвищення рівня ґрунтових вод, а нерідко й підтоплення окремих ділянок міста. Пов’язане з цим водонасичення порід знижує їхню міцність та приводить до деформації та руйну-ванню будівель і споруд.

Фізичний вплив великого міста з розвитою транспортною мережею, великим промисловим та енергетичним потенціа-лом проявляється у місцевому змінені температурного, електричного та магнітного полів. Виникають акустичні (шум, вібрації, інфра- та ультразвуки) та радіаційні забруднення. Все це призводить до фізичного (параметричного) забруднен-ня геологічного середовища міста.

Ці фізичні поля за інтенсивністю значно перевищують при-родні аналоги (у межах локальної території), створюючи на території міста високі градієнти характеристик. Порівнююча характеристика природних та техногенних фізичних полів на-ведена в табл. 16.

Таблиця 16

Характеристика порівняння фізичних полів міської території (за Коффом, 1990)

Вид поля	І н т е н с и в н і с т ь
	Одиниці вимірів	природне	техногенне
Вібраційне (динамічне) Теплове Електричне (щільність блукаючих струмів)	Вт/м2 Вт/м2 А/м2	Відсутнє 10-2 - 10-1 Менше 10-3	10-5 - 10-4 Більше 1 до 10

З наведених даних видно, що техногенний вплив надає геологічному середовищу додаткову кількість енергії через статистичні (вага споруд), динамічні (вібрація), температурні та електричні поля. Накопичення надлишкової енергії у сере-довищі, яке є основою для фундаментів або вміщує інженерні споруди та комунікації, несе в собі небезпеку погіршення якості цього середовища.

Вплив вібраційного поля на літогенну основу міського се-редовища може бути різним залежно від типу порід, на які впливає вібрація. Скельні та напівскельні породи, які мають пружні властивості, передають вібрацію від джерела до об’єк-ту впливу без значного поглинання енергії коливань. При віб-раційному впливі на дисперсні породи найчастіше відбува-ються незворотні зміни їхньої структури, наслідком чого є зменшення міцності, нерівномірне ущільнення та т.ін. При схильності масиву порід до прояву таких геологічних процесів як зсуви, обвали, карст, пливуни, вплив вібрації може викли-кати переміщення порід і тим самим значно посилити інтен-сивність та негативні наслідки цих явищ.

Основним джерелом вібрації по відношенню до літогенної основи території та інженерним об’єктам, які знаходяться на ній, є транспортні магістралі. Як верхній поріг допустимого вібраційного впливу на геологічне середовище приймається 73 дБ, що відповідає швидкості переміщення часток породи приблизно 225 х 10^-6 м/с. Ці умови створюються, коли поряд з автомобільним транспортом або незалежно від нього функ-ціонує рейковий транспорт з регулярним рухом.

Стимулює прояв обвально-зсувних процесів одночасно з вібрацією підріз схилів при прокладці транспортних магістра-лей, вилучення великої кількості породи при будівництві та ін-ші зміни рівноваги у межах масивів порід та ґрунтів.

Теплове забруднення геологічного середовища в містах проявляється в підвищенні температури відносно природних значень. На території великого міста порушення температур-ного режиму може мати місце до глибини 100-150 м і більше. При цьому на горизонтах 10-30 м спостерігається тенденція до розширення за площею геотермічних аномалій з підви-щенням на 2-6^оС фонових значень температури гірських по-рід та підземних вод.

Під впливом надлишкового тепла може відбуватися ло-кальне просушування порід із зміною їхньої міцності. З підви-щенням температури ґрунтових вод зростає швидкість хіміч-них реакцій в зоні їхнього контакту з матеріалами підземних споруд. Установлено, що швидкість корозії будівельних марок сталі лінійно зростає при зміні температури від 0 до 80^оС. Зростання температури порід і підземних вод активізує діяль-ність мікроорганізмів, які є агентами біокорозії. Найбільш роз-повсюдженим джерелом теплового забруднення геологічного середовища міських територій є магістральні теплопроводи та мережі гарячого водопостачання.

На ділянках проморожування ґрунтів при будівництві кот-лованів в обводнених умовах та прокладці трас метрополіте-ну у складних інженерно-геологічних умовах під впливом хо-лодоносію з температурою –10 ÷ –26^оС істотно змінюються режими водо-, масо- та теплообміну, мікробіоценозів.

Електричне поле блукаючих струмів у землі пов’язано з рейковим електротранспортом. Вплив його виражається у підвищенні корозійної активності середовища. Небезпека ко-розії виникає при щільності блукаючих струмів 5-10^-2 А/м², то-ді як реально спостерігаємо їхню щільність у містах в 200 ра-зів вище. При високому рівні електричного впливу швидкість корозії сталі становить до 2 мм/рік, а термін безаварійної служби трубопроводів скорочується вдвічі. Витоки з трубо-проводів у свою чергу служать новими джерелами забруднен-ня геологічного середовища міст.

Для запобігання критичних ситуацій, які являють собою за-грозу для життя людей і призводять до деформації та руйну-вання будівель та споруд, важлива достовірна оцінка сучас-ного стану геологічних об’єктів та процесів, прогноз їхніх змін у часі при взаємодії з об’єктами техносфери.

Гірські породи є одним з природних джерел опромінення жителів міста. Від вмісту в породах радіонуклідів радію, торію та калію залежить як зовнішнє, так і внутрішнє опромінення людей. Внутрішнє опромінення в більшому ступеню пов’яза-но з надходженням через органи дихання газу радону, який є продуктом радіоактивного перетворення елементів уранового ланцюга. Цей газ має властивість еманірувати з порід, прони-кати через отвори в підлозі та стінах, через стики елементів конструкцій у приміщенні та накопичуватися на перших по-верхах будинків.

Безпосереднім джерелом виділення радону є радій-226. За вмістом цього ізотопу гірські породи сильно відрізняються. Особливо високий вміст радію може бути у деяких різновидах гранітів, а із осадових порід – у глинистих сланцях, збагаче-них органічною речовиною. Рівень радоновиділення залежить не тільки від концентрації в них радіоізотопів, але й від струк-турно-тектонічних особливостей території. У зонах тектоніч-них розломів і підвищеної тріщинуватості порід виділення ра-дону відбувається більш інтенсивно.

В Україні райони з підвищеним радоновиділення належать до території Українського кристалічного щита й північно-захід-ної частини Донецького басейну. У США підвищений рівень радоновиділення зв’язаними з ділянками розповсюдження темних сланців, а також тріщинуватих гранітів і зустрічається у штатах Вірджинія, Каліфорнія, Нью-Джерсі, Нью-Йорк, Пен-сільванія, Флорида.

Підвищена радіоактивність порід основи і техногенних від-кладень, на яких побудовані міста та інші населені пункти, установлена в Австралії, Німеччині, Фінляндії, Швеції та ін-ших країнах.