2.7 Шкідливий фізичний вплив(срб)

До числа шкідливих фізичних впливів відносять:

• Іонізуюче випромінювання – радіаційний вплив високого рівня енергії, електромагнітні вирпромінювання довжиною хвилі не менше 10^-7 см;

• Неіонізуюче випромінювання – частина електромагнітного спектру довжиною хвилі більше 10-7 см в діапазоні від низьких до лазерних частот, малі дози радіаційного випромінювання;

• Акустичний вплив – шум, ультразвук і інфразвук;

• Вібрація.

Геологічне середовище міста (едафотоп)

1. Антропогенні зміни рельєфу

Зміна рельєфу у процесі урбанізації. Якщо порівняти кілька зрізів рельєфу за різний період: суттєві перетворення. Основна тенденція – вирівнювання (через будівництво). Антропогенні позитивні і негативні форми рельєфу: позитивні (відвали від добуванні корисних копалин, полігони відходів, насипи) негативні (кар’єри, будівельні котлдовани).

Через нехватку тнриторій будують підземні приміщення, особливо там де є видобутки, пустоти. Вплив нового антропогенного впливу неоднозначний : +: зменшення перепаду висот зменшує ерозійні процеси склонів. -: порушується структура грунтових вод (затоплення), вирубка лісів – підтоплення, попадання токсичних речовин у грунти, відмирання земель тощо.

Едафотоп – найважливіша підсистма міста, що визначає його якість.

2. Грунти міських територій

На планеті природні умови привели до формування неоднорідного грунтового шару з деякою закономірністю по зонам. Але і в одній зоні вони різні. На формування грунту впливає: клімат, підстилаючі гірські породи, флора і фауна, мікроорганізми. В Україні: чорноземи, сірі і бурі лісні, каштанові і дерново – підзолисті грунти.

Грунт – верхній шар земної кори, основна якісна властивість, по якій проводять оцінку грунту – родючість, що обумовлено наявністю органічних і мінеральних речовин, певними параметраим структури, газообмін і водообмін.Складається з трьох фаз (рідинна, газ, тверда – мінеральна і органічна). В останній час основний фактор рульєфо і грунто утворення – людина. В містах техноземи – грунти створені (перетворені) в процесі люд. діяльності (щільні, мало органіки, містять властивості грунту). Грунти близькі до природних – парки, лісопарки. Оцінка грунту по родючості (наявність мінераль і орган речовин, газообмін). Грунт – харчовий і енергетичний матеріал.

Забруднення: механічне, хімічне (перевищення ГДК: пряме, непряме. викиди, пестициди), біологічне. У місті грунт – в основному вторинне забруднення (автотранспорт, підприємства забруднюють повітря, воду, а з них – грунт.)

Хімічне забруднення – вапжкі метали, концерогени, сполуки азоту і сірки. Пряма залежність між викинутими забрудненнями в атмосферу, і випаданням на грунт в залежності від важності частинок.

Геохімічний фон – середнє значення концентрації речовини у грунті для даного регіону. Геохім аномалія – перевищення фону на якійсь території (зоні забруднення). Це визначають замірами. Тоді величина забруднення Кс=Сі (виміряна)/Сф (фонова). Якщо більше 0 забруднено. Це по кожній речовині, сумарний показний забруднення: Zс=ΣКс-(n-1). По ньому судять про рівеь забруднення території: до 16 – допуст, 16 – 32 помірно небезп, 32 – 128 неьезп, більше 128 – надзв небезпечний.

ГДК грунту – гранично допустима концентрація забруднень у грунті, при якій не відбувається негативного впливу на довкілля та здоров’я людей. Загальна по Україні, не враховує місцевих факторів як геохімічний фон. Встановлена для небагатьох компонентів. (СніП). Оснобливо небезпечний вміст токсичних речовин, вони продукують наявність інших небезпечних речовин. Токсичні речовини не виводяться з організму. Використання солі проти ожеледиці, полив стічними водами.

Під час будівництва втрачаються родючі землі, тому потрібно знімати верхні шари родючих земель. До родючих відносять: гумус – 1,5 – 2%, рН 5,5 – 8,2, к-ть токсич речовин – до 0,25%, вміст Nа+ до 5%. Якщо гумуса 1% - потенційно родючі.

Меліорація забруднених земель - відновлення забруднених земель. Нема 1 метода. Найрозповсюджені:

1. вилужування (+ вапно і фосфати і орган, рухомі речовини вимиваються, а макро і мікроелем навпаки зостаються)

2. перемішування з родючим шаром

3. від нафти мікробіолог очистка, негашене вапно із ПАВ.

Для передбачення забруднень: змен викиди в атм і гідросф, пестиц, звалищі.

Рекультивація - змінені грунти ( від добування корисних копалин, полігони) порушується природній процес. Будь який процес повинен закінчув рекультивацією. Перетворення в рекреацій, водогосп зону. Рекультивація – відновлення природних комплексів.

Під час будівництва важливе збереження грунтового покриву, так як проводиться розриття, прокладання доріг тощо, тому необхідно знімати верхній шар грунту і використовувати його для озеленення територій.

Так як грунти міста забруднені токсикантами, саме на них надходить радіаційне забруднення, необхідно грунти міста закріплювати травами, щоб не приводити до вторинного забруднення водного та атмосферного середовищ.

1.3 Літогенна основа міських територій. Літосфера складається із ряда літосферних плит, які повільно рухаються одна відносно іншої. Зони контакту між плитами характеризуються активним тектонічним режимом (землетруси, вулкани, вертикальний рух високої амплітуди). В середній частині тектонічний режим більш спокійний. Основна частина України – відноситься до структури платформового типу, характерна трьохшарова геологічна будова: поверхневий покрив(сучасні відкладення) залягає на складчастій основі, що базується на кристалічному фундаменті (магматичні і метаморфічні породи). Інженерна діяльність відбувається у верхньому шарі.

Усі гірські породи подяляють на скельні і нескельні. Скельні (на значній глибині від поверхні, основа міських будівель, вихід їх на поверхню в Запоріжжі, Сівастополі. Характ особливість – монолітнсть, міцні зв’язки, висока щільність, мала пористість – мрамор, доломіт)Якщо знижується міцність і зб водопроникність, значить розвив тріщиноватість.

При величині пористості більше 5% - напівскельні. Скельні і напівскельні ведуть себе як пружні тіла.

До нескельних відносять:

1.пісчані,

2. крупнообламочні породи, взаємодія між частинками лише за допомогою тертя і зцепленням,

3. пиловато – глиністі породи.

Характерна особливість 1 і 2 – хороша водопроникність (пропускають воду). Показник – коефіцієнт фільтрації. Пористість обламочних порід – 20–45%.

Рух фільтраційного потоку у незв’язаній дисперсній породі створює тиск і може викликати деформації, що приводить до суфозійних явищ. Суффозія – виніс фільтраційним потоком із товщини породи дрібних частинок. При цьому збільш пористість і величина пор. Якщо виносяться частинки із більш крупного метеріалу то це контактний випор. Випор – руйнування породи при якому приводиться в рух деякий її об’єм, що приводить до розрихлення частини породи, збільшенню пористості, велич пор. До суфозійних пород відносять такі, із яких потоком виноситься більше 3% порід. Швидкість, при якій починається винос порід (порушується рівновага) – це критична швидкість фільтрації.

Різниця між суффозією і випором: суффозія вимиває частки, а випор об’єм з усіма складовими.

Негативні наслідки суффозійних явищ – формування зон ослаболеної міцності, тріщин, що приводить до виходу з ладу фільттраційного обладнання, дренажів, збільшення водопритоку, рійнування берегів тощо.

Пиловато - глинисті породи: змінюють консистенцію свою при вологості. Показники – границя текучості і границя пластичності. При вологості нище границі текучості – тверда консисценція, і властивості близькі до твердих тіл. При вологості більше границі пластичності глиниста порода набуває текучу консистенцію і властивості рідини. Вміст фізично зв’язаної води – до 50%. Висока водопоглинальна властивість пов’язана із переважанням в її складі частинок, що мають колоїдні властивості. Для глинистих порід характерна слаба водопроникливість. В геологічному розрізі – водоупорні шари Глинистим породам характерно усадка (зменшення об’єму на повітрі через випаровування, розтріскування) і набухання (набрання води). Набухання на склонах – грязьові поитоки, усадка – руйнування у вигляді глинистого щебня.

Деякі тонкообламочні породи у водонасиченому стані можуть переходити і з геля в золь (рідина). Це тиксотропія, породи які мають тиксотропні властивості називають пливунами. Пливуни містять обов’язково колоїдні частинки, особливі мікроорганізми. Низька водопроникність і відсутність водовіддачі. Велика небезпека при підземних вироботках. Катастрофічні наслідки: вскриття плавуна в 1974р Ленінград, метро із глибини 80 м у вироботку нахлинуло тисячі м³ пливунної породи.

Просадочність порід – проблема при будівництві, через власну вагу і зовнішнє навантаження.(до десят см). В Україні просадочними породами є лесси і лесовидні породи(утворюються в степовій і лісостеповій зонах) Для них характерна висока пористість (42 – 58%), вміст високорозчинних солей, вел к-ть макропор, легка розмочуваність (через солі і розущільнення), Кільнісна оцінка просадочності – величина просадочного тиску. Початковий просадочний тиск – це мінімальний тиск, при якому починається просадка при повному водонасиченні породи.

Просадки на території міст можуть проходити при відсутності регулювання поверхневого стоку, при аваріях на комунальних трубопроводах, підтоплення грунтовими водами.Під будівлями вологість лессових порід зростає на 10 – 15%, що приводить до збільшення пластичності і зниження міцності. Довготривале перебування лесовидних порід нище рівня грунтових вод, що характерно для підтопленних иміських територій, приводить до розчинення і винесення гібсу і інших розчинних солей, викликає втрату несучої здатності і надбання грунтом тиксотропних властивостей.

Сучасні техногенні відкладення є характерним і потребуючим уваги елементом геологічного середовища міста. Їх джерела – господарська і будельна промисловості, тверді відходи промисловості і гірничодобувальних виробництв (найбільше). Загальним для них є широке розповсюдження, рихлий склад і різний якісний і кількісний склад. Дані вікладення є об’єктами небезпечними лоя людей і довкілля.

Антропогенний вплив на компоненти геологічного середовища міст виявляються у:

1.Зростанні інтенсивного вивітрюівання за рахунок зміни складу атмосферного повітря (кислотні дощі, роси)

2. Зміна рівня грунтових вод і їх складу, що призводить до зміни властивостей пород несучої основи

3. Зміни складу літогенної основи міських територій за рахунок відсипки і намиву техногенних відкладень і аерозольних випадань з атмосфери

4. Зміна характеристик фізичних полів в межах міських англомерацій.

Кислотні опади впливають не тільки на природу, але і на різні конструкції та матеріали, постраждало багато скульптур Античності, будівель тощо.

Під впливом зміни рельєфу проходить зміна гідрокеологічного режиму міської території. Наслідок – підвищення рівня грунтових вод, нерідко і підтоплення певних ділянок міста. Пов’язано з цим водонасичення порід знижує їх міцність і веде до деформації і руйнуванню будівель та споруд.

Фізичний вплив міста проявляється в місцевому зміні температурного, електричного і магнітного полів. Виникають вібраційні поля, створюється фізичне забруднення геологічної підсистеми міста. Виникає надлишок енергій у цих полях, що веде до погіршення якості едафотопу та довкілля в цілому.

Вібраційне поле – вібрація передається від джерела скальними і напівскельними породами без значного поглинання. Починають розвиватися різні небезпечні процеси: обввали, карсти, пливуни тощо. Основне джерело вібрації – транспортні магістралі. Мах допустимий рівень – 73 дБ.

Теплове забруднення спостерігається до глибини 100 – 150м. На глибині 10 – 30м спостерігається підвищення температури у великих містах на 2 – 6 ⁰С. Під надлишком тепла – місцеве просушування, корозія підземних магістралей.

Електричне поле „блуждающий” струм, що пов’язаний з рельсовим електротранспортом.

Гірські породи – є одним із природніз джерел облучення жителів (радіонукліди радію, торія і калія). Найбільше – через органи дихання газа родона, який є продуктом перетворення елементів уранового ланцюга. Накопичується на первих етажах.

3. Небезпечні геологічні процеси

Арозрізняють ендогенні геологічні процеси (пов’язані із внутрішньою енергією Землі), екзогенні – визвані зовнішнім впливом, сюди відноситься і діяльність людей.

Геологічні і інженерно – геологічні процеси, котрі здійснюють негативний вплив нк території, господарські і промисолові об’єкти, життєдіяльність людей називають небезпечними геологічними процесами.

1. Землетруси і виверження вулканів. (ХХ ст. від землетрусів померло 1,5 млн чоловік).

Землетруси – короткочасні коливання земної кори, пов’язане із скачкоподібним виділенням енергії в деякому пространстві всередині землі. Грязьові вулкани – відбуваються коли пластовий тиск в глинистих породах перевищує гідростатичний., і гази викидають із глибини воду.

2. Зсуви – сповзанний рух мас порід природного склону або штучного відкосу під впливом ваги. В місці відриву зсуву – негативний рельєф.

3 Селі – водні потоки, насичені твердим матеріалом. Частіше всього формуються під час дощів, таяння снігу в горних, холмовтх районах при наявності великої кількості рихлого, вивітреного матеріалу.. Великі шводкості і велика руйнуюча сила.

4. Підтовлення. До підтоплених міських територій відносять такі, на яких рівень грунтових вод вище 2,5 м поверхні землі.

5. Затоплення – утворення вільної поверхні води над земною поверхнею.

6. Ерозія грунтів

7. Карстоутворення – вилужування розчинних горних порідх утворенням великих пустот. (катакомби).

8. Просадки характерні для лесових порід.

9. Абразія – процес руйнування гірських порід хрилями і течіями в береговій зоні моря, озера, водохранилища. В результаті – високі і круті абразійні берега.

Про них і методи захисту – срб.

2