2. Основні види забруднення ґрунтів

На території міст ґру­нти піддаються забрудненню, яке можна розділити на механічне, хімічне та біологічне.

Механічне забруднення - це забруднення ґрунтів крупним ма­теріалом у вигляді будівельного бруду, скла, кераміки та інших речовин.

Біологічне забруднення пов'язане з привнесенням до ґрунту та розмноженням в ньому небезпечних для людини органі­змів. Основні показники біологічного забруднення – бактеріологічний, гельмінтологічний та ентомологічний (комахи). Всі ці види забруднення контролює санстанція.

Хімічне забруднення пов'язано з проникненням до ґрунту речовин, які змінюють природну концентрацію хімічних елемен­тів ґрунту. Хімічне забруднення є найпоширенішим, найнебезпечнішим і довгостроковим.

Ділянка території міста на якій показник концентрації хімічних елементів відрізняється від геологічного фону – має назву геохімічної аномалії. Геохімічні аномалії в межах яких вміст небезпечних речовин досягає значних меж, називають зоною забруднення.

Основних показником рівня забруднення є коефіцієнт концентрації (коефіцієнт забруднення), який розраховується за формулою:

К=С/С_ф, К=С/С_ГДК (1)

Але є і сумарне забруднення ґрунтів:

Z=ΣК_n-(n-1), (2)

де n – число елементів.

Цей коефіцієнт використовується для оцінки рівня небезпечності забруднення ґрунтів. Коли цей показник Z=16 – припустимий рівень забруднення; Z=16-32 – помірно небезпечний, Z=32-128 – небезпечний рівень забруднення; Z>128 – надзвичайно небезпечна ситуація

На урбанізованих територіях забруднення ґрунтів проходить в результаті викидів промислових підприємств, транспорту, тепло­енергетики, систем водовідведення міст та відстійників, а також за рахунок використання добрив та пестицидів.

Викиди промислових підприємств є джерелом забруднення грунтів міських територій важкими металами, канцерогенними речовинами, сполуками азоту та сірки.

Базою для оцінки рівня забруднення ґрунтів є значення фонової концентрації речовини яка вивчається в ґрунті конкретного регіону. Як правило, такі підходи використовуються при аналізі забруднення території важкими металами та іншими елементами.

3. Захист міських територій від небезпечних геологічних процесів

Геологічне обличчя будь якої території постійно змінюєть­ся, іноді дуже швидко і непомітно для людини. Геологічні процеси, які приводять до таких змін, називають ендогенними, якщо вони пов'язані з про­явом внутрішньої енергії Землі, та екзогенними, коли виклика­ються впливом зовнішніх факторів - вітру, поверхневих вод. Ак­тивна господарська діяльність приводить до інтенсифікації екзо­генних процесів, іноді їх називають техногенним чи інженерно- геологічним.

Геологічні та інженерно-геологічні процеси, які утворюють негативний вплив на території, господарські та промислові об'єкти людей називають небезпечними геологічними процесами (НГП).

Землетруси - тимчасові коливання земної кори, які пов'язані з хвильоподібним звільненням енергії в деякому просторі Землі. При сильних землетрусах в епіцентрі (гіпоцентрі) - вивільнюється енергія до 10¹⁸ Дж. На поверхні Землі, особливо в області епіцент­ру, виникають тріщини у поверхні довжиною до декількох кіло­метрів, шириною декілька метрів та глибиною до 10 м, провалля які поглинають будівлі та людей. Землетруси стимулюють розви­ток зсувів, обвалів, цунамі.

Перерозподіл мас у геологічному середовищі за рахунок відка­чування газу, нафти, підземних вод, утворення водосховищ та відвалів скельних порід великого об'єму також підвищують сейс­мічність території. Геологічні структури та тектонічні порушення, розташовані поперек руху сейсмічних хвиль, зменшують інтенси­вність землетрусу.

Також дуже розповсюдженим явищем в сейсмічних районах є явище сельового вулканізму. Рельєф, який утворюється внаслідок такого вулканізму, може простягатися від десятків метрів до деся­тків і сотень кілометрів. В Україні такі вулкани зосереджені на узбережжі Криму та Керченському півострові.

Такі вулкани починають діяти, коли пластовий тиск у глинис­тих породах починає перевищувати гідростатичний. Тоді гази, до складу яких входить метан, окис вуглецю, сірководень, аргон, викидають з глибини воду, уламки порід, що приводить до просадки ґрунтів.

Іншим, але також дуже небезпечним і дуже розповсюдженим явищем є оповзні земної поверхні. Оповзень - це зсування маси порід природного схилу чи штучного відкосу під впливом сили тяжіння.

Тіло оповзня являє собою сповзаючу по ухилу масу породи, яка обмежена знизу поверхнею ковзання. Поверхня тіла оповзня звичайно не є рівною, з пониженнями та одним чи деякими терасо видними уступами. В місці відриву тіла оповзня з'являється фор­ма оповзня яку називають цирком оповзня.

Причиною сходження оповзня є порушення рівноваги схилу. Фактори, які викликають оповзень, можна поділити на природні та антропогенні. До природних факторів відносять: послаблення міцності порід, перезволоження ґрунту опадами, збільшення кру­тизни ухилу, сейсмічність. До антропогенних факторів відносять: перезволоження порід, підтоплення території, підрізка схилів, додаткове навантаження на схил, вібраційне навантаження.

На території міст України широко розповсюджене таке явище, як підтоплення. Воно встановлене в 244 містах та селах, причому площа підтоплення може сягати ЗО, а з врахуванням потенційного підтоплення і 50% території міста.

До підтоплених міських територій відносять такі, на яких рі­вень ґрунтових вод розташований вище 2,5 м від відмітки землі. На території зелених насаджень у відповідності з санітарними нормами допускається підвищення рівня ґрунтових вод до 1 м від поверхні.

Підтоплення за різних природних умов проходить по різному. В одному випадку може проходити підвищення рівня ґрунтових вод, в іншому випадку формується техногенний водоносний гори­зонт. Разом зі зміною рівня ґрунтових вод відбувається зміна їх­нього складу. Підтоплення провокує оповзні.

Основними причинами розвитку процесів підтоплення в містах України є: зміна умов поверхневого стоку, проектування водосхо­вищ, засипка природних дрен - ярів, стариць, недостатній розви­ток сітки зливової каналізації та поганий її стан, розвиток сіток водопостачання без належного будівництва системи водовідведення, збитки з сіток водопроводів, каналізації та аварії на них.

Затоплення - виникнення вільної поверхні води над земною поверхнею є одним з найбільш розповсюджених природних явищ, які пов'язані з виходом річок з берегів. Затоплення на урбанізованих територіях характеризується рівнем підйому води та частотою повторів. Ці характеристики знаходяться у прямій залежності від площі з водонепроникливим покриттям (асфальт, забудова) та від об'єму зливового стоку. Практично всі міста України, розташова­ні в поймах річок, частково затоплюються, особливо в роки з ви­сокою водозабезпеченістю.

Для захисту міст від тимчасового та постійного підтоплення застосовують штучне підвищення рівня поверхні територій чи дамби обвалування, підвищення рівня дренуючої здатності водоз­борів, регулювання зливового стоку на території міст.

Ерозія ґрунтів на території міст розвивається під впливом по­верхневого стоку, а іноді в результаті збитків з водонесучих ко­мунікацій. Найбільш інтенсивно ерозія ґрунтів проходить при будівельних роботах внаслідок розпушування ґрунту. Інтенсив­ність ерозії в період будівництва в 10 раз більше, ніж на землях сільськогосподарського використання.

Річкова ерозія є результатом впливу водного потоку на русло та заключається у розмиві, транспортуванні та акумуляції наносів. Ерозійна робота річки залежить від витрати та швидкості потоку, петрографічного складу порід, в яких проходить русло річки. Найбільша інтенсивність ерозії спостерігається при великих ви­тратах річки та малої витривалості до розмиву порід.

Карстоутворенням називають геологічний процес, основним компонентом якого є вилуження розчинних гірських порід підзе­мними та поверхневими водами з утворенням крупних пустот в породах, виносом дисперсних часточок з перекривних та суміж­них порід, а також з просіданням та обвалом крівлі. Карст може утворюватись на карбонатних породах. На інтенсивність утворен­ня карсту впливає ступінь трищінуватості порід, глибина заляган­ня ґрунтових вод. На територіях міських агломерацій розвитку карсту сприяє формування значних за розмірами депресійних воронок в районах водозаборів (Краматорськ, Луганськ, Рівне), а також в районах розробок корисних копалин.

Абразія - порушення скельних порід хвилями та течіями в бе­реговій зоні моря, озера чи водосховища. В результаті виносу абразійного матеріалу виникають високі та круті абразійні береги. Інтенсивність абразії обумовлена береговою лінією, петрографіч­ним складом порід, умовами їх місцезнаходження, кутом ухилу рельєфу.

5