Инженерно-экологическими изысканиями называют комплекс исследований компонентов окружающей среды, а также социально-экономических и техногенных условий на участке расположения проектируемого объекта. Выполняются они для обоснования ведения строительства или другой хозяйственной деятельности.
Экологические изыскания дают возможность снизить, предотвратить или ликвидировать неблагоприятные последствия, создать оптимальные условия для проживания или нахождения на объекте людей. Последствия могут быть связаны с экологическими, а также социальными и экономическими условиями.
Пунктом 8.4.25 СП 47.13330.2012 "СНиП 11-02-96 "Инженерные изыскания для строительства. Основные положения" установлено, что лабораторные химико-аналитические исследования выполняют для оценки загрязнения грунтов, поверхностных и подземных вод, донных грунтов, снежного покрова, атмосферного воздуха вредными химическими и радиоактивными веществами, а также оценки сорбционной способности грунтов и определения агрохимических показателей.
Лабораторные химико-аналитические исследования должны выполняться с использованием средств измерений, входящих в Государственный реестр средств измерений, унифицированными методиками, прошедшими аттестацию по ГОСТ Р 8.563, подтвержденными сертификатом и внесенными в Федеральный реестр (перечень) методик.
Все химико-аналитические исследования должны проводиться в лабораториях, прошедших государственную аккредитацию и получивших соответствующий аттестат.
В целом, инженерно-экологические изыскания проводятся не только на этапе предрпроектных работ. Прединвестиционная, градостроительная и проектная стадии допускают и нуждаются в обязательном проведении изысканий.
В зависимости от стадии, функционального назначения и расположения объекта, инженерно-экологические изыскания могут состоять из разного комплекса исследовательских работ.
В частности, радиологические исследования проводят для определения уровня радиационной безопасности выбранной территории. Результатом этих исследований будет заключение о радиологическом состоянии участка. Если в процессе изысканий будут обнаружены превышения допустимых норм, в заключении будут даны рекомендации по организации защитных мероприятий. Комплекс радиационных исследований состоит из гамма-съемки (измерения внешнего гамма излучения), оценки радиационной безопасности грунтов, оценки общей потенциальной радоноопасности территории.
Санитарно-химический анализ грунтов ставит своей задачей выявление потенциально опасных элементов в почве исследуемого участка: тяжелых металлов, мышьяка, 3,4-бенз (а) пирена, нефтепродуктов. Кроме того, исследуется уровень кислотности грунтов (РН).
Бактериологический анализ направлен на определение индекса лактозоположительных кишечных палочек, индекса энтерококков, патогенных микроорганизмов и т.п.
Геохимические исследования выполняются на участках, характеризующихся насыпными грунтами с примесями строительного и промышленного мусора, бытовых отходов.
Физико-химические исследования водопроводной воды направлены на измерение уровня ее кислотности, общей минерализации, жесткости, мутности, наличия железа (в том числе и растворенного). Изучаются также ее запах, прозрачность и цвет, исследуется наличие в воде марганца, нитратов, сульфатов, хлоридов, аммиаков, нитратов, гидрокарбонатов, щелочи и т.п.
Поверхностные воды исследуются на содержание тяжелых металлов, нефтепродуктов, бенз (а) пирена. Измеряется уровень биологического потребления кислорода.
При химико-аналитических исследованиях воздуха измеряется наличие взвешенных веществ, оксидов серы и азота, аммиака, хлористого водорода, свинца, ртути, фенола и формальдегида.
В отдельных случаях могут быть предусмотрены дополнительные исследования — например, измерение уровня шума, вибрации, блуждающих токов, магнитного потока и т.п.
В целом, инженерно-экологические изыскания можно отнести к самостоятельному виду комплексных инженерных изысканий в процессе строительства. Они могут выполняться как в отдельности — когда необходима оценка экологической обстановки на участке ведения строительных работ — так и совместно с другими изысканиями — инженерно-геологическими или инженерно-геодезическими.
Проведение инженерно-экологических изысканий является обязательным, ведь согласно требованиям нормативных документов, земельный участок не может быть предоставленным под строительство без соответствующих заключений государственных органов, осуществляющих санитарный надзор. Результаты изысканий как раз и являются обоснованием для получения этих заключений.
Радиационные исследования
Работы по радиационным исследованиям входят в комплекс экологических изысканий, проводимых на земельных участках — в том числе для проектирования и дальнейшего строительства объектов различного назначения. Они проводятся с целью выбора оптимального участка под застройку либо для других хозяйственных нужд, а также при необходимости принятия решений по нормализации радиационной обстановки на территории. Кроме того, исследования указывают на необходимость применения радонозащитных мер при проектировании или строительстве. Допускается организация радиационных исследований для выяснения общей экологической обстановки на уже действующем объекте.
Работы по радиационным исследованиям включают в себя комплекс мероприятий. Это гамма-съемка территории определение общего объема дозиметрического контроля, а также поиск локальных точек аномалий доз радиации. Для этих операций используется поисковый дозиметр. Дозиметр-радиометр используется для измерения мощности доз гамма-излучения в определенных заранее контрольных точках. Кроме того, в комплекс мероприятий входит измерение уровня плотности потока радона с поверхности грунта участка будущего строительства. Для этого используются пробоотборники и радиометр радона. Если есть необходимость, можно провести отбор для анализа проб грунта с участков с наибольшим уровнем превышения максимально допустимых излучений — в пробах будет изучено содержание радионуклидов с гамма-излучением.
Радиационное обследование может проводиться также и в зданиях различного назначения — только построенных, введенных в эксплуатацию или эксплуатирующихся длительное время. Проводится оно с целью определения уровня радиационного фона в помещениях, поиска участков и источников локальных радиационных аномалий, определения уровня содержания радона в помещениях. Эффективно проводить обследования для проверки эффективности внедрения радонозащитных мер. Кроме того, исследование является обязательным условием при сдаче готового объекта в эксплуатацию.
Работы по радиологическому исследованию готовых объектов включают в себя определение мощности гамма-излучения в определенных контрольных точках помещений. Для этих целей используется дозиметр-радиометр. Кроме того, измеряется эквивалентная равновесная объемная активность изотопов радона. Также проводится гамма-съемка помещений и поиск локальных участков с радиоактивными аномалиями.
Гамма съемка позволяет оценить влияние естественного радиационного фона (а он, как известно, имеется и в грунтах, и в водах, и в строительных материалах) на строительство или эксплуатацию объекта. Радиоактивными загрязнителями, которые повышают естественный фон, обычно являются техногенные радионуклиды, образующиеся в местах захоронений, несанкционированных свалок, неконтролируемых протечек, газоаэрозольных выбросов. Влияют также различные технические аварии, происходившие ране на исследуемой территории. Все указанные источники повышенного излучения могут находиться на исследуемой площадке, либо же оказаться на ней в процессе естественного перемещения — с водой, ветром и пр.
Как уже было сказано, гамма-съемка осуществляется с одновременным использованием гамма-радиометров и дозиметров. Поисковые радиометры работают в режиме прослушивания — если обнаруживаются зоны с повышенным гамма-излучением, раздается звуковой сигнал. Дозиметры же указывают эквивалентную дозу обнаруженного гамма-излучения. Все измерения проводятся в так называемых контрольных точках, расстояние между которыми определяют в зависимости от условий исследуемой местности и размеров участка. Процесс исследований завершается отбором проб для лабораторного анализа.
Отдельная категория радиологических исследований — изучение радоновых потоков. По своим физическим свойствам радон является газом без цвета и запаха, токсичным и радиоактивным. Он может хорошо растворяться в жировых тканях живых существ, а также в воде. Это тяжелый газ — он в восемь раз тяжелее воздуха — и по этой причине находится в земной породе, откуда выделяется в атмосферу постепенно. Параллельно с ним выделяются другие вредные газы: метан, азот, углекислый газ.
Облака из радона имеют значительный период полураспада и не вступают в химические реакции — по этой причине они перемещаются на довольно значительные расстояния по земной породе и порам почвы. Таким образом, есть вероятность обнаружения повышенного содержания радона в местах, не характеризующихся тяжелыми техногенными условиями.
При проведении строительных изысканий чрезвычайно актуально проводить радоновые исследования. Этот газ в четыре раза тяжелее воздействует на организм человека, чем то же гамма-излучение.
Исследования на наличие радона проводятся с использованием специальной установки, которая проникает в глубину породы и извлекает пробы. Они исследуются в аккредитованной лаборатории с применением гамма-спектрометров.
Все указанные работы должна проводить аккредитованная организация, имеющая в составе специализированную лабораторию (или привлекающая к исследованиям другие аккредитованные лаборатории). По результатам комплекса радиологических исследований на участке строительства или готовом объекте оформляется технический отчет. Отчет включает в себя протокол проводимых обследований и измерений, а также экспертное заключение.
Санитарно-химический анализ почвы
Анализом почвы называют комплекс исследований, проводимых для определения состава, биологических, агрохимических и химических свойств грунтов.
Результаты исследований можно использовать для составления карт почвы. Исследования проводятся путем отбора проб и дальнейшего изучения их в лабораторных условиях.
Пробы берутся из верхних слоев почвы. Для получения усредненного результата по участку применяются разные методы отбора проб грунтов — в углах и центре участка, а также по диагонали через определенные равные промежутки. Каждый отобранный образец помещается в отдельную емкость, которая надежно закрывается. Отбор проб проводится с целью контроля уровня загрязнения и оценки общего качественного состояния, поиска естественных нарушений структуры и пр.
Отбор проб рекомендуется проводить не только для изучения целесообразности и особенностей ведения строительства на конкретной территории. Желательно проводить этот вид исследования регулярно — не менее одного раза в год. Если нужно вести контроль загрязнения почвы тяжелыми металлами, пробы для анализа отбирают не менее одного раза в три года. На действующих промышленных площадках при определении уровня загрязнения почвы пробы берутся вдоль векторов так называемой «розы ветров» — это делается с учетом миграционных свойств грунтов.
Контроль санитарного состояния почвы в зоне действия промышленных источников проводится на площади, которая равна трехкратной величине защитной санитарной зоны.
Точеные пробы на участке отбирают любым указанным способом — главное, чтобы соблюдалось условие: каждая проба должна соответствовать части почвы, которая типична для данного слоя или генетического горизонта. То есть, если участок находится на пересечении нескольких различных слоев грунта (или горизонтов), пробы должны быть взяты из каждого слоя. Их количество регулируется соответствующими ГОСТами.
Отбор точеных проб производится с помощью почвенного бура, в редких случаях — с применением лопаты, ножа или шпателя.
Существует также понятие объединенной пробы — она составляется путем смешивания различных точечных проб, взятых на одной площадке. Точный химический анализ возможен при включении в объединенную пробу не менее пяти точечных проб с одного участка. Масса такой пробы должна быть не меньше одного килограмма.
Точно выполненный анализ почвы позволит определить безопасность использования грунтов при строительстве объектов различного предназначения, необходимость вывоза грунтов в процессе строительства. При проектировании, реконструкции или вводе в эксплуатацию производственных объектов будет дана оценка состояния земельного участка. Она позволит заложить правильные проектные данные или выполнить мероприятия по изменению содержания химических веществ в грунтах.
Особенно актуально провести исследования почвы, если строительные и прочие работы с объектов планируются в местах расположения промышленных и энергетических объектов, крупных автомобильных магистралей, свалок бытовых отходов и пр.
Кроме того, исследование будет нелишним для осуществления ландшафтного дизайна на территории объекта.
Истощения и эрозия почвы в настоящее время — не главные проблемы грунтов. К ним прибавилось техногенное загрязнение, которое существенно влияет на состав и, соответственно, свойства почвы. Вещества, несущие загрязнение, оседают на поверхности грунта, могут быть поглощены растениями, попасть в грунтовые воды и вовлечься в природный круговорот. Наличие тяжелых металлов в почве (свинца, цинка, кадмия, ртути и т.п.) влияет на постепенное изменение химического состав грунтов, ни изменения жизнедеятельности растений, а также живых организмов.
Какие источники загрязнения могут повлиять на состав почвы? В первую очередь, это промышленные предприятия, выбрасывающие в процессе производства загрязняющие вещества в воздух или воду. Также это — как ни удивительно — объекты жилого фонда и коммунальные предприятия, массово производящие бытовые отходы в больших количествах. Влияет также транспорт, выбрасывающий элементы в атмосферу вместе с выхлопными газами, а также проникающими в почву нефтепродуктами. В комплексе или по отдельности они насыщают грунты мышьяком, кадмием, ртутью, марганцем, стронцием, фенолом, органическими кислотами, бенз (а) пиреном и еще десятком элементов. Если строительство объекта планируется на местах сельскохозяйственного пользования, к этому списку добавятся пестициды и гербициды, попавшие в почву с удобрениями и ядохимикатами.
Из этого следует, что абсолютно чистой почвы сейчас не существует — тем более, если речь идет о грунтах в крупном мегаполисе. И строительство объекта без исследования грунтов может негативно сказаться на здоровье людей, находящихся на территории здания.
Загрязненная почва действительно неблагоприятно влияет на здоровье, провоцируя развитие тяжелых заболеваний. Само по себе загрязнение не исчезает — зачастую для этого требуется организовать ряд мероприятий.
Физико-химические и биологические исследования воды
Исследования поверхностных, грунтовых и канализационных вод является неотъемлемым этапом экологических обследований. От качественных показателей воды зависит возможность и целесообразность ведения строительных работ, организация дальнейшей эксплуатации объекта. В некоторых случаях исследования помогут подобрать оптимальное очистное оборудование для объекта (если планируется забор артезианской воды или качество водопроводной воды низкое).
Несомненно, в каждом регионе специализированные службы могут предоставить информацию о качестве воды, характерной для данной местности. Однако брать эти данные в основу для проектных расчетов нельзя — как показывает практика, состав воды отличается даже в скважинах, расположенных рядом.
Качество воды можно определить, применяя в комплексе биологический и физико-химический анализ. Количество видов исследования зависит от типа эксплуатации объекта, работ, проводимых на нем, планируемого потребления воды.
Целями анализа являются общая оценка качества воды, определение ее состава для подбора водоочистного оборудования, оценка качества очищенной воды и анализ эффективности работы фильтров и т.п.
Мало того — рекомендуется проводить бактериологический и физико-химический анализ воды регулярно, чтобы контролировать сезонные качественные изменения воды.
Для профилактической проверки часто применяется метод экспресс-анализа — с его помощью можно определить содержание солей железа, органических веществ, жесткость и кислотность воды, ее запах и прозрачность.
В других случаях проводятся комплексные исследования. Так, определение бактериологических показателей позволяет выявить экологичность воды, наличие в ней бактерий и микроорганизмов, а также их количество в источнике воды. Анализ проводится на основании широкого перечня гидробиологических и микробиологических показателей. В них входит, в частности, прямое и индикаторное определение наличия в воде патогенных микроорганизмов, гельминтов и паразитов. Для забора пробы воды используется стерильная емкость, которая открывается непосредственно перед взятием пробы. Если исследуется водопроводная вода, кран перед забором пробы стерилизуется (обжигается), вода на анализ берется после десятиминутного спуска.
Бактериологический анализ позволяет определить общее микробное число, коли-индекс (количественный показатель бактериального состава), содержание патогенных бактерий, фекальных стрептококков, стафилококков, палочек, сальмонелл и прочих микроорганизмов.
Исследуя физико-химические показатели качества воды, следует помнить, что они имеют свойство изменяться, так как содержание минералов и солей в воде не является постоянным значением. При физико-химическом анализе изучается состав растворенных веществ, уровень насыщения воды кислородом и пр. Эти показатели можно назвать косвенными, но состав воды, а также возможность ее использования в тех или иных целях определить можно. Так же, как и подобрать оборудование, нужное для доводки качества воды до нужного уровня.
Химико-аналитические исследования воздуха
Одним из главных показателей возможности ведения строительства и дальнейшей эксплуатации объекта — чистота воздуха, безопасная для жизнедеятельности людей. Точнее говоря, в современных условиях будет верно говорить не «чистота» а «допустимое загрязнение». Промышленные центры и районы, крупные города можно назвать очагами производства энергии, переработки и распределения различных веществ (в том числе и токсических), а, следовательно — объектами максимального загрязнения атмосферы.
Главные загрязнители воздуха — металлы (свинец, ртуть, цинк, кобальт, кадмий, хром, железо, марганец и т.п.), органические соединения (нефтепродукты, пестициды и гербициды, бенз(а)пирен и пр.). Основными источниками загрязнений являются электростанции, промышленные предприятия, транспорт и т.п.
Химико-аналитические исследования воздуха требуются для оценки экологической безопасности и санитарного состояния объектов. Проведение исследований перед проектными и строительными работами позволяет оценить целесообразность размещения объекта на данном участке. Регулярные замеры атмосферного воздуха и анализ проб в лабораторных условиях во время эксплуатации объекта позволяют отследить изменения в количественном составе воздуха, проанализировать влияние объекта на атмосферу.
Исследования проводят специализированные организации, имеющие лицензию и допуск к этому виду работ. Заборы проб ведутся как непосредственно возле объекта, так и в пределах санитарно-защитных зон, а также рабочих зон на объекте.
Основные показатели, которые проверяются в результате отбора проб: запыленность и количество взвешенных веществ, наличие загрязняющих примесей, оксидов углерода, серы и азота, аммиака, свинца, хлористого водорода, ртути, фенола, бенз(а)пирена и т.д.
В результате исследований формируется отчет, в котором указываются данные замеров и лабораторных анализов, а также включаются рекомендации по внедрению мероприятий, направленных на снижение выбросов в атмосферу или целесообразности ведения работ на данной территории.
Объекты, построенные и эксплуатируемые в зонах с повышенной концентрацией вредных веществ в атмосфере, являются потенциально опасными для людей, находящихся на их территории. Действие загрязняющих веществ проявляется постепенно, со временем вызывая заболевания легких, сердечно-сосудистой системы, почек и даже провоцируя возникновение раковых опухолей. Это следует учитывать при строительстве зданий на промышленных территориях, участках с активным транспортным движением и пр.
Осуществляем анализы почв в Омске
Осуществляем анализы вод в Омске
Осуществляем анализы атмосферы в Омске
