Материалы Третьей Общероссийской конференции изыскательских организаций. Инженерные изыскания в строительстве

Подождите немного. Документ загружается.

тирования от обоснования инвестиций до рабоче-

го проекта, и далее в процессе строительства, по-

средством проведения производственного эколо-

гического мониторинга и контроля.

Инженерно-экологические изыскания выпол-

няются в зоне влияния проектируемого объекта,

которая определяется на стадии обоснования ин-

вестиций, преимущественно исходя из камераль-

ного анализа состояния окружающей среды.

Опыт такого анализа показал, что для линейной

части магистрального газопровода величина зоны

потенциального влияния составляет 1,0-1,5 км в

каждую сторону от оси траншеи (табл.).

Согласно нормативным документам на зону

влияния газопровода разрабатывается серия те-

матических карт, характеризующих современное

состояние природной среды и ее основных ком-

понентов. Исходя из требований нормативов,

ширины зоны влияния и степени неоднородно-

сти ландшафтно-техногенной структуры террито-

рии, масштаб картирования составляет 1:25 000 –

1:50 000. Представление полосы шириной 2-3 км в

таком масштабе обеспечивает оптимальное визу-

альное восприятие картографического материала,

а постоянство ширины принятой зоны влияния –

возможность статистической обработки результа-

тов картографирования.

В случае прохождения трассы газопровода че-

рез особо охраняемые природные территории и в

непосредственной близости от уникальных при-

родных объектов назначаются участки детального

экологического контроля, для которых масштаб

картирования назначается не мельче 1:10 000.

Этот же масштаб используется для картирования

площадок под компрессорные станции (КС) и

зон их влияния.

С целью наиболее объективной характеристи-

ки территории и минимизации объемов полевых

работ комплексное ландшафтное картирование

выполняется на основе предполевого и полевого

заверочного дешифрирования аэрофото- и кос-

мических снимков на ключевых участках.

Состав картографических материалов включает:

1. Ситуационный план – составляется по материа-

лам проектировщика и отражает результаты ин-

женерно-геодезических изысканий – положе-

ние трассы и зоны влияния газопровода отно-

сительно существующих коммуникаций, насе-

ленных пунктов и природных объектов.

2. Карта фактического материала – отражает объ-

ем выполненных работ – места отбора проб по-

верхностных и подземных вод, снега, воздуха,

почвы, биоты, измерения характеристик физи-

ческих полей (шум, вибрация, радиация и др.),

маршруты наблюдений.

3. Карта почв – составляется согласно методике

крупномасштабного почвенного картирования.

4. Карта растительности – разрабатывается по ре-

зультатам дешифрирования, материалам лес-

ной таксации и маршрутных обследований.

5. Карта местообитаний животных – составляется

на основе карты растительности, материалов

зимних маршрутных учетов (ЗМУ) и результа-

тов полевых маршрутных обследований.

6. Карта ландшафтов и техногенной нарушенности

территории – отражает результаты дешифриро-

вания природных территориальных комплек-

сов и их маршрутных обследований.

7. Карта опасных геологических процессов и гидро-

логических явлений – составляется по материа-

лам полевого обследования территории с осо-

бым акцентом на места пересечения трассой га-

зопровода речных долин.

8. Карта загрязненности почв и поверхностных

вод – отражает результаты анализа почв по-

верхностных вод, донных отложений рек и

озер, а также результаты радиационных изме-

рений.

9. Эколого-гидрогеологическая карта – иллюстри-

рует состояние подземных вод территории.

220

МАТЕРИАЛЫ III ВСЕРОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ

Таблица

ЗОНЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТЕХНОГЕННЫХ ФАКТОРОВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ

МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

Фактор или процесс Расстояние, м

Подтопление и заболачивание территории 500-800

Техногенные лесные пожары, инициированные аварией 800-1500

на газопроводе (в случае своевременного тушения)

Русловые деформации на средней реке (за 30 лет периода эксплуатации) 500-1000

Повышенная мутность воды на этапе строительства 800-1500

Шумовое воздействие на стадии строительства выше уровня, 300-500

допустимого для селитебных территорий

Sbornic_New_1 01/12/2008 19:42 Page 220

10. Карта экологических ограничений природополь-

зования – дает представление о территориях с

особым режимом таких как: водоохранные зо-

ны и прибрежные защитные полосы рек, озер

и водохранилищ, леса 1-й группы, заповедни-

ки, заказники и т.п.

Такой комплекс карт позволяет дать разносто-

роннюю и объективную оценку состояния при-

родной среды вдоль трассы газопровода. Тексто-

вая часть отчета об инженерно-экологических

изысканиях содержит покомпонентное и комп-

лексное описание природных условий в масштабе

региона, пересекаемого газопроводом, и непо-

средственно в зоне его влияния. Она включает

также результаты анализа социально-экономиче-

ских и санитарно-эпидемиологических условий в

районе транспортного коридора, предваритель-

ный качественный прогноз влияния газопровода

на окружающую среду и социальную обстановку в

регионе, предложения по минимизации негатив-

ных последствий строительства, составу и содер-

жанию мониторинга компонентов природной

среды на этапе строительства и эксплуатации га-

зопровода.

Результаты инженерно-экологических изыска-

ний служат основой для производственного эко-

логического мониторинга. Исходя из анализа со-

временного состояния окружающей среды, на-

значаются пункты наблюдений и периодического

обследования различных компонентов ландшаф-

та: отбора проб воздуха, поверхностных и подзем-

ных вод, донных отложений, почвы, измерения

физических воздействий, площадок геоботаниче-

ских и биологических обследований. Исходя из

динамичности различных процессов, устанавли-

вается периодичность наблюдений – от несколь-

ких месяцев для поверхностных вод, качество ко-

торых существенно зависит от фазы гидрологиче-

ского режима, до нескольких лет для геоботани-

ческих описаний и почвенных анализов. Однако,

не все результаты инженерно-экологических изы-

сканий могут рассматриваться непосредственно

как «нулевой цикл» производственного экологи-

ческого мониторинга, ввиду различий в методике

наблюдений за пространственно-временной ди-

намикой отдельных показателей при вмешатель-

стве в естественное состояние ландшафта. Так, для

поверхностных водотоков, пересекающих трассу

газопровода, на стадии мониторинга необходимо

определять как фоновую (выше перехода), так и

привнесенную (ниже перехода) составляющие за-

грязнителей; для почв динамика распространения

загрязнителей определяется по закрепленным на

местности профилям, ориентированным перпен-

дикулярно трассе и параллельно линиям тока

почвенных вод. Наблюдения на мониторинговых

постах и площадках необходимо начинать непо-

средственно перед началом строительства.

Для предупреждения возможных экономиче-

ских и экологических ущербов в ходе производст-

венного экологического мониторинга необходим

анализ негативных изменений природной среды и

технических объектов. Наиболее чувствительны-

ми к техногенному воздействию при строительст-

ве оказываются, как правило, водные объекты.

Потенциальный риск физического и химического

загрязнения водных объектов на этапах строитель-

ства трубопроводов существует всегда, поскольку

при инженерных работах возрастает интенсив-

ность смыва почв, размыва полотна и откосов

подъездных дорог. В зонах искусственного сосре-

доточения потоков воды активизируется линейная

эрозия, повышается вероятность попадания за-

грязняющих веществ из рабочей зоны строитель-

ства в смежные ландшафты и водные объекты. Од-

новременно трансформируются условия переме-

щения грунтовых вод, поскольку газопровод мо-

жет превратиться для них в искусственную

преграду. Эти изменения прослеживаются в тече-

ние некоторого времени, равного периоду строи-

тельства газопровода и адаптации природной сре-

ды к существованию инженерного объекта.

Спектр неблагоприятных природных процес-

сов и риск их проявления максимален на участках

перехода трубопроводов через долины рек, вод-

ные преграды. Здесь развиваются опасные экзо-

генные процессы – гравитационные процессы

(оползни, осыпи, суффозия, крип и др.) и русло-

вые процессы (размыв дна и берегов, переотложе-

ние наносов, захламление и заиление русла). Они

способны не только нарушить техническую безо-

пасность трубопроводов, но и вызвать их разру-

шение. Здесь же проявляются и опасные гидроло-

гические явления: половодья, заторы льда и зажо-

ры, интенсивный ледоход и др.

Минимизация риска опасных вертикальных и

горизонтальных русловых деформаций при стро-

ительстве объектов трубопроводного транспорта

во многом определяется точностью оценки (рас-

чета) глубины заложения трубопровода, интен-

сивности ожидаемого размыва берегов и русла.

Эти характеристики являются функцией размера

рек. Согласно нормам проектирования глубина

заложения строительных объектов должна прево-

сходить высоту наиболее крупных подвижных

гряд, находящихся выше планируемого перехода.

Период смещения такой подводной формы к уча-

стку перехода зависит от длины участка реки меж-

221

Перспективы развития инженерных изысканий в Российской Федерации

Sbornic_New_1 01/12/2008 19:42 Page 221

222

МАТЕРИАЛЫ III ВСЕРОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ

ду грядой и створом перехода, а также от скорости

ее смещения.

Увеличение размера (порядка, водоносности)

реки приводит также к увеличению скорости го-

ризонтальных деформаций.

Роль этих факторов сохраняется на участках

рек с различным морфодинамическим типом рус-

ла. Однако проявления русловых процессов на

разных реках могут принципиально отличаться. В

условиях меандрирующего русла наиболее устой-

чивыми являются участки излучин, в пределах ко-

торых располагаются точки его перегиба. Органи-

зация переходов на таких участках снижает риск

аварий. Безопасность трубопроводов на участках

разветвленного русла в значительной степени за-

висит от устойчивости структуры русловых раз-

ветвлений. Риск нарушения безопасности трубо-

провода существенно снижается при высокой ус-

тойчивости структуры разветвления. Минималь-

ным он является при организации переходов на

устойчивых относительно прямолинейных участ-

ках рек.

Анализ состояния переходов действующих тру-

бопроводов через реки различных размеров пока-

зал, что значительная часть малых рек пересекает-

ся трубопроводами в местах развития интенсив-

ных естественных русловых переформирований

(излучины, разветвления), т.е. при проектирова-

нии переходов русловые процессы здесь (в отли-

чие от крупных и средних рек) зачастую не при-

нимаются во внимание.

Обеспечение технической безопасности трубо-

проводов на участках их перехода через реки тре-

бует учета закономерностей русловых процессов

на водотоках любых размеров. Снижение риска

экономических и экологических ущербов, свя-

занных с авариями на нефтепроводах и газопро-

водах, требуют организации и проведения произ-

водственного экологического мониторинга на

участках строительства переходов через водные

преграды и на стадии эксплуатации трубопрово-

дов. Это, кроме того, необходимо для уточнения

существующих нормативов по заглублению труб в

русловые отложения. Как показывают данные мо-

ниторинга, на значительной части переходов че-

рез малые реки они заглубляются недостаточно.

В ходе выполнения производственного эколо-

гического мониторинга на разных участках строи-

тельства газопроводов была отмечена видимая

связь между количеством нарушений технологии

строительства и их возможным негативным влия-

нием на компоненты природной среды, а также с

общей культурой выполнения работ подрядными

организациями, с четкостью выполнения их гра-

фика и текущего планирования, организацией

бытовых условий занятых работников и условий

содержания техники. В связи с этим в системе

ОАО «Газпром» работы по производственному

экологическому мониторингу выполняются в

комплексе с производственным экологическим

контролем соблюдения строительными подряд-

ными организациями природоохранного законо-

дательства и природоохранных проектных реше-

ний (система ПЭМиК). Опыт производства работ

показывает целесообразность обеспечения пре-

емственности экологического мониторинга от

стадии строительства к стадии эксплуатации газо-

проводов.

Sbornic_New_1 01/12/2008 19:42 Page 222

223

ценка загрязнения почв и грунтов химическими

токсикантами является составной частью мони-

торинга экологического состояния окружающей сре-

ды города. Наряду с мониторинговыми исследовани-

ями, в соответствии с требованиями нормативных

документов: СП 11-102-97 «Инженерно-экологиче-

ские изыскания для строительства» и СанПиН

2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические тре-

бования к качеству почвы» – в составе инженерно-

экологических изысканий проводится комплексное

обследование почв и грунтов. Необходимость прове-

дения обследования почв и грунтов при проектиро-

вании, строительстве, реконструкции и эксплуата-

ции объектов, связанных с производством земляных

работ (включая благоустройство и озеленение) на

территории г. Москвы регламентирована постанов-

лением Правительства Москвы от 07 декабря 2004 г.

№ 857-ПП «Об утверждении правил подготовки и

производства земляных работ, обустройства и содер-

жания строительных площадок в городе Москве».

На основании результатов комплексного обсле-

дования почв и грунтов в соответствии с требовани-

ями СанПиН 2.1.7.1287-03 устанавливается катего-

рия загрязнения почв/грунтов и разрабатываются

рекомендации по их использованию и/или переме-

щению в ходе производства земляных и строитель-

ных работ, предусматривающие мероприятия по

инженерной защите объектов строительства, охране

здоровья населения и окружающей природной сре-

ды. По результатам выполненных исследований ор-

ганами Роспотребнадзора выдается санитарно-эпи-

демиологическое заключение о соответствии зе-

мельного участка государственным санитарно-эпи-

демиологическим правилам и нормативам.

К числу обязательных химических компонентов,

определяемых с целью санитарно-гигиенической

оценки состояния почв и грунтов, относится веще-

ство 1-го класса опасности – 3,4-бенз(а)пирен

(БП), занимающее приоритетное место среди ПАУ

техногенного происхождения и обладающее выра-

женными токсичными, канцерогенными и мутаген-

ными свойствами.

БП образуется в результате неполного сгорания

органического топлива и, адсорбируясь поверхно-

стью взвешенных частиц, поступает в атмосферу в

составе газопылевых выбросов промышленных про-

изводств, тепловых систем и автотранспорта. Оседая

на почву в виде аэрозолей, БП сорбируется на по-

верхности почвенных частиц и при вдыхании пыль-

ного воздуха может попасть в организм человека. Из-

вестно, что в естественных условиях ПАУ, независи-

мо от источника происхождения, как правило, кон-

сервируются в биокосных системах и сохраняются в

них в течение сотен лет. БП в составе сажи и пылева-

тых частиц осаждается на поверхности почв и грун-

тов, служащих, прежде всего, механическим барье-

ром, и накапливается преимущественно в ризосфере.

Сорбционному закреплению БП в верхнем слое го-

родских почв способствуют их нейтральная и щелоч-

ная реакция, обогащенность органическим вещест-

вом, высокая поглотительная способность. С сани-

тарно-гигиенической точки зрения – почвы и грун-

ты, загрязненные 3,4-бенз(а)пиреном, представляют

наибольшую опасность для здоровья населения.

Загрязнение почв и грунтов БП является серьез-

ной проблемой крупных городов. Почвы и грунты в

городе загрязнены БП выше его допустимого уров-

ня, главным образом вдоль автомагистралей и вок-

руг предприятий, сжигающих топливо и обслужива-

ющих городской автопарк (АЗС, стоянки, парков-

ки, мойки).

Во многих случаях содержание БП определяет об-

щий уровень загрязнения городских почв, в зависи-

мости от которого разрабатываются рекомендации

по их использованию в ходе земляных и строитель-

ных работ, связанному с определенными материаль-

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОТБОРА

ПРОБ ПОЧВ И ГРУНТОВ В СОСТАВЕ

ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ

ИЗЫСКАНИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ УРОВНЯ

ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

ТЕРРИТОРИЙ

Решетина Т.В., Луковская Т.С., Герасимова С.А.

НИиПИ экологии города, Москва

Sbornic_New_1 01/12/2008 19:42 Page 223

ными затратами. Поэтому представляется очень

важным в ходе изысканий получать достоверную и

воспроизводимую аналитическую информацию.

В ходе инженерно-экологических изысканий от-

бор проб почв и грунтов для химических исследова-

ний проводится в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01-83

«Охрана природы. Почвы. Общие требования к от-

бору проб», ГОСТ 17.4.4.02-84 «Охрана природы.

Почвы. Методы отбора и подготовки проб для хими-

ческого, бактериологического и гельминтологиче-

ского анализа», «Гигиеническая оценка качества

почвы населенных мест: Методические указания.

МУ 2.1.7.730-99». На обследуемой территории выде-

ляются участки в соответствии с функциональным

использованием территории, ее рельефом и геолого-

литологическим строением. На каждом выделенном

участке производят отбор (в слое 0-0,2 м) индивиду-

альных проб равномерно по всей глубине исследуе-

мого слоя. На площадных объектах отбор ведется

методом «конверта», на линейных – методом «це-

почки». Из одинакового количества равных по объе-

му индивидуальных проб (не менее 5), отобранных

на одном участке, составляется объединенная проба,

которая поступает в аналитическое производство.

Объединение индивидуальных проб представля-

ется вполне логичным, если учесть высокую про-

странственную неоднородность определяемого ток-

сиканта в почвах.

В лабораторных условиях пробы почв и грунтов

высушиваются до воздушно-сухого состояния, из-

мельчаются и просеиваются через сито 1 мм. ПАУ

извлекаются из навески проб почв/грунтов массой 1

г экстракцией органическим экстрагентом, с после-

дующей очисткой экстрактом методом колоночной

хроматографии и с определением в нем содержания

БП методом высокоэффективной жидкостной хро-

матографии (ПНД Ф 16.1:2:2.2:3.39-03) с флуори-

метрическим детектированием.

Уровень загрязнения почв БП устанавливается на

основе сопоставления его содержания в почве с ве-

личиной ПДК, равной 0,02 мг/кг (ГН 2.1.7.2041-06

«Предельно допустимые концентрации (ПДК) хи-

мических веществ в почве»). В СанПиН 2.1.7.1287-

03 установлены следующие категории загрязнения

почв по БП: чистая (концентрация БП не превыша-

ет ПДК), допустимая (от 1 до 2 ПДК), опасная (от 2

до 5 ПДК), чрезвычайно опасная (свыше 5 ПДК).

Сотрудниками НИиПИ экологии города было

предпринято исследование с целью оценки (I) вос-

производимости результатов анализа содержания

БП в объединенных пробах почв, отобранных в пре-

делах одного локального участка, в зависимости от

числа составляющих их индивидуальных проб, и

(II) пространственного варьирования показателей

содержания БП для обоснования зонирования тер-

ритории по уровню загрязнения почв БП.

I. На территории парка у кинотеатра «Ереван»

площадью 14 га были выделены 3 локальных участ-

ка, однородных в геохимическом отношении, на ка-

ждом из которых было отобрано по 12 объединен-

ных проб почв из слоя 0-20 см. Каждые 3 из 12-ти

объединенных проб с одного участка составлялись

из 30, 20, 10 и 5-ти индивидуальных проб, отобран-

ных по равномерной сетке. Содержание БП было

определено в каждой из 36-ти отобранных проб с

двукратной повторностью.

Результат анализа содержания БП в объединен-

ной пробе должен характеризовать среднее содер-

жание химического вещества на площади участка, в

пределах которого были отобраны индивидуальные

пробы. Согласно полученным нами данным, вели-

чины содержания БП в отдельных объединенных

пробах почв, составленных из разного количества

индивидуальных проб с 3-кратной повторностью,

изменяются в целом в пределах 0,038–0,104 мг/кг

почвы на первом участке, 0,019–0,133 мг/кг на вто-

ром участке, 0,046–0,101 мг/кг почвы на третьем

участке. Входящие в каждый из этих трех интерва-

лов величины содержания БП согласно норматив-

ной шкале, соответствуют всем четырем категориям

загрязнения по данному показателю. Следователь-

но, располагая результатом анализа содержания БП

лишь одной объединенной пробы почв локального

участка, исследователь «рискует ошибиться» в двух-

трех случаях из четырех.

В результате усреднения данных содержания БП в

объединенных пробах почв, составленных из одина-

кового количества индивидуальных проб, пределы

колебаний показателя сокращаются до 0,062–0,88

мг/кг почвы на первом участке, 0,053–0,100 мг/кг на

втором участке, 0,064–0,075 мг/кг почвы на третьем

участке (табл. 1) и локализуются в пределах одной

категории загрязнения – опасной (2–5 ПДК).

Поскольку каждые три объединенные пробы со-

ставлены из одинакового числа индивидуальных

проб, отобранных равномерно в пределах одного уча-

стка, но в разных точках, то дисперсия полученных

величин содержания БП в выборках с n=3 характери-

зует пространственную вариабельность показателя в

пределах участка. Коэффициент вариации показате-

лей содержания БП в выборках с n=3 изменяется в

широких пределах – от 8,7 до 57,7% (табл. 1). При

этом пространственная вариабельность содержания

БП уменьшается с увеличением числа индивидуаль-

ных проб, из которых составляются объединенные

пробы, в среднем от 51,2% для проб, составленных из

5-ти индивидуальных проб, до 23,2% для проб, соста-

вленных из 30-ти индивидуальных, т.е. примерно в 2

224

МАТЕРИАЛЫ III ВСЕРОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ

Sbornic_New_1 01/12/2008 19:42 Page 224

раза в рассматриваемом ряду (табл. 2). Снижение ва-

риации показателя согласуется с формулой:

(m)

= σ

/m (1),

где σ

(m)

– дисперсия результатов анализа объеди-

ненных проб, составленных из m индивидуальных;

– дисперсия результатов анализа индивидуаль-

ных проб.

Известно, что дисперсия результатов анализа со-

держания химического вещества складывается из

аналитической (σ

ан

) и природной (σ

пр

) дисперсий,

причем

(m)

= σ

ан

+ σ

пр

/m (2)

С использованием данной формулы была оцене-

на природная дисперсия по результатам анализа

объединенных проб, составленных из разного числа

индивидуальных (табл. 2).

Величина природной дисперсии минимальна для

проб с m=5, повышается с увеличением числа инди-

видуальных проб m и стабилизируется на одном

уровне для выборок с m=20 и m=30. При этом па-

раллельно изменяется соотношение природной и

аналитической дисперсий, которое характеризует

информативность получаемых данных в отношении

природных закономерностей изучаемого показате-

ля и для БП достигает максимальной величины при

отборе объединенных проб, составленных из 20-ти

и более индивидуальных проб.

Таким образом, для оценки уровня загрязнения

почв и грунтов участка 3,4-бенз(а)пиреном можно

рекомендовать: 1) отбор трех объединенных проб с

одного участка (независимо от числа составляю-

щих их индивидуальных проб) и усреднение полу-

ченных данных анализа или 2) отбор одной объеди-

ненной пробы с участка, составленной не менее

чем из 20-ти индивидуальных (из расчета 1 индиви-

дуальная проба с площади не более 40 м

II. Важным моментом при оценке уровня загряз-

нения почв БП является зонирование территории в

соответствии с категорией загрязнения почв отдель-

ных участков. Очевидно, что если коэффициент ва-

риации результатов анализа объединенных проб не-

скольких участков не превышает аналогичный пока-

затель для отдельного участка, то зонирование терри-

тории по уровню загрязнения лишено смысла. В

этом случае целесообразно рассчитывать средневзве-

шенное (с учетом площади участков) содержание БП

225

Перспективы развития инженерных изысканий в Российской Федерации

Таблица 1

СТАТИСТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ВАРЬИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ 3,4-БЕНЗ(А)ПИРЕНА

В ПРЕДЕЛАХ ЛОКАЛЬНОГО УЧАСТКА

Шифр Объем выборки Показатель Содержание 3,4-бенз(а)пирена, мг/кг

объединенной n нормальности Среднее Стандартное Коэффициент

пробы распределения значение, отклонение s, вариации V, %

(№ участка – W* мг/кг почвы мг/кг почвы

число

индивидуальных

проб)

12345 6

1-30 3 0,9996 0,088 0,016 17,6

1-20 3 0,9991 0,069 0,010 13,8

1-10 3 0,9928 0,070 0,031 43,7

1-5 3 0,8693 0,059 0,036 60,9

12345 6

2-30 3 0,9777 0,076 0,033 43,4

2-20 3 0,9372 0,079 0,030 38,1

2-10 3 0,9851 0,100 0,031 30,6

2-5 3 0,9435 0,053 0,030 57,7

3-30 3 0,9825 0,075 0,007 8,7

3-20 3 0,9990 0,074 0,028 37,2

3-10 3 0,9276 0,071 0,016 22,7

3-5 3 0,9263 0,064 0,022 34,9

* W – критерий Уилка и Шапиро для проверки гипотезы о нормальности распределения. При W>W

a,n

, n распре-

деление допустимо считать нормальным; W

a=0,01; n=3

= 0,753, W

a=0,05; n=3

= 0,767; W

a=0,10; n=3

= 0,789.

Sbornic_New_1 01/12/2008 19:42 Page 225

и соотносить с его с определенной категорией загряз-

нения, которая будет характеризовать уровень за-

грязнения почв на всей исследуемой территории.

Для оценки показателей варьирования, лимити-

рующих процедуру зонирования территории по со-

держанию БП в почвах, нами был произведен ана-

лиз содержания БП в 15-ти индивидуальных пробах

почв, отобранных равномерно в пределах однород-

ного участка в жилой зоне недалеко от Ленинград-

ского шоссе, и в 3-х объединенных пробах, состав-

ленных из 5-ти индивидуальных (табл. 3).

Согласно полученным данным, средний уровень

показателей содержания БП в индивидуальных

пробах выше, чем в объединенных пробах – 0,109

мг/кг против 0,078 мг/кг, соответственно. Коэффи-

циент вариации содержания БП в индивидуальных

пробах превышает 100%, что свидетельствуют об

очень высокой природной пространственной вари-

абельности БП в почвах, связанной с неравномер-

ностью выпадения и микролокальным характером

аккумуляции крупных фрагментов сажи и грубых

частиц, насыщенных углеводородами, на поверхно-

сти почвенных частиц. Приведенные в табл. 3 пока-

затели вариации, рассчитанные с использованием

формулы (1) для двух средних уровней содержания

БП, в целом согласуются с экспериментально полу-

ченными данными, приведенными в табл. 2.

Таким образом, для оценки уровня загрязнения

почв и грунтов БП исследуемой территории, можно

рекомендовать расчет средневзвешенного содержания

компонента, если коэффициент вариации результатов

анализа n-го количества объединенных проб, отобран-

ных на разных локальных участках, не превышает 55-

60% для m=5; 35-40% для m=10; 25-30% для m=20 и

20–25% для m=30, где m – количество индивидуаль-

ных проб для составления объединенной пробы.

Выводы, сделанные на основе имеющихся дан-

ных, носят предварительный характер. Для выпол-

нения более полного вариационного статистиче-

ского анализа необходимо провести более деталь-

ные исследования с целью получения дополнитель-

ных аналитических данных.

226

МАТЕРИАЛЫ III ВСЕРОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ

Таблица 2

ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОДЕРЖАНИЯ 3,4-БЕНЗ(А)ПИРЕНА В ОБЪЕДИНЕННЫХ ПРОБАХ ПОЧВ

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОЛИЧЕСТВА СОСТАВЛЯЮЩИХ ИХ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ПРОБ

Число Коэффициент Дисперсия Аналитическая s

пр

индивидуальных вариации V, % s

(m)

дисперсия m s

ан

проб m для (среднее (среднее (среднее

составления значение) значение) значение)

объединенной s

ан

пробы

m=30 23,2 0,000454 0,000211 0,000243 0,00729 5,9

m=20 29,7 0,000581 0,000370 0,00740 5,9

m=10 32,3 0,000713 0,000502 0,00502 4,9

m=5 51,2 0,000835 0,000624 0,00312 3,9

Таблица 3

СООТНОШЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВАРЬИРОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА ИНДИВИДУАЛЬНЫХ

И ОБЪЕДИНЕННЫХ ПРОБ ПОЧВ

Число Кол-во Среднее Дисперсия Коэффициент Расчетный

повторностей индивидуальных значение s

вариации V, % коэффициент

n проб для содержания вариации V, %

составления БП, мг/кг Среднее Среднее

объединенной содержание содержание

пробы, m БП БП

0,109 0,078

мг/кг мг/кг

15 1 0,109 0,013344 105,6

350,078 0,001843 55,0 47,4 66,2

10 33,5 46,7

20 23,7 33,1

30 19,3 27,0

Sbornic_New_1 01/12/2008 19:42 Page 226

227

осква представляет собой гигантский ар-

хеологический комплекс. Первые археоло-

гические данные о пребывании человека в Мос-

ковском крае относятся ко времени, отстоящем

от нас на 5-6 тыс. лет. Древнейшие городища (ук-

репленные поселки с валами и рвами) на Мос-

ковской земле относятся к дьяковской культуре

(V век до н.э. – VII век н.э.), названной так по

первому их поселению, раскрытому археологами

у бывшего села Дьяково близ Коломенского.

Почти каждый мыс на Москве-реке был обжит

«дьяковцами». Известно около пятнадцати посе-

лений – древнейших укреплений родовых посел-

ков (городищ) и неукрепленных селищ, относя-

щихся к дьяковской археологической культуре.

Население знало обработку черного и цветного

металлов; основой хозяйственной деятельности

являлись скотоводство и земледелие. О торговом

обмене говорят обнаруженные на территории

Москвы античные арабские монеты, а также дру-

гие находки. Группы курганов-могильников из-

вестны в Верхних Котлах, Черемушках, Тушино,

Никольском, Очакове и др. Следы дьяковской

культуры обнаружены на территории Кремля.

Из небольшой деревушки Москва преврати-

лась в крупный средневековый центр, столицу

удельного и великого княжеств, а затем централи-

зованного Русского государства.

Сейчас Москва – один из крупнейших мегапо-

лисов мира, является промышленным, научным,

культурным центром России, осуществляет сто-

личные функции на протяжении уже нескольких

веков и характеризуется большой плотностью за-

стройки, инженерной и транспортной инфра-

структуры, многоярусным освоением подземного

пространства (метрополитен, коммуникации,

тоннели, автостоянки, предприятия культбыта,

складские помещения), высокой этажностью,

концентрацией промышленных предприятий

различного профиля.

Исключительную ценность представляет исто-

рическая часть города, прежде всего центральное

ядро в пределах Садового кольца. На его террито-

рии располагается более 750 памятников архитек-

туры и истории, находящихся на государственной

охране, памятники садово-паркового и монумен-

тального искусства, археологии. Центральное яд-

ро города – Ансамбль Московского Кремля и

Красной площади, играющий исключительную

роль в структуре исторического центра, – вклю-

чен в Списки всемирного культурного и природ-

ного наследия ЮНЕСКО.

В соответствии с Проектом Закона г. Москвы

«О недвижимом, культурном наследии в г. Моск-

ве», утвержденным Правительством г. Москвы от

11.11.2003 г. № 942-ПП государством охраняются

«….в том числе исторически ценные объекты и ар-

хеологический слой».

В Генеральном плане развития Москвы на пе-

риод до 2020 г. также сформулированы требова-

ния сохранения и регенерации историко-культур-

ного и археологического наследия.

Москва сохранила, несмотря на существенные

утраты, немало перспективных «в археологиче-

ском» отношении территорий и участков, требую-

щих комплексного историко-архитектурного и

археологического изучения. Они расположены в

пределах Камер-Коллежского вала и за чертой

старой Москвы в местах древних поселений.

В 1989 году при Главном управлении охраны

памятников был создан Центр археологических

исследований (ЦАИ). Только за период с 1999 по

2002 г. Центр археологических исследований про-

вел опережающие исследования и наблюдения в

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ,

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И

АРХЕОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ

КУЛЬТУРНОГО СЛОЯ И ТЕХНОГЕННОГО

ГРУНТА В Г. МОСКВЕ

Шипулина О.К.

Институт геоэкологии РАН, Москва

Sbornic_New_1 01/12/2008 19:42 Page 227

ходе строительства и реконструкции на 874 объе-

ктах Москвы.

Примером может служить Манежная площадь,

где археологические работы продолжались четы-

ре года – с 1993 по 1997 гг. В результате исследо-

ваний было вскрыто более 30 тыс.м2 площади.

Раскопок подобного масштаба Москва еще не

знала. Среди объектов ЦАИ, кроме Манежной

площади (3285 находок), улица Арбат (1267 нахо-

док), Гончарная улица и набережная (более

2520 находок), улица Ильинка (более 1911 нахо-

док), Мякинино (1163 находки), Гостиный двор

(4834 находки) и много других менее крупных, но

не менее значительных объектов.

ЦАИ координирует все строительные и рекон-

структивные работы в Москве. Так, Третье транс-

портное кольцо было поделено на зоны, в каждой

из которых работали отряды ЦАИ. В 2000 г. в Ле-

фортовском парке проводился целый комплекс

охранных работ, включавший в себя археологиче-

ские, геофизические и почвоведческие исследо-

вания на общей площади более 2 тыс.м2. Иссле-

дования зоны канала и Головинского пруда вы-

явили комплексы построек общего дворцового

ансамбля архитектора Растрелли.

Последние годы особое внимание уделяется

раскопкам, проводимым ЦАИ в Коломенском и в

Дьякове. Работы на Кормовом дворе в Коломен-

ском перешли в стадию реставрации и музеефика-

ции. После восстановления фундаментных конту-

ров сооружений планируется открытая музеефи-

кация для визуального осмотра. На месте прекрас-

но сохранившихся Фляжских погребов создается

крытый павильон, в котором будут экспониро-

ваться находки, обнаруженные в процессе работ.

Генеральный план развития Москвы до 2020 г.

кроме сохранения исторического и археологиче-

ского наследия предусматривает активное освое-

ние подземного пространства, включая историче-

скую часть города:

•

строительство и реконструкция общественных

комплексов с подземным и надземным разме-

щением стоянок автомобилей;

•

строительство сети «мини-метрополитена»,

соединяющей в пределах исторического цент-

ра внутренние и периферийные общественные

комплексы и транспортные узлы;

•

завершение строительства развязок в разных

уровнях на пересечениях Садового кольца и

радиальных улиц, развитие подземной систе-

мы пешеходных переходов, пересадочных уз-

лов и пешеходных связей.

Основные направления развития инженерной

инфраструктуры исторического центра предусма-

тривают: реконструкцию и замену старых сетей и

коммуникаций, строительство новых сетей элект-

ро-, тепло-, водоснабжения и канализации, при-

менение локальных автономных систем инженер-

ного оборудования градостроительных комплек-

сов и отдельных зданий.

Эффективное использование территорий исто-

рического центра предусматривает: высвобожде-

ние для нового общественного и жилищного

строительства территорий промышленности,

коммунально-складского и железнодорожного

хозяйства, а также существенное повышение

плотности застройки общественных территорий,

в том числе в зонах высотных ограничений – за

счет интенсивного использования подземного

пространства и перекрытых внутриквартальных,

внутридворовых пространств.

Эти мероприятия повлекут за собой активное

вторжение в геологическую среду города, и, в пер-

вую очередь, нарушат культурный слой.

Одним из компонентов геологической среды

являются антропогенные отложения – культур-

ный слой и техногенный грунт.

Во многих источниках геологи и археологи до

сих пор не разграничивают такие понятия как

«культурный слой» и «техногенный грунт». В дан-

ной статье автором впервые предложены крите-

рии для разграничения понятий «культурный

слой» и «техногенный грунт» для градостроитель-

ных целей и для сохранения археологического на-

следия. Установленные различия заключаются в

длительности образования отложений, в происхо-

ждении включений и минеральной массы, в нали-

чии или отсутствии стратиграфии, корреляции

включений и пластов, в которых они найдены, в

территориальном распространении и археологи-

ческой ценности (табл.).

Техногенные отложения, в отличие от культур-

ного слоя, накапливались стихийно, характерной

их особенностью является то, что мощность техно-

генных отложений меняется в больших пределах

на сравнительно небольших участках. Это в основ-

ном засыпанные русла рек, овраги, болота, пруды,

карьеры, подсыпка поймы, территории бывших

свалок производственных и бытовых отходов,

складирование отвалов из выработок метро, пере-

копанные коренные отложения, образованные

при инженерной подготовке территории. Если

культурный слой в основном приурочен к цент-

ральным районам города, то техногенные отложе-

ния разной мощности тяготеют к периферии, тер-

риториям, присоединенным к Москве после 1960 г.

Развитие промышленного и гражданского

строительства, осуществляемое строго по утвер-

228

МАТЕРИАЛЫ III ВСЕРОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ

Sbornic_New_1 01/12/2008 19:42 Page 228

жденным планам застройки, приводит к необхо-

димости возведения зданий и сооружений на лю-

бых участках независимо от местных геологиче-

ских условий, в том числе и на культурном слое.

Если раньше для строительства на культурном

слое необходимо было знать его генезис, состав,

условия залегания, мощность, физико-механиче-

ские свойства, несущую способность и т.д., то в

настоящее время, для предотвращения деформа-

ций зданий и сооружений, возведенных на таких

грунтах, применяются прогрессивные строитель-

ные технологии, включая заглубление свайных

фундаментов ниже залегания культурного слоя до

глубины 30-40 м.

В местах исторической застройки производст-

во изысканий под строительство и реконструк-

цию необходимо согласовывать с органами охра-

ны исторических памятников.

К сожалению, на сегодняшний день нет соот-

ветствующего регламентирующего документа –

СНиПа, ГОСТа, в котором бы было дано четкое

определение «культурного слоя», как памятника

археологии, находящегося под охраной государст-

ва и требующего соответствующего отношения –

консервации, реставрации, музеефикации, вклю-

чения в интерьеры подземных комплексов и т.п.

Накопление культурного слоя в ХХ-ХХI веке,

по мнению автора, имеет и свои особенности, а

именно:

а) Наличие геохимических и радиоактивных ано-

малий в почвах и грунтах города. Геохимиче-

скими исследованиями отслежено загрязнение

229

Перспективы развития инженерных изысканий в Российской Федерации

Таблица

КРИТЕРИИ РАЗГРАНИЧЕНИЯ ПОНЯТИЙ «КУЛЬТУРНЫЙ СЛОЙ» И «ТЕХНОГЕННЫЙ ГРУНТ»

N Критерии 1 Культурный слой 2 Техногенный грунт

1. Длительность Тысячелетия, века Годы, месяцы

образования

2. Стратиграфия Наличие слоев, соответствующих Стратиграфия отсутствует, нельзя

векам, когда они образовались; выделить слои по векам, весь грунт

из-за нивелировки поверхности могут перемешан

быть стратиграфические несогласия

(выпадение слоев одного или

нескольких веков)

3. Корреляция включений Возраст включений, имеющих Корреляция отсутствует

и пластов, в которых археологическую ценность,

они найдены соответствует возрасту горизонта,

в котором они найдены

4. Включения Включения культурного слоя – Включения техногенного грунта

продукт хозяйственно-бытовой привнесены из другого места вместе

и градостроительной деятельности с минеральной массой

данного поселения

5. Минеральная масса Минеральная масса – литогенная Минеральная масса, как и включения,

основа данной местности привнесены из других мест

6. Территориальное Площадное распространение Площадное распространение

распространение слободы, села, поселения, монастыри засыпка болот, прудов, оврагов,

инженерная подготовка территории

(подсыпка)

Линейное распространение Линейное распространение

культурный слой мостовых, дорог засыпка речек, ручьев, оврагов,

промоин

Локальное распространение Локальное распространение

свалки отходов производства свалки мусора, образованные

непосредственно на территории в результате засыпки болот, оврагов,

ремесленной слободы пойм рек

7. Археологическая Имеет археологическую ценность Из-за привнесения грунта из другого

ценность места археологической ценности не

имеет

Sbornic_New_1 01/12/2008 19:42 Page 229