№ 6 (2019)

В статье рассматривается история становления и развития инженерно-геологических исследований дна Мирового океана в нашей стране, неразрывно связанных с работами лаборатории инженерной геологии дна Мирового океана – научно-исследовательского подразделения ФГБУ “ВНИИОкеангеология” за последние 50 лет. Перспективы освоения минеральных ресурсов глубоководных районов Мирового океана заставляют уделять данному разделу инженерной геологии особое внимание как в части полученных результатов, так и определения задач инженерно-геологических исследований в Мировом океане на ближайшую перспективу.

В статье рассматриваются процессы суффозии и их влияние на устойчивость территории размещения площадки Ростовской атомной электростанции. На развитие и активизацию суффозии влияют естественные геологические, тектонические, геоморфологические, гидрогеологические условия, а также техногенные факторы. К ним относятся преобладание в геологическом разрезе песков плиоценового и четвертичного возраста, наличие подстилающего их глинистого водоупора, естественные сезонные и техногенные колебания уровня Цимлянского водохранилища, откачка подземных вод. Большое значение имеет погребенный рельеф в виде склона и расчленяющих его эрозионных ложбин. Вероятно, эти ложбины являются каналами, по которым выносятся мелкие песчаные частицы в водохранилище. Суффозией можно объяснить просадки земной поверхности, вызывающие деформации грунтовых оснований и крены некоторых сооружений АЭС. Тектонические условия определяют образование активных зон и развитие трещиноватости в отложениях покровного комплекса, способствующих инфильтрации поверхностных вод. В результате суффозионных процессов, усиливающихся тектоническим и техногенным факторами, наблюдаются оседание грунтового основания отдельных участков площадки и крены инженерных сооружений.

В 2016-2018 гг. обнаружены многочисленные органические пятна-медальоны на поверхности торфяников хасыреев южнотундровой части Пур-Тазовского междуречья (север Западной Сибири). Они приурочены к понижениям микрорельефа на полигонах и западинам между кочками. Изучены разрезы, криогенное строение и свойства торфа в сезонно-талом слое (влажность, плотность, пучинистость, химический состав и распространение в пределах хасыреев). В сезонно-талом слое выделены почвенно-растительный, верхний и средний плотные слои сильноразложенного торфа, нижний слой рыхлого слаборазложенного торфа. Под понижениями микрорельефа кровля многолетнемерзлых пород опущена, мощность и влажность рыхлого торфа увеличена за счет современного оттаивания по сравнению с повышенными участками поверхности полигонов. В разрезах сезонно-талого торфа выделены инъекции органического материала из нижнего слоя торфа на поверхность. Предложен механизм образования органогенных пятен-медальонов в торфяниках за счет инъекций в летние сезоны 2016-2018 гг. на фоне увеличения глубины оттаивания без участия промерзания. За период наблюдений отмечено увеличение количества пятен-медальонов на полигональных торфяниках.

Изучены радиационные параметры отвалов горных пород зоны Южная в Эльконском ураново-рудном районе на территории Южной Якутии, содержание и распределение урана, радия и радона в поверхностных водах, а также U в почвах техногенных ландшафтов на различном удалении от источников радиоактивного загрязнения. Показано, что наиболее активные отвалы по радиационным параметрам приближаются к радиоактивным рудам, при этом мощность их экспозиционной дозы (МЭД) составляет 1600-2150 мкР/ч, эффективная удельная активность (Аэфф) – 20441-23640 Бк/кг, а содержание урана – 1637-1888 мг/кг. Ранжирование изучаемых отвалов по степени радиационной опасности показало, что 12 отвалов из 31 (39%) относятся к категории безопасных, 6 (19%) – к категории потенциально-опасных, а 5 и 8 (16% и 26%) – соответственно к категориям опасных и особо опасных. В условиях горного рельефа, холодного и гумидного климата исследуемой территории данные отвалы горных пород, неравномерно размещенные на площади около 500 км² горно-таежных ландшафтов, являются основным источником радиоактивного загрязнения почвенно-растительного покрова и поверхностных вод. При этом максимальные значения содержания урана, радия и радона в изученных поверхностных водах соответственно составляют 180·10^-7 г/л, 4.7·10^-12 г/л и 256.8 Бк/л, что в 100, 8 и 198 раз превышает их фоновые концентрации в водах естественных ландшафтов. В исследованных техногенных зонах отмечается прямая зависимость между интенсивностью загрязнения поверхностных вод и дренируемых ими аллювиальных почв, формирующихся в поймах данных водотоков.

Проведен количественный химический анализ снежного покрова на территории Воркутинской агломерации. Сделаны расчеты поступления поллютантов на территории вблизи промышленных предприятий г. Воркуты. Построены карты-схемы распределения веществ в снеге на данной территории. Установлены “контрольные” уровни аэротехногенного загрязнения города, промышленных зон и прилегающих территорий для последующего экологического мониторинга. В связи с высоким содержанием щелочных компонентов (гидрокарбонатов кальция и магния) значения рН талых вод достигают 6.5-7.2. Установлено превышение предельно допустимых концентраций (ПДК_рх) марганца, никеля, алюминия, ванадия, молибдена и ртути. Высокие значения концентрации ртути в снеге предположительно обусловлены сжиганием угля на ТЭЦ и ее возможной сорбцией на угольных и зольных частицах. Показано, что по содержанию в снеге ртути и ванадия можно установить зоны наибольшего аэрогенного воздействия. Доля элементов в составе взвешенных частиц составляет более 60% от общего содержания в талой воде. Наиболее сильное загрязнение снежного покрова зафиксировано вблизи ТЭЦ-2. Согласно расчетам суммарного индекса загрязнения, наибольшие значения кратностей поступления веществ над фоновым уровнем отмечены на территории санитарно-защитной зоны ТЭЦ-2.

Урбанизированные территории рассмотрены как единые природно-техногенные системы. Обеспечение безопасного развития урбанизированных территорий связано с оценками природного риска. Предложено специальное районирование урбанизированных территорий для обособления участков, в пределах которых риск формируется по определенным сценариям. Районирование предполагает последовательное разделение территории города на относительно однородные части с использованием, как правило, одного признака для выделения этих частей на каждом уровне районирования как по природным, так и техногенным факторам. Таким образом, достигается, с одной стороны, последовательность деления общего на части для каждой из двух групп факторов, а с другой – учитываются разнообразные сочетания этих факторов при обособлении типологических конечных таксонов.