№ 2 (2025)

Изучение карстово-суффозионной опасности в процессе инженерно-геологических изысканий и разработка противокарстовых мероприятий на объектах, расположенных на территории Москвы, крайне актуальная тема. Согласно “Карте опасности древних карстовых форм и современных карстово-суффозионных процессов”, участок площадью 4.9 км² на северо-западе г. Москва, в пределах которого в XX в. зафиксированы все известные на территории города карстово-суффозионные проявления, относится к опасной категории. В статье детально анализируются инженерно-геологические условия этого участка по результатам изучения буровых журналов и колонок более 440 скважин. Составлена карта мощности глинистых отложений, перекрывающих закарстованный горизонт, в масштабе 1 : 5 000. Предложен новый подход к районированию территории по степени карстово-суффозионной опасности, в результате чего в пределах Москвы площадь участка, относящегося к территории опасной в карстово-суффозионном отношении, уменьшается до 2.50 км².

Камчатский край обладает значительными гидротермальными ресурсами. Основные термоминеральные ресурсы, освоенные рядом с краевым центром (г. Петропавловск-Камчатский), испытывают значительную экологическую нагрузку. В то же время многие гидротермальные ресурсы, находящиеся на значительном расстоянии от краевого центра в экологически чистых местностях, недостаточно изучены. Один из них — Быстринский район, расположенный в центре Камчатки, где разведаны и используются три гидротермальных месторождения, на которых проводились исследования с целью установления наличия эманации радона (ранее в литературе не отмечавшегося). С использованием измерительного комплекса для мониторинга радона “КАМЕРА-01” проведена предварительная оценка наличия радона в попутном газе скважин Анавгайского, Быстринского и Эссовского геотермальных месторождений. Отборы проб проводились на угольные сорбционные колонки непосредственно на оголовках скважин. Обработка результатов проводилась по программе “Радон 98”. Время отбора проб, количество колонок и расход газа с верхней точки оголовка скважины подбирался с учетом минимизации проскока радона. В попутном газе эксплуатационных скважин геотермальных месторождений обнаружен радон. Измеренная активность радона на угле комплекса “КАМЕРА-01” варьировалась от 0.4 до 233 Бк. Наличие радона в скважинах гидротермальных месторождений требует целенаправленного изучения экологического воздействия и одновременно открывает перспективы создания курортно-санаторных комплексов в Быстринском районе Камчатского края. Результаты проведенной работы говорят о необходимости дальнейшего изучения гидротермопроявлений, комплексного изучения бальнеологических компонентов и их влияния на экологию.

Проведено полномасштабное обследование водных объектов, различающихся по происхождению и условиям формирования, на территории верхнего течения р. Кубань и бассейне ее главного притока р. Теберда (90 пунктов наблюдения). Цели — определение типичных и атипичных уровней содержания широкого круга примесей в водах, выявление реальных источников поступления компонентов, их миграции, распределения и возможных ассоциаций. Концентрации главных ионов (Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺, HCO₃^–, SO₄^2–, Cl^–) и ионов микропримесей (F^–, Li⁺, Sr²⁺) определяли методом капиллярного ионофореза, микроэлементов (Al, As, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Zn) — атомно-абсорбционным методом с электротермической атомизацией. На основании анализа данных методами порядковой статистики установлены региональные повышенные, высокие и экстремально высокие концентрации и выявлено распределение соответствующих водных объектов на изучаемой территории с использованием ГИС. Пространственный анализ показал, что в большинстве случаев, но не всегда, они совпадают по местоположению с рудопроявлениями и шлейфами рассеяния (As, Mo), зонами современного вулканизма под западной вершиной Эльбруса (Al, Li, F, Mg, SO₄^2–), пиритизации (SO₄^2–), распространения осадочных карбонатных и гипсоносных пород (Ca, Mg, Sr, SO₄^2–). В большей части водных объектов (50–75%) концентрации почти всех компонентов ниже кларков речных вод. Они настолько обеднены эссенциальными элементами F, Ca, Mg, К, что не отвечают критериям физиологически полноценных вод. В некоторых водных объектах природное загрязнение As, Al и Li достигает опасного уровня, риски повышаются на фоне дефицита главных катионов.

В статье рассматриваются понятийный аппарат и возможность применения барьеров безопасности при проектировании полигонов ТКО. Оцениваются их существующие классификации и опыт применения в настоящее время. В статье представлено использование концепции безопасности, базирующейся на систематическом описании различных типов барьеров (мультибарьеры) на примере барьеров для полигонов ТКО. Рассматривается международный опыт использования барьеров безопасности, а также их применение при проектировании полигонов ТКО в России. Предлагается широко использовать учение о геохимических барьерах, являющееся достижением российской науки. Рассматриваются варианты создания искусственных геохимических барьеров, хорошо зарекомендовавших себя для нейтрализации опасных отходов металлургической и горнодобывающей промышленностей. Приводится принципиальная схема метода оценки ожидаемой опасности — “галстук-бабочка”, и рассматривается возможность его применения для оценки рисков опасности воздействия окружающей среды на полигон и полигона на геологическую среду.

Методом игольчатого зонда исследована теплопроводность проб некоторых рыхлых приповерхностных отложений и покрытий в Екатеринбурге, в том числе глинисто-дресвянистых кор выветривания гранитов и ультраосновных пород, гранитного отсева, кварцевого песка, а также дробленого пьезокварца. Одновременно исследовались влажность и гранулометрический состав. При увеличении влажности от 2–3% до 20–25% теплопроводность возрастает от 0.18–0.3 до 1.2–2.0 Вт·м^–1·К^–1. Для многих проб характерна S-образная зависимость теплопроводности от влажности, включающая начальный участок медленного роста теплопроводности, участок более быстрого роста и выполаживание зависимости при приближении к максимальному насыщению. Полученные экспериментальные данные аппроксимированы с помощью соотношения, использующего приближение эффективной среды на основе теории перколяции (percolation-based effective medium approximation — P-EMA). Погрешность аппроксимации составила 0.08–0.26 Вт·м^–1К^–1. Параметр “критическая влажность” в приближении P-EMA определяет положение перегиба кривой. Установлено, что критическая влажность увеличивается с ростом содержания наиболее мелкодисперсных фракций — глинистых и пылеватых. Данные о теплопроводности рыхлых приповерхностых отложений могут быть полезны при расчетах теплообмена на городских поверхностях, например, в рамках исследований городского острова тепла.

При выполнении инженерных изысканий на строительных площадках г. Москва в ходе плановых измерений плотности потока радона (ППР) были обнаружены аномально высокие значения ППР, превышающие 400 мБк/(м²с) и достигающие >5000 мБк/(м²с). Причины выявленных аномалий до конца не ясны, так как на исследуемой территории нет активных тектонических разломов, считающихся каналами дегазации земной коры, или высоких концентраций урана и радия в геологической среде, достаточных для формирования подобных радоновых аномалий. В представленном исследовании использованы алгоритмы машинного обучения, чтобы попытаться найти ответ на вопрос о природе столь высоких значений ППР. Для прогнозирования аномалий ППР в масштабах города был использован алгоритм Random Forest. В качестве предикторов использовались данные крупномасштабного геологического картирования Москвы и радиационно-экологических изысканий на территории города. Данные для обучения включали результаты измерений ППР на 931 участке, из которых 112 были классифицированы как аномальные (ППР > 400 мБк/(м²с)). На основе полученных прогнозов выделены факторы, влияющие на ППР в фоновых и аномальных условиях. Анализ значимости предикторов показал, что наиболее важные факторы, обусловливающие фоновые значения ППР, — литологический тип грунта, концентрация в грунтах ²²⁶Ra и глубина залегания подземных вод. Аномальные значения ППР проявляют пространственную связь с геодинамически активными зонами, склонами крутизной более 8°, а также с техногенными факторами, такими как линиии железных дорог, что, вероятно, обусловлено их вибрационным воздействием на грунт при движении поездов.