К вопросу о состоянии нормативного обеспечения инженерно-экологических изысканий для строительства при оценках атмосферы

К ВОПРОСУ О СОСТОЯНИИ НОРМАТИВНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ПРИ ОЦЕНКАХ

АТМОСФЕРЫ

TO THE QUESTION ON THE CONDITION OF STANDARD MAINTENANCE OF ENGINEERING-ECOLOGICAL RESEARCHES FOR BUILDING AT ATMOSPHERE ESTIMATIONS

H.A. Платов, А.Д. Потапов, А.А.Лаврусевич, И.М. Маркова, Н.М. Лаврова, И.А. Потапов, М.А. Калашников

N.A. Platov, A.D. Potapov, A.A. Lavrusevich, I.M. Markova, N.M.Lavrova, I.A. Potapov, M. A.Kalashnikov

ГОУ ВПО МГСУ

В статье приводится анализ современного состояния нормативного обеспечения инженерно-экологических изысканий для строительства при оценках состояния атмосферного воздуха. Даются предложения для разработки положений по изысканиям в актуализируемые нормативные документы

In article the analysis of a current state of standard maintenance of engineering-ecological researches for building is stated at estimations of a condition of atmospheric air. Offers for working out of positions on researches in actualized standard documents are given.

Общеизвестным фактом, который дан каждому человеку в ощущениях, является потребность в воздухе, как главнейшем компоненте осуществления жизнедеятельности. Без пищи человек может жить многие дни, без воды несколько дней, а без воздуха всего несколько минут. По истечении 5-6 минут без поступления кислорода мозг человека меняется необратимо. Важнейшей жизнеобеспечивающей геосферной оболочкой является атмосфера, значимость которой доказывать нет необходимости, равно как нет необходимости повторять факт неуклонного ее изменения в результате антропогенной деятельности. В данном случае речь не идет о глобальном потеплении, - этом широко обсуждаемом в настоящем времени феномене, что сродни ранее активно обсуждавшимся озоновым дырам, кислотных осадках и т.п. Речь идет о воздействиях, которые возникают при строительстве - мощнейшем средообразующем и «природодеформи-рующем» факторе. При этом проанализированный основной документ, нормирующий инженерные изыскания - СниП 11.02-96 - никоим образом антропогенные воздействия на атмосферу не учитывает. Важнейшими факторами негативного воздействия на атмосферный воздух, возникающими при строительстве и дальнейшей эксплуатации его результатов, являются загрязнения: механические, химические, физические и биологические.

Охрана и рациональное использование атмосферного воздуха обеспечивается законом № 96-ФЗ от 04.05.99 «Об охране атмосферного воздуха». Довольно обстоятельны природоохранные нормы и правила по охране воздуха в СНиП 2.07.01-89, а отдельные нормы по охране атмосферы даны в СНиП 2.05.02-85, СНиП 2.06.03-85, недостаточны требования по охране атмосферного воздуха в СНиП 32.-03-96 и СНиП 2.05.06-85.

В СНиПе, посвященном строительству аэродромов, совершенно упущен вопрос о колоссальном воздействии на воздух и его загрязнении, происходящем при перекачке авиационного топлива и при сжигании его самолетами при прогревании моторов, взлете и посадке самолетов.

В СНиПе на строительство магистральных трубопроводов не отражены вопросы охраны атмосферного воздуха, хотя магистральные трубопроводы

В целях реализации требований Закона «Об охране атмосферного воздуха» по установлению нормативов предельно допустимых выбросов промышленных предприятий в стране была организована работа по определению и утверждению ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ), загрязняющих воздушный бассейн веществ. ОБУВ были утверждены более чем по 300 веществам, загрязняющих воздух, оценено комбинированное воздействие 50 их смесей.

Что же определяет СНиП 11.02-96 «Инженерные изыскания для строительства» в разделе 8 «Инженерно- экологические изыскания» (далее следуют выборки статей из этого документа, которые в какой-то степени касаются атмосферного воздуха применительно к изыскательской практике для строительства):

«8.1 Инженерно-экологические изыскания выполняются для экологического обоснования строительства и иной хозяйственной деятельности с целью предотвращения, снижения или ликвидации неблагоприятных экологических и связанных сними социальных, экономических и других последствий и сохранения оптимальных условий жизни населения».

«8.2 Инженерно-экологические изыскания должны обеспечивать: комплексное изучение природных и техногенных условий территории, ее хозяйственного использования и социальной сферы;

оценку современного экологического состояния отдельных компонентов природной среды и экосистем в целом, их устойчивости к техногенным воздействиям и способности к восстановлению;

разработку прогноза возможных изменений природных (природно-технических) систем при строительстве, эксплуатации и ликвидации объекта; оценку экологической опасности и риска;

разработку рекомендаций по предотвращению вредных и нежелательных экологических последствий инженерно-хозяйственной деятельности и обоснование природоохранных и компенсационных мероприятий по сохранению, восстановлению и оздоровлению экологической обстановки;

разработку мероприятий по сохранению социально-экономических, исторических, культурных, этнических и других интересов местного населения;

разработку рекомендаций и (или) программы организации и проведения локального экологического мониторинга, отвечающего этапам (стадиям) предпроектных и проектных работ.»

«8.4 В состав инженерно-экологических изысканий входят:

сбор, обработка и анализ опубликованных и фондовых материалов и данных о состоянии природной среды, поиск объектов-аналогов для разработки прогнозов»

«8.6 Техническое задание на выполнение инженерно-экологических изысканий должно содержать техническую характеристику проектируемого или расширяемого (реконструируемого) объекта (источника воздействия), в том числе:

сведения о существующих и проектируемых источниках и показателях воздействий (расположение источников, состав и содержание загрязняющих веществ, интенсивность и частота выбросов и т.п.);

важнейшие технические решения и параметры проектируемых технологических процессов (вид и количество используемого сырья и топлива, высота дымовых труб, объемы оборотного водоснабжения, сточных вод, газоаэрозольных выбросов, система очистки и др.);

сведения о возможных аварийных ситуациях и их типах, возможных зонах и объектах воздействия, планируемые мероприятия по предупреждению аварий и ликвидации их последствий.»

«8.8 Основной объем инженерно-экологических изысканий следует выполнять для предпроектной документации (градостроительной, обоснований инвестиций) с целью обеспечения своевременного принятия объемно-планировочных, пространственных и конструктивных решений, гарантирующих минимизацию экологического риска и предотвращение неблагоприятных или необратимых экологических последствий.

Материалы инженерно-экологических изысканий должны обеспечивать разработку разделов "Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС)" в обоснованиях инвестиций и "Охрана окружающей среды" в проекте строительства».

«8.9 Задачи инженерно-экологических изысканий определяются особенностями природной обстановки, характером существующих и планируемых антропогенных воздействий и устанавливаются в зависимости от стадии проектирования объекта».

«8.11 Инженерно-экологические изыскания для экологического обоснования градостроительной документации должны включать:

оценку существующего экологического состояния городской среды (в жилых, промышленных и ландшафтно-рекреационных зонах), включая оценку химического

загрязнения атмосферного воздуха, ..... промышленными объектами, транспортными

средствами, бытовыми отходами...»

«8.12 Инженерно-экологические изыскания для обоснований инвестиций в строительство должны включать:

характеристику видов, интенсивности, длительности, периодичности существующих и планируемых техногенных (антропогенных) воздействий, размещение источников воздействия в пространстве с учетом преобладающих направлений перемещения воздушных масс, водных потоков, фильтрации подземных вод;

определение границ зоны воздействия по компонентам окружающей среды для каждой конкурентной площадки;

выводы о необходимости природоохранных мероприятий на основе принятых значений предельно допустимых выбросов и сбросов загрязняющих веществ с учетом устойчивости ландшафтов и экосистем, социально-экономических факторов»

«8.13 Задачами инженерно-экологических изысканий для обоснования проектной документации являются:

корректировка выводов по оценке воздействия объекта на окружающую среду при его строительстве и эксплуатации, а также при возможных залповых и аварийных выбросах (сбросах) загрязняющих веществ»

«8.17 Технический отчет по результатам инженерно-экологических изысканий для обоснований инвестиций, градостроительной и другой предпроектной документации .. .должен содержать разделы и сведения:

Предварительный прогноз возможных неблагоприятных изменений природной и техногенной среды при строительстве и эксплуатации объекта — покомпонентный анализ и комплексная оценка экологического риска, в том числе: прогноз загрязнения атмосферного воздуха Рекомендации и предложения Анализ возможных непрогнозируемых последствий строительства и эксплуатации объекта (при возможных залповых и аварийных выбросах и сбросах загрязняющих веществ и др.).

Предложения к программе экологического мониторинга»

«8.23 На карте (схеме) современного экологического состояния следует отображать:

- расположение основных источников загрязнения и их характеристики;

- возможные пути миграции и участки аккумуляции загрязнений».

Анализ документа, который должен детализировать указанный СНиП, а именно СП 11-102-97 «Инженерно-экологические изыскания для строительства» показал, что и он фактически не дает никаких рекомендаций для ведения исследований по атмосферному воздуху. Далее приведены выборки из этого документа:

«4.17 Опробование атмосферного воздуха должно осуществляться в составе гидрометеорологических изысканий на стационарных, маршрутных и передвижных постах наблюдения.

Измерения, обработка результатов наблюдений и оценка загрязненности воздуха должны выполняться в соответствии с ГОСТ 17.2.3.01-86, ГОСТ 17.2.1.03-84, ГОСТ 17.2.4.02-81, ГОСТ 17.2.6.01-85, ГОСТ 17.2.6.02-85 согласно нормативно-методическим и инструктивным документам Росгидромета и санэпиднадзора Минздрава России.

Степень загрязнения воздуха устанавливается по кратности превышения результатов измерений содержания вредных компонентов по отношению к ПДК с учетом класса опасности, суммарного биологического действия загрязнений воздуха при определенной частоте превышений ПДК.

В соответствии с действующими ПДК для оценки степени загрязнения воздуха используются значения максимально-разовых, среднесуточных и среднегодовых концентраций загрязняющих веществ (не менее чем за 2 последних года).

Косвенная оценка загрязненности воздуха осуществляется посредством почвенной и снеговой съёмки».

Собственно, - это и есть детализация инженерно-экологических изысканий применительно к атмосферному воздуху. Некоторое отношение к рассматриваемому вопросу имеют нижеследующие статьи Свода правил, но вновь вопрос сводится к изучению только источников загрязнений и то только к грунтам.

«4.61 Газогеохимические исследования в составе инженерно-экологических изысканий необходимо выполнять на участках распространения насыпных грунтов с примесью строительного, промышленного мусора и бытовых отходов (участках несанкционированных бытовых свалок) мощностью более 2,0-2,5 м, использование которых для строительства требует проведения работ по рекультивации территории.

4.62 Основная опасность использования насыпных грунтов в качестве основании сооружений связана с их способностью генерировать биогаз, состоящий из горючих и токсичных компонентов. Главными из них являются метан (до 40-60 % объема) и двуокись углерода; в качестве примесей присутствуют: тяжелые углеводородные газы, окислы азота, аммиак, угарный газ, сероводород, молекулярный водород и др. Биогаз образуется при разложении «бытовой» органики в результате жизнедеятельности анаэробной микрофлоры в грунтовой толще на глубине более 2,0-2,5 м. В верхних аэрируемых слоях грунтовых толщ происходит аэробное окисление органики и продуктов биогазообразования.

Биогаз сорбируется вмещающими насыпными грунтами и отложениями естественного генезиса, растворяется в грунтовых водах и верховодке и диссипирует в приземную атмосферу.

4.63 При строительстве на насыпных грунтах возникает опасность накопления биогаза в технических подпольях зданий и инженерных коммуникациях до пожаро-, взрывоопасных концентраций по метану (5-15 % при 02 > 12,1 %): или до токсичных содержаний (выше ПДК) отдельных компонентов.

Потенциально опасными в газогеохимическом отношении считаются грунты с содержанием метана > 0,1 % и С02 > 0,5 %; в опасных грунтах содержание метана > 1,0 % и С02 до 10 %; пожаровзрывоопасные грунты содержат метана > 5,0 %, при этом содержание С02 - п10 %.

4.64 Для оценки степени газогеохимической опасности насыпных грунтов, определения возможности и условий использования данной территории для строительства, а также для разработки системы мер защиты зданий от биогаза и обеспечения экологически благоприятных условий проживания населения проводятся:

различные виды поверхностных газовых съемок (шпуровая, эмиссионная), сопровождающиеся отбором проб грунтового воздуха и приземной атмосферы;

скважинные газогеохимические исследования (с послойным отбором проб грунтового воздуха, грунтов, подземных вод);

лабораторные исследования компонентного состава свободного грунтового воздуха, газовой фазы грунтов, растворенных газов и биогаза, диссипирующего в приземную атмосферу.

4.65 На основе изучения поверхностной и глубинной структуры газового поля следует проводить газогеохимическое районирование территории - выделение в грунтовом массиве зон разной степени опасности.

Экологически опасные зоны (при содержании СН4 > 1,0 % и С02 > 10 %), из которых грунты полностью удаляются с территории строительства и заменяются на газо-геохимически инертные, а также потенциально опасные зоны, в которых здания и инженерные сети обустраиваются газодренажными системами или газонепроницаемыми экранами, должны быть показаны на картах и разрезах».

Для Москвы действует «ИНСТРУКЦИЯ ПО ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИМ И ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИМ ИЗЫСКАНИЯМ В Г. МОСКВЕ», которая вообще не рассматривает состояние атмосферного воздуха, а определяет только геологическую среду. Этот документ устарел по всем параметрам и более того, он не соответствует современному уровню развития геоэкологической науки.

Главное, что в нем забыто, что «геоэкология - это наука о биотопе», т.е. обо всех средах: земле, воде и воздухе. Не следует при этом забывать, что в отличие от геоло-

1 Здесь и далее концентрации газа приведены в объемных процентах

гической среды, и даже гидросферы, атмосфера абсолютно динамична, массы воздуха не имеют границ и перемещаются с большой скоростью во всех измерениях, т.е. трансграничность атмосферы определяет трансграничность переноса результатов воздействий на ее компоненты, возникающих, в том числе и при строительстве.

Комплекс стандартов в области охраны и улучшения использования атмосферного воздуха содержит 15 государственных стандартов, посвященных терминам и определениям, классификации выбросов, правилам контроля качества воздуха, методам определения отдельных параметров воздуха, приборам. Поэтому авторы сочли необходимым на конкретных выдержках из основополагающих документов показать фактическое отсутствие нормирования изысканий для строительства в области изучения атмосферного воздуха и всей воздушной среды для целей строительства.

Какой же подход следовало бы заложить в актуализируемые в настоящее время нормативные документы по инженерным изысканиям для строительства, в части инженерно-экологических изысканий и, в частности, применительно к изучению атмосферного воздуха?

Прежде всего, следует установить, что интересует проектировщика в результатах изысканий, - это, как правило, конкретные численные значения показатели, которые можно учесть при проектировании, в конкретных расчетах. Примером может послужить тесно связанная с состоянием атмосферы погодно-климатическая обстановка в зоне проектируемого сооружения. Известно, что погода - это состояние атмосферы в данный момент времени; она характеризуется следующими энергетическими величинами: температурой воздуха, силой и направлением ветра, давлением атмосферы, облачностью, интенсивностью солнечной радиации и др. Для оценки влияния погодно-климатических условий необходимо проследить изменение температурного режима (с целью правильного выбора конструкции инженерного сооружения, кровли инженерного сооружения, правильного выбора системы отопления и т.д.); изучить ветровой режим территории строительства (с целью правильного выбора расположения инженерного сооружения, выбора типа кровли с целью правильного проектирования системы вентиляции инженерного сооружения); изучить влажностный режим территории строительства ( с целью правильного проектирования типа и вида кровли, проектирования системы сброса воды, правильного планирования системы отмостков, с целью правильного прогноза прочностного и деформационного поведения грунтов основания и фундамента инженерного сооружения и правильного прогноза степени активности процессов и явлений в районе строительства), а также исследовать геокриогенные процессы и условия на территории строительства.

Большинство природоохранных норм и правил по охране воздуха рассеяно по очень большому числу нормативно-методических документов типа методик, инструкций, руководств, методических указаний.

К основным недостаткам нормативной базы в области охраны и рационального использования атмосферного воздуха можно отнести следующее:

- природоохранные требования не отличаются комплексностью, они бессистемны, не обладают достаточной полнотой, многие требования не имеют нормативного статуса;

- законодательные положения об охране атмосферного воздуха не нашли отражения в природоохранных нормах и правилах;

- не установлен порядок разработки нормативов ПДК загрязняющих веществ и уровней вредных воздействий на атмосферу, отвечающих интересам охраны здоровья людей и охраны окружающей среды, методов их определения;

- гигиеническим нормированием охвачено не более 40% загрязняющих веществ, что практически исключает оставшиеся вещества из исходных данных для проектирования воздухоохранных мероприятий:

- недостаточно учитывается степень осреднения концентраций загрязняющих веществ по времени и характеру их комбинированного действия:

- отсутствует долгосрочное планирование потребностей практического проектирования по обеспечению нормативами ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе;

- несовершенны методы расчета рассеивания и определения фоновых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе с учетом региональных особенностей территорий;

- отсутствуют нормы и правила по ограничению воздействия нестационарных и неорганизованных источников загрязнения на атмосферный воздух;

- несовершенна действующая санитарная классификация промышленных предприятий, которая является основой для разработки планировочных мероприятий. Учитывая вышеизложенное, авторский коллектив предлагает к рассмотрению показатели и характеристики атмосферного воздуха, рекомендуемые к обязательному учету при инженерно-экологических исследованиях на территории строительства:

1. Региональная характеристика климата:

- расположение и характеристика метеостанций региона;

- климатические условия региона, его особенности, устойчивость атмосферы в течение года, трансформации ветра над поверхностью водоемов, степень изученности климата;

- температура воздуха (среднемесячная, среднегодовая), влажность воздуха, продолжительность отопительного сезона;

- ветровой режим (направление, скорость, скорость по сезонам и румбам, средняя скорость по направлениям, повторяемость штилей, максимальная и минимальная повторяемость ветра);

- повторяемость (%) и продолжительность туманов;

- осадки (количество выпадающих осадков по месяцам, мощность снежного покрова, экстремальные значения осадков, среднее количество за год);

- солнечная радиация и радиационный баланс по месяцам и за год;

- наличие приподнятых и приземных температурных инверсий, их продолжительность, повторяемость;

- возможность возникновения экстремальных атмосферных явлений: ураганов, смерчей, пыльных бурь, штилей и др.;

- фоновое загрязнение атмосферного воздуха с указанием концентраций загрязняющих веществ.

2. Источники прямого воздействия на атмосферу. а) Стационарные источники организованных выбросов:

- параметры выбросов;

- объем газовоздушной смеси, отводимой данным источником, температура, скорость истечения;

- параметры организованных выбросов (перечень загрязняющих веществ, микрозагрязнителей, а также воды, пара и др.);

- агрегатное состояние выбросов (пылевидные, аэрозоли, газообразные пары и

др.);

- характеристика летучей золы (дисперсность, плотность, электропроводимость, химический состав).

б). Стационарные источники неорганизованных выбросов в атмосферу:

- перечень источников (мазутные резервуары, золоотвалы, склад углей, пруды-накопители, градирни, брызгательные бассейны и др.);

- перечень и количественная оценка выбросов загрязняющих веществ по каждому источнику (в г/с и средний за год в т/год);

- параметры источников неорганизованных выбросов (местоположение, размеры, состав и др.).

3. Источники косвенного воздействия на атмосферу.

- максимальные приземные концентрации основных нормируемых загрязняющих веществ;

- концентрация в приземном слое воздуха микрозагрязнителей (металлы, галогены, канцерогены и др.);

- максимально разовые и годовые выбросы окиси углерода, водяных паров, тепловые выбросы в атмосферу с уходящими газами, за счет охлаждения водоемов, циркуляционной воды, через изоляцию тепловых объектов;

- распространение источников тепловых выбросов (высота, площадь, длина теплового объекта), потребление кислорода;

- распределение на поверхности почвы и в донных отложениях осажденных тяжелых фракций в зоне влияния предприятий, степень перехода газообразных выбросов в жидкое состояние и осаждение на поверхности почвы, акватории (кислотные дожди);

- значение фонового загрязнения воздуха, сопоставление фактического поля максимальных разовых концентраций веществ в атмосфере и фактических параметров выброса (по отдельным веществам), оценка полноты инвентаризации параметров источников выбросов и наблюдений за концентрациями веществ в атмосфере;

- суммарное загрязнение атмосферы от всех объектов региона.

4. Краткая характеристика орографических условий района площадки строительства с учетом местных особенностей:

- существующие фоновые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе;

- перечень источников выбросов и их расположение;

- наименования выбрасываемых загрязняющих веществ с суммирующимися вредными воздействиями;

- количественные и качественные характеристики выбросов загрязняющих веществ, в том числе аварийных выбросов;

- результаты расчетов приземных концентраций;

- местоположение расчетных точек, района расположения предприятий и сооружений, их санитарно-защитных зон, селитебной территории, зон отдыха;

- расчеты загрязнения атмосферы при неблагоприятных погодных условиях и выбросов по веществам и комбинациям веществ с суммированием вредного воздействия;

- метеорологические характеристики атмосферы, определяющие климатические условия рассеивания загрязненности в районе площадки строительства;

- повторяемость приземных и приподнятых инверсий;

- повторяемость слабых ветров и штилей, застоев, туманов, опасных скоростей ветра.

Литература

1.Потапов А.Д.Экология. М. Высшая школа.2005

2.Экология. Коллектив авторов. Под ред. А.Д.Потапова М.МГСУ.2007

3. СНиП 11.02-96 Инженерные изыскания для строительства М. Госстрой РФ.1996

4.СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства М. Госжилстрой РФ 1997

5. Инструкция по инженерно-геологическим и инженерно-экологическим изысканиям в Москве. М.Москомархитектура 2004

The literature

1. Potapov A.D.Ekologija. M.Vysshaja школа.2005

2. Ecology. Collective of authors. Under the editorship of A.D.Potapov of M.MSUCE.2007 3.SNiP 11.02-96 Engineering researches for building. M.Gosstroj's RF.1996 4.SP11-102-97 Engineering-ecological researches for building M.Goszhilstroj's of the Russian

Federation 1997

5. The instruction on engineering-geological and engineering-ecological researches in Moscow. M.Moskomarhitektura 2004

Ключевые слова: атмосфера, воздух, воздействия, загрязнения, изыскания, инженерно-экологические изыскания, строительство, нормативные документы

Keywords: atmosphere, air, influences, pollution, researches, engineering-ecological researches, building, standard documents

129337 Москва Ярославское шоссе д.26 МГСУ каф.Инженерной геологии и геоэкологии

e-mail: umu-potapov@mail.ru

Соавтор статьи: член Редакционного совета «Вестника МГСУ» проф. д.т.н. А.Д.Потапов