Инженерно-экологические изыскания: 3 этапа и 3 важных момента

Инженерно-экологические изыскания необходимы для обоснования проектной документации для строительства. Подготовка отчета об оценке окружающей среды состоит из нескольких этапов. В ходе работ специалисты исследуют на участке шумы, грунт, наличие вредных веществ в воздухе и прочее.

Существует масса примеров, когда инженерно-экологические изыскания сэкономили. Был случай, когда в земле на площадке на глубине 1 м специалисты обнаружили следы нефтепродуктов. Заказчик решил снять пласт грунта и завести новый. Да, это дополнительные расходы, но сколько бы он заплатил, если по окончанию стройки оказалось, что новое здание непригодно для жилья или производства?

Задачи инженерно-экологических изысканий

Инженерно-экологические изыскания осуществляют для того, чтобы оценить текущее состояние окружающей среды и спрогнозировать её вероятные изменения, спровоцированные техногенной нагрузкой. Это необходимо, чтобы экологически обосновать строительство или другую хозяйственную деятельность; обеспечить безопасность зданий, построек или территории; снизить, предотвратить или устранить вредные воздействия на природную среду.

Задача любого инженерно-экологического изыскания – получить в достаточном количестве необходимые данные о том, каково нынешнее состояние того или этого элемента окружающей среды в рассматриваемой местности, чтобы экологически обосновать проектную документацию. Масштабы и конкретные разновидности изысканий, места, где будут браться пробы, и участки, которые подвергнутся рекогносцировочному обследованию, определяются исходя из положений СП 11-102-97 "Инженерно-экологические изыскания для строительства" и других актуальных нормативных документов.

На основе результатов исследований составляется раздел “Перечень мероприятий по охране окружающей среды” на время строительства и дальнейшей эксплуатации сооружения, делаются выводы о вероятном воздействии постройки на природную среду и условия жизни людей.

Грамотно проведя работу в области инженерно-экологических изысканий, можно успешно минимизировать возможные риски экологического ущерба для среды. Это довод в пользу привлечения профессионалов к подобным работам.

3 этапа проведения инженерно-экологических изысканий

• Подготовительный

На первом этапе проведения инженерно-экологических изысканий необходимо, во-первых, составить программу исследования, во-вторых, подготовиться к полевым работам, в-третьих, собрать и проанализировать всю доступную информацию о состоянии природы района, где планируется возводить объект. Для этого используют справочно-информационные, архивные и проектные материалы (последние предоставляет заказчик). Изыскателей интересуют сведения о:

• ООПТ (особо охраняемых природных территориях) различного значения: от федерального до местного;
• том, имеются ли на данном участке объекты культурного значения (входящие в соответствующий государственный реестр культурных и исторических памятников), объекты культурного наследия или объекты, обладающих признаками такового, а также их защитных и охраняемых зон;
• туристско-рекреационных зонах в данной местности;
• расположении водоохранных зон водоёмов;
• местах пролегания прибрежных защитных полос водоёмов;
• береговых полосах этих водоёмов;
• их рыбоохранных зонах;
• расположении защитных лесов, если таковые имеются;
• зонах санитарной охраны водных источников (поставляющих как питьевую воду, так и воду для бытовых и хозяйственных нужд);
• наличии поблизости мест, где были захоронены останки животных (биотермические ямы, скотомогильники и т. п.);
• наличии рядом свалок и полигонов, куда свозят промышленные и твёрдые коммунальные отходы;
• залегании полезных ископаемых в недрах исследуемого участка;
• флоре и фауне местности (наличии редких охраняемых видов, включённых в Красную книгу);
• социальном и экономическом положении региона;
• загрязнённости воздуха на территории (фоновые концентрации веществ);
• общих климатических характеристиках места изысканий (их черпают из архивов и отчётов по гидрометеорологическим и инженерным изысканиям).

• Полевой и лабораторный

1. Рекогносцировочное обследование.

Оно заключается в обходе участка, отведённого под застройку, с целью выявить и нанести на карту свалки, промышленные предприятия, видимые признаки загрязнения. Маршрут при рекогносцировке не может быть короче одного километра. Число и местоположение наблюдательных пунктов выбирают уже в ходе полевых работ исходя из реальных техногенных и природных характеристик обследуемой и прилегающей территории. На этом этапе выполнения инженерно-экологических изысканий покомпонентно описывают ландшафт, природные условия среды, признаки и причины загрязнений, наземные экосистемы.

Это интересно!

“Отчет по инженерным изысканиям в строительстве”

Подробнее

2. Изучение радиационно-экологической обстановки.

Основанием для включения этого вида работ в инженерно-экологические исследования являются требования, зафиксированные в следующих нормативных актах:

• СанПиНе 2.6.1.2529-09 “Нормы радиационной безопасности” (НРБ-99/2009);
• ОСПОРБ-99/2010 (Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности);
• МУ 2.6.1.2398-08 “Ионизирующее излучение, радиационная безопасность. Радиационный контроль и санитарно-эпидемиологическая оценка земельных участков под строительство жилых домов, зданий и сооружений общественного и производственного назначения в части обеспечения радиационной безопасности. Методические указания”.

Радиационную обстановку изучают следующим образом:

• проводят поисковую гамма-съёмку по прямолинейным профилям;
• замеряют в контрольных точках уровни внешнего гамма-излучения;
• делают замеры следующих радионуклидных показателей почвы: Аэфф, калий-40 (К), радий-226 (Ra), цезий-137 (Cs), торий-232 (Th).

Эти исследования проводятся, чтобы собрать фактический материал и оценить радиационную обстановку на территории.

При пешеходных гамма-поисках используют поисковый гамма-радиометр (СРП-97 и т. п.), обладающий функцией прослушивания в телефоне частоты импульсов. Фиксируются замеры по прямолинейным профилям, удалённость которых друг от друга ограничена контуром обследуемого участка и определяется масштабом работ. Мощности амбиентных доз в контрольных точках замеряют дозиметрами только на открытой местности, причём прибор должен находиться на метровой высоте над поверхностью.

В ходе инженерно-экологических изысканий измеряют радионуклидный состав и удельную активность радионуклидов при помощи гамма-спектрометров, способных определять удельную активность 226Ra, 228Th, 137Cs на уровне до 10 Бк/кг и 40К – 100 Бк/кг с общей неопределённостью, не превышающей 40 % при показателе доверительной вероятности равной 0,95.

Суть данного метода в изготовлении счётного образца установленной массы из материала отобранной пробы таким образом, чтобы сохранить у образца радионуклидный состав и уровни удельной активности, соответствующие этим характеристикам исходного материала.

Затем удельную активность радионуклида в полученном образце оценивают, применяя лабораторные спектрометры типа МКС-АТ6101Д. Прибор должен быть заранее откалиброван по эталонным мерам удельной активности.

Нужные параметры – активность, удельная активность и случайная погрешность – автоматически вычисляются, не требуя участия специалистов, в соответствии с алгоритмом программы ASW. В качестве исходных данных для расчётов берутся спектры счётного образца и коэффициенты чувствительности, измеренные в процессе калибровки спектрометра.

Чтобы получить точные данные на этом этапе сбора материалов для инженерно-экологических изысканий, необходимо применять аппаратуру, снабжённую всеми необходимыми паспортами и регулярно проходящую поверки.

3. Геоэкологическое исследование почвогрунтов.

Почвогрунты на месте строительства или реконструкции объекта необходимо опробовать. Это требование отражено в нескольких нормативных актах:

• ГОСТе 17.4.4.02-2017 “Охрана природы (ССОП). Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа”.
• ГОСТе 17.4.3.01-2017 “Охрана природы (ССОП). Почвы. Общие требования к отбору проб”.
• СанПиНе 2.1.7.1287-03 “Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы”.

В пункте 4.7 вышеупомянутого СанПиНа указано, что при проектировании объекта капитального строительства должно быть проведено послойное обследование почвы до предельной глубины использования территории.

Для этого в процессе разработки инженерно-технических изысканий проводятся следующие виды полевых работ:

• Отбираются образцы почв с глубины до 20 см для последующего химического анализа по нефтепродуктам, бенз(а)пирену, полуметаллам и тяжёлым металлам (Hg, Pb, As, Cd, Zn, Ni, Cu), солевому pH (водородному показателю).
• С той же глубины берут пробы почвогрунтов для анализа по показателям ПБХ.
• Послойно собирают пробы почв из геологических скважин из поверхностных (глубина 20-100 см) и более глубоких (1-2 м) слоёв. Их подвергают химическому анализу по показателям, перечисленным в пункте 1.
• С глубины до 20 см извлекают сводную пробу почвы для токсикологического анализа. К ней применяют два и более тест-объекта из различных групп живых организмов – бактерий и водорослей и цериодафний, инфузорий и дафний и т. д.
• Берут образец почвогрунта для изучения его гранулометрического состава (для частиц мельче 0,1 сс), гумуса, общего азота, обменных калия, натрия, кальция и магния, подвижного фосфора, рН водной вытяжки.
• Из поверхностных слоёв земли (до 5 см и 5-20 см) отбирают пробы для бактериологического анализа. Исследователей интересуют индексы энтерококков и БГПП, наличие патогенных бактерий, включая сальмонеллы.
• Образец почвогрунта с глубин до 5 см и 5-10 см подвергают санитарно-паразитологическому анализу с целью обнаружения в нём цист простейших микроорганизмов, вызывающих кишечные инфекции, а также личинок и яиц гельминтов.

На данном этапе инженерно-экологических изысканий пробы почв собирают с пробных площадок на глубине до 20 см, используя для этого шпатель (это так называемый метод конверта). Из них затем формируется объединённая проба для последующего анализа по различным химическим показателям.

Каждая отбираемая проба весит по 1 кг. Нельзя использовать металлические буры и шпатели, это может привести к вторичному загрязнению исследуемого материала.

Что касается бактериологического анализа, то объединённая проба для него меньше (её масса всего 200 г). Она формируется из трёх отдельных проб, взятых из трёх точек пробной площадки – из слоёв почвы на глубине до 5 см и 5-20 см. Чтобы не допустить вторичного загрязнения образцов, необходимо строго соблюдать условия асептики: использовать только стерильную тару и инструменты, перемешивать материал на стерильной поверхности.

Гельминтологический анализ осуществляется над одной объединённой пробой весом 200 г. Она складывается из 10 20-граммовых точечных проб из разных слоёв грунта с глубин до 5 см и 5-10 см. Важно отправить образцы на анализ сразу же, как только они были взяты с площадки.

Вторичное загрязнение угрожает почвенным пробам на протяжении транспортировки и всего срока их хранения при инженерно-экологических изысканиях. Требования асептики и неиспользования металлических предметов остаются актуальными всё это время.

По результатам опробования составляют акты отбора проб. Их последующим анализом занимаются аккредитованные лаборатории, методики которых успешно прошли метрологическую аттестацию.

4. Исследование атмосферного воздуха.

Проект инженерно-экологических изысканий включает в себя санитарно-химический анализ воздуха на территории, отданной под застройку или реконструкцию. Учёных интересует концентрация в атмосферном воздухе оксида и диоксида азота, оксида углерода, диоксида серы и взвешенных веществ. Эти показатели сопоставляют с фоновыми, чтобы выяснить, не превышают ли они предельно допустимые значения. Перед тем как переходить к обследованию воздуха, из Управления гидрометеорологической службы запрашивают справку о фоновом содержании этих веществ.

Чтобы правильно замерить приземную концентрацию примесей и соединений, пробы берут на высоте порядка 1,5-3,5 м над землёй.

Это интересно!

“Виды инженерной подготовки строительства: разбираемся в работах и назначении”

Подробнее

Для обследования используют только приборы с паспортами, регулярно подвергающиеся поверкам с помощью методик, имеющих метрологическую аттестацию.

Процесс забора проб и их оценка регламентируются следующими нормативными актами:

• СанПиНом 2.1.6.1032-01 “Атмосферный воздух и воздух закрытых помещений, санитарная охрана воздуха. Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населённых мест. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы”.
• ГН 2.1.6.2309-07 “Атмосферный воздух и воздух закрытых помещений, санитарная охрана воздуха. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Гигиенические нормативы” (с Дополнениями №№ 1-9).
• Руководством по контролю загрязнений атмосферы (РД 52.04.186-89).
• ГОСТом 17.2.3.01-86 “Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов”.

5. Исследование шума и прочих физических показателей.

Уровень шума замеряют специальным прибором – шумометром-виброметром. Во время исследований его следует оберегать от влияния электромагнитных полей, вибрации, радиации и т. д., это может исказить результаты исследования и увеличить цену инженерно-экологических изысканий для строительства.

Измерительный микрофон направляют в сторону главного источника звука и ставят на расстояние не менее полуметра от оператора, который делает замеры.

Напряжённость электромагнитного поля промышленной частоты 50 Гц делают на высоте 0,5-2 м от земли.

Шумометром-виброметром измеряют и показатель вибрации. Исследователей в данном случае интересует значение виброускорения. Замеры уровней вибрации производят по осям системы координат.

Исследования вибрации и шума можно проводить только в тех метеорологических условиях, которые соответствуют рабочим значениям измерительных приборов.

Замеры и последующую оценку физических показателей выполняют в соответствии с:

• СН 2.2.4/2.1.8.562-96 “Физические факторы производственной среды. Физические факторы окружающей природной среды. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. Санитарные нормы”.
• ГОСТом 23337-2014 “Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий”.
• МУКом 4.3.2194-07 “Контроль уровня шума на территории жилой застройки, в жилых и общественных зданиях и помещениях”.
• МУКом 4.3.2491-09. “Методы контроля. Физические факторы. Гигиеническая оценка электрических и магнитных полей промышленной частоты (50 Гц) в производственных условиях”.
• СанПиНом 2.1.2.2645-10 “Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы»”.
• ГН 2.1.8/2.2.4.2262-07 “Физические факторы окружающей природной среды. Физические факторы производственной среды. Предельно допустимые уровни магнитных полей частотой 50 Гц в помещениях жилых, общественных зданий и на селитебных территориях. Гигиенический норматив”.
• СН 2.2.4/2.1.8.566-96 “Физические факторы производственной среды. Физические факторы окружающей природной среды. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. Санитарные нормы”.
• ГОСТом 31191.1-2004 “Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка воздействия на человека. Общие требования”.
• ГОСТом 31191.2-2005 “Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка воздействия на человека. Вибрация внутри зданий”.

6. Обработка материалов и составление отчёта.

Итогом любых инженерно-экологических изысканий является технический отчёт. Он состоит из текстовой части и приложений – текстовых и графических.

Текстовые приложения включают в себя:

• копию технического задания на инженерно-экологические изыскания;
• копию программы изысканий;
• копии документов лабораторий, их допусков, аттестатов аккредитации;
• копии свидетельств о поверке измерительного оборудования;
• копии актов отбора образцов;
• копии протоколов исследований и измерений.

Графические приложения – это:

• карта-схема фактических материалов;
• карта, отражающая текущее экологическое состояние участка.

Здесь всё зависит от специфики территории. На карту могут быть нанесены охранные зоны водных объектов и источников питьевой воды, границы охраняемых природных зон и культурных объектов, санитарно-защитные зоны промышленных производств и инфраструктуры и т. д.

3 важных момента инженерно-экологических изысканий

1. Радон и защита от него

Радиоактивный природный газ радон попадает в здание различными путями:

• выделяется из материалов ограждений;
• просачивается в местах швов и стыков ограждающих строительных конструкций;
• просачивается через трещины, полости в них;
• проникает через тоннели, по которым проложены инженерные коммуникации.

В нормативных документах нет утвержденных методов защиты от радона. На практике применяют два способа: во-первых, герметизируют ограждающие конструкции (чтобы исключить просачивание опасного грунтового газа в дом), во-вторых, организуют вентиляцию пространств между почвой и помещениями. С помощью вентиляции невозможно полностью убрать весь газ, но его концентрация в местах стыка здания и грунта ощутимо снижается. Чтобы не пропустить радон в жилые комнаты, строительные конструкции тщательно газоизолируют (при этом одновременно проводят гидроизоляцию подземных и цокольных помещений, ведь гидроизолирующие материалы неплохо защищают и от газа).

МГСН 2.02-97 уже лишились юридической силы, но остались актуальными. Согласно этим нормам, противорадоновые системы защиты бывают двух типов – активные и пассивные. Последним не требуется никакого обслуживания, и их не надо обеспечивать энергией. Активная противорадоновая защита – это уже упомянутая вентиляция, для которой нужна энергия. Подходящий вариант защиты выбирает проектировщик, опираясь на технические характеристики будущего объекта и отчёт по инженерно-экологическим изысканиям (особенно в том, что касается геологических условий местности). Эффективно решить проблему с радоном и обеспечить надёжную защиту от него можно только по итогам анализа результатов изысканий. Если пренебречь этим этапом строительства, то сооружение будет угрожать здоровью людей, а это уже влечёт за собой огромные финансовые потери из-за того, что здание просто невозможно будет ввести в эксплуатацию.

2. Шум

Шум сильно досаждает жителям крупных городов. Эту проблему нельзя не учитывать, разрабатывая проекты транспортной инфраструктуры. Если возведение таких объектов повысит уровень шума, то следует закладывать в бюджет расходы на дополнительные меры шумоизоляции.

Самое популярное решение – это установка шумозащитных экранов. Чтобы точно определить их число и месторасположение, необходимы предварительные инженерно-экологические изыскания с замером уровней шума. Если данные в отчёте об изысканиях будут неточны или сфальсифицированы, то объект могут попросту не допустить до эксплуатации. И даже если инженерно-экологические изыскания и экспертиза пройдут удачно и сооружение будет построено, застройщика впоследствии могут обязать демонтировать его за собственные деньги.

3. Пожаро- и взрывоопасность

Немаловажная часть любого инженерно-экологического изыскания перед строительством объекта – это газогеохимические исследования. Они призваны выявить все факторы, повышающие вероятность взрыва и пожароопасность здания или сооружения. Печальный пример пренебрежения этими исследованиями в ходе инженерно-экологических изысканий – это ЧС в Волоколамске, прогремевшее на всю Россию. На мусорном полигоне не были проведены необходимые мероприятия по защите и не были внедрены соответствующие системы, поскольку изыскания проводились весьма халатно.

Результаты газогеохимических исследований дают ответы на следующие вопросы: как рационально использовать территорию участка; нужно ли удалять, частично или целиком, опасные грунты и заменять их безопасными (инертными к газу); как можно использовать грунты, вывозимые с территории ходе строительства; какие меры по биогазовой защите домов следует предпринять.

Если на участке под застройку есть почвогрунты, в которых может вырабатываться и накапливаться опасный биогаз, то их газогеохимическое исследование строго обязательно! К таковым грунтам относятся, например, техногенные, органические и органоминеральные, с содержанием строительных и бытовых отходов или сточных вод, поля орошения, почвы на глубине 2-2,5 м под свалками ТБО.

Пример, показывающий важность инженерно-экологических изысканий

Если сведения о химическом составе почвы были собраны неправильно, то невозможно будет разработать и выполнить эффективный проект рекультивации. Из-за этого придётся дополнительно тратить деньги инвестора, чтобы благоустраивать территорию повторно уже с применением более дорогих методов замены грунта. А ведь всего этого можно избежать, если результаты инженерно-экологических изысканий будут качественными.

Пример из жизни – строительство пожарного депо на территории столичной промзоны “Северянин”. Участок площадью около гектара был в 50-х годах застроен железными гаражами, общее число которых составляло 450. Большинство этих гаражей числилось в Росреестре, и на них было оформлено право собственности.

На этом участке проводились инженерно-экологические изыскания состава почвы как часть цикла по проектированию строительства. Изыскатели обнаружили, что поверхностный метровый слой почвы является насыпным, и, что хуже всего, он загрязнён нефтепродуктами.

Проект включал в себя удаление этого слоя грунта, его вывод и утилизацию в соответствии со всеми действующими правилами. Это, естественно, повысило сметную стоимость строительства, но удорожание было ожидаемым и базировалось на результатах исследований. Если бы они не производились, пришлось бы потратить значительно больше средств, чтобы устранить все нарушения уже после того, как объект был возведён и сдан.

Этот пример показывает важность инженерно-экологических изысканий, цену ошибок в них и их обязательность при планировании бюджета любого строительства.