Охрана геологической среды

Охрана природной среды

как общечеловеческая задача

Последние десятилетия XX века ознаменовались стремительным ростом численности населения Земли (уже сейчас оно превышает 6 млрд. чел.) и его научно-технической вооруженностью. Все это создало невиданное до сего времени активное антропогенное воздействие на биосферу, масштабы антропогенных и естественных факторов влияния на среду стали сопоставимыми. В этом сбылось предсказание В.И. Вернадского, что человеческая деятельность превратилась в геологический фактор. Геологические процессы, сформировавшие нашу планету, построившие ее, создавшие геологические структуры, породы, ландшафты и внешний облик, происходят неизмеримо медленнее, чем мощная строительная деятельность последних двухсот лет, когда за считанные годы, месяцы, дни (и даже минуты: взрывом построена плотина в Медео) человек создает города как техногенные горные системы; водохранилища как техногенные моря и озера; каналы как техногенные реки; терриконы вскрышной породы как техногенные холмы; добывает руду, уголь, нефть, поднимая на поверхность как вулканы; сельскохозяйственная деятельность стала соизмеримой по масштабам с денудационными процессами, с выветриванием, с пло­щадной эрозией, но осуществляется она в тысячи раз быстрее, чем в природе на протяжении всей геологической истории.

Строительство — один из самых мощных видов производственной деятельностиXX века, превратилось в природообразующий, («средодеформирующий») фактор. Изменяемая при строительстве геологическая среда оказывает значительное влияние на протекание процессов в сложившемся круговороте вещества, энергии и информации в биосфере, часто дестабилизируя круговоротные процессы. Кроме того, повсеместное загрязнение окружающей нас среды разнообразными веществами, порой не имеющими природных аналогов и подчас совершенно чуждыми для нормального существования живых организмов, представляет серьезную опасность для нынешнего и будущего поколений человека на Земле. Налицо наличие глобального экологического кризиса, и перед биосферой дилемма довольно проста в своем решении: биосфера сможет справиться с кризисом через несколько десятков тысяч лет, но без человека и человечества, а это для нас практического смысла не имеет. Выходом из кризиса для человека является сохранение природной среды, адекватной по своим экологическим условиям для сохранения биосферы в целом, и с человечеством, в частности. Для этого необходимо решение ряда проблем, многие из которых не нашли еще даже теоретических решений: одни – технологически сложны, другие – экономически невыгодны, большинство этих проблем человеческим разумом неосознанны. Тем не менее мировым сообществом выработаны модели развития на ближайшую и отдаленную перспективу, одной из которых является «Концепция устойчивого (поддерживающего) развития», обусловлен­ная согласием, несмотря на серьезные критические возражения, подавляющего большинства государств мира в Рио-де-Жанейро в 1992 г.

Современная кризисная экологическая ситуация в своем разрешении требует экологизации многих сфер человеческой деятельности и, в частности, строительства, как чрезвычайно мощного фактора воздействия на природную среду. Необходимо учитывать, что строительство свое воздействие будет наращивать в связи с ростом общей численности населения Земли и с нарастающей урбанизацией (уже сейчас почти 60 % населения живет в городах). Кроме того, проявилась тенденция к созданию мегаполисов и промышленных зон большой территории. Строительная экспансия не обязательно связана с новыми строительством и освоением территорий, но все больше будет направлена на реконструкцию имеющихся поселений и промышленных комплексов и активное освоение подземного пространства. При этом существенно возрастают роль инженера-гео-лога и инженера-строителя, обладающего геологическими знаниями. В условиях реконструкции существующих сооружений им придется использовать уже измененную геологическую среду, а также проектировать и возводить («переделывать») здания в условиях влияния других зданий при имеющейся плотной городской застройке. При этом нарастают требования по обеспечению безопасности и надежности сооружений даже при мощных природных и техногенных чрезвычайных ситуациях, так как при росте численности населения Земли все чаще надо использовать под строительство сложные в геолого-климатическом отношении территории. Для жизни человека и работе в комфортных условиях необходимо улучшать качество зданий и сооружений. Главнейшим требованием на ближайшую перспективу остается снижение техногенного натиска на биосферу, устранение загрязнений и т. д.

С позиций инженерной геологииэто повышает требования к результатам ее исследований и в определенной мере экологизирует ее как науку.

Коэволюция инженерной геологии и геоэкологии. Рассматриваемая проблема коэволюции инженерной геологии и геоэкологии имеет вполне определенное значение, обусловленное новым этапом в развитии геологических и экологических наук.

Ставшее классическим определение Е.М. Сергеева трактует инженерную геологию как науку о рациональном использовании и охране геологической среды от вредных для человека и природы процессов и явлений. Это определение высказано более 20 лет тому назад и во многом предопределило экологизацию самой «инженерной» из всех геологических дисциплин науки. Данная экологизация сыграла роль «установки», как говорят психологи, на всё последующее развитие инженерной геологии. При этом вся предыдущая история инженерной геологии имела вполне определенные экологические корни. Даже и возникновение инженерной геологии обусловлено вполне экологическим фактором – требованиями обеспечения строителей необходимыми для расчетов фундаментов сведениями о прочности и деформируемости подстилающих грунтов. Поэтому встречающееся иногда расхожее определение инженерной геологии как геологии на службе у строителей, в общем-то, достаточно точное. Строительство, являясь чрезвычайно важным экологическим фактором, предопределило инженерную геологию как науку экологического цикла.

Главными инструментально изучаемыми объектами сначала были грунты с изменением их свойств во взаимодействии с сооружением, а затем – все более инженерно-геологические процессы. Иными словами, инженерная геология постепенно переходит от изучения объектов в статике к изучению динамических геологических систем во взаимодействии со строительными. Под «строительной системой» мы понимаем здания, сооружения и их комплексы с инфраструктурой инженерных сетей, обеспечивающих их функционирование, а также сосредоточенные в них технологии. Устойчивость строительной системы, ее надежность и безопасность для человека определяется в итоге качеством взаимодействия системы с геологической средой. Изменяемость геологической среды – это геологические процессы, которые усложняют задачи строителей и «провоцируют» свое дальнейшее развитие уже под воздействием созданной строительной системы.

Экологические аспекты взаимодействия строительства и геологической среды приводят к необходимости комплексного рассмотрения системы «сооружение – окружающая среда», что в значительной мере и предопределило формулирование экологической проблематики в геологии. Е.А. Козловский в 1989 г. назвал это новое научное направление геоэкологией. При этом функциональной единицей является «геоэкологическая система», включа: растительность, живые организмы (в т. ч. человека), геологическую среду и техногенно-хозяйственные объекты. В разработках К.И. Сычева говорится, что пред-метом геоэкологии являются знания не только о состоянии геологической среды и всех ее компонентов в отдельности, но и происходящих в них процессах.

Геоэкология как междисциплинарная наука рассматривает человека фактором развития и в то же время объект зашиты его от различных геосферных процессов. В таком контексте инженерная геология может быть представлена как наука, изучающая взаимодействия «строительных систем» с развивающейся геологической середой.

Глобальная проблема охраны природной среды затрагивает как все человечество в целом, так и все страны и народы, и может быть решена лишь коллективным разумом и при объединении усилий всех людей на Земле. Это связано с тем, что природные ресурсы планеты (атмосфера. гидросфера, флора, фауна) не могут быть разделены государственными границами; этих границ не признают и многие загрязнения.

Каждое государство, охраняя среду в своих границах, решает тем самым и глобальные проблемы. Все это позволяет приступить к целенаправленному сосредоточению средств и усилий на природоохранных мероприятиях, на экологизации человеческой деятельности, на восстановлении нарушенных экосистем, на всех направлениях, которые были приняты на Глобальном экофоруме в Рио-де-Жанейро в 1992 г. и закреплены в его заключительных документах – в «Повестке дня на XXI век».

7.8. Управление охраной природной среды.

Мониторинг и рекультивация земель

В строительном деле важнейшей задачей является прогноз возможных нарушений природной среды и выработка рекомендаций по их устранению, т. е. нужна система управления природными процессами, сопровождающими строительство.

Важнейшим управляющим инструментом является нормативно правовой механизм, регламентирующий в данном случае экологические аспекты производственной, в том числе строительной деятельности. Следует отметить, что в инженерно-геологические изыскания входит как составной элемент – обязательное выполнение требования по охране и рекультивации среды (рис. 100).

Рис. 100. Отработанный карьер, превращенный в зону отдыха

Естественно, что только нормативными актами и контролем за их исполнением проблемы не решить. К сожалению, на данный момент самый эффективный из механизмов управления – экономический, в виде достижения прибыли, «выгодности» экологической деятельности в строительстве в полной мере у нас в стране, да и за рубежом пока работает недостаточно. Это является результатом недостаточности экологического образования и воспитания.

Основы мониторинга. В последние годы деятельность человека по охране природной среды резко активизировалась. В связи с этим появился мониторинг как новая отрасль науки. Мониторинг – это система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей человека природной среды. Дополнительно к этому в практику вошел другой термин – литомониторинг, который применим к земной коре земли, иначе говоря, к геологической среде (рис. 101).

Основной целью литомониторинга является вы-явление нарушений в природной среде и ее сохранение. Система мониторинга органически вписывается в глобальный (мировой), региональные (областные) и местные (районные) уровни. В рамках государства мониторинг называют национальным. В городах создаются комитеты по охране природы.

Рис. 101. Функциональная схема инже-нерно-геологического мониторинга

Охрана земной коры складывается из трех основных проблем: охраны геологической среды; охраны почв; борьбы с инженерно-геологическими процессами.

Геологическая среда включает в себя рельеф и грунты земной коры. Строительство объектов серьезно нарушает геологическую среду. Ее также постоянно нарушает сама природа в силу глобальных процессов и явлений (землетрясения, вулканизм, речная эрозия и т.д.).

Охрана почв. Поверхностный почвенный слой земли играет важную роль в протекании жизненных процессов, являясь источником получения продуктов питания. За последнее пятидесятилетие на Земле потеряна пахотная площадь размером с полуостров Индостан, многие почвы теряют плодородие. Это во многом связано с отрицательным воздействием техногенной деятельности человека. Правовая охрана почв представляет совокупность законодательных мероприятий, направленных на эффективное и рациональное их использование, на всемерное сохранение и защиту от вредных воздействий. Перед строительством почвенный слой должен быть снят и размещен на другой территории. Строительство и эксплуатация объектов нередко приводит к возникновению инженерно-геоло-гических процессов, серьезно нарушающих целостность земной коры (оползни, обвалы, провалы земной поверхности над подземными выработками, подтопление водой объектов и т.д.). В этих случаях требуется разработка способов защиты территорий, выбор которых диктуется местными геологическими условиями и природной обстановкой (рис. 102).

Рис. 102. Функциональная схема геоинформационной системы оценки влияния строительства на геологическую среду

Рекультивация земель – это всестороннее восстановление поверхности земной коры, нарушенной в процессе техногенной деятельности человека. Рекультивация бывает в основном двух видов: горно-техническая и биологическая.

Горно-техническая рекультивация. Основная ее задача – приведение нарушенной поверхности земли в порядок. Работа начинается с планировки территории и покрытия слоем почвы (до 15 см). На базе этого создается дерновый слой, который хорошо укрепляет поверхность земли, особенно склоны рельефа. При необходимости грунтовые воды регулируются дренажами. Принимаются меры по предотвращению появления инженерно-геологических процессов, создаются устойчивые откосы, упрочняется поверхность земли от размыва и развеивания ветром.

Биологическая рекультивация предусматривает освоение территории под жилую застройку или создание зон отдыха. После планировки поверхность покрывают почвой с последующей посадкой деревьев, кустарников и посевом сельскохозяйственных культур. В местах отработанных карьеров возможно создание водоемов (см. рис. 100).

Опыт работ по рекультивации показал следующее: 1) рекультивацию нарушенной территории по планировке земли необходимо проводить в кратчайшие сроки после завершения или в период строительства объекта; 2) откосы склонов и отвалов земли следует покрывать лесом или высевать многолетние травы. Для посадки леса поверхность земли необходимо выполаживать.

Задачи строителей по охране природной среды. При производстве работ, как и при эксплуатации объектов, нарушения природной среды практически неизбежны. Задача строителей сводится к тому, чтобы всегда находить средства и технические возможности для их устранения. Для этого в проекты строительства и на период эксплуатации объектов следует закладывать природопользовательные факторы, с помощью которых можно либо не допускать, либо сводить до минимума нарушения природной среды. Природоохранные мероприятия необходимо разрабатывать на основе опыта строительства, прогноза динамики развития и изменения земной поверхности в силу природных и техногенных факторов. О выполнении этих мероприятий в период строительства должно быть указано в акте на сдачу объектов в эксплуатацию.

Строители должны относиться к охране природы, как к важнейшей своей служебной обязанности, быть организатором и руководителем всех природоохранительных работ. При проектировании следует оценивать степень будущего нарушения природы. Возмож-ны случаи, когда от строительства необходимо отказаться. Нежелательно занимать земли, пригодные для сельскою хозяйства, а целесообразно использовать непригодные или малопригодные. В период строительства необходимо особое внимание уделять сохранению почв. Грунты, образуемые при вскрытии котлованов, следует вовлекать в сферу строительства (отсыпка насыпей, планировка территорий и т. д.) и не делать отвалов. Не менее важным мероприятием по охране природы при строительстве и эксплуатации объекта является борьба с запылением воздуха, загрязнением водоемов и зеленых массивов, против усиления эрозии, отравления почв.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *