Курсовая работа (т): Радоноопасность в Санкт-Петербурге

Отложения Анцилового озера в пределах города представлены мелкозернистыми песками, супесями, реже глинами с прослоями торфа и алеврита. Мощность осадков достигает 6-9 м. В пределах дна акватории они представлены серыми или буровато-серыми глинами и алевроглинами. Их отличительной особенностью является присутствие стяжений аутигенных сульфидов (гидротроилит). В кровле анциловых отложений иногда встречается слой голубых глин, обогащенных биоморфными микроконкрециями пирита. Максимальная вскрытая мощность в пределах акватории составляет немногим более 3 м, но преимущественно не превышает 1.0-1.5 метра.

Отложения Литоринового моря распространены на дне Финского залива и вдоль берегов, в Приневской и Лахтинской котловинах, в приустьевой зоне р. Невы. В континентальной части они слагают ряд террас, хорошо выраженных в рельефе. В пределах городских территорий литориновые отложения достигают мощности 13.6 м и представлены гумусированными голубоватыми и серыми песками, супесями и суглинками, местами с включениями вивианита и с выдержанным по простиранию прослоем торфа в середине толщи. К отложениям литоринового моря относятся и гиттиевые глины, которые образуют залежь лечебных грязей месторождения «Сестрорецкий курорт», являющихся единственным в России образованием подобного рода.

В акватории Финского залива литориновые отложения представлены волновыми и бассейновыми отложениями. Осадки волнового генезиса развиты на мелководье Курортного района, а также локально к юго-западу от о-ва Котлин, где формируют Ломоносовскую и Лондонскую отмели, сложенные песками от крупно- среднезернистых до мелкозернистых. Бассейновые отложения, которые могут быть отнесены к нерасчлененным литориновой и лимниевой пачкам (глинисто-алевритовые и алевроглинистые илы с большим количеством органики и растительного детрита), слагают морское дно к северу от о-ва Котлин.

Осадки лимниевой стадии развития Балтики образовались в условиях понижения уровня моря. Они распространены на дне Финского залива вдоль его современных берегов. Мощность отложений колеблется от 0.5 до 3.6 м. Эти осадки представлены в основном волновыми песками современного подводного берегового склона и пляжа. К отложениям лимниевой стадии могут быть также отнесены глинисто-алевритовые и алевроглинистые илы наиболее глубоких частей Невской губы.

Аллювиальные осадки пользуются ограниченным распространением и существуют, в основном, в виде руслового аллювия. Мощность их обычно не превышает 2-3 м. Пойменный аллювий встречается только на реке Неве. Аллювий очень изменчив по составу: от гравийно-галечного материала до супесей и суглинков.

Биогенные отложения, формирующиеся в условиях болот, прежде широко развитые на территории города, в настоящее время встречаются локально в незастроенных районах на окраине города. Среди болот преобладают смешанные и верховые. Сложены биогенные отложения торфом, зале гающим на образованиях различного генезиса и возраста. Мощность торфа колеблется от 0.5 до 8.0 м.

Эоловые отложения локально развиты на северном побережье Финского залива, иногда образуя дюны высотой до 10-15 м. Дюны сложены однородными мелкозернистыми полевошпатово- кварцевыми желтыми и желтосерыми песками.

Техногенные образования в черте города имеют широкое распространение. Это насыпные грунты, смесь отходов промышленного и строительного производства, бытовых отбросов (свалки), шоссейные и железнодорожные насыпи, а также отсыпаемые и намывные грунты. Мощности их разнообразны, от 1-2 до 7-8 м. В пределах дна акватории к техногенным относятся отложения грунтовых свалок, расположенных в восточной части залива и в Невской губе. Эти свалки образованы за счет грунтов, выбранных с морского дна при дноуглубительных работах в пределах, как старых фарватеров, так и при прокладке новых. Перемещаемый грунт может быть представлен широким спектром отложений - от морены до современных илов. На морском дне они обычно подвержены интенсивному размыву. Мощность этих образований в акватории изменчива и достигает 10 м.

Озерные отложения в пределах суши распространены довольно широко, особенно на севере района в современных озерах. Они представлены песками, глинами и илами. Мощность отложений достигает 3 м.

Тектоника

Как и поверхность кристаллического фундамента, покров дочетвертичных осадочных пород характеризуется общим пологим погружением слоев (2,5-3 м/км) в юго-восточном направлении (ЮВ 155-170°). На этом фоне выделяется несколько малоамплитудных (не более 30 м) валообразных и куполовидных поднятий, местами осложненных такими же малоамплитудными дизъюнктивными нарушениями.

Все они выражены также в породах фундамента. Наиболее крупной и хорошо изученной тектонической структурой является Гатчинско-Павловское поднятие общего СВ направления, протяженностью до 40 км и шириной в среднем 4-5 км. Его продолжением в С-СВ направлении можно считать зону из трех куполовидных поднятий - Колпинского, Правобережного и Озерецкого. Их размеры в плане не превышают 9х3 км, при крутизне крыльев не более 1°. Существование аналогичных структур предполагается еще в нескольких местах - у пос. Сертолово, в приустьевой части р. Нева и у г. Всеволожск.

В Санкт-Петербурге выделяют разрывные тектонические нарушения в породах фундамента и осадочного чехла, общего севера-западного и субмеридионального простирания, к ним же приурочены доледниковые эрозионные врезы. Именно эти, глубоко врезанные в кембро-ордовикскую толщу древние долины представляют главную опасность при проходке и эксплуатации трасс метрополитена.

По фиксируемым деформациям береговых линий послеледниковых озерных и морских бассейнов, характеристике продольных профилей рек и по данным аэрокосмических материалов можно судить о возрастании общей величины поздне- и послеледникового поднятия территории до 4-5 м в общем северо-западном направлении, а также о возможности наличия молодых поднятий и опусканий земной поверхности той же амплитуды.

Интенсивность современных вертикальных движений в регионе характеризуется среднегодовыми амплитудами от +0,5 до -2,5 мм, причем участки наибольшего прогибания приурочены к району наиболее густой застройки. Следовательно, такие проявления могут иметь не тектоническую природу, а являться отражением различий в свойствах грунтов.

Необходимо подчеркнуть, что разломы и зоны густой трещиноватости в толщах пород могут служить проводниками эманаций радона на поверхность.

1.3 Гидрогеологические условия

Территория Санкт-Петербурга расположена в северо-западной части Московского артезианского бассейна. Водоносность кристаллического фундамента связана главным образом с корой выветривания и зоной экзогенной трещиноватости, но наиболее интенсивно обводнены тектонические трещины. Практическое использование трещинно-жилых вод фундамента ограничивается севером Карельского перешейка на обнаженной части Балтийского щита.

Гидрогеологический разрез осадочного чехла начинается с высоконапорного гдовского водоносного горизонта. В Курортной зоне Санкт-Петербурга, севернее г. Сестрорецк, этот горизонт содержит пресные воды, которые интенсивно используются для водоснабжения. Южнее Сестрорецка с погружением слоёв и, соответственно, повышением минерализации подземных вод они приобретают бальнеологическое значение. На базе хлоридных натриевых вод с минерализацией до 5 г/л функционируют водолечебницы в гг. Петродворец и Сестрорецк. Основной водоотбор из гдовского горизонта в черте Санкт-Петербурга связан с техническим водоснабжением. Постоянство температуры и практическая стерильность делают её незаменимой в ряде технологических процессов. Многолетняя интенсивная эксплуатация подземных вод гдовского горизонта в Санкт-Петербурге привела к падению их уровня и образованию так называемой депрессионной воронки радиусом до 60-70 м.

Северное крыло депрессии осложнено местными воронками, формирующимися на скважинных водозаборах Курортной зоны. В южной части Санкт-Петербурга между мощными водоупорными толщами глин котлинского горизонта и сиверской свиты залегает напорный водоносный горизонт, приуроченный к песчано-алеврито-глинистым породам ломоносовской свиты нижнего кембрия. Мощность водоносного горизонта 10-15 м. Пресные воды сосредоточены лишь в краевой его части, водообильность пород низкая. К югу от Балтийско-Ладожского уступа развиты ещё два водоносных горизонта: первый - в песках и песчаниках кембрий-ордовикской толщи, второй - в закарстованных карбонатных породах ордовика. Оба горизонта содержат пресные напорные воды питьевого качества. Разгрузка водоносных горизонтов происходит вдоль уступа в виде многочисленных источников и пластовых выходов, которые дают начало поверхностным водотокам, в том числе рекам Ижора, Славянка, Дудергофка, Стрелка, Шингарка.

Сток последней каптирован водоводом и используется для питания фонтанов Петродворца. Воды кембро-ордовикского горизонта находят ограниченное применение лишь в краевой части Ижорского плато, где более водообильная вышележащая карбонатная толща в значительной мере сдренирована. Трещинно-карстовые воды ордовикских известняков широко используются для водоснабжения. Крупные источники подземных вод в краевой части Ижорского плато были каптированы ещё в начале 19 века. Дебиты наиболее крупных каптажей достигают 30-50 тыс. м³/сут. В районе поселка Ропша и Лопухинка родниковые воды используются для заполнения проточных прудов, в которых осуществляется промысловое разведение форели.

Главные коллекторы подземных вод четвертичной толщи - песчаные межморенные слои. Подземные воды - напорные, пресные, с повышенным содержанием железа. Подаче воды предшествует её обезжелезивание на аэрационных установках. В бассейне реки Охта к верхнему межморенному горизонту приурочено Полюстровское месторождение железистых минеральных вод, известных ещё в начале 18 века. На базе месторождения функционирует завод лечебно-столовых вод. Содержание железа в полюстровской воде достигает 40-60 мг/л. Напорные воды межморенных отложений серьезно осложняют освоение подземного пространства городской территории при проходке тоннелей, рытье котлованов и пр. В восточных окрестностях Санкт-Петербурга межморенные горизонты, обогащенные органическими соединениями, нередко обнаруживают газоносность, связанную с разложением органических соединений. Состав газов азотно-метановый.

Грунтовые воды, развитые в верхних горизонтах четвертичного покрова, на территории Санкт-Петербурга испытывают наибольшее и разностороннее техногенное воздействие, выражающееся в загрязнении и нарушении их естественного режима. Как правило, городская застройка ведет к подъему уровня грунтовых вод и подтоплению отдельных территорий, что вызывает необходимость применения дренажа. Загрязнение грунтовых вод проявляется, прежде всего, в увеличении содержания сульфатов. Изучение режима подземных вод в Санкт-Петербурге осуществляется по густой сети наблюдательных скважин. Результаты наблюдений служат важным опорным материалом для решения задач рационального использования подземных вод, предупреждения их негативного влияния на народно-хозяйственные объекты и прогнозирования последствий техногенного воздействия на подземную гидросферу.

2. Радон, его свойства и воздействие на организм человека

Радо́н - элемент <#"819980.files/image002.gif">

Рис. 2. Схема попадания радона в жилые помещения.

2.3 Влияние радона на организм человека

Радон вносит весьма существенный вклад в среднюю ежегодную дозу облучения людей. На долю радона и радиоактивных продуктов его распада приходится 50 % индивидуальной эффективной дозы облучения человека. При этом большую часть дозы человек получает от радионуклидов, попадающих в его организм вместе с вдыхаемым воздухом.

Во многих странах радон является второй по значимости причиной развития рака легких после курения. Доля случаев рака легких, вызванных радоном, оценивается от 3% до 14%. Значительные последствия для здоровья наблюдаются среди работников урановых рудников, подвергающихся воздействию радона в высоких концентрациях. Однако исследования, проведенные в Европе, Северной Америке и Китае, подтвердили, что низкие уровни концентрации радона, такие как уровни в домах, также представляют риски для здоровья и в значительной мере способствуют заболеваемости раком легких во всем мире.

При возрастании концентрации радона на 100 Бк/м3 риск развития рака легких увеличивается на 16%. Соотношение доза-ответ является линейным, то есть риск развития рака легких возрастает прямо пропорционально возрастанию воздействия радона. Вероятность того, что радон приведет к развитию рака легких у курильщиков, гораздо выше.

Имеются данные о том, что радоновое облучение увеличивает риск рака желудка, мочевого пузыря, прямой кишки, кожи, а также данные о негативном влиянии этого облучения на костный мозг, сердечнососудистую систему, печень, щитовидную железу, гонады. Не исключается возможность отдаленных генетических последствий радонового облучения. Однако все эффекты радона, по крайней мере, на порядок менее вероятны, чем рак легкого.

географический геологический радон опасность

3. Радоновая опасность в Санкт-Петербурге

Экологическая обстановка по концентрации радона в Санкт-Петербурге не самая лучшая. Существование радоновой опасности на территории города объясняется многими причинами, такими как:

Ø как уже было выше сказано, Санкт-Петербург находится в районе геологических разломов, образовавшихся в результате контакта Балтийского щита и Русской платформы, именно в местах этих разломов концентрация радона может превышать допустимые нормы;

Ø в южных районах города (Красносельский, Пушкинский, Гатчинский) в непосредственной близости от земной поверхности располагаются диктионемовые сланцы;

Ø многие архитектурные строения Санкт-Петербурга (набережные, цоколи зданий Адмиралтейства, Генерального штаба, Сената и Синода, первый этаж Мраморного дворца, Александровская колонна, колонны Исаакиевского собора и др.) выполнены из гранитов рапакиви, имеющих достаточно высокое содержание урана и тория, продуктом распада которых является радон;

Ø радон содержится в материалах, использующихся при строительстве жилых зданий (кирпич, щебень, гипрок, бетон и т.д.);

Ø Радон тяжелее воздуха и поэтому скапливается в подвальных помещениях, на нижних этажах зданий.

Более 6% территории города (8532 га) потенциально радоноопасна. Карта прогнозной радоноопасности территории Санкт-Петербурга представлена на рисунке 3.

Из нее видно, что проблема радоновой опасности актуальна для южных районов города (Красносельский и Пушкинский), где на поверхность выходят или располагаются в непосредственной близости от земной поверхности диктионемовые сланцы - горные породы с содержанием урана выше фонового в 10-100 раз. На начало 2009 года в Санкт-Петербурге 9656 строений находятся на территории с возможным выделением радона. Наибольший процент радоноопасной территории в Красносельском районе - 29% (2469 га), в Пушкинском районе - 25% территории (6063 га).

Рис.3. Карта прогнозной радоноопасности по данным ФГУП РГЭЦ «Урангео».

Ø улучшение вентиляции дома;

Ø предотвращение проникновения радона в жилые комнаты;

Ø установка системы для удаления радона в подвальных помещениях;

Ø герметизация полов и стен;

Ø установка систем с положительным давлением.

В 2008 году в Санкт-Петербурге обеспечено проведение радиационного контроля всех вновь построенных и реконструируемых жилых и общественных зданий. При выявлении повышенных уровней содержания радона в воздухе помещений вновь построенных зданий, принимались меры по их проведению в соответствие с требованиями Норм радиационной безопасности (НРБ-99).