Радоноопасность в Санкт-Петербурге
Оглавление
Введение
1. Природные условия
района исследования
1.1 Физико-географический
очерк
1.2 Геологическое строение
1.3 Гидрогеологические
условия
2. Радон, его свойства и
воздействие на организм человека
2.1 Нахождение в природе
2.2 Геология радона
2.3 Влияние радона на
организм человека
3. Радоновая опасность в
Санкт-Петербурге
Заключение
Введение
Около 70% суммарной дозы от всех источников радиации образуется за счет
действия природных источников. В их числе наиболее значимым источником является
радон и его дочерние продукты распада, создающие более половины дозы от всех
природных источников. Проблема радоноопасности особенно актуальна для
Санкт-Петербурга и Ленинградской области в связи с особенностями геологического
строения территории. Здесь, как следует из литературных данных, концентрация
радона в воздухе жилых домов, особенно одноэтажных, часто превышает уровень
предельно допустимых концентраций.
Цель работы - исследование геологических факторов, определяющих
радоноопасность населенных пунктов на примере Санкт-Петербурга и Ленинградской
области.
Основными задачами для решения поставленной цели являлись:
· изучение основных свойств радона;
· оценка воздействия радона на организм человека;
· изучение геологических факторов, определяющих радоноопасность территорий;
· анализ радоноопасности в Санкт-Петербурге;
· изучение мероприятий по уменьшению концентрации радона.
Основой для написания курсовой работы стали литературные источники:
интернет ресурсы, статьи, лекции, учебники, атласы.
1. Природные условия района исследования
.1 Физико-географический очерк
Административное и географическое
положение
В административном отношении Санкт-Петербург является самостоятельным
субъектом Российской Федерации в составе Северо-Западного федерального округа.
Одновременно это центр Ленинградской области.
Санкт-Петербург принадлежит к числу крупнейших российских городов как по
численности населения (более 4,5 млн. жителей), так и по площади (около 1400
км2). Он является главным хозяйственным центром Северо- Западного
экономического района: многие предприятия различных отраслей промышленности
города имеют федеральное значение, обеспечивают развитие производственной базы
области. Санкт-Петербург также является культурным и научным центром мирового
значения.
Территория города расположена на Восточно-Европейской равнине, в устье
реки Невы, охватывая южное и северное побережье Финского залива. Географическое
положение города очень благоприятно для его экономического развития, здесь
расположен самый крупный и современный порт Северо-Запада России, что
обеспечивает тесные связи с зарубежьем. Город является также крупнейшим
железнодорожным, автодорожным и авиационным узлом.
В настоящее время территория Санкт-Петербурга подразделяется на 18
административных районов: Адмиралтейский, Василеостровский, Выборгский,
Калининский, Кировский, Колпинский, Красногвардейский, Красносельский,
Кронштадтский, Курортный, Московский, Невский, Петродворцовый, Петроградский,
Приморский, Пушкинский, Фрунзенский, Центральный.
Рельеф
Современный рельеф территории города сформировался под влиянием
разнообразных геологических процессов, главными из которых являются процессы,
связанные с эпохами оледенения и потепления. На территории Санкт-Петербурга
насчитывается три эпохи оледенения и периодов потепления между ними. В
послеледниковое время большое значение в развитии рельефа имеют денудационные и
карстовые процессы, которые происходят на фоне поднятия земной коры.
Для территории современного Петербурга главным рельефообразующим фактором
на протяжении длительного геологического времени является
эрозионно-аккумулятивная деятельность водных потоков и водоёмов. Развитие
рельефа тесно связано с эволюцией существовавших здесь морских и озёрных
поздне- и послеледниковых бассейнов. Последовательное понижение уровней
водоёмов нашло отражение в террасированности рельефа Приневской и Приморской
низин. Наиболее отчётливо выражены две террасы. Более высокая -
озёрно-ледниковая терраса с абсолютными отметками до 60-65 м. Ее поверхность
осложнена камовыми холмами и грядами. Относительные высоты этих возвышенностей
составляют 5-50 м. Низкий уровень соответствует литориновой террасе,
окаймляющей Финский залив. Ширина этой террасы незначительна, и лишь к
северо-востоку и востоку от Сестрорецка достигает 8 км. Абсолютные отметки
изменяются от уровня моря до 10-16 м. Пляж имеет ширину от 20 до 200 м. Террасы
разделены на большом протяжении хорошо выраженным в рельефе уступом, который
часто снивелирован эрозионными и техногенными процессами.
Северная и восточная границы города проходят по окраине моренной
возвышенности, занимающей центральную часть Карельского перешейка. Здесь рельеф
образован формами ледниковой и водно-ледниковой аккумуляции: чередованием
холмов, камов, озов и зандровых равнин с понижениями, занятыми озёрами и
болотами, а также неглубокими речными долинами.
Рельеф центральной части города, расположенной в устье р. Невы, во многом
утратил естественные черты: в настоящее время на большей части центра
сформировался техногенный рельеф из намывных и насыпных грунтов. Мощность
намывных и насыпных грунтов достигает десятка метров, засыпаны водоёмы и многие
долины речек. В настоящее время начаты масштабные работы по формированию
морского фасада города: засыпаются и намываются значительные площади в
акватории Финского залива, изменяется береговая линия.
Южная граница города проходит вдоль Балтийско-Ладожского уступа (глинта),
который ограничивает Ижорскую возвышенность. В пределах города Ижорская
возвышенность и, частично, Балтийско-Ладожский уступ встречаются в Красносельском
районе. Поверхность возвышенности плоская с абсолютными отметками до 65 - 75 м
(Пулковские высоты). Балтийско-Ладожский уступ хорошо выражен в рельефе,
относительная его высота достигает 25-30 м, часто он расчленён глубоко
врезанными узкими долинами речек и ручьёв. Встречаются карстовые формы рельефа
в виде воронок.
Климат
Климат Санкт-Петербурга в целом переходный от континентального к
морскому, что обусловлено взаимодействием морских и континентальных воздушных
масс умеренных и арктических широт - частыми вхождениями арктического воздуха и
активной циклонической деятельностью. Характерны относительно мягкая зима и
умеренно тёплое влажное лето, высокая относительная влажность воздуха, ветреная
погода и большая облачность в течение года. Осень теплее весны ввиду
преобладания южных и юго-западных ветров, приносящих тепло из Атлантики. Весной
преобладают северные холодные ветры. Интенсивная циклоническая деятельность и
частая смена воздушных масс обусловливает крайне неустойчивую погоду во все сезоны.
Годовая норма осадков составляет от 700 мм на побережье Финского залива
до 750 мм при удалении от него. Внутригодовое распределение осадков
неравномерное: за тёплый период (апрель-октябрь) выпадает 60-65 % общего
количества осадков. Относительная влажность воздуха большую часть года
превышает 80 %, часто составляя в ноябре-январе - 90%, в связи с чем испарение
с поверхности не превышает 300 мм.
Гидрография
Поверхностные воды и, прежде всего, Финский залив, Невская губа и р. Нева
на протяжении всего исторического развития формировали и определяли современный
облик Санкт-Петербурга.
Финский залив в пределах города неглубокий, глубина его 2,5 - 6 м, а в
береговой полосе - до 1м. Восточная часть Финского залива от дельты р.Невы до
острова Котлин - Невская губа - с остальной частью Финского залива сообщается
через Северные и Южные Ворота комплекса защитных сооружений (КЗС). Для прохода
судов по дну Невской губы проложен морской канал и фарватеры. Солёность воды в
Невской губе не превышает 2%, что объясняется большим притоком воды из рек,
особенно из Невы. В Финском заливе часты штормы, особенно осенью в период
сильных циклонов.
Среди многочисленных озёр на территории города из наиболее крупных
следует упомянуть Суздальские озёра, расположенные непосредственно в городе, а
также оз. Щучье вблизи г. Зеленогорска. Эти озёра имеют естественное
происхождение. Другие - Лахтинский и Сестрорецкий Разливы - имеют техногенное
происхождение и образовались при зарегулировании рек Сестры и Каменки.
Искусственные водоёмы представлены многочисленными прудами и карьерами на
нижней террасе, где они питаются водами родников на склонах и у подножия
литоринового уступа.
Речная сеть города густая и разветвлённая. Она представлена небольшими
реками и многочисленными ручьями, часть которых была спрямлена и канализована
при городском строительстве. Главная речная артерия города - р. Нева, по
существу представляет собой озерную протоку общей длиной 74 км из них 32 км в
черте города. Нева играет огромную роль для Санкт-Петербурга. На начальных
этапах строительства вокруг неё формировался облик столицы: большие глубины
позволяли морским судам заходить в её устье. Река является основным источником
водоснабжения города. Через Неву в Финский залив поступает вода с огромной
площади всего бассейна Ладожского озера (281 тысяча км2). На этой территории
количество осадков значительно превышает испарение, поэтому Нева исключительно
многоводна: годовой расход воды - 77 км3 /сек. Преобладающая её глубина -8-11
м, наибольшая - 26 м у Литейного моста. На территории города Нева образует
псевдодельту с многочисленными протоками и островами.
Вследствие равномерного стока воды из Ладожского озера в течение года,
Нева почти не имеет ни весеннего подъёма воды, ни паводков, связанных с
выпадением осадков. Однако осенью в устье Невы обычно бывают большие подъёмы
воды, связанные с сильными западными циклоническими ветрами. Вода в реке
поднимается практически ежегодно, иногда бывают сильные наводнения. Так, во
время наиболее разрушительного наводнения в ноябре 1824 года вода в Неве
поднялась на 421 см выше нормального уровня.
Река Нева в пределах города принимает ряд рек и ручьёв. Наиболее крупные
из них: северные притоки - р. Охта и р. Чёрная, южный - р. Ижора, однако в
питании Невы существенной роли они не играют.
Речная сеть остальной части города представлена небольшими реками и
ручьями, непосредственно впадающими в Финский залив. В северной части самые
значительные из рек, Сестра, Каменка и Рощинка, берут начало в крупных болотах
Ленинградской области. Реки южной части, наиболее крупные из которых Стрелка,
Караста, Дудергофка, Пулковка, берут начало из многочисленных родников вдоль
Балтийско-Ладожского уступа и питаются подземными водами.
Геоморфология
Особую разновидность краевых ледниковых аккумулятивных образований
представляют так называемые «напорные морены», известные в районе Дудергофских
высот (Грейсер, 1980).
Моренная (ледниковая) равнина со следами абразии развита в виде
всхолмленной поверхности в районе Горелово, Пулково и Пушкина.
По периферии более возвышенной Приморской равнины присутствует (северные
пригороды и Курортный район) ледниково-водная группа типов и форм рельефа,
выраженного в виде камового рельефа (холмистых массивов) на высотных уровнях от
25 до 48 м.
Наиболее типично этот рельеф представлен в виде Токсовской, Юкковской и
Колтушской возвышенностей, абсолютные отметки которых доходят до +70 и более
метров.
К Приневской низине примыкают участки озерно-ледниковой равнины,
занимающие сравнительно небольшие площади, среди которых особенно четко выражена
Всеволожская возвышенность.
Формирование озерно-ледниковой равнины связано с деятельностью обширного
пресноводного бассейна в виде Балтийского ледникового озера. На рассматриваемых
площадях этот бассейн занимал в позднеледниковое время (около 10 тыс. лет тому
назад) впадину Финского залива, и примыкающие низины, включая Предглинтовую
низменность и Приневскую низину, до уровня + 45 - + 50 м.
Береговая линия этого бассейна почти повсеместно обозначена в рельефе в
виде абразионного (размывного) уступа, например, вдоль Приморского шоссе в
районе Черной речки (Курортный район города), высотой 20-35 м с уклоном до
20-25%.
Плоскоравнинные ступени озерно-ледниковых террас последовательно
опускаются в сторону Финского залива и реки Невы. Террасовые уровни сочетаются
с формами рельефа береговой зоны в виде кос и береговых валов. Ряд наиболее
типичных форм этого генезиса имеют в городе собственное название, как,
например, Лесновская (высота 15 м), Сосновская (до 25 м) и Муринская (до 35 м)
террасы.
Низины в виде морской террасированной равнины образовывались, начиная со
среднеголоценового времени (8-5 тыс. лет тому назад) в результате неоднократных
повышений уровня моря (трансгрессий) и следовавших за ним понижений уровня
(регрессий) в бассейнах, носящих названия Иольдиевого моря, Анцилового озера,
Литоринового и Лимниевого морей в возрастном интервале, именуемом
послеледниковьем.
Развитие рельефа морского генезиса явилось следствием прерывистой
регрессии Литоринового моря. Его береговую зону, наиболее четко выраженную в
виде одноименной террасы, можно считать своеобразным геоморфологическим репером
Санкт-Петербурга. Наиболее четко уступ этой террасы прослеживается, начиная от
района Полюстрово в сторону ж/д станции Кушелевка и далее из района парка
Лесотехнической академии вдоль Финляндской железной дороги до Удельного парка.
Кроме того площадки и уступы этой террасы высотой от 5 до 10 м наблюдаются в
районе Коломяг, вдоль проспекта Народного ополчения, в Лигово и Автово. Сильно
измененные техногенезом морские террасы фрагментарно фиксируются в среднем
течении р. Фонтанки, у Аничкова моста, в районе Шпалерной улицы и на
Смольнинской набережной. Промежуточные по высоте террасовые уровни
характеризуют прерывистый характер регрессии. Наиболее широкими участками
низкой Литориновой террасы служат Лахтинское болото и болото в северной части
Сестрорецкого разлива. Наряду с абразионными формами здесь присутствуют и
аккумулятивные образования в виде береговых валов, песчаных кос и вторичных
эоловых образований (дюн).
Наиболее крупными формами морской аккумулятивной равнины являются
песчаные косы в черте города. На участке от ул. Восстания по Литовскому пр.
такие косы сильно изменены техногенезом. В районе Сестрорецка коса,
протяженностью около 13 км, трансформировалась в дюнную гряду.
На дне Невской губы весьма характерными геоморфологическими аномалиями
являются отмели, существующие в виде локальных подводных поднятий с
превышениями 1,5 - 2 и более метров.
Самая низкая морская равнина, связанная с развитием Лимниевого морского бассейна,
представлена прерывистой полосой по всему периметру Невской губы и восточной
части Финского залива (в городской черте), в том числе в виде пляжей. Ширина
пляжей меняется от минимальных до 100-150 м с абсолютными отметками от 0 до 2
м. В тыловой части пляжа чаще всего присутствует 1-2 метровый абразионный уступ
самой низкой литориновой террасы (Лисий Нос, Ульянка). В самое последнее время
еще один, скорее всего литориновый террасовый уровень обнаружен на дне
восточной части Финского залива на глубине 5-8 м.
Эрозионно-аккумулятивный рельеф речного генезиса присутствует в городе
только в нижнем течении рр. Охта, Ижора и Славянка, где встречаются
надпойменные террасы высотой 2,5-3,5 м.
Биогенно-аккумулятивный (болотный) рельеф в черте города, как правило,
перекрыт техногенными образованиями и проявляется только в пригородах (Шушары,
Парголово и др.).
Эоловые формы рельефа представлены дюнными грядами. Наибольшую площадь
они занимают в районе Сестрорецка и пос. Солнечное.
Карстовый рельеф развит в пределах Ижорской возвышенности, в Пушкинском и
Красносельским районах.
Рельеф берегов в черте города отличается большим разнообразием,
объединенным в несколько генетических подразделений, обусловленных спецификой
гео- и гидродинамики в береговой зоне.
Техногенный рельеф имеет в городской черте самое широкое распространение
и обладает очень большим разнообразием (котловины, карьеры, каналы, выемки,
насыпные и намывные площади, фарватеры и т. п.). Типичным примером этого служит
юго-запад города, а также Васильевский остров, остров Декабристов и Лахта.
Фауна
Фауна окрестностей Санкт-Петербурга насчитывает около 60 видов
млекопитающих, до 250 видов птиц, значительное число земноводных и
пресмыкающихся, а также множество видов беспозвоночных - червей, насекомых и т.
п. Из обычных для южной тайги млекопитающих в окрестностях Санкт-Петербурга
исчезли крупные хищники - медведь и почти полностью волк, еще встречаются
лисица, норки (европейская и акклиматизированная американская), черный хорь,
выдра. Лучше сохранились копытные: лось нередко заходит на территорию города,
реже встречается косуля. Повсеместны насекомоядные и грызуны - еж обыкновенный,
землеройка, белка, заяц-беляк, мыши и полевки, в городе - серая крыса.
Орнитофауна в городе представлена в основном синантропными (т. е.
сопутствующими человеку) видами. Помимо ворон, голубей, воробьев,
приспособились к жизни в городе кряква (даже остается на зиму), озерная чайка,
а также дрозды, дятлы, синицы. Многочисленны в периоды сезонных перелетов на
водоемах города и его окрестностей водоплавающие птицы - лебеди, гуси, утки,
кулики. Из пресмыкающихся обычны уж, гадюка, из земноводных - лягушки, жабы и
тритоны. В Финском заливе (близ Санкт-Петербурга) обитает около 60 видов рыб,
наиболее распространены салака, корюшка. Встречаются также форель, угорь,
миноги. Во внутренних озерах распространены язь, сиг, лещ, щука, окунь, ерш,
плотва. Иногда в водоемах встречается лосось. В ряде мест существуют участки
рыборазведения. В некоторые озера запущены новые виды рыб: карп, пелядь, нельма.
Многочисленны насекомые-кровососы (комары), очень опасны встречающиеся даже в
черте города клещи - распространители клещевого энцефалита и барелиоза.
Наиболее богаты животными мало освоенные и специально охраняемые территории - в
основном специализированные заказники. Юнтоловский заказник находится в черте
города и предназначен главным образом для пролетных птиц, но помогает
сохраняться и другим животным и растениям. В ряде мест в окрестностях СПб.
производится охотничий отстрел животных, для чего образованы специальные
хозяйства. (Ю.П. Селиверстов)
Флора
Зелёные насаждения Санкт-Петербурга и пригородов
вместе с водной поверхностью занимают около 40 % городской территории (по
данным 2002 года). К 2000 году на 1 жителя города приходилось около 65 м² насаждений. Общая площадь зелёных
насаждений превышает 31 тысячу га, в их числе 68 парков, 166 садов, 730
скверов, 232 бульвара, 750 озеленённых улиц. Парки города расположены в
различных ландшафтных условиях: на нижней и верхней террасах побережья Финского
залива (парки Стрельны, Петергофа и Ломоносова), моренной равнине (парки города
Пушкина), камовых холмах (Шуваловский парк, Осиновая Роща). Основу ряда парков
составляют естественные леса, до сих пор сохранившие свой породный состав
(Сосновка, Удельный парк). Многие парки, созданные в послевоенные годы, разбиты
на территории, где древесная растительность фактически отсутствовала
(Московский парк Победы, Приморский парк Победы). На окраинах города
сохранились лесные массивы, оставшиеся от подзоны южной тайги: Юнтоловская
лесная дача, лесные островки вдоль рек Большой Охты, Ржевки, Жерновки,
Таллинского шоссе, между рекой Невой и железной дорогой на Москву.
В Санкт-Петербурге существуют семь особо охраняемых
природных территорий: 3 государственных природных заказника («Юнтоловский»,
«Гладышевский», «Северное побережье Невской губы») и четыре памятника природы
(«Дудергофские высоты», «Комаровский берег», «Стрельнинский берег», «Парк
Сергиевка»). Генеральным планом развития Санкт-Петербурга планируется появление
ещё пяти заказников и двух памятников природы.
Санкт-Петербург и его окрестности в геологическом плане расположены на
северо-западной окраине Русской плиты вблизи ее границы с Балтийским
кристаллическим щитом. Последний, погружаясь на юго-восток под плитный чехол
осадочных пород (рис. 1), является здесь кристаллическим фундаментом,
залегающим на глубинах ниже уровня моря от 100 м близ пос. Рощино до 380-400 м
в окрестностях г. Тосно.
Рис. 1. Схематический геолого-литологический разрез Санкт-Петербурга (по
Е.К. Мельникову)
Дочетвертичные образования представлены архейско- аннепротерозойскими
метаморфическими и интрузивными комплексами, образующими нижний структурный
этаж, а также породами вендско-фанерозойского плитного чехла, относящимися к
верхнему этажу. Пенепленизированная кровля нижнего структурного этажа полого
погружается в юго-юго- восточном направлении, за счёт чего мощность осадочного
чехла в этом направлении постепенно возрастает.
Информация о породах, слагающих кристаллический фундамент, довольно
скудна. На значительной части площади Санкт-Петербурга породы фундамента
представлены мигматизированными гнейсами и гранитами предположительно
архейско-раннепротерозойского возраста. В северных районах города и в Невской
губе развиты гранат-биотитовые и кордиерит-силлиманит-гранат-биотитовые гнейсы
лахденпохского метаморфического комплекса с мигматитами и телами амфиболитов.
Обширную площадь на дне Финского залива юго-западнее г. Зеленогорска занимает
кузнеченский гранитовый комплекс, прорывающий лахденпохские образования.
Комплекс представлен гранитами, гранодиоритами и пегматитами.
Разрез осадочного чехла в пределах города начинается отложениями
валдайской серии вендского возраста, залегающими полого моноклинально на
кристаллическом фундаменте. Отложения серии разделяются на горизонты: нижний -
редкинский (старорусская свита) и верхний - котлинский (котлинская свита).
Старорусская свита редкинского горизонта представлена гравелитами,
песчаниками, аргиллитами, аргиллитоподобными глинами и алевролитами. Мощность
ее не превышает 10-15 м.
Песчано-глинистые образования котлинского горизонта слагают до 80%
коренного субстрата под четвертичными отложениями. Котлинская свита разделяется
на нижнюю (гдовские слои) и верхнюю подсвиты. В гдовских слоях преобладают
песчаники и субаркозовые алевролиты серого и красно-бурого цветов, в верхней
части встречаются прослои аргиллитоподобных глин. Мощность гдовских слоев, как
правило, не превышает 30 м. Гдовские слои в основном залегают на отложениях
старорусской свиты, в местах выклинивания редкинского горизонта они могут
ложиться непосредственно на породы кристаллического фундамента.
Верхняя подсвита котлинской свиты мощностью до 150 м представлена в
нижней части разреза глинами, алевролитами и песчаниками (нижняя пачка),
которые выше перекрываются переслаивающимися глинами, алевролитами и
песчаниками мощностью не менее 25-30 м (верхняя пачка).
На породах венда с размывом залегают образования ломоносовской свиты лонтоваского
горизонта нижнего отдела кембрия. На дочетвертичную эрозионную поверхность
свита выходит в южных районах города в виде полосы шириной 1-2 км. Свита
сложена переслаивающимися светло-серыми кварцевыми мелко- и тонкозернистыми
песчаниками, алевролитами и голубовато-зеленовато-серыми алевритовыми глинами
общей мощностью до 12 м.
Выше по разрезу располагаются отложения сиверской свиты, которая выходит
на дочетвертичную поверхность широкой полосой (12-18 км). Свита образована
однородной толщей зеленовато-серых с голубоватым оттенком неравномерно-слоистых
глин. Мощность свиты составляет 115-120 м.
Локально с размывом на отложениях сиверской свиты залегают породы
саблинской свиты среднего отдела кембрия, представленные песками и песчаниками.
В них часто отмечают присутствие мелких уплощенных глинистых окатышей, а также
линз голубовато-серых глин. Иногда содержание кварца в песках достигает 99%.
Мощность свиты 10-15 м.
Спорадически, выше по разрезу, встречаются породы, относящиеся к
ладожской свите верхнего отдела кембрия. Обычно ее породы представлены серыми,
иногда белыми, песками с обломками раковин брахиопод Obolus.
На юге города на дочетвертичную поверхность выходят породы ордовика.
Базальная часть разреза ордовика, с размывом залегающая на кембрийских отложениях,
представлена тосненской (пески и песчаники бурого и кирпично-красного цветов с
большим количеством обломков, реже целых раковин брахиопод Obolus) и копорской (аргиллиты и алевролиты
черного и серовато-черного цветов - комплекс «диктионемовых сланцев») свитами
пакерортского горизонта нижнего отдела ордовика. В южном направлении от глинта
мощность свит увеличивается до 12 м. Верхняя граница горизонта неровная, со
следами размыва.
Выше залегают породы леэтсеской (глауконитовые глины, пески, мергели) и
волховской (доломитизированные глауконитовые известняки) свит латорийского и
волховского горизонтов, суммарной мощностью до 8 м.
Породы среднего отдела ордовика представлены в основном карбонатными
породами (известняки и доломиты, иногда с оолитами бурой окиси железа)
обуховской и медниковской свит. Мощность этих отложений достигает 20 м.
Самыми молодыми дочетвертичными образованиями, выходящими на
дочетвертичную поверхность, являются породы наровской свиты среднего девона,
которые представлены мергелями, доломитами и карбонатными глинами.
Четвертичные отложения (квартер) практически полностью перекрывают с
поверхности территорию города и, с этой точки зрения, во многом определяют роль
геологической среды в целом. Их изучение проводилось на протяжении многих лет
работами различного целевого назначения и различной детальности. Среди
последних обобщающих работ следует упомянуть составленные в период 1984-2000
гг. геологические карты четвертичных отложений масштабов 1:25 000 для
центральных районов города; масштаба 1:50 000 для всей площади города и
окрестностей, а также для Невской губы и восточной части Финского залива.
Представленные в Атласе карты являются результатом генерализации этих
материалов.
Изменения мощности четвертичных отложений определяются в основном
палеорельефом поверхности дочетвертичных пород. В среднем она составляет 20-30
м, локально достигая 100-130 м в палеодолинах. Генезис и литологический состав
четвертичных отложений весьма разнообразны.
Нижняя часть разреза четвертичных отложений сложена образованиями
среднего и верхнего звена неоплейстоцена, сформировавшимися в результате
неоднократного проявления на этой территории процессов материкового оледенения
и межледниковых морских трансгрессий. Ледниковые образования (морены),
представляющие собой валунные супеси, суглинки, т.е. уплотненную
несортированную смесь обломков пород, валунов и супесчано-суглинистой массы,
перемежаются с разнозернистыми песчаноглинистыми слоями, сформированными в
межледниковые периоды.
В настоящее время в разрезе четвертичных отложений на данной территории
выделяются моренные образования трех стадий материкового оледенения -
вологодской, московской и осташковской, хотя некоторые специалисты выделяют
четвертую (невскую) морену в верхней части разреза.
Вологодская морена (вологодский горизонт) присутствует в нижней части
разреза четвертичных отложений и на данной территории представлена весьма
локально - в понижениях палеорельефа дочетвертичных пород, заполняя тальвеги
палеодолин. Она представлена чаще всего плотными валунными суглинками мощностью
до первых десятков метров; максимальная установленная бурением мощность - 70 м.
Московская морена (московский горизонт) распространена несколько шире,
зачастую выходит за пределы палеодолин и развита, в основном, в центральных и
северо-восточных районах города с глубин от 10 м и более. Ее мощность
составляет от метров до первых десятков метров, максимально отмеченная - 60 м.
Отложения московской морены локально перекрываются морскими осадками мгинского
горизонта.
Осташковская морена (осташковский горизонт) является наиболее выдержанным
по площади геологическим подразделением, развита практически повсеместно как на
суше, так и в акватории Невской губы. Она является первым от поверхности
надежным основанием под строительство, а потому, как и перекрывающие ее более
молодые рыхлые отложения, лучше изучена буровыми работами различного
назначения. На суше осташковская морена залегает, в основном с глубины 5-10 м,
максимальные глубины залегания - 20-30 м - в устье Невы, эта морена выходит на
дневную поверхность в южных районах города и на участке к югу от Сестрорецкого
разлива. Ее мощность повышается в Приневской низине и южнее Сестрорецкого
разлива, составляя, в основном, первые десятки метров. Максимальная же
выявленная мощность - 88 м - отмечена на самом юге города, на участке развития
холмов, сложенных этой мореной (гора Воронья). Литологический состав морены
изменчив с тенденцией изменения от супесчаных разностей к суглинистым с севера
на юг.
В акватории Финского залива осташковская морена залегает, как правило, в
основании четвертичной толщи, образуя плащеобразный покров, сглаживающий
неровности дочетвертичного ложа. На поверхности морского дна морена обнажается
в пределах прибрежного мелководья и локальных возвышенностей (банок). В
частности мореной сложено мелководье залива в районах острова Котлин и
Сестрорецк-Горская, где она является цоколем для строительства комплекса
защитных сооружений. В акватории морена представлена преимущественно плотными
сухими песчаными суглинками серого цвета со значительной примесью гравия и
гальки, а также с включениями валунов, преимущественно кристаллических пород.
Часто кровля морены сильно размыта. Мощность этих отложений составляет 5-10
метров, редко достигая 20 метров.
Моренные образования разного возраста местами контактируют между собой,
но чаще разделены морскими, озерными, аллювиальными, водноледниковыми
отложениями, отложениями межледниковий и межстадиалов. Литологический состав
межледниковых отложений весьма изменчив в разрезе и в плане. Грубозернистые их
разности часто являются водовмещающими породами для подземных вод, имеющих
практическое значение. Наиболее широко такие отложения развиты в пределах
палеодолин.
Водно-ледниковые (озерно-ледниковые и флювиогляциальные) надмо- ренные
отложения осташковской стадии имеют незначительные выходы на дневную
поверхность в основном в северной части города. Они представлены
мелкозернистыми песками, суглинками и супесями и формируют в местах выхода
характерный озово-камовый рельеф поверхности. Мощность их составляет 0.5-14 м.
В акватории Финского залива осташковские озерноледниковые отложения перекрывают
осташковскую морену, заполняя впадины ледникового рельефа, и представлены
типичными ленточными глинами. На поверхности дна они слагают размываемые участки
вокруг о-ва Кот- лин, у южного и восточного берега залива обрамляют ледниковые
отложения.
Венчают разрез неоплейстоцена озерно-ледниковые отложения времени
существования Балтийского ледникового озера, представленные преимущественно
суглинками и глинами, в том числе ленточными, реже - тонкими и пылеватыми
песками. Эти отложения широко представлены на поверхности суши и на дне
акватории залива, перекрывая морену и водноледниковые отложения осташковского
оледенения. Мощность их колеблется от 1 до 20 м на суше, достигая 35 м в
акватории. В пределах дна залива отложения Балтийского ледникового озера
развиты практически повсеместно. В литологическом отношении они представляют
собой единый седимен- тационный цикл, начинающийся горизонтом слоистых
ленточноподобных глин, сменяющихся вверх по разрезу уплотненными глинами с
намечающейся слоистостью, и завершающийся толщей монотонных глин. Цвет осадков
различный с преобладанием буровато- и коричневато-серых тонов.
Отложения неоплейстоцена перекрыты современными голоценовыми
образованиями. Наиболее полно их разрез представлен в акватории Финского залива
и Невской губы. Они представлены морскими и озерными отложениями, связанными со
стадийным развитием послеледниковой Балтики, а также эоловыми, биогенными,
аллювиальными и техногенными осадками.
В процессе эволюции послеледниковой Балтики выделяют три главные стадии -
формирование Анцилового озера, образование Литоринового моря и заключительную
лимниевую стадию.
В континентальной части города морские и озерные нерасчлененные отложения
объединяют осадки, формировавшиеся в течение всех основных послеледниковых
стадий развития Балтики. Они выделяются в виде узкой полосы по южному побережью
Финского залива, вверх по течению р.Невы до Володарского моста, по р. Охте до
района Пороховых, а также в Лахтин- ской котловине. Представлены они песками,
супесями и суглинками серого и голубовато-серого цвета с прослоями
разложившегося торфяника. Залегают эти осадки, главным образом, на осадках
Балтийского ледникового озера и осташковской морене. Мощность их составляет
1-13 м.
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).
Заключение
Изучив и проанализировав все предоставленные мне источники, можно сделать
вывод, что на территории Санкт-Петербурга имеются геологические факторы, определяющие
радоноопасность, главными из которых являются выходы на поверхность
диктионемовых сланцев в южных районах города, выход радона в атмосферу в
результате разломов, образованных за счет контакта Балтийского щита и Русской
платформы и наличие многочисленных архитектурных строений, выполненных из
гранита рапакиви, имеющего повышенную концентрацию урана и тория.
Поскольку радон оказывает негативное влияние на здоровье человека,
вызывая, в большинстве случаев, онкологические заболевания, на первом месте из
которых стоит рак легких, необходимо проводить мероприятия, приводящие к
уменьшению радоноопасности. Так при эксплуатации имеющихся и строительстве
новых зданий и жилых помещений следует предусмотреть обязательны меры, ведущие
к снижению негативного влияния радона на организм человека.
В настоящее время при проектировании строительства в обязательном порядке
предусматривается анализ территории на содержание радона. А так же
использование экологически безопасных строительных материалов и методов
строительства.