Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ исторического аспекта контаминации подземного пространства в пределах территории современного Санкт-Петербурга 9
1.1 Этапы освоения и контаминации подземного пространства города 9
1.2. Особенности геоэкологического воздействия региональных источников контаминации подземного пространства города 21
Глава 2. Современное состояние изученности влияния окислительно восстановительных и биохимических условий на формирование и изменение свойств песчано-глинистых отложений 31
2.1 Общие представления об окислительно-восстановительных условиях в системе горная порода - вода 31
2.2 Влияние окислительно-восстановительных и биохимических условий на диагенез и литогенез четвертичных отложений разреза Санкт-Петербурга 46
2.3 Роль микробиологического фактора при оценке формирования и изменения состояния и свойств песчано-глинистых пород 63
Глава 3. Особенности инженерно-геологических и гидрогеологических условий Санкт-Петербургского мегаполиса 75
3.1 Структурно-тектонические условия территории Санкт Петербурга 75
3.2 Основные этапы формирования геолого-литологического строе ния региона 88
3.3 Анализ изменения гидрогеологических условий в процессе функционирования городской инфраструктуры 100
3.4 Инженерно-геологическая характеристика глинистых пород венда (верхнекотлинский горизонт)и нижнекембрийских синих глин 123
3.5 Инженерно-геологическая характеристика основных генетических типов четвертичных отложений в разрезе города 132
Глава 4. Влияние природных и техногенных факторов на изменение окис з лительно-восстановительных условий и микробиологической обстановки в подземном пространстве Санкт-Петербурга 150
4.1 Природно-техногенные факторы формирования окислительно-восстановительных условий в подземном пространстве 150
4.2 Условия формирования микробиологической обстановки в подземном пространстве города 159
4.3 Особенности микробиологической пораженности песчано глинистых пород в подземном пространстве Санкт-Петербурга 174
Глава 5. Преобразование водонасыщенных песчано-глинистых пород в процессе их контаминации 214
5.1 Особенности преобразования песчаных отложений в процессе их контаминации различными загрязнителями 214
5.2 Анализ негативной трансформации озерно-ледниковых (глинистых) отложений в разрезе Санкт-Петербурга при формировании восстановительной обстановки и активизации микробиологической деятельности 228
5.3 Преобразование моренных (глинистых) отложений в процессе их контаминации 248
Глава 6. Научно-практическое обоснование инженерно-геологического и геоэкологического анализа и оценки условий строительства, эксплуата ции и реконструкции гражданских и промышленных зданий в Санкт Петербурге 264
6.1 Особенности взаимодействия наземных сооружений с дисперсными породами в условиях их контаминации 264
6.2 Инженерно-геологические модели (схемы) как основа расчетов оснований сооружений в условиях их длительной контаминации 274
6.3 Анализ длительной устойчивости и возможности перехода гражданских и промышленных сооружений в предаварийное состояние... 282
Заключение 309
Библиографический список
- Особенности геоэкологического воздействия региональных источников контаминации подземного пространства города
- Влияние окислительно-восстановительных и биохимических условий на диагенез и литогенез четвертичных отложений разреза Санкт-Петербурга
- Инженерно-геологическая характеристика глинистых пород венда (верхнекотлинский горизонт)и нижнекембрийских синих глин
- Особенности микробиологической пораженности песчано глинистых пород в подземном пространстве Санкт-Петербурга
Особенности геоэкологического воздействия региональных источников контаминации подземного пространства города
Большой вклад в загрязнение городской территории с момента основания города вносило функционирование хозяйственно-бытовых служб (бойни, хозяйственные дворы, и др.), развитие торговли и промышленного производства. К середине 18 века в Петербурге существовало свыше 10 рынков, в том числе на Васильевском острове (Старый Гостиный двор в районе БАНа и Новый Гостиный двор рядом со зданием 12 коллегий), на Адмиралтейском острове, на Выборской стороне и др.
Первые артели, мастерские, позднее крупные централизованные мануфактуры были связаны с судостроением и выпуском военной продукции (Адмиралтейская верфь и связанные с ней производства - канатные, парусные, лесопильные; Галерный двор и Партикулярная верфь, Казенный литейный двор, пороховые заводы и пр.). Уже в первой половине 18 в. в Петербурге действовало 20 металлообрабатывающих заводов, а также 60 предприятий легкой промышленности.
В начальный период интенсивного строительства и роста города (II этап) наблюдается переход от локального загрязнения к региональному по площади и по глубине (преимущественно канализационно-бытовыми стоками и отходами производства), при этом начинается прогрессирующее загрязнение не только поверхностных, но и грунтовых вод, используемых для питьевого водоснабжения и верхней толщи пород. Это может быть объяснено отсутствием канализационной сети с момента основания Петербурга, а позднее - медленным ее строительством и вводом в эксплуатацию (см.табл.1.1).
Только в 1770 году в городе начала создаваться ливнево-дренажная сеть, общая протяженность которой к 1830 г. достигла 95 км. Хозяйственно-бытовые воды, нечистоты от клозетов и дворовых уборных собирались в дворовые выгребы, откуда твердые отбросы вывозились на поля ассенизации. С ростом города количество таких отходов постоянно увеличивалось, и вывоз их становился все более затруднительным и дорогим. Большинство домовладельцев допускали противозаконный выпуск выгребных нечистот в реки и каналы, «заражая этим путем и почвы, и воды, и воздух» [21].
Малые уклоны ливневой сети, которая фактически стала выполнять несвойственную ей роль хозяйственно-бытовой сети, способствовали задержке и отложе 18 нию нечистот в деревянных трубах, что, приводило к их быстрому разрушению. Фильтрация нечистот из выгребов, постоянные утечки из деревянных трубопроводов, неудовлетворительная эвакуаг\ия нечистот из города приводили к прогрессирующему загрязнению подземного пространства
Выделение третьего этапа загрязнения связано с периодом наиболее интенсивного развития промышленного производства в Петербурге в середине 19 в., когда значительный вклад в контаминацию ПП города наряду с хозяйственно-бытовыми стоками стали вносить промышленные сточные воды и отходы. Высокая концентрация промышленных предприятий отмечалась в юго-западной и северо-восточной частях Васильевского острова, на Матисовом, Новоадмиралтейском островах и др. Следует отметить, что стихийные размещения предприятий и высокие цены на земельные участки в центральных районах обусловили здесь чрезмерно высокую плотность жилой и промышленной застройки и ликвидацию массивов зеленых насаждений. Кроме того, использование в качестве основных видов топлива дров и каменного угля, отсутствие очистных сооружений, примитивная канализация способствовали значительному ухудшению экологической ситуации города.
Исследования особенностей контаминации природных вод в процессе развития городской инфраструктуры были начаты еще в первой половине и середине 19 века. Ряд исследователей (проф. Трапп, Деппинг, Идиш, Драгендорф, Пель и др.) отмечали высокий уровень загрязнения поверхностных, а также грунтовых (подпочвенных) вод. Важность таких исследований была несомненна, так как эти воды использовались для питьевого водоснабжения, а первая водопроводная система в столице России начала создаваться только в 1858 году после учреждения акционерного общества водопроводов. К 1870 году только 2453 дома имели водопровод. Особенно интенсивное потребление грунтовых вод, а также малых речек наблюдалось в районах, наиболее удаленных от Невы и ее притоков [174].
Достаточно полное изучение грунтовых (почвенных) вод было сделано в 70-х г.г. 19 в. архитектором А.Х. Пелем и опубликовано в журнале «Архив судебной медицины» в 1868 году под названием «О почве и почвенной воде». Исследования качества грунтовых вод позволили установить, что эти воды имеют буроватый цвет, кислую реакцию, содержат легко окисляющиеся органические соединения различного происхождения. Содержание органического вещества в грунтовой воде составляло 20 -25% по отношению к неорганическому. Грунтовые воды повсеместно были признаны непригодными для питьевого использования из-за их загрязнения канализацион-но-бытовыми стоками, поскольку выгребные ямы зачастую углублялись ниже зеркала грунтовых вод, а дворовые канализационные системы отсутствовали либо находились в неблагоприятном состоянии (имели "сквозную" обшивку).
Вполне понятно, что при высоком уровне стояния грунтовых вод из таких накопителей отходов происходил активный вымыв загрязняющих веществ, который приводил к повышению содержания легкоокисляемой органики, соединений азота, серы и др. А.Х. Пель указывал, что поскольку подобное загрязнение наблюдается с основания Санкт-Петербурга, то грунты под городом превратились в резервуар нечистот. "Чтоб убедиться в этом посредством обоняния, - писал А.Х. Пель, - стоит только вырыть на одной из городских улиц или во дворе, или в каком-либо саду яму в несколько футов глубиной". Высокую степень загрязненности грунтов и вод в Санкт-Петербурге отмечал также архитектор Л.Н. Бенуа во второй половине 19 века.
На протяжении всего периода существования города сброс хозяйственно-бытовых стоков производился непосредственно в речную систему Невы и каналы. В 1864 году городской Думой был поднят вопрос о создании в Петербурге системы для отвода нечистот. До 1917 года было разработано 65 проектов различных систем кана-лизирования города - полураздельной, полной раздельной, общесплавной и др. Однако ни один из этих проектов не был реализован. Даже к 1918 году более трети территории города вообще не имела водостоков, а из 537 км существовавшей к тому времени уличной сети 70% (374 км) составляли деревянные трубы; количество дворовых выгребов достигло 40000, а число выпусков сточных вод в реки и каналы возросло до 1000. Свыше 100 км городских водотоков были превращены в открытые канализационные коллекторы. [62]. Анализы грунтов, проведенные в 20-е годы нашего столетия на центральных улицах Санкт-Петербурга, в частности, на Невском проспекте, показали, что по содержанию органических веществ и аммиака они не уступают грунтам старых кладбищ (Смоленского, Волковского и др.).
Влияние окислительно-восстановительных и биохимических условий на диагенез и литогенез четвертичных отложений разреза Санкт-Петербурга
В теории и практике инженерно-геологических исследований весьма мало уделялось внимания влиянию физико-химических и биохимических условий на формирование и трансформацию состава, состояния и физико-механических свойств дисперсных пород, а также на развитие геологических процессов. Вместе с тем решение этой проблемы имеет не только большое научное, но и практическое значение, поскольку позволяет с наибольшей степенью достоверности прогнозировать изменения характера структурных связей, степени дисперсности и гидрофильности пород, возможности их перехода в более слабые и неустойчивые разности и соответственно предупреждать развитие негативных явлений, которые во многих случаях определяют устойчивость сооружений и экологическое состояние геологической среды
Известно, что геологическая среда является сложной компонентной системой с определенными физико-химическими условиями, формирование которых определяет-ся природными и техногенными факторами. При этом специфику физико-химической среды обуславливают процессы окисления - восстановления [66, 67, 90, 101, 151, 152, 175, 177, 194, 210, 213]. Окисление сопровождается отдачей электронов, а восстановление - их присоединением. При этом окислитель является акцептором, восстановитель - донором. При совместном присутствии в воде нескольких окислительно-восстановительных систем между ними устанавливается некоторое динамическое равновесие, характеризующее окислительно-восстановительное состояние среды. Это состояние определяет характер, направленность окислительно-восстановительных взаимодействий компонентов с переменной валентностью, химического и газового состава вод, минералов водовмещающих отложений, а также жизнедеятельность микрофлоры. Суть окислительно-восстановительных реакций, можно представить в виде сле дующих уравнений: Ох і + iije" — Red] (2.1) Red2 + n2e" Ox2 (2.2), где Ox - общее число окисленных, a Red - восстановленных неорганических и органических компонентов.
Отличительной особенностью реакции с участием электронов является возникновение электродвижущей силы (Е). В стандартных условиях, т.е. при t = 25С, Р=1атм и активностях реагирующих веществ, равных единице, Е=Е, при этом величина Е называется нормальным (стандартным) электродным потенциалом, абсолютную величину которого в физико-химии измеряют с помощью электродных потенциалов относительно стандартной окислительно-восстановительной системы водорода (Н+/Н2). Величина водородного электрода этой системы (реакция Н2 - 2Н+ + 2е), в стандартных условиях равна нулю. Следовательно, замеренный потенциал окислительно-восстановительной реакции относительно стандартного водородного электрода (СВЭ) и называется окислительно-восстановительным потенциалом (Eh). В нем символ h отражает тот факт, что потенциал измерен относительно СВЭ. Эта характеристика рассматривается как электрическая мера изменения свободной энергии реакций типа 2.1 и 2.2, а в более широком смысле как термодинамическая характеристика окислительно-восстановительных систем в растворе.
Активность электронов в растворе при наличии окислительно-восстановительных процессов может быть выражена в вольтах (в), в электрическом напряжении, возникающем на электроде, погруженном в испытуемую жидкость. Связь между активностью разновалентных ионов, находящихся в растворе и окислительно-восстановительным потенциалом среды описывается уравнением Нернста: Eh = Е + RT/nF In a0x/ared (2.3), где R - универсальная газовая постоянная, Дж; Т - абсолютная температура (t), К; F -постоянная Фарадея, Кл; п - число электронов, принимающих участие в окислительно-восстановительной реакции; аох и а - активности окисленной и восстановленной форм соединений; Е - стандартный потенциал данной окислительно-восстановительной системы, определяемый условием аох/а Red = 1- При замене натуральных логарифмов на десятичные, подстановке числовых значений R, Т и F для температуры 20С получим уравнение: Eh = E + 0,0581/nlgaox/aRed (2.4); Уравнение (2.4) показывает, что окислительно-восстановительный потенциал зависит от отношения активностей окислителя и восстановителя, а не от их абсолютных значений. Если активности окислителя и восстановителя равны, то aox/aRed = 1, тогда Eh = Е . В настоящее время стандартные потенциалы (Е) измерены и приведены в различных справочниках по химии и геохимии. Чем больше стандартный потенциал системы, тем более сильным окислителем является окисленная форма и тем более слабым восстановителем - восстановленная форма.
Максимально и минимально возможные величины Eh сред определяются верхней и нижней границами термодинамической устойчивости воды. Верхний предел в соответствии с уравнением Нернста (при парциальном давлении кислорода 0,1МПа) ограничен реакцией: 2Н20 - 02 + 4Н+ +4е_; Е =+1,229в; Eh = 1,229 - 0,059рН (2.5), а нижний - реакцией: Н2 = 2Н+ + 2е"; Е = 0; Eh = -0,059рН (2.6). Площадь, расположенная между двумя линиями устойчивости воды по отношению к кислороду и водороду, представляет собой термодинамически возможную (теоретическую) область устойчивости, в которой возможно протекание окислительно-восстановительных реакций в водных растворах. Л.Г.Баас-Беккинг, И.Р.Каплан и Д.Мур на основе большого количества фактического материала показали, что поле устойчивости водной среды несколько меньше теоретически рассчитанной (рис.2.1). По современным данным предел Eh подземных вод ограничен величинами (+860) - (-600) мв [67, 101, 197]. Обычно окислительно-восстановительный потенциал подземных вод уменьшается с ростом рН, однако существующие геохимические типы подземных вод имеют различные пределы варьирования Eh (рис.2.2).
Инженерно-геологическая характеристика глинистых пород венда (верхнекотлинский горизонт)и нижнекембрийских синих глин
К основным зольным элементам бактерий в этом случае отнесены калий, кальций, магний, кремний, фосфор, сера, железо и др. В биомассе органогены -С, Н, О составляют 90-98% (в пересчете на сухое вещество). Несмотря на большое многообразие встречающихся в живых клетках белковых веществ, их химический состав довольно постоянен: С - 48,4-55,2%; Н - 6,4-7,3%; О - 19,0-26,6%; N - 15,8-20,0; S - до 2,3%; Р - до 0,8%.
Известно, что на поверхности клеточной стенки микроорганизма обычно располагается макромолекулы, содержащие ионогенные группы, которые способствуют образованию заряда. Чаще всего поверхность микробной клетки заряжена отрицательно, хотя существуют отдельные организмы, которые не поляризованы, поскольку их заряд равномерно расположен на поверхности.
Большинство микроорганизмов неподвижно крепится на минеральной поверхности, причем, чем более питательна среда, тем неподвижнее клетка бактерии. В силу своих малых размеров, а также заряженности микробная масса обладает громадной удельной поверхностью и поверхностной энергией, соизмеримой с теми же параметрами тонко дисперсных частиц [70].
Следует отметить, что микроорганизмы обладают электрофоретической подвижностью, зависящей от их вида, рН среды и ионной силы раствора. На основании вышеизложенного вполне закономерен вывод о том, что развитие микроорганизмов приводит к существенному изменению дисперсного состояния песчано-глинистых пород в сторону возрастания содержания тонкодисперсной фракции, диаметром меньше 2р. Микроорганизмы обычно располагаются на поверхности минеральных частиц, омываемых поровым раствором, а также внутри агрегатов частиц, являясь одним из компонентов их структуры. По данным раз 71 личных исследователей установлено, что в поровых растворах содержится от 0,1 до 10% всех микроорганизмов, в то время как остальная часть адсорбирована поверхностью минеральных зерен [72]. По результатам исследований Д.М. Звягинцева вокруг частицы образуется «слой» из многочисленных бактериальных клеток. Толщина такого слоя составляет 0,1-0,5 д..
Чем прочнее контакты клеток с минеральными частицами, тем активнее проявляется их биохимическое воздействие на минеральную составляющую. Количество адсорбированных микроорганизмов зависит от ряда факторов, таких как свойства адсорбента (минеральной составляющей), дисперсность среды, окислительно-восстановительные условия водной среды и концентрация веществ в ней, свойства микроорганизмов, условия, определяющие возможность контакта. Согласно современным представлениям адсорбционные свойства имеют как живые, так и мертвые клетки. Активность адсорбции зависит от степени подвижности микроорганизма: чем более подвижна клетка, тем в меньшей степени она может сорбироваться. Опытами доказано, что многие культуры микроорганизмов могут адсорбироваться в количестве нескольких сотен миллионов и даже миллиардов клеток на 1 г сорбента, который представлен почвой, илом или глинистой породой. Адсорбция микроорганизмов в современной микробиологии рассматривается как приспособительный признак [11, 70, 71].
Структуры и свойства белковых соединений, образующихся в результате жизнедеятельности бактерий в природных условиях в толще обводненных пород, обогащенных органическими и неорганическими соединениями, до сих пор не изучены, хотя такие знания могли бы раскрыть специфику их формирования, трансформации и взаимодействия с минеральной составляющей пород. Соответственно в таком случае можно было прогнозировать изменение характера структурных связей в грунтах, их влажностного режима, физико-химических параметров, водных и механических свойств.
Активность микробиологической жизни можно оценить прямыми и косвенными методами [128, 136, 164, 193, 198, 211]. Прямое изучение предполагает выявление и количественный учет бактерий различных физиологических групп в образцах пород и в природных водах. Косвенным методом активности микро 72 флоры служит метод определения биомассы микроорганизмов, точнее - белковой массы или суммарного белка (СБ). Хорошие результаты дают модификации биуре-гового метода и другие колориметрические методы [193]. Микрометоды основаны на измерении количества характерных компонентов белка: тирозина, триптофана (по Лоури или Фолину). В 1988 году на кафедре грунтоведения совместно с лабораторией генной инженерии СПбГУ был разработан метод, основанный на спектрофотометрическом определении белков в растворах, окрашенных реактивом Бредфорда, дающим специфическую окраску с веществами белковой природы [128]. Следует однако отметить, что ресуспендирование белковых соединений с поверхности частиц грунта не всегда приводит к их количественному извлечению, поэтому метод Бредфорда рекомендуется сочетать с методами Лоури-Хартри и Лоури-Петерсона, позволяющими определять содержание СБ непосредственно на дисперсных частицах без предварительной десорбции белковых соединений. Названные методы дополняют друг друга и облегчают дальнейшую интерпретацию результатов.
Особенности микробиологической пораженности песчано глинистых пород в подземном пространстве Санкт-Петербурга
С учетом регионального распространения в пределах Санкт-Петербурга ниже приводится более подробная геоэкологическая оценка состояния подземных вод двух водоносных горизонтов: для грунтовых вод и нижнекотлинского водоносного горизонта. Кроме того, важное значение для города имеет изучение состояния Полюст-ровского месторождения минеральных вод на правом берегу р.Невы.
Грунтовые воды на территории Санкт-Петербурга имеют региональное распространение, приурочены к породам четвертичного возраста, в том числе техногенным образованиям (насыпным и намывным), современным отложениям болот, лито-риновым пескам и супесям, озерно-ледниковым разностям верхнечетвертичного времени, а также спорадически развитым песчаным линзам лужской стадии оледенения; залегают на глубине от 0,5 ми ниже (на значительной части города зеркало грунтовых вод выше принятой глубины заложения фундаментов). Мощность горизонта грунтовых вод варьирует в широких пределах - от 2-3 м и до 30 м.
На территории города выделяется 2 подтипа гидродинамического режима грунтовых вод. В периферийных северных, северо-восточных и восточных районах с рассредоточенной застройкой и обилием зеленых массивов реализуется естественный и слабонарушенный гидродинамический режим, который определяется сезонными климатическими изменениями: предвесенние низкие уровни устанавливаются с середины февраля до конца марта; весенний максимальный уровень - в апреле - мае. При обилии осадков в летний период, обеспечивающих высокое положение уровня грун 101 товых вод до конца года, летне-осенние и осенне-зимние экстремумы сильно сглаживаются. Отмечается уменьшение годовой амплитуды колебаний уровней грунтовых вод. Так, в 1998 г. зафиксировано ее снижение по сравнению с 1997 г. на 0,4-1,4 м в песках и супесях, 0,8-1,8 м - в суглинках и глинах [137].
В островной части города гидродинамический режим грунтовых вод определяется, преимущественно, техногенными факторами. Сплошная застройка, асфальтовое покрытие и пр. приводит к его малой зависимости от климатических колебаний. Отмечается сглаженность экстремальных значений уровней и незначительная годовая амплитуда колебаний, которая варьирует в пределах от 0,4-0,8м до 0,3-0,5м [137]. Питание грунтовых вод за счет атмосферных осадков реализуется преимущественно на локальных непокрытых участках (сады, парки, газоны, скверы и т.д.), площадь которых составляет меньше 1% рассматриваемой территории. Отсутствие зон активного дренирования грунтовых вод в пределах исторического центра города (за счет шпунтовых ограждений и набережных водотоков, низких абсолютных отметок и плоского рельефа) предопределяет их застойный гидродинамический режим и подтопление территории. Подтопление усиливается в местах утечек канализационно-ливневых, водопроводных и других коммуникаций. При этом возникают купола подпора, предопределяющие значительную дифференциацию абсолютных отметок уровня грунтовых вод. В настоящее время практически всю островную часть города можно рассматривать как зону подтопления.
Характерной особенностью гидродинамического режима грунтовых вод территории Санкт-Петербурга является также гидравлическая связь их с основным водотоком - Невой. Отсутствие выдержанных по площади водоупоров в толще четвертичных пород обуславливает наличие гидравлической связи между различными по возрасту водоносными горизонтами. Необходимо также принимать во внимание, что Санкт-Петербург находится в зоне постоянного воздействия нагонных явлений со стороны Атлантического океана. Нагонная волна, усиленная западными и юго-западными ветрами, вызывает подпор Невы, в результате которого возникают различные по величине подъема воды наводнения. С 1703 по 1999 год в городе были зафиксированы 290 наводнений. Наиболее опасные подъемы, вызывающие не только подтопление территории, но и частичное затопление, характеризуются повышением уровня Невы на 210см и более по Кронштадскому футштоку. Таких наводнений за весь период существования города насчитывается ровно 70 [155]. Основное влияние наводнений распространяется на островную часть города.
Следует отметить, что незагрязненные грунтовые воды в сходных геолого-литологических условиях характеризуются как маломинерализованные, мягкие. Так, например, в литориновых и анциловых песках минерализация воды не превышает 0,24 г/л, а величина общей жесткости варьирует в пределах 0,9-1,9 мг-экв/л. По составу воды гидрокарбонатно-натриевые, хлоридно-гидрокарбонатные или гидрокарбо-натно-сульфатные кальциево-натриевые, реже магниево-кальциевые. Обычно отмечается повышенное содержание природной органики и железа до 4мг/л. Грунтовые воды в озерно-ледниковых отложениях также рассматриваются как пресные с минерализацией 0,13-0,20 г/л и величиной общей жесткости до 1,0 мг-экв/л. По составу преимущественно гидрокарбонатные либо хлоридно-гидрокарбонатные, чаще натриевые, реже кальциево-натриевые. Содержание железа может достигать 15 мг/л. Болотные воды, как правило, имеют минерализацию ниже 0,3 г/л, по составу они гидрокарбонатно-натриевые, либо кальциево-магниевые, в них обычно отмечается высокое значение перманганатной окисляемости и железа. Аммоний фиксируется редко и его содержание не превышает 2-3мг/л.
На большей части территории Санкт-Петербурга компонентный состав и минерализация грунтовых вод резко отличаются от вышеприведенных характеристик. Для северной правобережной части городской территории, которая характеризуется более коротким периодом освоенности и соответственно техногенной нагрузки на подземное пространство (25-150 лет по сравнению с 250-300-летним сроком в историческом центре), сохранился близкий к естественному гидрокарбонатно-сульфатный состав грунтовых вод. Минерализация, как правило, не превышает 0,5 г/л (за исключением локальных площадей размещения промышленных предприятий и других источников загрязнения). В значительной мере это связано с существованием здесь до середины 50"х гг. (когда было построено большинство набережных на этом участке Невы) промывного режима грунтовых вод за счет их свободной разгрузки в р. Неву, что обеспечивало самоочищение грунтовой толщи. Однако в настоящее время в пределах таких территорий следует говорить о мозаичном типе загрязнения грунтовых вод, которое со временем будет принимать региональный характер. Следует отметить, что в материковой части города увеличивается мощность зоны аэрации, окислительно-восстановительный потенциал имеет в основном положительные значения.
В 1996 - 1997 гг. кафедрой инженерной геологии СПГГИ были выполнены комплексные инженерно-геологические исследования в районе площади Мужества. Анализ химического состава грунтовых вод по ряду скважин показал существование более сложной гидрохимической ситуации в грунтовом водоносном горизонте обследованной территории: минерализация варьировала от 0,3 до 0,8 г/л; анионный состав отличался разнообразием - зафиксированы гидрокарбонатные, сульфатно-гидрокарбонатные, гидрокарбонатно-сульфатные и сульфатно-хлоридные воды. В отдельных скважинах содержание сульфатов достигало 200 мг/л, хлоридов - 300 мг/л, величина перманганатной окисляемости - 85 мг02/л (табл.3.2). Эти значения свидетельствуют о существенной доли техногенного загрязнения грунтовых вод, хотя минерализация не превышает 0,8 г/л. Наиболее высокие содержания органики зафиксированы в скв. 4404,4406 и 4409, расположенных в пределах промышленной зоны.
