Настоящее сообщение информирует население о функционировании газоотводных систем в Санкт-Петербурге, показывает важность данного вопроса в обеспечении экологической безопасности.

Проблема почвенного биогаза может возникнуть везде, где при строительстве применяют насыпной или намывной грунт. Особенно часто она возникает, когда строительство осуществлялось на территориях, имеющих захороненные гидросистемы (водные протоки, болотистые участки) или ранее использовавшихся под свалки.

В результате процессов разложения органических веществ, в первую очередь древесины, донных отложений, пищевых остатков, выделяются газы. При аэробном процессе (при доступе кислорода) протекает более или менее полное окисление органики с образованием двуокиси углерода. Значительно чаще доступ воздуха на глубину затруднен и происходит анаэробное биоразложение, в процессе которого выделяются метан и двуокись углерода. В общем случае биогаз содержит горючие и токсичные компоненты. Главными из них являются метан (до 40-60% по объему) и двуокись углерода (до 20-30%); в качестве примесей присутствуют тяжелые углеводороды, окислы азота, аммиак, окись углерода, сероводород и др. Биогаз образуется при разложении органических веществ в результате жизнедеятельности анаэробной микрофлоры в грунте на глубине более 2.0-2.5 метров. В верхних аэрируемых слоях грунта происходит аэробное окисление органики. При выходе на поверхность метан смешивается с воздухом, при определенных соотношениях образуя взрывоопасные смеси. Этим обусловлена опасность газовых выбросов. Известно, что в ряде районов Санкт-Петербурга происходили спонтанные выбросы метана в приземную атмосферу, сопровождавшиеся взрывами. Наибольшую потенциальную опасность представляет возможное скопление метана в колодцах и тоннелях подземных коммуникаций и, в особенности, в подвалах и цокольных этажах зданий.

Согласно действующим нормативным документам (Свод правил “Инженерно-экологические изыскания для строительства”, СП 11-102-97) потенциально опасными в газогеохимическом отношении считаются грунты с содержанием метана > 0.1% (1000 м. д.) и двуокиси углерода > 0.5%, а опасными - с содержанием метана > 1.0% (10 000 м. д.) и двуокиси углерода до 10%. К газовым аномалиям относят грунты с содержанием метана > 0.01% (100 м. д.). Необходимо заметить, что нормируется содержание не только горючего газа метана, но и негорючего - двуокиси углерода. Это вызвано тем, что при обычных геохимических процессах оба газа могут образовываться одновременно и наличие двуокиси углерода служит индикатором протекания процессов разложения, что представляет потенциальную опасность.

Для предотвращения залповых выбросов биогаза из толщи грунтов на потенциально опасных территориях оборудуются газоотводные системы, предназначенные для обеспечения равномерного сброса в атмосферу образующихся в процессе биоразложения газообразных остатков. При эксплуатации газоотводные скважины подвергаются природному и техногенному воздействию и должны периодически подвергаться ревизии путем внешнего осмотра, замеров высоты и глубины, а также анализ состава газа.

Выполнение работы проводится путем анализа воздушных масс, отбираемых из газоотводных систем на содержание продуктов биоразложения - метана и углекислого газа. К контролируемым параметрам относятся высота над уровнем дневной поверхности, эффективная глубина и состояние оголовка. Практика последних лет наблюдения показывает, что в результате механических повреждений целостность оголовка может нарушаться, что приводит к быстрому засорению ствола скважины. Если высота надземной части скважины мала (до 50 см), обсадная труба может погрузиться в грунт. По полученным результатам делаются выводы о рабочем состоянии скважин, и определяется необходимость в их текущем ремонте или переустановке (капитальном ремонте). Мониторинг газоотводных скважин на территории Санкт-Петербурга производится Инженерным центром экологических работ с 2001 г. В настоящее время осуществляется мониторинг 45 газоотводных систем, в том числе на территории Красногвардейского района - 27 (3 квартала), Фрунзенского района - 13 (два квартала) и Приморского района – 5. с Анализ эффективности функционирования газоотводных систем проводится экспресс-методом в полевых условиях. Измерения, проводимые переносными газоанализаторами, позволяют оперативно реагировать на повышенные концентрации газа в скважинах и проводить параллельные измерения в воздухе подвальных помещений домов, люков и пр. с целью предотвращения создания взрывоопасных концентраций метана на указанных объектах. Аналитическое обеспечение работ по мониторингу газоотводных систем осуществляется с использованием соответствующих средств измерения: на метан – портативный газоанализатор «Поларис», на углекислый газ – портативный газоанализатор ИГМ-014.