Оценка уровня химического загрязнения почв. Оценка опасности загрязнения почв. Список использованной литературы

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Ульяновский государственный технический

университет

Реферат

на тему: «Анализ методов оценки загрязнения почв»

Выполнила:

Студентка 2 курса

дневного отделения

Ульяновск

Введение

1. Оценка опасности загрязнения почв

2. Биотестирование как наиболее целесообразный метод определения интегральной токсичности почвы

3. Биодиагностика техногенного загрязнения почв

Заключение

Введение

Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере. Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений, а так же почве отведена важнейшая роль в жизни общества, так как она представляет собой источник продовольствия, обеспечивающий 95-97 % продовольственных ресурсов для населения планеты. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности, так как эффективная защита окружающей среды от опасных химических реагентов невозможна без достоверной информации о степени загрязнения почв.

Оценку способностей почвы выполнять функции, обеспечивающие стабильность отдельных биоценозов и биосферы в целом получают при помощи специальных методов исследования загрязненных почв. Рассмотрим некоторые из них.

Методы оценки загрязнения почв

1. Оценка опасности загрязнения почв

Прежде чем рассмотреть методы оценки загрязнения почв необходимо познакомиться с некоторыми показателями и положениями, определяющими степень опасности загрязняющих веществ, а также дающих оценку опасности загрязнения почв.

Принцип нормирования химических веществ в почве значительно отличается от принципов, положенных в основу нормирования их в водоемах, атмосферном воздухе, пищевых продуктах. Попавшие в почву химические вещества поступают в организм человека главным образом через контактирующие с почвой среды: воду, воздух и растения (в последнем случае по биологической цепи почва - человек). Поэтому при нормировании химических веществ в почве учитывается не только та опасность, которую представляет почва при непосредственном контакте с ней, но и последствия вторичного загрязнения контактирующих с почвой сред.

Установление ПДК загрязняющих веществ в почве находится в первоначальной стадии, поэтому к настоящему времени установлены ПДК лишь для 30 вредных веществ, преимущественно ядохимикатов.

В связи с тем, что вредные вещества поступают в организм человека по пищевым целям, установлены допустимые остаточные количества (ДОК) пестицидов в почве, пищевых и кормовых продуктах (таблица 1).

Таблица 1 «ПДК и ДОК некоторых веществ в почве»

Результаты гигиенических исследований загрязненных почв позволяют оценивать степень опасности загрязнения вредными веществами по уровню их возможного воздействия на системы «почва - растение», «почвы - микроорганизмы, биологическая активность», «почвы - грунтовые воды», «почва - атмосферный воздух» и опосредованно - на здоровье человека. С гигиенической позиций опасность загрязнения почвы определяется уровнем возможного ее отрицательного влияния на контактирующие среды, пищевые продукты и непосредственно на человека, а также на биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения.

И именно ПДК химических веществ в почве является основным критерием гигиенической оценки опасности загрязнения почв вредными веществами.

Для оценки загрязнения опасности почвы выбор химических веществ - показателей загрязнения - проводится с учетом:

• специфики источников загрязнения, определяющих комплекс химических элементов, участвующих в загрязнении почв изучаемого региона (таблица 1);
• приоритетности загрязнителей в соответствии со списком ПДК химических веществ в почве и их классов опасности;
• характер землепользования.

Если нет возможности учесть весь комплекс химических веществ, загрязняющих почву, оценку проводят по наиболее токсичным веществам, то есть относящиеся к наиболее высокому классу опасности.

При отсутствии в документации класса опасности химических веществ, приоритетных для почв исследуемого района, их класс опасности J может быть определен по следующей формуле:

где А - атомный вес соответствующего элемента; S - растворимость в воде химического соединения, мг / л; М - молекулярная масса химического соединения, в которое входит данный элемент; a - среднее арифметическое из шести ПДК химических веществ в разных пищевых продуктах (мясо, рыба, фрукты, хлеб, овощи).

При оценке опасности загрязнения почв химическими веществами следует учитывать следующее:

• опасность загрязнения тем больше, чем выше фактические уровни содержания контролируемых веществ в почве по сравнению с ПДК;
• опасность загрязнения тем больше, чем выше класс опасности контролируемых веществ;
• буферность почвы, влияющую на подвижность химических элементов, что определяет их воздействие на контактирующие среды.

Оценка опасности загрязнения почвы населенных пунктов в свою очередь определяется:

• эпидемиологической значимостью загрязненной химическими веществами почвы;
• роль загрязненной почвы как источника вторичного загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха и при ее непосредственном контакте с человеком;
• Значимостью степени загрязнения почвы в качестве индикатора загрязнения атмосферного воздуха.

Оценка уровня загрязнения почв как индикаторов неблагоприятного воздействия на здоровье населения проводится по показателям, разработанных при сопряженных геохимических и геогигиенических исследованиях окружающей среды городов. Такими показателями являются коэффициент концентрации химического вещества К с и суммарный показатель загрязнения Z с, равный сумме коэффициентов концентраций химических элементов:

где n - число суммируемых элементов.

Оценка опасности загрязнения почв комплексом металлов по показателю Z с, отражающую дифференциацию загрязнения воздушного бассейна городов, как металлами, так и другими наиболее распространенными ингредиентами (пыль, оксид углерода, оксиды азота), проводится по оценочной шкале, приведенных в таблице 2. Градации оценочной шкалы разработаны на основе изучения показателей состояния здоровья населения, проживающего на территории с различным уровнем загрязнения почв.

Таблица 2. Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения Z с

2. Биотестирование как наиболее целесообразный метод определения интегральной токсичности почвы

Предельно допустимая концентрация ядовитых веществ (ПДК) в воде, почве, продуктах питания в настоящее время является основой мониторинга вредных веществ в окружающей среде. Однако следует отметить, что превышение ПДК химических веществ в исследуемых субструктурах служит лишь косвенным показателем их токсичности. Не всегда удается установить прямую зависимость между содержанием загрязнителя в среде и ее пригодностью для обитания живых организмов. Почва может быть сильнозагрязненной, но нетоксичной или слаботаксичной и, наоборот, слабозагрязненной, но сильнотоксичной. Токсичное действие одних компонентов может быть нейтрализовано или усилено присутствием других, поэтому токсичность почвы не определяется токсичностью отдельных соединений, содержащихся в ней. Необходимо оценивать интегральную токсичность почвы, отражающую влияние всего комплекса.

Наиболее целесообразным методом определения интегральной токсичности почвы является биотестирование. Показателем степени токсичности при биотестировании служит изменение выбранной тест-функции биоиндикаторного организма при его взаимодействии с пробой среды. Успешное применение биотестирования для диагностики состояния экосистемы во многом зависит от правильного подбора тест-объекта.

В качестве биоиндикаторов могут быть использованы животные, растения, микроорганизмы. Уровень организации тестируемой биологической системы может варьировать от доклеточного (макромолекулы) до надорганизменного (сообщества). Большенство исследователей полагает, что применение единственного биологического параметра для целей биотестирования ненадежно из-за разнообразных механизмов отклика тест-организма на различные антропогенные загрязнения. Наиболее полный анализ интегральной токсичности достигается при применении набора биотестов с использованием различных тест-организмов при контроле их биологических параметров.

Наиболее очевидными критериями выбора тест-организмов являются простота работы и точность получаемых в результате тестирования данных. Под простотой понимается легкость выделения тест-организма из природных источников, его хранения, размножения, постановки пробы на токсичность, обработки и интерпритации полученных результатов. Точность в данном случае - это наличие однозначных, ярко выраженных изменений тестируемой функции индикаторного организма в результате воздействия интересующего загрязнителя.

Во некоторых случаях для оценки токсичности почвы необходимо в качестве тест-объектов брать микроорганизмы. Достоинства микробиологических тестов обусловлены следующими причинами. Благодаря небольшим размерам микробные клетки имеют относительно большую поверхность контакта с окружающей сркдой, что определяет их высокую чувствительность к происходящим в ней изменениям. Высокие скорости роста и размножения микроорганизмов дают возможность за сравнительно короткий срок проследить за воздействием любого неблагоприятного фактора на протяжении десятков и даже сотен поколений. К тому же они компактны и в большинстве случаев не требуют значительных материальных затрат для поддержания жизнедеятельности. Применение микроорганизмов для оценки интегральной токсичности почвы и создание на их основе комплексной системы чувствительных, достоверных и экономичных биотестов является перспективной областью исследований.

К недостаткам микробиологических тестов следует отнести достаточно высокую способность микроорганизмов к образованию устойчивых мутантных штаммов, что может в некоторых случаях приводить к получению недостоверных результатов.

Один из простых в исполнении и информативных способов оценки микроботоксичности загрязненных почв - это учет численности микроорганизмов, которая, как правило, достаточно легко отражает микробиологическую активность почвы, скорость разложения органических веществ и круговорота минеральных элементов. Так, к примеру, в случае загрязнения почвы нефтью на основе данного показателя можно не только судить о степени загрязненности, но и о потенциальной возможности почвы к восстанолению. Но определение общей численности бактерий в этом случае в качестве показателя токсичности может быть рекомендовано для сильнозагрязненных почв, так как в зависимости от своей концентрации, нефть способна как стимулировать, так и угнетать развитие микроорганизмов.

В природных экосистемах микроартроподы, являющиеся почвенными безпозвоночными, широко используются для мониторинга на уровне комплекса видов. На территории с интенсивной антропогенной нагрузкой они часто остаются единственной группой, по которой можно судить о степени воздействия на почву. Почвенные ногохвостки (коллемболы) очень чувствительны к воздействию органических веществ, поэтому их можно с успехом применять при определении интегральной токсичности загрязненных почв, в частности тест-показателем может служить процент выживщих особей коллембол, продолжительность их жизни, поведенческие реакции.

Описанные выше тесты доступны и просты в исполнении, не требуют сложного лабораторного оборудования и могут быть рекомендованы исследователям разных уровней подготовки. Их преимущество является также то обстоятельство, что работы ведуться с объектами, типичными для почвенной среды обитания в естественных условиях. Набор тест-объектов из семян растений, микроорганизмов, почвенных беспозвоночных и ферментов можно использовать как в полном объеме, так и частично в зависимости от целевого назначения исследований. Если пробы с почвенными ногохвостками и активность ферментов дают хорошую колличественную характеристику токсичности почвы при низкой и средней степени ее загрязнения, то микробиологические тесты удобны для описания состояния сильнозагрязненных высокотоксичных почв.

3. Биодиагностика техногенного загрязнения почв

Высокая чувствительность почвы к любым негативным и позитивным воздействиям позволяет использовать биологические показатели в качестве параметров биомониторинга.

Биологическая активность — производная совокупности абиотических, биотических и антропогенных факторов почвообразования. В почве зоо- и микробоценозы объединяются в единую систему с продуктами их жизнедеятельности— внеклеточными и внутриклеточными ферментами, а также с абиотическими компонентами почвы.

Основные положения предлагаемой методологии следующие:

• одновременное изучение показателей биологической активности почвы;
• выявление наиболее информативных эколого-биологических показателей и возможного интегрального показателя экологического состояния почвы;
• учет пространственной и временной вариабельности биологических свойств почвы;
• использование сравнительно-географического и профильно-генетического подходов для оценки состояния почвы.

Исследование состояния деградированных почв будет наиболее полным в том случае, если будут определены:

• прямые показатели загрязнения тяжелыми металлами и нефтепродуктами (валовое содержание тяжелых металлов, содержание их подвижных форм, содержание нефтепродуктов, мощность загрязненного слоя);
• показатели устойчивости к загрязнению тяжелыми металлами и нефтепродуктами (емкость катионного обмена, степень насыщенности основаниями, содержание гумуса, реакция среды);
• Биологические показатели изменения свойств почвы под воздействием металлов-загрязнителей и нефтепродуктов (активность почвенных ферментов, например инвертазы, каталазы, интенсивность выделения углекислого газа, целлюлозоразлагающая способность, общая численность почвенных микроорганизмов, структура микробоценоза и др.).

Для практических целей определение всего комплекса показателей весьма трудоемко и требует дорогостоящего оборудования. Более целесообразно определять показатели, объективно отражающие уровень и последствия загрязнения.

Общие закономерности изменения свойств почвы по мере возрастания содержания загрязняющих веществ могут быть сформулированы только на основе экспериментальных материалов. В результате многолетних исследований установлены наиболее информативные показатели биологической активности почвы для биодиагностики и биомониторинга. К ним относятся, прежде всего, биохимические показатели, поскольку они лучше коррелируют с уровнем загрязнения и имеют меньшее варьирование в пространстве и во времени по сравнению с микробиологическими. Из изученных рекомендуется использовать ферментативную активность—активность каталазы, которая является одним из показателей стабилизации почвенных условий. Ее изменение связано с загрязненностью и буферной способностью почвы (рис. 1).

При слабом загрязнении происходит стимуляция окислительно-восстановительных процессов.

В проведенных исследованиях активность каталазы была максимальной при коэффициенте Zc концентрация загрязняющих веществ, равном 2 - 8, при Zc = 32 и более она практически не проявлялась.

При коэффициенте Zc равном 2 - 8, уровень загрязнения является допустимым, при 8 - 32 - средним, при 32 - 64 - высоким, при Zc > 64 - очень высоким.

Из всех изученных ферментов каталаза наиболее чувствительна, поэтому ее активность может быть использована в качестве критерия оценки восстановления функций почв.

Было установлено, что наиболее информативным показателем экологического состояния техногенно загрязненных почв является интегральный показатель биологического состояния (ИПБС). При расчете ИПБС максимальное значение каждого показателя в выборке принимается за 100 % и по отношению к нему в процентах выражается значение этого же показателя в других пробах, то есть относительный показатель

Б 1 = Б / Б max ´ 100%,

где Б - значение показателя в пробе; Б max - максимальное значение показателя.

Затем определяется среднее значение показателя

Б ср = (Б 1 + Б 2 + Б 3 + … + Б n) / n,

где n - число показателей.

Интегральный показатель биологической активности рассчитывается по формуле

ИПБС = (Б ср / Б ср max) ´ 100%,

При диагностике за 100% принимается значение каждого показателя в незагрязненной почве.

Интегральный показатель биологического состояния почвы для всех уровней загрязнения находится в прямой зависимости от содержания в ней тяжелых металлов (рис. 2).

Влияние степени загрязнения на биологические процессы в почве целесообразно определять по отклонению активности внеклеточных биологических процессов от контроля согласно экотоксикологическим нормативам: 50% - очень опасный уровень влияния.

Различные типы почв при одинаковом характере и степени загрязнения проявляют различную устойчивость. Для серой лесной почвы средний уровень загрязнения уже очень опасен, в этом случае восстановление биоценотических функций затруднено или практически невозможно. В черноземе выщелоченном снижение ИПБС на 50% происходит только при высоком уровне загрязнения.

Результаты биомониторинга техногенно загрязненных почв могут широко применяться при оценке воздействия на окружающую среду, экологическом нормировании загрязнения почв, прогнозировании экологических последствий какой-либо хозяйственной деятельности на данной территории, проведение экологической экспертизы, аудита и сертификации предприятий.

Заключение

Почвы загрязняются различными вредными химическими веществами, пестицидами, отходами сельского хозяйства, промышленного производства и коммунально-бытовых предприятий. Поступающие в почву химические соединения накапливаются и приводят к постепенному изменению химических и физических свойств почвы, снижают численность живых организмов, ухудшают ее плодородие. В связи с тем, что почва является неотъемлемым звеном биосферы и играет важнейшую роль в жизни общества всей планеты чрезвычайно важно изучение ее современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности.

Таким образом, в настоящее время необходимо иметь такие методы оценки загрязнения почв, которые могли бы дать объективное представление о состояние почвы, то есть о том, насколько она способна выполнять отведенные ей функции. Рассмотренные методы, такие как биотестирование и биодиагностика загрязненных почв выполняют требования современности по исследованию загрязненных почв.

Биотестирование является наиболее целесообразным методом определения интегральной токсичности почв. Он доступен и прост в применении, не требует сложного лабораторного оборудования и может быть рекомендован исследователям разных уровней подготовки. В свою очередь и биодиагностика техногенного загрязнения почв является достаточно простым методом, который способен дать реальную оценку состояния почв. Это стало возможным после долгих лет исследований, когда были обнаружены наиболее информативные показатели, объективно отражающие уровень и последствия загрязнения и не требующие для своего определения дорогостоящего оборудования. В настоящее же время, когда обострено противоречие между экономикой и экологией, важно, чтобы методы оценки загрязнения почв могли не только давать объективное представление о состоянии почв, но, и были доступны в материальном плане.

Список использованной литературы

1. Буторина М. В., Дроздова Л. Ф., Иванов Н. И. Инженерная экология и экологический менеджмент: Учебник. - М.: Логос, 2004. - 520с.: ил.
2. Демина Т. А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды. - М.: изд-во Аспект-пресс, 1995.
3. Добровольский Г. В., Никитин Е. Д. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы. - М.: Наука, 2001.
4. Исмаилов Н. М. Нефтяное загрязнение и биологическая активность почв. - М.: Наука, 1991.
5. Коробкин В. И., Передельский Л.В. Экология. - Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2003. - 576с.
6. Бурлака В. А., Казарин В. Ф. Восстановление плодородия почв, загрязненных высокоминерализованными пластовыми водами // Экология и промышленность России. 2005. Февраль. - С. 21 - 25.
7. Девятова Т. А. Биодиагностика техногенного загрязнения почв // Экология и промышленность России. 2006. Январь. - С. 36 - 37.
8. Киреева Н. А., Новоселова Е. И, Ямалетдинова Г. Ф. Диагностические критерии самоочищения почвы от нефти // Экология и промышленность России. 2001. Декабрь.
9. Киреева Н. А., Тарасенко Е. М. Биотестирование как метод оценки загрязнения почв нефтью // Экология и промышленность России. 2004. Февраль. - С. 26 - 29.
10. Смирнова Н. В., Шведова А. В. Влияние свинца и кадмия на фитотоксичность почвы // Экология и промышленность России. 2005. Апрель. - С. 32 - 35.

Нефть и нефтепродукты, мг/кг

Фенолы летучие, мг/кг

Мышьяк,мг/кг

Полихлорированные бифенилы, мкг/кг

Лактозоположительные кишечные палочки (Коли формы) , индекс

Энтерококки (фекальные стрептококки), индекс

Патогенные микроорганизмы (по эпидпоказаниям), индекс

Яйца и личинки гельминтов (жизнеспособных), экз/кг

Цисты кишечных патогенных простейших, экз/100 г

Личинки и куколки синантропных мух, экз/в почве площади 20´ 20 см

Примечания: * выбор конкретного показателя зависит от характера используемых средств химизации сельского хозяйства ; ); *** допускается определение фекальных форм

Знак «+» означает обязательность определения показателя при определении санитарного состояния почв, знак «-» - показатель необязательный, знак « ± » - показатель обязательный при наличии источника загрязнения..

Приложение 3

Перечень источников загрязнения и химических элементов,
накопление которых возможно в почве в зонах влияния этих источников

Примечание. «О» - обязательный контроль, « W » - факультативный контроль.

Промышленность: А - завод легированных сталей;В - завод цветных металлов; C - завод сплавов; D - переработка вторцветмет; Е - аккумуляторное производство; F - радиаторное производство; G - электротехническое производство; Н - точное машиностроение; I - производство бытовых изделий; J - тяжелое машиностроение; К - легкое машиностроение; L - производство пластмасс; M - производство лакокрасок; N - сеть автодороги заправочныхстанций. Приложение 6

Принципиальная схема оценки почв сельскохозяйственного использования, загрязненных химическими веществами ()

Приложение 7

Предельно допустимые концентрации (ПДК) неорганических химических веществ в почве и допустимые уровни их содержания по показателям вредности

Примечания. ПДК должны корректироваться в соответствии с вновь разрабатываемыми документами.

1) ПДК ОФУконтролируются по содержанию бенз (а) пирена в почве, которое не должно превышать ПДК бенз(а)пирена.

2) ПДК КГУ состава NPK (64:0:15) контролируются по содержанию нитратов в почве, которое не должно превышать 76,8 мг/кг абс. сухой почвы.

3) ПДК ЖКУ состава NPK (10:4:0) ТУ 6-08-290-74 с добавками марганца не более 0,6% от общей массы контролируются по содержанию подвижных фосфатов в почве, которое не должно превышать 27,2 мг/кг абс. сухой почвы. 5 . ГОСТ 17.4.4.02 -84 «Охрана природы. Почва. Методы отбора и подготовки проб почвы для химического, бактериологического и гельминтологического анализа».

6 . ГОСТ 17.4.3.06 -86 (СТ СЭВ 5101-85) «Охрана природы. Почвы. Общие требования к классификации почв по влиянию на них химических загрязняющих веществ».

7. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами № 4266-87. Утв. МЗ СССР 13.03.87.

8. Оценочные показатели санитарного состояния почв населенных мест № 1739-77 Утв. МЗ СССР 7.07.77.

9. Методические указания по санитарно-микробиологическому исследованию почвы № 1446-76. Утв. МЗ СССР 4.08.76.

10. Методические указания по санитарно-микробиологическому исследованию почвы № 2293-81. Утв. МЗ СССР 19.02.81.

11. Методические указания по гельминтологическому исследованию объектов внешней среды и санитарным мероприятиям по охране от загрязнения яйцами гельминтов и обезвреживанию от них нечистот, почвы, ягод, овощей, предметов обихода № 1440-76. Утв. МЗ СССР.

12. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территорий городов химическими элементами. - М.: ИМГРЭ, 1982.

13. Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) химических веществ в почве № 6229-91. Утв. МЗ СССР 19.11.91.

14 . Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах: ГН 2.1.7.020-94 (Дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК № 6229-92). Утв. ГКСЭН РФ 27.12.94.

15. Методические рекомендации по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове и почве № 5174-90. Утв. МЗ СССР 15.05.90.

16 . Методические указания по борьбе с мухами № 28-6.3. Утв. МЗ СССР 27.01.84.

18 . Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве (ПДК): МЗ СССР. - М., 1979, 1980, 1982, 1985, 1987.

19. Методика выполнения измерений массовой доли кислото-растворимых форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия) в пробах почвы атомно-абсорбиционным анализом: Методические указания: РД 52.18.191-89 . Утв. ГКГМ СССР. - М., 1989.

20. Дмитриев М.Т., Казнина Н.И., Пинигина И.А.: Справочник: Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде. - М.: Химия, 1989.

21. Методы почвенной микробиологии и биохимии./ Под ред. проф. Д.Г. Звягинцева. - М.: МГУ, 1980.

22 . ГОСТ 26204-84, 26213-84 «Почвы. Методы анализа».

23. ГОСТ 26207-91 «Почвы. Определение подвижных форм фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО».

24 . Порядок определения параметров ущерба от загрязнения земель химическими веществами. Утв. Председателем Комитета Федерации по земельным ресурсам и землеустройству 10.11.93 Министерством охраны окружающей среды и природных ресурсов 18.11.93. Согласовано: 1-й замминистра сельского хозяйства РФ 6.09.93, Председатель ГКСЭН РФ 14.09.93 и Президент Российской академии сельскохозяйственных наук 8.09.93.

МУ 2.1.7.730-99

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

2.1.7. ПОЧВА, ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ, БЫТОВЫЕ
И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ОТХОДЫ, САНИТАРНАЯ ОХРАНА ПОЧВЫ

Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест

Hygienic evaluation of soil in residential areas

Дата введения 1999-04-05

1. РАЗРАБОТАНЫ: НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н.Сысина РАМН (Н.В.Русаков, Н.И.Тонкопий, Н.Л.Великанов), ИМПИТМ им. Е.И.Марциновского МЗ РФ (Н.А.Романенко, Г.И.Новосильцев, Л.А.Ганушкина, В.П.Дремова, Е.П.Хроменкова, Л.В.Гримайло, Т.Г.Козырева, В.И.Евдокимов, О.А.Землянский, В.В.Евдокимов, А.Н.Волищев, В.В.Горохов), ООО "РАДОН" (В.Д.Симонов), ВНИИ природы (Ю.М.Матвеев).

2. УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г.Онищенко 5 февраля 1999 г.

3. ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ.

4. С выходом настоящих методических указаний утрачивают силу в части проведения гигиенической оценки степени биологического и химического загрязнения почв "Методические указания по санитарно-микробиологическому исследованию почвы" от 04.08.76 N 1446-76 и "Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами" от 13.03.87 N 4266-87, а также "Оценочные показатели санитарного состояния почвы населенных мест" от 7 июля 1977 г. N 1739-77.

1. Область применения

1. Область применения

Настоящий документ является нормативно-методической базой для осуществления государственного санитарно-эпидемиологического надзора за санитарным состоянием почв населенных мест, сельскохозяйственных угодий, территорий курортных зон и отдельных учреждений. Документ предназначен для учреждений Государственной санитарно-эпидемиологической службы Российской Федерации и специальных служб федеральных органов исполнительной власти, осуществляющих ведомственный санитарно-эпидемиологический надзор.

Опасность загрязнения почв определяется уровнем ее возможного отрицательного влияния на контактирующие среды (вода, воздух), пищевые продукты и прямо или опосредованно на человека, а также на биологическую активность почвы и процессы самоочищения.

Результаты обследования почв учитывают при определении и прогнозе степени их опасности для здоровья и условий проживания населения в населенных пунктах, разработке мероприятий по их рекультивации, профилактике инфекционной и неинфекционной заболеваемости, схем районной планировки, технических решений по реабилитации и охране водосборных территорий, при решении очередности санационных мероприятий в рамках комплексных природоохранных программ и оценке эффективности реабилитационных и санитарно-экологических мероприятий и текущего санитарного контроля за объектами, прямо или косвенно воздействующими на окружающую среду населенного пункта.

Использование единых методических подходов будет способствовать получению сопоставимых данных при оценке уровней загрязнения почв.

Оценка опасности загрязненной почвы населенных пунктов определяется: 1) эпидемической значимостью; 2) ролью ее как источника вторичного загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха и при непосредственном контакте с человеком.

Санитарная характеристика почв населенных мест основывается на лабораторных санитарно-химических, санитарно-бактериологических, санитарно-гельминтологических, санитарно-энтомологических показателях.

2. Нормативные ссылки

1. Закон Российской Федерации "Основы законодательства Российской Федерации об охране здоровья граждан" .

2. Закон Российской Федерации "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" .

3. "Положение о государственной санитарно-эпидемиологической службе Российской Федерации" , утвержденное постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июня 1998 г. N 680 .

4. "Положение о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании" , утвержденное постановлением Правительства Российской Федерации от 5 июня 1994 г. N 625 с изменениями и дополнениями от 30 июня 1998 г. N 680 .

5. Порядок разработки, экспертизы, утверждения, издания и распространения нормативных и методических документов системы санитарно-эпидемиологического нормирования. Р 1.1.001-1.1.005-96.

3. Термины и определения

Санитарное состояние почвы - совокупность физико-химических и биологических свойств почвы, определяющих качество и степень ее безопасности в эпидемическом и гигиеническом отношениях.

Химическое загрязнение почвы - изменение химического состава почвы, возникшее под прямым или косвенным воздействием фактора землепользования (промышленного, сельскохозяйственного, коммунального), вызывающее снижение ее качества и возможную опасность для здоровья населения.

Биологическое загрязнение почв - составная часть органического загрязнения, обусловленного диссеминацией возбудителей инфекционных и инвазионных болезней, а также вредными насекомыми и клещами, переносчиками возбудителей болезней человека, животных и растений.

Показатели санитарного состояния почв - комплекс санитарно-химических, микробиологических, гельминтологических, энтомологических характеристик почвы.

Буферная способность почвы - способность почвы поддерживать химическое состояние на неизменном уровне при воздействии на почву потока химического вещества.

Приоритетный компонент загрязнения почвы - вещество или биологический агент, подлежащий контролю в первую очередь.

Фоновое содержание (загрязнение) - содержание химических веществ в почвах территорий, не подвергающихся техногенному воздействию или испытывающих его в минимальной степени.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) химического вещества в почве представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве, т.к. используемые при ее обосновании критерии отражают возможные пути воздействия загрязнителя на контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения. Обоснование ПДК химических веществ в почве базируется на 4 основных показателях вредности , устанавливаемых экспериментально: транслокационном , характеризующим переход вещества из почвы в растение, миграционный водный характеризует способность перехода вещества из почвы в грунтовые воды и водоисточники, миграционный воздушный показатель вредности характеризует переход вещества из почвы в атмосферный воздух и общесанитарный показатель вредности характеризует влияние загрязняющего вещества на самоочищающую способность почвы и ее биологическую активность. При этом каждый из путей воздействия оценивается количественно с обоснованием допустимого уровня содержания вещества по каждому показателю вредности. Наименьший из обоснованных уровней содержания является лимитирующим и принимается за ПДК .

4. Обозначения и сокращения

ПДК - предельно допустимая концентрация загрязнителя.

ОДК - ориентировочно допустимая концентрация вещества.

5. Общие положения

5.1. Программа обследования почвы определяется целями и задачами исследования с учетом санитарно-эпидемического состояния района, уровня и характера техногенной нагрузки, условий землепользования.

5.2. При выборе объектов в первую очередь обследуют почвы территорий повышенного риска воздействия на здоровье населения (детские дошкольные, школьные и лечебные учреждения, селитебные территории, зоны санитарной охраны водоемов, питьевого водоснабжения, земли, занятые под сельхозкультуры, рекреационные зоны и т.д.).

5.3. Отбор, транспортирование, хранение, подготовка к анализу и анализ проб осуществляются в соответствии с утвержденными нормативными документами (позиции 3, 5, 9, 10, 11, 16, 17, 26, библиографические данные). Принципиальные положения по отбору проб почвы представлены в таблице 1.

Таблица 1

Методологические принципы отбора проб почвы для оценки санитарного состояния почв

Контроль за загрязнением почв населенных пунктов проводится с учетом функциональных зон города. Места отбора проб предварительно отмечаются на картосхеме, отражающей структуру городского ландшафта. Пробная площадка должна располагаться на типичном для изучаемой территории месте. При неоднородности рельефа площадки выбирают по элементам рельефа. На территорию, подлежащую контролю, составляют описание с указанием адреса, точки отбора, общего рельефа микрорайона, расположения мест отбора и источников загрязнения, растительного покрова, характера землепользования, уровня грунтовых вод, типа почвы и других данных, необходимых для правильной оценки и трактовки результатов анализов образцов.

5.3.1. При контроле за загрязнением почв промышленными источниками площадки для отбора проб располагают на площади трехкратной величины санитарно-защитной зоны вдоль векторов розы ветров на расстоянии 100, 200, 300, 500, 1000, 2000, 5000 м и более от источника загрязнения (ГОСТ 17.4.4.02-84).

5.3.2. Для контроля санитарного состояния почв детских дошкольных, школьных и лечебно-профилактических учреждений, игровых площадок и зон отдыха отбор проб проводят не менее 2 раз в год - весной и осенью. Размер пробной площадки должен быть не более 5х5 м. При контроле санитарного состояния почв территорий детских учреждений и игровых площадок отбор проб проводится отдельно из песочниц и общей территории с глубины 0-10 см.

5.3.3. С каждой песочницы отбирается одна объединенная проба, составленная из 5 точечных. При необходимости возможен отбор одной объединенной пробы из всех песочниц каждой возрастной группы, составленной из 8-10 точечных проб.

Пробы почвы отбирают либо с игровых территорий каждой группы (одна объединенная из не менее пяти точечных), либо одна объединенная проба с общей территории из 10 точечных, при этом следует учитывать наиболее вероятные места загрязнения почв.

5.3.4. При контроле почв в районе точечных источников загрязнения (выгреба, мусоросборники и т.п.) пробные площадки размером не более 5х5 м закладываются на разном расстоянии от источника и в относительно чистом месте (контроль).

5.3.5. При изучении загрязнения почв транспортными магистралями пробные площадки закладываются на придорожных полосах с учетом рельефа местности, растительного покрова, метео- и гидрологических условий. Пробы почвы отбирают с узких полос длиной 200-500 м на расстоянии 0-10, 10-50, 50-100 м от полотна дороги. Одна смешанная проба составляется из 20-25 точечных, отобранных с глубины 0-10 см.

5.3.6. При оценке почв сельскохозяйственных территорий пробы почвы отбирают 2 раза в год (весна, осень) с глубины 0-25 см. На каждые 0-15 га закладывается не менее одной площадки размером 100-200 м в зависимости от рельефа местности и условий землепользования (26).

5.3.7. Геохимическое картирование территории крупных городов с многочисленными источниками загрязнения проводится по сети апробирования (12, 15). Для выявления очагов загрязнения геохимиками рекомендуемая плотность отбора 1-5 проб/км с расстоянием между точками отбора 400-1000 м. Для дальнейшего выделения территории с максимальной степенью загрязнения сеть апробирования сгущается до 25-30 проб/км и расстоянием между точками отбора около 200 м. Пробы рекомендуется отбирать с глубины 0-5 см. Размер сети апробирования может меняться в зависимости от масштаба картирования, характера использования территории, требований к уровню их загрязнения (приложение 1), а также пространственной вариабельностью содержания загрязнения на отдельных участках обследуемых территорий.

Картирование осуществляется специализированными организациями.

5.3.8. Точечные пробы отбирают в соответствии с ГОСТом , с соблюдением стерильности для санитарно-микробиологического и гельминтологического анализов и в доверху заполненные контейнеры с притертыми крышками при определении загрязнения летучими веществами, на пробной площадке методом конвертов. Объединенную пробу составляют из равных по объему точечных (не менее 5), отобранных на одной площадке. Объединенные пробы должны быть упакованы в чистые полиэтиленовые пакеты, закрыты, маркированы, зарегистрированы в журнале отбора проб и пронумерованы. На каждую пробу составляется сопроводительный талон, вместе с которым проба вкладывается во второй внешний пакет, что обеспечивает целостность и безопасность их транспортирования. Время от отбора проб до начала их исследований не должно превышать 1 суток.

Подготовка проб к анализу проводится в соответствии с видом анализа . В лаборатории проба освобождается от посторонних примесей, доводится до воздушно-сухого состояния, тщательно перемешивается и делится на части для проведения анализа. Отдельно оставляется контрольная часть от каждой анализируемой пробы (около 200 г) и хранится в холодильнике 2 недели на случай арбитража.

5.4. Перечень показателей химического и биологического загрязнения почв определяется исходя из:

- целей и задач исследования;

- характера землепользования (приложение 2);

- специфики источников загрязнения, определяющих характер (состав и уровень) загрязнения изучаемой территории (приложения 3, 4);

- приоритетности компонентов загрязнения в соответствии со списком ПДК и ОДК химических веществ в почве и их класса опасности по ГОСТу 17.4.1.02-83 . "Охрана природы. Почва. Классификация химических веществ для контроля загрязнения", (приложение 5).

5.5. Определение концентраций химических веществ в почве проводится методами, использованными при обосновании ПДК (ОДК) или методами, метрологически аттестованными (15, 18, , 22, ).

6. Оценка степени химического загрязнения почв

6.1. Основным критерием гигиенической оценки загрязнения почв химическими веществами является предельно допустимая концентрация (ПДК), или ориентировочно допустимая концентрация (ОДК) химических веществ в почве.

6.2. Оценка степени опасности загрязнения почвы химическими веществами проводится по каждому веществу с учетом следующих общих закономерностей:

- Опасность загрязнения тем выше, чем больше фактическое содержание компонентов загрязнения почвы превышает ПДК, что может быть выражено коэффициентом , т.е. опасность загрязнения тем выше, чем больше превышает единицу.

- Опасность загрязнения тем выше, чем выше класс опасности контролируемого вещества, его персистентность, растворимость в воде и подвижность в почве и глубина загрязненного слоя.

- Опасность загрязнения тем больше, чем меньше буферная способность почвы, которая зависит от механического состава, содержания органического вещества, кислотности почвы. Чем ниже содержание гумуса, рН почвы и легче механический состав, тем опаснее ее загрязнение химическими веществами.

6.3. При загрязнении почвы одним веществом неорганической природы оценка степени загрязнения проводится в соответствии с таблицей 2 (27, 28) с учетом класса опасности компонента загрязнения, его ПДК и максимального значения допустимого уровня содержания элемента () по одному из четырех показателей вредности (приложение 7).

Таблица 2

Критерии оценки степени загрязнения почв неорганическими веществами

6.5. При загрязнении почв одним веществом органического происхождения его опасность определяется исходя из его ПДК (13) и класса опасности (таблица 3).

Таблица 3

Критерии оценки степени загрязнения почвы органическими веществами

6.6. При полиэлементном загрязнении оценка степени опасности загрязнения почвы допускается по наиболее токсичному элементу с максимальным содержанием в почве.

6.7. Оценка уровня химического загрязнения почв как индикатора неблагоприятного воздействия на здоровье населения проводится по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и геогигиенических исследованиях окружающей среды городов с действующими источниками загрязнения. Такими показателями являются: коэффициент концентрации химического вещества (). определяется отношением фактического содержания определяемого вещества в почве () в мг/кг почвы к региональному фоновому ():

И суммарный показатель загрязнения (). Суммарный показатель загрязнения равен сумме коэффициентов концентраций химических элементов-загрязнителей и выражен формулой:

Где - число определяемых суммируемых веществ;

Коэффициент концентрации -гo компонента загрязнения.

Анализ распределения геохимических показателей, полученных в результате апробирования почв по регулярной сети, дает пространственную структуру загрязнения селитебных территорий и воздушного бассейна, и позволяет выделить зоны риска для здоровья населения (7, 12).

6.8. Оценка степени опасности загрязнения почв комплексом металлов по показателю , отражающему дифференциацию загрязнения воздушного бассейна городов как металлами, так и другими наиболее распространенными ингредиентами (пыль, окись углерода, окислы азота, сернистый ангидрид), проводится по оценочной шкале, приведенной в таблице 4.

Таблица 4

Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв
по суммарному показателю загрязнения ( ) (7, 29)

Определение химических веществ при оценке уровня загрязнения почв населенных пунктов по проводят методом эмиссионного анализа в соответствии с методическими указаниями (7, 12).

6.9. Оценка неблагоприятных последствий загрязнения почв при их непосредственном воздействии на организм человека важна для случаев геофагии у детей при играх на загрязненных почвах. Такую оценку проводят по наиболее распространенному в населенных пунктах загрязняющему веществу - свинцу, повышенное содержание которого в почвах города, как правило, сопровождается увеличением содержания и других элементов. При систематическом нахождении свинца в почве игровых площадок в пределах 300 мг/кг можно ожидать изменение психоневрологического статуса у детей (15). Безопасным считается загрязнение свинцом на уровне ПДК в почве.

6.10. Оценка почв сельскохозяйственного использования проводится в соответствии с принципиальной схемой, приведенной в приложении 6.

6.11. Для принятия административных решений о характере использования земель, в разной степени загрязненных химическими веществами, рекомендуется руководствоваться РД "Порядок определения ущерба от загрязнения земель химическими веществами" (24) с учетом характера землепользования.

7. Оценка санитарного состояния почвы по санитарно-химическим показателям

7.1. Санитарно-химическими показателями санитарного состояния почв являются:

Санитарное число - косвенно характеризует процесс гумификации почвы и позволяет оценить самоочищающую способность почвы от органических загрязнений.

Санитарное число - это отношение количества "почвенного белкового (гумусного) азота "" в миллиграммах на 100 г абсолютно сухой почвы к количеству "органического азота "" в миллиграммах на 100 г абсолютно сухой почвы. Таким образом, частное от деления: . Оценка санитарного состояния почвы по этому показателю проводится в соответствии с таблицей 5.

Таблица 5

Оценка чистоты почвы по "Санитарному числу" (по Н.И.Хлебникову) (8)

7.2. Химическими показателями процессов разложения азотсодержащего органического вещества в почве являются аммиачный и нитратный азот. Аммонийный азот, нитратный азот и хлориды характеризуют уровень загрязнения почвы органическим веществом. Оценку почв по этим показателям целесообразно осуществлять в динамике или путем сравнения с незагрязненной почвой (контроль).

8. Оценка степени биологического загрязнения почв

8.1. Санитарно-бактериологические показатели

8.1.1. В загрязненной почве на фоне уменьшения истинных представителей почвенных микробоценозов (антагонистов патогенной кишечной микрофлоры) и снижения ее биологической активности отмечается увеличение положительных находок патогенных энтеробактерий и геогельминтов, которые более устойчивы к химическому загрязнению почвы, чем представители естественных почвенных микробоценозов. Это является одной из причин необходимости учета эпидемиологической безопасности почвы населенных пунктов. С увеличением химической нагрузки может возрастать эпидемическая опасность почвы.

8.1.2. Оценка санитарного состояния почвы проводится по результатам анализов почв на объектах повышенного риска (детские сады, игровые площадки, зоны санитарной охраны и т.п.) и в санитарно-защитных зонах по санитарно-бактериологическим показателям:

1) Косвенные, характеризуют интенсивность биологической нагрузки на почву. Это - санитарно-показательные организмы группы кишечной палочки (БГКП (Колииндекс) и фекальные стрептококки (индекс энтерококков) ). В крупных городах с высокой плотностью населения биологическая нагрузка на почву очень велика, и как следствие, высоки индексы санитарно-показательных организмов, что наряду с санитарно-химическими показателями (динамика аммиака и нитратов, санитарное число), свидетельствует об этой высокой нагрузке.

2) Прямые санитарно-бактериологические показатели эпидемической опасности почвы - обнаружение возбудителей кишечных инфекций (возбудители кишечных инфекций, патогенные энтеробактерии, энтеровирусы).

8.1.3. Результаты анализов оцениваются в соответствии с таблицей 6.

Таблица 6

Схема оценки эпидемической опасности почв населенных пунктов

* Примечание: Цисты кишечных простейших: лямблий, амеб, балантидий, криптоспоридий.

"-" - отсутствие в почве, "+" - наличие в почве.

8.1.4. При отсутствии возможности прямого определения в почвах энтеробактерий и энтеровирусов оценка безопасности может быть проведена ориентировочно по индикаторным микроорганизмам.

8.1.5. Почву оценивают как "чистую" без ограничений по санитарно-бактериологическим показателям при отсутствии патогенных бактерий и индексе санитарно-показательных микроорганизмов до 10 клеток на грамм почвы.

О возможности загрязнения почвы сальмонеллами свидетельствует индекс санитарно-показательных организмов (БГКП и энтерококков) 10 и более клеток/г почвы.

Концентрация колифага в почве на уровне 10 БОЕ на г и более свидетельствует об инфицировании почвы энтеровирусами.

8.1.6. Санитарно-бактериологические исследования проводятся в соответствии с нормативно-методической литературой, приведенной выше в разделе 2 (9, 10, 21).

8.2.3. Прямую угрозу здоровью населения представляет загрязнение почвы жизнеспособными оплодотворенными и инвазионными яйцами аскарид, власоглавов, токсокар, анкилостомид, личинками стронгилоидов, а также онкосферами тениид, цистами лямблий, изоспор, балантидий, амеб, ооцистами криптоспоридий; опосредованную - жизнеспособными яйцами описторхисов, дифилоботриид.

8.3. Санитарно-энтомологические показатели

8.3.1. Санитарно-энтомологическими показателями являются личинки и куколки синантропных мух.

Синантропные мухи (комнатные, домовые, мясные и др.) имеют важное эпидемиологическое значение как механические переносчики возбудителей ряда инфекционных и инвазионных болезней человека (цисты кишечных патогенных простейших, яйца гельминтов и др.).

8.3.2. На территории населенных мест в общественных и частных домовладениях, пищевых и торговых предприятиях, пунктах частного и общественного питания, в зоопарке, местах содержания служебных и спортивных животных (лошади, собаки), мясо- и молочные комбинаты и т.п. наиболее вероятными местами выплода мух являются скопления разлагающихся органических веществ (мусоросборники разных типов, уборные, свалки, иловые площадки и др.) и почвы вокруг них на расстоянии до 1 м.

8.3.3. Критерием оценки санитарно-энтомологического состояния почвы является отсутствие или наличие преимагинальных (личинки и куколки) форм синантропных мух в ней на площадке размером 20х20 см.

8.3.4. Оценка санитарного состояния почв по наличию в ней личинок и куколок мух проводится в соответствии с таблицей 6.

Наличие личинок и куколок в почве населенных мест является показателем неудовлетворительного санитарного состояния почвы и указывает на плохую очистку территории, неправильный в санитарно-гигиеническом отношении сбор и хранение бытовых отходов и их несвоевременное удаление.

8.3.5. Санитарно-энтомологические исследования проводятся в соответствии с методическими указаниями ().

9. Показатели биологической активности почвы

9.1. Исследования по биологической активности почвы проводятся при необходимости углубленной оценки ее санитарного состояния и способности к самоочищению.

9.2. Основными интегральными показателями биологической активности почвы являются: общая микробная численность (ОМЧ), численность основных групп почвенных микроорганизмов (почвенных сапрофитных бактерий, актиномицетов, почвенных микромицетов), показатели интенсивности трансформации соединений углерода и азота в почве ("дыхание" почвы, "санитарное число", динамика азота аммиака и нитратов в почве, азотфиксация, аммонификация, нитрификация и денитрификация), динамика кислотности и окислительно-восстановительного потенциала в почве, активность ферментативных систем и другие показатели.

9.3. Перечень показателей определяется целями исследования, природой и интенсивностью загрязнения, характером землепользования.

На первом этапе исследований целесообразно использование наиболее простых и быстро определяемых информативных интегральных показателей: "дыхание" почвы, общая микробная численность, окислительно-восстановительный потенциал и кислотность почв, динамика азота аммиака и нитратов.

Дальнейшее углубленное исследование проводится в соответствии с полученными результатами и общими задачами исследования.

9.4. Методики измерений и оценки биологической активности почвы приведены в "Методических указаниях по гигиеническому обоснованию ПДК химических веществ в почве" от 05.08.82 N 2609-82. Так, почву можно считать "незагрязненной" по показателям биологической активности при изменениях в микробиологических показателях не более 50% и биохимических - не более 25% по сравнению с такими же для контрольных, принятых в качестве чистых незагрязненных почв.
В этом случае вы можете повторить покупку документа с помощью кнопки справа.

Произошла ошибка

Платеж не был завершен из-за технической ошибки, денежные средства с вашего счета
списаны не были. Попробуйте подождать несколько минут и повторить платеж еще раз.

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

ГОУ ВПО «Башкирский Государственный Университет»

Биологический факультет

Кафедра экологии

Реферат на тему:

Оценка загрязнения почвы

Введение…………………………………………………………………………3

Источники загрязнения…………………………………………………………4

Нормативные документы….……………………………………………………5

Почва и здоровье человека……………………………………………………...7

Уровень загрязнения почв в России……………………………………………9

Заключение……………………………………………………………………….10

Использованная литература……………..……………………………………...11

Введение

Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере. Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений, а так же почве отведена важнейшая роль в жизни общества, так как она представляет собой источник продовольствия, обеспечивающий 95-97 % продовольственных ресурсов для населения планеты. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится.

Чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности, так как эффективная защита окружающей среды от опасных химических реагентов невозможна без достоверной информации о степени загрязнения почв.

Источники загрязнения

Опасность загрязнения почвы как фактора риска для здоровья населения определяется в первую очередь ее функциональным использованием. Для почв сельскохозяйственного назначения наибольшую опасность представляет переход загрязняющих веществ в выращиваемые культуры и поступление загрязнителей в местные источники питьевого водоснабжения. Интенсивное применение ядохимикатов привело к значительному накоплению пестицидов в почвах.

В городах эта опасность связана в основном с интенсивным загрязнением почв тяжелыми металлами и нефтепродуктами. Источниками загрязнения в населенных пунктах являются выбросы энергетических установок, особенно работающих на угле, промышленных предприятий, автомобильного транспорта, многочисленные свалки.

Нахождение детей на площадках с загрязненной землей может привести к избыточному поступлению токсичных веществ, например, свинца, в организм ребенка, что является одним из определяющих факторов при оценке опасности загрязнения почв населенных пунктов. Степень загрязнения почвы химическими веществами в городах служит также индикатором загрязнения атмосферного воздуха, так как содержащиеся в нем твердые частицы оседают на поверхности земли. Используя методы эколого– геохимического картографирования почв, проводят зонирование территорий населенных пунктов по различным показателям загрязнения почв.

Удовлетворительное состояние почвы имеет большое эпидемиологическое значение, поскольку в ней могут находиться возбудители инфекционных заболеваний. Длительность сохранения возбудителей брюшного тифа в почве достигает 400 суток, дизентерии – 100 суток, туберкулеза – 3 – 7 суток, бруцеллеза – 0,5 – 2 суток, холеры – 0,5 – 4 суток, чумы – 0,1 – 1 суток, яиц аскариды до одного года.

Поступление возбудителей этих инфекций в организм возможно при непосредственном контакте человека с почвой, а также при употреблении инфицированной воды и продуктов питания.

Нормативные документы

1. Транслокационный, характеризующий способность перехода вещества из почвы в сельскохозяйственные культуры и продукты питания;

2. Водно – миграционный, основанный на перехода токсикантов из почвы в воду;

3. Общесанитарный, характеризующий влияние загрязняющего вещества на самоочищающуюся способность почвы и ее биологическую активность;

4. Воздушно – миграционный, учитывающий возможность перехода токсикантов в воздух;

Почв населенных мест» (МУ 2.1.7.730. – 99), «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах с различными физико – химическими свойствами» и «Санитарно – эпидемиологические требования к качеству почв»

В почве нормируют содержание тяжелых металлов, хлористого калия, нитратов, сернистых соединений, сероводорода и серной кислоты, бенз(а)пирена, ряда пестицидов. Учитывая большое разнообразие почв на территории нашей страны, весьма перспективно производить, с точки зрения экологии, нормирование химически веществ в зависимости от физико – химических свойств почвы. Так, уже приняты нормативы содержания свинца в почва сельскохозяйственного назначения разного типа: для песчаных и супесчаных - 32 мг/кг, для кислых – 65 мг/кг, для слабокислых и нейтральных – 130 мг/кг.

По мнению ряда американских исследователей содержание свинца в городских почва не должно превышать 100 мг/кг; это обеспечивает защиту детей от избыточного поступления свинца в организм. В реальных условиях концентрация свинца превышает указанный уровень. Повышение содержания свинца в почве на каждые 100 мг/кг приводит к увеличению его концентрации в крови детей в возрасте от трех лет на 0,5 – 1,6 мкг/дл. Анализ имеющихся данных показывает, что в большинстве городов России содержание свинца в загрязненной почве варьирует в пределах 30 – 150 мкг/кг при среднем значении около 100 мкг/кг. Наиболее высокие концентрации свинца от 100 до 1000 мг/кг – обнаружены в почве городов, где расположены металлургические предприятия (Белово, Владикавказ, Кировград, Карабаш, Горняк, Дальнегорск), а также вблизи производств аккумуляторов в Курске, Санкт – Петербурге, Свирске, Дальнегорске.

Оценка неблагоприятных последствий загрязнения почв при их непосредственном воздействии на организм человека важна для случаев геофагии у детей при играх на загрязненных почвах. Такую оценку проводят по наиболее распространенному в населенных пунктах загрязняющему веществу – свинцу, повышенная концентрация которого сопровождается увеличением содержания и других компонентов. При систематической концентрации свинца в почве игровых площадок в пределах 300 мг/кг можно ожидать изменения психоневрологического статуса у детей. Безопасным считается загрязнение почвы на уровне ПДК.

Почва и здоровье человека

Большинство микроорганизмов, обитающих в почве, - сапрофаги, которые не приносят вреда животным организмам. Вместе с тем постоянно или временно в почве обитают патогенные, болезнетворные микроорганизмы, возбудители инфекционных заболеваний. Некоторые из них (главным образом постоянные обитатели почвы) образуют спору - плотную оболочку, обеспечивающую им устойчивость к различным неблагоприятным воздействиям внешней среды: высокой температуре, высыханию, давлению, отсутствию питательных веществ.

Группу спорообразных бактерий принято называть клостридиями. В последние годы накопилось достаточно данных о том, что клостридии обладают способностью не только многие десятилетия сохраняться в почве в виде спор, но и размножаться в ней. К патогенным бактериям относятся возбудители таких опасных инфекционных заболеваний, как сибирская язва, газовая гангрена, столбняк, ботулизм. Заражение человека через загрязненную почву может наступить при самых различных обстоятельствах: непосредственно при обработке почвы, уборке урожая, строительных работах и т.п. К числу наиболее опасных болезней человека и животных относится сибирская язва. Возбудитель сибирской язвы - сибиреязвенная палочка, которая, попадая с мочой и испражнениями больных животных в почву, образует вокруг себя спору и в таком состоянии может сохраняться годами, особенно в каштановых и черноземных почвах. Животные, поедая корм, загрязненный этой палочкой, заражаются сибирской язвой. Человек заражается сибирской язвой, как правило, при контакте с больными или павшими животными, через продукты и сырье, полученные от больных животных (мясо, шерсть, шкура), а также при непосредственном соприкосновении с почвой.

Опасность для человека представляет и столбнячная палочка, которая обнаруживается в почве разных географических районов. Заражение человека происходит через поврежденную кожу или слизистую при контакте с зараженной почвой. Спороносная палочка, возбудитель ботулизма - тяжелого пищевого отравления, обнаружена в среднем в 9% проб, взятых из почвы в районах Кавказа, азовского и каспийского морей, в приморском крае, на дальнем востоке и в Санкт - Петербурге. Попадая на овощи, ягоды, фрукты, рыбу, грибы и другие продукты, при благоприятных анаэробных условиях она из споры превращается в вегетативную форму, продуцирующую токсин (яд). По силе своего действия на организм человека и животного этот токсин превосходит все другие бактериальные токсины и химические яды.

Вместе с загрязненной почвой в поврежденные ткани человека могут проникнуть споры гангренозной палочки. Газовая гангрена протекает в виде быстро распространяющегося отека тканей и их омертвления.

Из числа временных микроорганизмов, обитающих в почве, большую группу составляют возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры), бруцеллеза, туляремии, чумы, коклюша. Они попадают в почву только при определенных условиях (с выделениями больных, с нечистотами и др.). Нельзя сказать, что почва является благоприятной средой для их обитания. В их гибели большую роль наряду с недостатком питательных веществ, не всегда оптимальными влажностью и температурой почвы играет антагонизм между различного рода почвенными микроорганизмами. Не находя подходящих условий, патогенные для человека и животных неспороносные бактерии погибают обычно относительно быстро. Однако некоторые из них, особенно в загрязненной почве, сохраняются продолжительное время: возбудители брюшного тифа, паратифов и холеры могут оставаться жизнеспособными до трех месяцев; бруцеллеза - до пяти месяцев, туляремии - до двух месяцев

Уровень загрязнения почв в России

По данным санэпидслужбы в среднем по стране до 20 % исследованных образцов почвы не отвечают санитарным нормам гигиеническим нормативам, из них в 3 % проб отмечалось повышение содержания пестицидов, в 16 % - тяжелых металлов. Наибольшее количество загрязненных проб почвы обнаруживается в зонах влияния промышленных предприятий и транспортных магистралей (в 20 % изученных образцов)

На площадях сельскохозяйственного назначения свинцом, ртутью, кадмием, цинком и другими металлами загрязнено около 2 % почв.

Загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами является одной из важных экологических проблем России. В 90 % случаев аварийного разлива нефти происходят существенные и во многом необратимые повреждения природных комплексов.

Загрязнение почв диоксинами зафиксировано в городах, где размещены предприятия хлорной промышленности – Уфа, Чапаевск и некоторые другие.

В среднем 17 % почв не соответствует гигиеническим нормативам по микробиологическим показателям. В образцах обнаружены яйца гельминтов, личинок мух, что представляет опасность для здоровья населения.

Заключение

Почвы загрязняются различными вредными химическими веществами, пестицидами, отходами сельского хозяйства, промышленного производства и коммунально-бытовых предприятий. Поступающие в почву химические соединения накапливаются и приводят к постепенному изменению химических и физических свойств почвы, снижают численность живых организмов, ухудшают ее плодородие. В связи с тем, что почва является неотъемлемым звеном биосферы и играет важнейшую роль в жизни общества всей планеты чрезвычайно важно изучение ее современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности.

Таким образом, в настоящее время необходимо иметь такие методы оценки загрязнения почв, которые могли бы дать объективное представление о состояние почвы, то есть о том, насколько она способна выполнять отведенные ей функции.

Использованная литература

1.http://revolutionecology/00026282_0.html

2.http://www.ecosystema.ru/07referats/soils.htm

3.Б.А. Ревич, С.Л. Тихонов, Г.И. Тихонова «Экологическая эпидемиология» - М.: Издательский центр «Академия», 2004

Задачей экологического мониторинга является оценка состояния окружающей среды на основе регулярных на­блюдений. «Ценой» при этом являются нормативы качества окружающей среды. Цель экологического нормирования - сохранение экосистемы, ее структуры и функционирования. Подходы к оценке качества окружающей среды (в том числе почв) разнятся. Одни имеют четкую антропоцентристскую направленность, то есть за «нормальную» принимается сре­да, обеспечивающая требуемое качество жизни человека. Согласно экосистемным подходам, «нормальной» следует считать такую экосистему, в которой значимые антропоген­ные нарушения отсутствуют во всех звеньях экосистемы. Это служит гарантией обеспечения сохранения живых организмов и жизни человека. Санитарно-гигиеническое нормирование состояния почв - яркий пример антропоцентристского подхода, экологическое нормирование - пример экосистемного подхода.

Санитарно-гигиеническое нормирование. При санитарно-гигиеническом нормировании состоя­ния окружающей среды под «нормой» понимается такое состояние окружающей среды, которое не оказывает от­рицательного влияния на здоровье человека. Санитарно-гигиеническим критерием качества окружающей среды служат предельно допустимые концентрации (ПДК) химиче­ских веществ в объектах окружающей среды. ПДК соответ­ствуют максимальному содержанию химического вещества в природных объектах, которое не вызывает негативного (прямого или косвенного) влияния на здоровье человека (включая отдаленные последствия). Гигиена - раздел прак­тической медицины, изучающей влияние внешней среды на здоровье человека. Санитария - практическая сторона гигиенического направления медицины.

Предполагается, что предельно допустимые количе­ства химических элементов в воде, воздухе, почве, кормах, сельскохозяйственных продуктах не представляют опасности для человека, а среда, отвечающая санитарно-гигиеническим нормам, не ухудшает здоровья человека, как одного из видов живых организмов.

Практическое определение ПДК химических веществ в почвах и других природных средах проводится в лабо­раторных условиях путем выявления взаимосвязи между состоянием живых организмов и содержанием химических веществ в окружающей их среде (воде, воздухе, пищи). Эксперимент ведется по типу: «доза - эффект», т. е. про­слеживается изменение состояния опытных растений и животных при меняющемся уровне содержания различ­ных химических веществ в среде. Установлен (Коваль­ский, 1974) общий вид зависимости между состоянием любых организмов (растения, животные) и концентрацией различных веществ в окружающей их среде. Всегда существует зона оптимального содержания химических веществ в окружающей среде, обеспечивающего наибо­лее благоприятные условия для живых организмов. При отклонении от этой оптимальной области содержания хи­мических веществ в сторону снижения содержания этих веществ (недостаточность элементов, обеднение ими сре­ды) или в сторону повышения (избыточность элементов, в том числе загрязнение ими среды) всегда наблюдается нарушение и ухудшение состояния организмов, вплоть до их гибели.

Основным токсикологичес­ким показателем является общий санитарный показатель, в качестве которого используется параметр ЛД 50 - доза химического вещества, которая вызывает гибель 50 % под­опытных животных. По полулетальной дозе вещества в воздухе, которым дышат животные, в воде и пище, кото­рую они потребляют, определяют допустимое для живых организмов содержание веществ соответственно в воде, воздухе, продуктах питания.

Но с почвой прямые контакты человека несущественны или не имеют места вообще. Контакт почвы с организ­мом человека происходит опосредо-ванно по цепочкам: почва - растение - человек; почва - растение - живот­ное - человек; почва - воздух - человек; почва - вода - че­ловек. Определение ПДК химических веществ в почвах фактически сводится к экспериментальному определению способности этих веществ поддерживать допустимую для живых организмов концентрацию веществ в контактиру­ющих с почвой воде, воздухе, растениях.

Именно поэтому ПДК химических веществ для почв устанавливается не только по общесанитарному показателю, как это принято для других природных сред, а еще и по трем другим показателям: транслокационному, миграционному водному и миграционному воздушному (таблица 4.1).

Таблица 4.1 - Предельно допустимые концентрации химических элементов в почвах

Транслокационный показатель определяют по способ­ности почв обеспечивать содержание химических веществ на допустимом уровне в растениях (тест культурами служат редис, салат, горох, фасоль, капуста и др.). Соответственно миграционный водный и миграционный воздушный - по способности обеспечивать содержание этих веществ в воде и в воздухе не выше ПДК (в качестве объекта лабораторного исследования использовали образец верхнего горизонта дерново-подзолистой почвы).

Норматив для почв устанавливается по наименьшему из всех экспериментально найденных показателей. Напри­мер, для общего содержания ванадия в почве установлен уровень ПДК, равный 150 мг/кг, в то время как этому уровню соответствует только общесанитарный показатель, а водный миграционный равен 350 мг/кг почвы. ПДК содер­жания подвижных соединений цинка в почве измеряется 23 мг/кг, этот уровень установлен по общесанитарному показателю, при этом миграционный водный показатель равен 200 мг/кг.

Уровни ПДК, установленные по разным показателям, отражают как токсичность химических веществ, так и до­минирующий механизм их распространения в природных средах. Например, для бенз(а)пирена и ртути лимитирую­щим показателем является общесанитарный, для мышья­ка - транслокационный, для хлористого калия - водный, для сероводорода - воздушный (таблица 4.2).

Таблица 4.2 - ПДК химических веществ в почвах и их лимитирующие показатели

Однако санитарно-гигиенические нормативы качества почв не лишены недостатков. Основной состоит в том, что условия модельного эксперимента определения ПДК и ес­тественные условия разнятся довольно существенно. Назовем некоторые из них.

1. Существует неопреде­ленность в определении понятия ПДК химических веществ для почв. Она характеризует ПДК как ту концентрацию вещества в почве, которая безопасна для живых организмов. Нокритерии отрицательного влияния на них химических веществ не определены.

2. Не учтено время воздействия поллютанта. Эксперимент цо определению ПДК длится, как правило, не более года, но этого срока недостаточно для того, чтобы оценить отдаленные последствия влияния химических веществ на живые организмы. Чем более долгим был контакт вещества с организмом, тем ниже будет отклик организма.

3. При установлении ПДК моделируется действие на живые организмы, как правило, одного фактора, в крайнем случае, двух или трех. Но в реальных условиях организм подвергается комплексному воздействию ряда факторов, совместное действие которых во внимание не принимается.

4. Выводы, полученные на основании опы­тов с животными, переносятся без полного основания на человека. Но низшие животные (особенно крысы, мыши) более устойчивы к факторам внешней среды, чем люди. Перенесение результатов, полученных на таких животных, на человека недостаточно обоснованно и неадекватно.

5. Как правило, не учитываются генетические последствия, возможность сохранения нарушений в живых организмах ПОД влиянием химических веществ. Не учитываются инди­видуальная, наследственная и видовая чувствительность организмов, их адаптационные возможности, биологиче­ские ритмы.

6. ПДК для почв несут в себе все погрешности определения ПДК для других природных сред. Например, при разработке ПДК для вод учитывается влияние только истинно растворимой фракции этих веществ, а не всех возможных форм их нахождения (взвеси, коллоиды).

7. Не учтено, что многие поллютанты, например, тяжелые металлы, пестициды, обладают кумулятивным эффектом. Не учитывается способность химических веществ концентрироваться в трофической цепи. Химические вещества концентрируются в организме человека в большей мере, чем в организме животных, а те, в свою очередь, в боль­шей мере, чем в растениях. А это значит, что в тех случаях, когда уровни ПДК химических веществ в низших звеньях трофической цепочки не достигнуты, не исключается возможность их накопления на более высоких уровнях (и соответственно превышение ПДК).

8. Не учитывается возможность трансформации химических веществ, их накопления на различных биогеохимических барьерах.

9. Не учитывается взаимодействие химических веществ. При различных видах взаимовоздействия (аддитивность, антагонизм, синергизм) возможно образование структур более опасных, чем исходные соединения.

10. He оцени­вается в полной мере качество природных сред в целом, Например, при разработке нормативов для воды учитыва­ется воздействие любого вещества на воду, используемую в определенных целях (питьевых, рыбохозяйственных, тех­нических, рекреационных), но не рассматривается влияние этих веществ на воду как целостную природную систему, как природный ресурс.

11. Не учитываются свойства почвы. Но влияние сорбционной способности почв, содержания гумуса, кислотно-основных условий, грануло-метрического состава обусловливает способность почв к самоочище­нию. Следствием невнимания к свойствам почв является неприемлемый для использования уровень ПДК мышьяка в почвах. Этот показатель был установлен первым при разработке ПДК для почв, когда гигиенисты использовали в работе не образец почвы, а чистый песок, обладающий минимальной поглотительной способностью. В результате был установлен такой уровень ПДК мышьяка, который ниже уровня содержания элемента в большинстве почв.

Одним из этапов решения проблемы экологического нормирования был подход, основанный на определении допустимой нагрузки на почву с учетом ее буферных свойств, обеспечивающих способность почвы ограничивать подвижность поступающих извне химических веществ, способность к самоочищению. Такие подходы развиваются в России и в других странах.

Однако разработать ПДК для каждого типа почв не­возможно. Целесообразна разработка нормативов хими­ческих веществ для почвенно-геохимических ассоциаций, объединенных общностью основных физико-химических свойств, определяющих их устойчивость к химическому загрязнению.

На следующем этапе для ряда химических элементов были разработаны ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) этих элементов для почв, различающихся по важнейшим свойствам (по кислотности и гранулометри­ческому составу). Они были разработаны не на основе стандартизованного экспериментального метода, а на основе обобщения имеющихся сведений о взаимосвязи между уровнем нагрузки на почвы, состоянием почв и сопредельных сред.

В основу группировки почв по устойчивости к тяжелым металлам в первую очередь положены кислотно-щелочные условия, господствующие в тех или иных почвах. Для груп­пировки почв было принято во внимание распространение основных геохимических ассоциаций почв на территории России. Наибольшую площадь распространения имеют геохимические ассоциации почв с кислой и нейтральной реакцией среды с подразделением на две группы:

Почвы с очень кислой и кислой реакцией (рН водной вытяжки <5);

Почвы со слабокислой и нейтральной средой (рН 5-7).

В эти две ассоциации, занимающие 60-70 % площади России, войдут практически все подзолистые, дерново-под­золистые, серые лесные и часть черноземов, включая их окультуренные варианты. Важен учет гранулометрического состава почв, особенно для почв первой группы. Поэтому почвы этой группы были разбиты на две подгруппы по гранулометрическому составу:

Песчаные и супесчаные почвы, обладающие наимень­шей устойчи-востью к загрязнению;

Суглинистые и глинистые почвы, относительно более устойчивые к загрязнению химическими веществами.

По этому принципу в нашей стране были определены ориентировочно допустимые количества химических элементов в почвах (таблица 4.3). Отличие их от зарубежных в том, что они рассчитаны с учетом фонового содержания и дифференцированы в зависимости от реакции и грану­лометрического состава почв.

Таблица 4.3 - Ориентировочно допустимые концентрации тяжелых метал-лов в почвах (общее содержание,мг/кг)

Уровни ОДК для одного и того же элемента для почв с разными свойствами различаются в 4 -5 раз.

Наиболее опасны ксенобиотики - вещества искусст­венной природы. Отдаленные последствия их воздействия на живые организмы неизвестны. Характер влияния искус­ственных токсикантов на живые организмы отличается от действия веществ, являющихся естественными составляю­щими почв, тем, что при изменении концентрации таких веществ во внешней среде в живых организмах не обнару­живается области стимулирования. Любые концентрации этих веществ в окружающей среде ведут к патологии. Скорость синтеза и выпуска многих из таких веществ, например пестицидов, выше скорости их нормирования. Пестицидов используется в настоящее время свыше 1000 наименований, не для всех из них есть ПДК.

При несовершенстве санитарно-гигиенических нор­мативов для содержания химических элементов в почвах, следует признать, что подходы и методы их определения имеют экологическую направленность. Эти подходы опи­раются на роль и механизмы связи почвы с другими при­родными средами.

Биогеохимическое нормирование . В основе биогеохимического нормирования лежит медико-географический подход. Он основан на натурных наблюдениях в таких регионах, где самой природой созданы "условия избытка или недостатка тех или иных химических элементов естественного происхождения в природных средах. Эти регионы называются биогеохимическими про­винциями , и результаты регулярных наблюдений в них за состоянием живых организмов, в том числе и за здоровь­ем людей, позволяют установить связь их с содержанием элементов в природных средах.

Ценность этого подхода - в опоре на фактический, а не эксперименталь-ный материал. Теоретическая основа здесь совершенно иная, чем при санитарно-гигиеническом нормировании. Предполагается, что каждому биогеохимическому таксону (ландшафту, экотопу) соответствует четкая взаимосвязь и взаимообусловленность пищевых цепей, которая складывалась длительное время. Она адаптирована к природным специфическим условиям, с которыми связана миграция и аккумуляция любых хи­мических веществ. Живые организмы реализовали все природные механизмы сопротивления внешнему воздей­ствию, их состояние соответствует химическому составу окружающей среды.

На вероятностной основе определяются верхние и нижние границы, в рамках которых состояние большинства живых организмов (животных, растений, человека) в зонах биогеохимических провинций не отклоняются от нормы, то есть где осуществляется саморегуляция системы. Но, как правило,

5 - 20 % людей или животных в эндемических райо­нах оказываются пора-женными. Чем больше содержание химических элементов превышает пороговые уровни, тем выше число пострадавших. Процесс естественного отбора при этом обостряется.

Выявлена связь между недостатком или избытком ряда элементов в природных средах и состоянием живых организмов, например, кобальтом и синтезом витамина В 12 и, как следствие, анемией при акобальтозе; Pb, Нg, Мо - и интоксикацией; F - флюорозом и другими кост­ными заболеваниями; Сu, Zn, Мn, В - и хлорозом многих видов растений; Сu - и суховершинностью растений, В - и эндемическими энтеритами; I - и эндемическим зобом; Sr - и особыми формами рахита; Ni - и кожными забо­леваниями; Se - и мышечной болезнью животных. Таким образом, состояние живых организмов в зоне биогеохими­ческих провинций служит индикатором уровня содержания химических элементов в окружающей среде.

На основе этой концепции разработаны методы био­геохимического экологического нормирования. Проведено районирование биогеохимических эндемий на принципах почвенно-географического и биогеохимического районирова­ния.

На основе биогеохимического районирования В.B. Ковальским установлены пороговые концентрации ряда хи­мических элёментов в почвах (таблица 4.4).

Таблица 4.4 - Пороговые концентрации некоторых химических элементов в почвах, мг/кг (по Ковальскому, 1964)

Проверкой эффективности используемого подхода может быть реакция живых организмов на исправление установленного дефицита добавкой дефицитного элемента. Например, введение селенита животным из биогеохими­ческой провинции не вызывало никаких отрицательных последствий, а введение животным из фоновых районов вело к нарушениям их состояния.

Статистическое нормирование. Статистический прием определения уровней допусти­мых концентраций химических веществ впочвах состоит в определении усредненных (наиболее распространенных) уровней содержания химических элементов в природных средах в естественных условиях. Теоретическая основа та­кого подхода заключается в том, что среднее содержание химических элементов в природных средах в естественных условиях соответствует условиям нормального состояния живых организмов.

К этой группе нормативов качества почв может быть от­несен показатель суммарного загрязнения почв Z с (таблица 4.5). Рассчитывают его по формуле, предложенной Ю.Е. Саетом:

Z c = (С i /C ф) - (n - 1) (4)

Таблица 4.5 - Показатель суммарного загрязнения почв Z c

Нормирование состояния загрязненных почв на основе концепции экологического риска. В связи с повышением числа катастроф природного и техногенного характера во всем мире повышается внимание к оценке риска, угрозы жизни человека, в том числе эколо­гического риска. Определение понятия дано в Федеральном законе РФ об охране окружающей среды (2002): риск от химического загрязнения почв - это нежелательные для человека и почв последствия антропогенной деятельности, «вторые могут произойти с определенной долей вероят­ности». Понятие экологического риска связано с понятием опасности, крайней степенью проявления которой является экологическая катастрофа.

Оценка экологического риска для определенного ланд­шафта вследствие загрязнения почв любыми химическими веществами проводится на основе сведений о реальной нагрузке загрязняющих веществ на почвы, их миграции в ландшафте и учете устойчивости почв к загрязнению.

При этом принимаются во внимание следующие факто­ры, характеризующие исследуемый ландшафт:

1) тип почв - характеризует кислотно-щелочные условия, содержание и тип гумуса, численность и видовой состав микрофлоры;

2) гранулометрический состав - характеризует почвенную поглотительную способность, содержание физической гли­ны и песка;

3) положение в рельефе - характеризует сте­пень геохимической подчиненности почв в ландшафте, т. е. интенсивность и направленность процессов рассеивания и аккумуляции загрязняющих веществ;

4) водный режим почв - характеризует соотношение количества осадков и испаряемости;

5) тип растительности - характеризует биологический фактор, оказывающий влияние на степень подвижности загрязняющих веществ;

6) почвообразующие породы - характеризует направление и скорость почво­образовательного процесса.

Негативный эффект влияния повышенной нагрузки на почвы оценивается по реакции чувствительных живых организмов. Чаще всего это проводится по реакции чув­ствительных микроорганизмов почвы.

Для нахождения ориентировочного показателя эколо­гического риска для почвы нужны два показателя: общей химической нагрузки загрязняющего вещества (или загряз­няющих веществ) на почвенный покров и критической нагрузки этих же поллютантов на эту территорию. Общую химическую нагрузку (кг/га или т/га) находят по массе всех потоков вещества на данную территорию. Основными источниками их на пахотных почвах чаще всего являются атмосферные выпадения и средства химизации.

Под критической нагрузкой понимается максимально безопасное для данного ландшафта количество загрязняю­щего вещества. Критическую нагрузку находят, принимая во внимание все механизмы трансформации и перераспре­деления исследуемых веществ на данной территории (вынос из верхнего слоя за счет внутрипочвенной биогенной и абиогенной миграции, поверхностный сток в сопредельные среды), а также механизмы устойчивости почв данной территории (основываясь на поглотительной способности почв, что справедливо для загрязняющих веществ любой природы, на биотической и абиотической деструкции, что справедливо для органических поллютантов).

Показатель критической нагрузки можно получить разными способами:

Экспериментально (при полевых наблюдениях, лабораторных опытах), определив парамет­ры всех процессов, влияющих на поведение исследуемых веществ в данных почвах или привлекая необходимые сведения из различных источников;

Используя суще­ствующие программы, предназначенные для вычисления критических нагрузок конкретных загрязняющих веществ по вышеназванным показателям;

По критическому со­держанию исследуемых веществ в продуктах растениевод­ства, выращенных на данных почвах;

Опираясь на ПДК химических веществ в почвах, переведя их величины из мг/кг массы вещества в кг/га площади исследуемых почв (Овчинникова, 2003).

Ориентировочный показатель экологического риска для почв можно найти как отношение общей химической нагрузки на почвенный покров к критической нагрузке этих веществ на эту же территорию.

Уровни показателя экологического риска загрязнения почв измеряются величинами, превышающими единицу. 0ни могут быть классифицированы. Один из примеров такой классификации приведен в таблице 4.6.

Таблица 4.6 - Классификация риска загрязнения почв (по Овчинниковой, 2003)

Нормирование на основе концепции экологического риска имеет прямой выход в практику, так как позволяет учитывать опасность загрязнения почвы при расчете ка­дастровой стоимости, при этом, чем выше риск загрязнения земель, тем ниже ее стоимость.