Как оценить степень опасности загрязнения почвы химическими веществами? Термины и определения.

Использование унифицированных методических подходов будет способствовать получению сопоставимых данных при оценке уровня загрязнения почвы и возможных последствий загрязнения, а также позволит прогнозировать качество пищевых продуктов растительного происхождения. Накопление фактического материала по загрязнению почв и их опосредованного воздействия на человека даст возможность в последующем совершенствовать предлагаемые указания.

Данные указания не распространяются на оценку загрязнения пестицидами.

1. Общие положения

1.1. С гигиенических позиций опасность загрязнения почвы химическими веществами определяется уровнем ее возможного отрицательного влияния на контактирующие среды (вода, воздух), пищевые продукты и опосредованно на человека, а также на биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения.

1.2. Основным критерием гигиенической оценки опасности загрязнения почвы вредными веществами является предельно допустимая концентрация (ПДК) химических веществ в почве. ПДК представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве, так как используемые при их научном обосновании критерии отражают все возможные пути опосредованного воздействия загрязнителя на контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения. При этом каждый из путей воздействия оценивается количественно с обоснованием допустимого уровня содержания веществ по каждому показателю вредности. Наименьшее из обоснованных уровней содержание является лимитирующим и принимается за ПДК вещества, так как отражает наиболее уязвимый путь воздействия данного токсиканта.

1.3. Для оценки опасности загрязнения почв выбор химических веществ - показателей загрязнения проводится с учетом:

Специфики источников загрязнения, определяющих комплекс химических элементов, участвующих в загрязнении почв изучаемого региона (приложение 1);

Приоритетности загрязнителей в соответствии со списком ПДК химических веществ в почве (табл. 2) и их классом опасности (приложение 2) ("Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве", 1979, 1980, 1982, 1985, 1987 гг.);

Характером землепользования (приложение 3).

1.3.1. При отсутствии возможности учета всего комплекса химических веществ, загрязняющих почву, оценку осуществляют по наиболее токсичным веществам, т.е. относящимся к более высокому классу опасности (приложение 2).

1.3.2. В случае отсутствия в приведенных документах (приложение 2) класса опасности химических веществ, приоритетных для почв обследуемого района, их класс опасности может быть определен по индексу опасности (приложение 4).

1.4. Отбор проб почвы, их хранение, транспортировка и подготовка к анализу осуществляется в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84 "Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб почвы для химического, бактериологического и гельминтологического анализа".

1.5. Определение химических веществ в почве проводится методами, разработанными при обосновании их ПДК в почве и утвержденными МЗ СССР, которые опубликованы в приложениях к "Предельно допустимым концентрациям химических веществ в почве (ПДК)" (1979, 1980, 1982, 1985 г.).

2.1. Нормирование загрязняющих веществ в воздухе

2.2. Индекс загрязнения атмосферы

2.3. Нормирование химических веществ в воде

2.4. Индекс загрязнения воды

Нормы для бпк5

Нормы для растворенного кислорода

2.5. Нормирование загрязняющих веществ в почве

2.6. Оценка уровня загрязнения почвы

2.7 . Нормирование качества сельскохозяйственной продукции

3. Таблицы гигиенического и экологического нормирования качества объектов окружающей среды

3.1. Предельно-допустимые концентрации загрязняющих веществ в воздухе для человека и древесных пород, мг/м3 (Николаевский, 1988, цит. По Агроэкология, 2000)

3.2. Предельно допустимые концентрации некоторых загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест

3.3. Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов

3.4. Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ в водных объектах рыбохозяйственного назначения, мг/дм3

3.5. Гигиенические нормативы содержания вредных веществ в питьевой воде

3.6. Пдк вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения

3.7. Пдк минеральных примесей в воде, предназначенной для поения скота

3.8.Требования к качественному составу сточных вод, используемых для орошения различных почв(Додолина, 1988, цит. По Агроэкология, 2000)

3.9. Классы опасности химических веществ в почве

3.10. Отнесение химических веществ, попадающих в почву из выбросов, сбросов, отходов, к классам опасности

3.11. Критерии оценки степени загрязнения почв неорганическими веществами

3.12. Отнесение пестицидов к классам опасности

3.13. Критерии оценки степени загрязнения почв органическими веществами

3.14. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в почве и допустимые уровни их содержания по показателям вредности

3.15. Ориентировочно допустимые концентрации тяжелых металлов и мышьяка в почвах с различными физико-химическими свойствами (валовое содержание)

3.17. Гигиеническая оценка почв сельскохозяйственного назначения и рекомендации по их использованию

3.18. Критерии экологической оценки состояния почв (утверждены Министерством охраны окружающей среды и природных ресурсов 30 ноября 1992 г.)

3.19. Допустимое валовое содержание тяжелых металлов и мышьяка в осадках сточных вод

3.20. Категории загрязнения земель по суммарным показателям загрязнения Zc

3.22. Нормативы допустимого остаточного содержания нефти и продуктов ее трансформации в почвах после проведения рекультивации и иных восстановительных работ

4. Таблицы гигиенического нормирования качества сельскохозяйственной продукции

4.1. Мясо и мясопродукты

4.2. Колбасные изделия, копчености, кулинарные изделия из мяса

4.3. Консервы из мяса, мясорастительные

4.4. Молоко и молочные продукты

4.5. Рыба, нерыбные объекты промысла и продукты, вырабатываемые из них

4.6. Зерно (семена), мукомольно-крупяные и хлебобулочные изделия

4.7. Семена зернобобовых

4.8. Плодоовощная продукция

4.9. Нитраты в овощной продукции

4.10. Соки, напитки, концентраты, овощные, фруктовые, ягодные (консервированные)

4.11. Семена масличных культур

5. Нормирование качества кормов

5.1. Ветеринарные нормы по безопасности зеленых кормов

5.2. Ветеринарные нормы по безопасности зерновых кормов

5.3. Ветеринарные нормы по безопасности силоса из зеленых растений

Словарь понятий и терминов

БиблиографическиЙ список

2.6. Оценка уровня загрязнения почвы

Существуют разные подходы к оценке уровня загрязнения почвы.

Для неорганических загрязняющих веществ деление почв по категориям (классам) загрязнения проводят с учетом класса опасности компонента загрязнения, его ПДК и максимального значения допустимого уровня содержания элемента (Кmax) по одному из четырех показателей вредности. Для органических загрязняющих веществ деление почв по категориям (классам) загрязнения проводят с учетом класса опасности вещества и кратности превышения его ПДК в почве.

По санитарно-гигиеническому состоянию почв сельскохозяйственного назначения содержание химических веществ в почве подразделют на допустимое; умеренно опасное; высоко опасное и чрезвычайно опасное, причем очень важной является ПДК по транслокационному признаку вредности.

В основе группировки почв, загрязненных тяжелыми металлами, по методике Почвенного института им. В.В. Докучаева, лежит кларковое содержание элемента. По этой методике уровень загрязнения почвы устанавливают с использованием арифметической или геометрической прогрессии кларка элемента.

Для оценки техногенных аномалий, имеющих полиэлементный состав, используют суммарные показатели загрязнения Z C , характеризующие степень загрязнения ассоциацией элементов относительно фона и отражающие эффект воздействия группы элементов:

где К сi – коэффициент концентрацииi -го элемента в пробе;

n – число учитываемых элементов.

Коэффициент концентрации определяется как отношение реального содержания элемента в почве к фоновому, причем он должен быть больше единицы (иначе элемент не концентрируется, а рассеивается). При отсутствии фоновых значений для сравнения загрязнения ландшафтов вместо них берут кларк элемента или ПДК.

2.7 . Нормирование качества сельскохозяйственной продукции

При нормировании качества продуктов питания используют такой показатель как ПДК вредного вещества в продуктах питания, иначе называемый допустимое остаточное количество (ДОК).

Предельно допустимая концентрация (допустимое остаточное количество) вредного вещества в продуктах питания (ПДК, ДОК) - это максимальная концентрация вредного вещества в продуктах питания, которая в течение неограниченно продолжительного времени (при ежедневном воздействии) не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья человека.

Для каждого вида продукта нормируется ПДК определенных загрязнителей, которые могут накапливаться в нем при получении сельскохозяйственной продукции, при ее переработке и хранении. Иногда ПДК также зависит от условий и времени получения продукции. Например, содержание нитратов в овощной продукции нормируется с учетом вида культуры, условий выращивания (открытый или защищенный грунт) и времени уборки урожая (ранняя или поздняя продукция). Содержание некоторых тяжелых металлов в консервах нормируется с учетом возможного поступления их из металлической тары.

Нормирование качества продукции производится на основании допустимой суточной дозы загрязняющего веществ или предела его годового поступления с учетом рациона питания населения.

Допустимая суточная доза (ДСД) – это максимальное количество загрязняющего вещества, которое может поступать в организм человека со всеми продуктами питания и водой в среднем в сутки в течение всей жизни и при этом не оказывать влияния на здоровье человека и его потомства. ДСД устанавливается в единицах массы загрязняющего вещества на кг массы тела (мг/кг, нг/кг) или просто в единицах массы загрязняющего вещества (мг, нг), при этом масса среднестатистического человека принимается равной 70 кг. Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) разработаны ДСД для тяжелых металлов, нитратов и т.д.

Предел годового поступления (ПГП) – это максимальное количество загрязняющего вещества, которое может поступать в организм человека со всеми продуктами питания и водой в среднем в год в течение всей жизни и при этом не оказывать влияния на здоровье человека и его потомства. ПГП установлен, например, для антропогенных радионуклидов.

Разработаны определенные лимитирующие показатели (признаки) вредности веществ, которые приходится учитывать при нормировании качества сельскохозяйственной продукции:

– органолептический, характеризующий влияние вещества на изменение свойств продукта, определяемых органами чувств человека (вкус, привкус, запах, цвет, мутность, наличие пены и пленок и др.);

–токсикологический, характеризующий токсичность вещества для человека;

– технологический, характеризующий способность вещества ухудшать качество продукта в результате тех или иных реакций при его производстве;

– гигиенический, характеризующий способность вещества ухудшать полезные свойства продукта в результате тех или иных реакций с полезными веществами, содержащимися в продукте.

Контрольные вопросы.

1. Что такое принцип раздельного нормирования? Как он используется при оценке качества воздуха и воды?

2. Какие показатели (признаки) вредности используют при нормировании качества воздуха, воды, почвы, продукции? Что такое лимитирующий показатель (признак) вредности (ЛПВ)?

3.Что такое эффект суммации? Как он используется при оценке качества воздуха и воды?

4. Что такое ИЗА, ИЗВ? Как они рассчитываются?

5 Что такое суммарный показатель загрязнения почвы тяжелыми металлами? Как он рассчитывается?

6. Что такое ДСД? ПГП? Как они влияют на ПДК загрязняющих веществ в продуктах питания в разных странах?

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СССР

ГЛАВНОЕ САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ОЦЕНКЕ СТЕПЕНИ ОПАСНОСТИ
ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ ХИМИЧЕСКИМИ
ВЕЩЕСТВАМИ

МОСКВА, 1987 г.

Методические указания разработаны НИИ общей и коммунальной гигиены им. А.Н. Сысина АМН СССР (проф. В.М. Перелыгин, к.м.н. Н.И. Тонкопий, к.б.н. А.Ф. Перцовская, к.х.н. В.Н. Павлов, к. с/х. н. Т.И. Григорьева, Г.Е. Шестопалова, к.б.н. Е.В. Филимонова, Н.Б. Зябкина).

Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Министерства здравоохранения СССР (А.С. Пероцкая).

Институтом минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (к.м.н. Б.А. Ревич, доктор геолого-минералогических наук Ю.Е. Сает, кандидат географических наук P.С. Смирнова).

При участии:

Уфимского НИИ гигиены труда и профзаболеваний (к.м.н. Л.О. Осипова, к.б.н. Р.Ф. Даукаева, С.М. Сафонникова, Г.Ф. Максимова);

Днепропетровского медицинского института (проф. М.Я. Шелюг, к.м.н. Э.А. Деркачев, к.м.н. П.И. Лакиза, к.м.н. Б.Н. Ярошевский);

Грузинского НИИ санитарии и гигиены им. Г.М. Натадзе (д.м.н. Р.Е. Хазарадзе, Н.И. Догоднишвили, Н.Г. Сакварелидзе, Н.А. Менагаришвили, Р.Г. Мжаванадзе);

Научно-исследовательского института краевой патологии. Минздрава Казахской ССР (к.м.н. Н.П. Гончаров, к.м.н. И.А. Снытин).

Утверждаю

Заместитель Главного Государственного

санитарного врача СССР

Э.М. Саакьянц

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОЦЕНКЕ СТЕПЕНИ ОПАСНОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ

ВВЕДЕНИЕ

Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986 - 1990 годы и на период до 2000 года подчеркивается необходимость реализации мер по охране окружающей среды и повышения эффективности природоохранных мероприятий («Основные направления экономического и социального развития СССР на 1986 - 1990 годы и на период до 2000 года», раздел V).

Для решения этих задач при установлении очередности осуществления гигиенических и природоохранных мероприятий важное значение имеет ранжирование почв до степени опасности их загрязнения химическими веществами и на основании этого определение территорий, требующих первоочередных капиталовложений при осуществлении контроля за загрязнением почв, разработке комплексных мероприятий по их охране, при разработке схем районной планировки, гигиенической оценке почв в районах урбанизации и мероприятий по рекультивации земель.

Результаты гигиенических исследований почв, загрязненных тяжелыми металлами, нефтепродуктами и другими веществами позволили впервые разработать методические подходы для оценки степени опасности загрязнения почвы этими токсикантами по уровню их возможного воздействия на системы «почва - растение», «почва - микроорганизмы, биологическая активность», «почва - грунтовые воды», «почва - атмосферный воздух» и опосредованно на здоровье человека.

Настоящие методические указания предназначены для санэпидстанций, НИИ и учреждений гигиенического профиля, кафедр гигиены медицинских институтов и институтов усовершенствования врачей, учреждений агрохимической службы и других контролирующих организаций.

Использование унифицированных методических подходов будет способствовать получению сопоставимых данных при оценке уровня загрязнения почвы и возможных последствий загрязнения, а также позволит прогнозировать качество пищевых продуктов растительного происхождения. Накопление фактического материала по загрязнению почв и их опосредованного воздействия на человека дает возможность в последующем совершенствовать предлагаемые указания.

Данные указания не распространяются на оценку загрязнения почв пестицидами.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.2. Основным критерием гигиенической оценки опасности загрязнения почвы вредными веществами является предельно-допустимая концентрация (ПДК) химических веществ в почве. ПДК представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве, так как используемые при их научном обосновании критерии отражают все возможные пути опосредованного воздействия загрязнителя на контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения. При этом каждый из путей воздействия оценивается количественно с обоснованием допустимого уровня содержания веществ по каждому показателю вредности. Наименьшее из обоснованных уровней содержание является лимитирующим и принимается за ПДК вещества, так как отражает наиболее уязвимый путь воздействия данного токсиканта.

1.3. Для оценки опасности загрязнения почв выбор химических веществ - показателей загрязнения - проводится с учетом:

Специфики источников загрязнения, определяющих комплекс химических элементов, участвующих в загрязнении почв изучаемого региона (приложение );

Приоритетности загрязнителей в соответствии со списком ПДК химических веществ в почве (табл. ) и их классом опасности (приложение ) («Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве», 1979, 1980, 1982, 1985, 1987 г.г.);

Характером землепользования (приложение ).

1.3.2. В случае отсутствия в приведенных документах (приложение ) класса опасности химических веществ, приоритетных для почв обследуемого района, их класс опасности может быть определен по индексу опасности (приложение ).

1.4. Отбор проб почвы, их хранение, транспортировка и подготовка к анализу осуществляется в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84 «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб почвы для химического, бактериологического и гельминтологического анализа».

1.5. Определение химических веществ в почве проводится методами, разработанными при обосновании их ПДК в почве и утвержденными МЗ СССР, которые опубликованы в приложениях к «Предельно допустимым концентрациям химических веществ в почве (ПДК)» (1979, 1980, 1982, 1985 г.г.).

1.6. В общем плане при оценке опасности загрязнения почв химическими веществами следует учитывать:

а). Опасность загрязнения тем больше, чем больше фактические уровни содержания контролируемых веществ в почве (С) превышают ПДК. То есть, опасность загрязнения почвы тем выше, чем больше значение коэффициента опасности (Ко) превышает 1, т.е.

б). Опасность загрязнения тем выше, чем выше класс опасности контролируемых веществ.

в). Оценка опасности загрязнения любым токсикантом должна проводиться с учетом буферности почвы*, влияющей на подвижность химических элементов, что определяет их воздействие на контактирующие среды и доступность растений. Чем меньшими буферными свойствами обладает почва, тем большую опасность представляет ее загрязнение химическими веществами. Следовательно, при одной и той же величине Ко опасность загрязнения будет больше для почв с кислым значением рН, меньшим содержанием гумуса и более легким механическим составом. Например, если Ко вещества оказались равными в дерново-подзолистой супесчаной почве, в дерново-подзолистой суглинистой почве и черноземе, то в порядке возрастания опасности загрязнения почвы могут быть расположены в следующий ряд: чернозем Ð суглинистая дерново-подзолистая почва Ð супесчаная дерново-подзолистая почва.

* Под «буферностью почвы» понимается совокупность свойств почвы, определяющих ее барьерную функцию, обусловливающую уровни вторичного загрязнения химическими веществами контактирующих с почвой сред: растительности, поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха. Основными компонентами почвы, создающими буферность, являются тонкодисперсные минеральные частицы, определяющие ее механический состав, органическое вещество (гумус), а также реакция среды - рН.

1.7. Оценка опасности почв, загрязненных химическими веществами, проводится дифференцированно для разных почв (разного характера землепользования) и основывается на 2 основных положениях:

1. Хозяйственное использование территорий (почвы населенных пунктов, сельскохозяйственные угодья, рекреационные зоны и т.д.).

2. Наиболее значимые для этих территорий пути воздействия загрязнения почвы на человека.

В связи с этим предлагаются различные схемы оценки опасности загрязнения почв населенных пунктов и почв, используемых для выращивания сельскохозяйственных растений.

2. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ СЦЕНКА ПОЧВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

2.1. Основой оценки опасности загрязнения почв, используемых для выращивания сельскохозяйственных растений, является транслокационный показатель вредности, являющийся важнейшим показателем при обосновании ПДК химических веществ в почве. Это обусловлено тем, что: 1) с продуктами питания растительного происхождения в организм человека поступает в среднем 70 % вредных химических веществ; 2) уровень транслокации определяет уровень накопления токсикантов в продуктах питания, влияет на их качество. Существующая разница допустимых уровней содержания химических веществ по различным показателям вредности (табл.) и основные положения дифференциальной оценки степени опасности загрязненных почв позволяют также дать рекомендации по практическому использованию почв загрязненных территорий.

2.2. Опасность загрязнения почв, используемых для выращивания сельскохозяйственных растений определяется в соответствии с табл. и . В табл. приведены основные принципы оценки почв и рекомендации по их использованию и снижению неблагоприятного действия загрязнений. Данные табл. являются логическим дополнением табл. и представляют необходимые сведения для ранжирования почв по уровню загрязнения в соответствии с принципами, изложенными в табл. .

Пример. Почвы территорий загрязнены никелем, содержание подвижных форм которого составляет в первой 20 мг/кг (1) и во второй - 5 мг/кг (2). На основании табл. и почва (1) должна быть отнесена к категории «чрезвычайно высокого» загрязнения, т.к. уровень содержания никеля превышает допустимые уровни содержания этого элемента по всем показателям вредности: транслокационному, миграционному водному и общесанитарному. Такая почва может быть использована только под технические культуры или полностью исключена из сельскохозяйственного использования.

Почва 2 может быть отнесена к категории «умеренно загрязненной», т.к. содержание никеля (5 мг/кг) превышает его ПДК (4 мг/кг), но не превышает допустимый уровень по транслокационному показателю вредности (6,7 мг/кг). В этом случае почва может быть использована под любые сельскохозяйственные культуры при одновременном осуществлении мероприятий по снижению доступности токсиканта - никеля - для растений.

Таблица 1

Принципиальная схема оценки почв сельскохозяйственного использования, загрязненных химическими веществами

	Характеристика загрязненности	Возможное использование территории	Предлагаемые мероприятия
I. Допустимая		Использование под любые культуры	Снижение уровня воздействия источников загрязнения почвы. Осуществление мероприятий по снижению доступности токсикантов для растений (известкование, внесение органических удобрений и т.п.).
II. Умеренно опасная		Использование под любые культуры при условии контроля качества сельскохозяйственных растений	Мероприятия, аналогичные категории I. При наличии веществ с лимитирующим миграционным водным или миграционным воздушным показателями проводится контроль за содержанием этих веществ в зоне дыхания с/х рабочих и в воде местных водоисточников
III. Высоко опасная		Использование под технические культуры Использование под с/х культуры ограничено с учетом растений-концентраторов	1. Кроме мероприятий, указанных для категории I, обязательный контроль за содержанием токсикантов в растениях - продуктах питания и кормах. 2. При необходимости выращивания растений - продуктов питания - рекомендуется их перемешивание с продуктами, выращенными на чистой почве. 3. Ограничение использования зеленой массы на корм скоту с учетом растений-концентраторов
IV. Чрезвычайно опасная		Использование под технические культуры или исключение из сельскохозяйственного использования. Лесозащитные полосы	Мероприятия по снижению уровня загрязнения и связыванию токсикантов в почве. Контроль за содержанием токсикантов в зоне дыхания с/х рабочих и в воде местных водоисточников

Таблица 2

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

	ПДК мг/кг почвы с учетом фона (кларк)	Показатели вредности
		транслокационный	миграционный		общесанитарный
		транслокационный		воздушный	общесанитарный
Подвижная форма



Кобальт**)			Более 1000,0
Водорастворимая форма



Марганец

Марганец + ванадий



Свинец + ртуть
Хлористый калий (K2O)

Бенз/а/пирен (БП)


Изопропилбензол
Альфаметилстирол


Сернистые соединения (S)
сероводород (Н2S)
элементарная сера
серная кислота


		Более 800,0		Более 800,0

*) Подвижные формы меди, никеля и цинка извлекаются из почвы аммонийно-ацетатным буфером с рН 4,8 (медь, цинк), рН 4,6 (никель).

**) Подвижная форма кобальта извлекается из почвы аммонийно-натриевым буферным раствором с рН 3,5 для сероземов и рН 4,7 для дерново-подзолистой почвы.

***) ОФУ - отходы флотации угля. ПДК ОФУ контролируются по содержанию бенз/а/пирена в почве, которое не должно превышать ПДК БП.

****) КГУ - комплексные гранулирование удобрения состава N:Р:К = 64:0:15. ПДК КГУ контролируется по содержанию нитратов в почве, которое не должно превышать 76,8 мг/кг абсолютно сухой почвы.

*****) ЖКУ - жидкие комплексные удобрения состава N:P:K = 10:34:0 ТУ 6-08-290-74 с добавками марганца не более 0,6 % от общей массы. ПДК ЖКУ контролируется по содержанию подвижных фосфатов в почве, которое не должно превышать 27,2 мг/кг абсолютно сухой почвы.

3. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЧВ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ

3.1. Оценка опасности загрязнения почвы населенных пунктов определяется: 1) эпидемиологической значимостью загрязненной химическими веществами почвы; 2) ролью загрязненной почвы как источника вторичного загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха и при ее непосредственном контакте с человеком; 3) значимостью степени загрязнения почвы в качестве индикатора загрязнения атмосферного воздуха.

3.2. Необходимость учета эпидбезопасности почвы населенных пунктов обусловливается, как показали результаты наших исследований, тем, что с увеличением химической нагрузки возрастает эпидемическая опасность почвы. 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 были более устойчивы к химическому загрязнению почвы, чем представители естественных почвенных микробоценозов.

3.3. Оценка уровня эпидемической опасности почвы населенных пунктов проводится по схеме, разработанной на основе вероятностного нахождения патогенных энтеробактерий и энтеровирусов. Критерием эпидемической безопасности является отсутствие патогенных агентов в исследуемом объекте (табл. ).

3.4. Оценка неблагоприятных последствий загрязнения почв при их непосредственном воздействии на организм человека важна для случаев геофагии у детей при их играх на загрязненных почвах. Такая оценка разработана по наиболее распространенному в населенных пунктах загрязняющему веществу - свинцу, содержание которого в почве, как правило, сопровождается увеличением содержания других элементов. При содержании свинца в почве игровых площадок на уровне 500 мг/кг и систематического нахождения его в почве можно ожидать изменений психоневрологического статуса у детей (War en H.V., 1979; Dyggan M.J., Willians ., 1977; ? 1983).

3.5. По данным изучения распределения в почве некоторых металлов, наиболее распространенных индикаторов загрязнения городов, может быть дана ориентировочная опенка опасности загрязнения атмосферного воздуха. Так, при содержании свинца в почве, начиная с 250 мг/кг, в районе действующих источников загрязнения наблюдается превышение его ПДК в атмосферном воздухе (0,3 мкг/м3), при содержании меди в почве, начиная с 1500 мг/кг, наблюдается превышение ПДК меди в атмосферном воздухе (2,0 мкг/м3).

3.6. Оценка уровня химического загрязнения почв как индикаторов неблагоприятного воздействия на здоровье населения проводится по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и геогигиенических исследованиях окружающей среды городов. Такими показателями являются: коэффициент концентрации химического вещества (Кс), который определяется отношением его реального содержания в почве (С) к фоновому (Сф): Кс = и суммарный показатель загрязнения (Zс).

Суммарный показатель загрязнения равен сумме коэффициентов концентраций химических элементов и выражен следующей формулой:

Zс = - (n - 1)

где n - число суммируемых элементов.

Анализ распределения геохимических показателей, получаемых в результате апробирования почв по регулярной сети, дает пространственную структуру загрязнения селитебных территорий и воздушного бассейна с наибольшим риском для здоровья населения (Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территорий городов химическими элементами, 1982).

3.7. Оценка опасности загрязнения почв комплексом металлов по показателю Zс, 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 табл. . Градации оценочной шкалы разработаны на основе изучения показателей состояния здоровья населения, проживающего на территориях с различным уровнем загрязнения почв.

Определение химических веществ при оценке уровня загрязнения почв рекомендуется проводить методом эмиссионного анализа.

Таблица 3

Схема оценки эпидемической опасности почв населенных пунктов

		Показатели загрязнения (клеток в г. почвы):
		Кишечные палочки	Энтерококки	Патогенные энтеробактерии	Энтеровирусы	Гельминты
	1. Зоны повышенного риска: детские сады, игровые детские площадки, зоны санитарной охраны водоемов
Загрязненная		10 и выше	10 и выше
	Санитарно-защитные зоны
Загрязненная	Санитарно-защитные зоны	100 и выше	100 и выше

Таблица 4

Ориентировочная оценочная шкалы опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения (zс)

	Величина (zс)	Изменения показателей здоровья населения в очагах загрязнения
Допустимая		Наиболее низкий уровень заболеваемости детей и минимальная частота встречаемости функциональных отклонений
Умеренно опасная		Увеличение общей заболеваемости
		Увеличение общей заболеваемости, числа часто болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушениями функционального состояния сердечнососудистой системы
Чрезвычайно опасная		Увеличение заболеваемости детского населения, нарушение репродуктивной функции женщин (увеличение токсикоза беременности, числа преждевременных родов, мертворождаемости, гипотрофий новорожденных)

Приложение 1

Источники загрязнения	Тип производства	Коэффициент концентрации (Кс)*
Источники загрязнения	Тип производства
Цветная металлургия	Производство цветных металлов непосредственно из руд и концентратов	Свинец, цинк, медь, серебро	Олово, висмут, мышьяк, кадмий, сурьма, ртуть, селен
	Вторичная переработка цветных металлов	Свинец, цинк, олово, медь
	Производство твердых и тугоплавких цветных металлов	Вольфрам	Молибден
	Производство титана	Серебро, цинк, свинец, бор, медь	Титан, марганец, молибден, олово, ванадий
Черная металлургия	Производство легированных сталей	Кобальт, молибден, висмут, вольфрам, цинк	Свинец, кадмий, хром, цинк
Черная металлургия	Железорудное производство	Свинец, серебро, мышьяк	Цинк, вольфрам, кобальт, ванадий
Машиностроительная и металлообрабатывающая промышленность	Предприятия с термической обработкой металлов (без литейных цехов)	Свинец, цинк	Никель, хром, ртуть олово, медь
	Производство свинцовых аккумуляторов	Свинец, никель, кадмий
	Производство приборов для электротехнической и электронной промышленности	Свинец, никель, кадмий	Свинец, сурьма, цинк, висмут
Химическая	Производство суперфосфатных удобрений	Стронций, цинк, фтор	Редкие земли, медь, хром, мышьяк
Химическая	Производство пластмасс		итрий, медь, цинк, серебро
Промышленность строительных материалов	Производство цемента (при использовании в производстве цемента отходов металлургических производств возможно накопление в почвах также и других металлов) Производство бетонных изделий		Ртуть, стронций, цинк
Полиграфическая промышленность	Шрифтолитейные заводы, типографии		Свинец, цинк, олово
Твердые бытовые отходы крупных городов, используемые в качестве удобрений		Свинец, кадмий, олово, медь, серебро, сурьма, цинк
Осадки канализационных сточных вод		Свинец, кадмий, ванадий, никель, олово, хром, медь, цинк	Ртуть, серебро
Загрязненные поливочные воды		Свинец, цинк

*) Кс - коэффициент концентрации химического элемента определяется отношением его реального содержания в почве (Сi) к фоновому (Сф): Кс = .

Приложение 2

Отнесение химических веществ, попадающих в почву из выбросов, сбросов, отходов, к классам опасности (по ГОСТу 17.4.1.02-83 «Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения» Госстандарт, М., 1983)

Класс опасности	Химическое вещество
	Мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, селен, цинк, фтор, бенз/а/пирен	Транспортных земель	Сельскохозяйственных угодий	Лесных угодий

Пестициды (остаточные количества)*), мг/кг-1
Тяжелые металлы**), мг/кг-1
Нефть и нефтепродукты, мг/кг-1
Фенолы летучие, мг/кг-1
Сернистые соединения**), мг/кг-1
Детергенты (анионактивные и катионактивные)**), мг/кг-1
Канцерогенные вещества**), мкг/кг-1
Мышьяк, мг/кг-1
Цианиды, мг/кг-1
Полихлоридные бифенилы, мкг/кг-1
Радиоактивные вещества
Макрохимические удобрения*), г/кг-1
Микрохимические удобрения*), мг/кг-1

*) Выбор соответствующих показателей зависит от химического состава средств химизации сельского хозяйства, применяемых в конкретной местности.

**) Выбор соответствующих показателей зависит от характера выбросов промышленных предприятий.

Примечание:

Знак «+» означает, что существующий показатель обязателен для определения санитарного состояния почв;

Знак «-» - показатель не является обязательным.

Знак «±» - показатель обязателен при наличии источника загрязнения.

Приложение 4

Класс опасности химических веществ в почве, определяемый по индексу опасности ( z)

Формула расчета класса опасности (z)

A - атомный вес соответствующего элемента;

М - молекулярная масса химического соединения, в которое входит данный элемент;

S - растворимость в воде химического соединения (мг/л);

a - среднее арифметическое из шести ПДК химических веществ в разных пищевых продуктах (мясо, рыба, молоко, хлеб, овощи, фрукты);

ПДК - предельно допустимая концентрация элемента в почве.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Почва - это особенное природное образование, обеспечивающее рост деревьев, сельскохозяйственных культур и других растений. Сложно себе представить жизнь без наших Но как современный человек относится к грунтам? Сегодня загрязнение человеком почвы достигло колоссальных масштабов, поэтому почвы нашей планеты остро нуждаются в защите и охране.

Почва - что это?

Охрана почв от загрязнения невозможна без четкого понимания, что такое почва и как она образуется. Рассмотрим этот вопрос более подробно.

Почва (или грунт) - это особое природное образование, обязательный компонент любой экосистемы. Он формируется в верхнем слое материнской горной породы, под действием солнца, воды, а также растительности. Почва - это некий мост, звено, которое связывает биотические и абиотические компоненты ландшафта.

Основные процессы, в результате которых образуется почва, это выветривание и жизнедеятельность живых организмов. В результате процессов механического выветривания материнская порода разрушается и постепенно измельчается, а живые организмы наполняют эту неживую массу

Загрязнение человеком почвы - это одна из главнейших проблем современной экологии и природопользования, которая особенно заострилась во второй половине ХХ века.

Структура почвы

Любая почва состоит из 4-х главных компонентов. Это:

горная порода (основа грунта, около 50% общей массы);
вода (около 25%);
воздух (около 15%);
органические вещества (гумус, до 10%).

В зависимости от соотношения этих компонентов в грунте, выделяются следующие :

каменистые;
глинистые;
песчаные;
гумусовые;
солончаковые.

Ключевым свойством почвы, которое отличает ее от любого другого компонента ландшафта, является ее плодородность. Это уникальное свойство, удовлетворяющее растения в необходимых питательных веществах, влаге и воздухе. Таким образом, почва обеспечивает биологическую продуктивность всей растительности и урожайность сельскохозяйственных культур. Вот почему загрязнение почвы и воды является настолько острой проблемой на планете.

Исследования почвенного покрова

Исследованиями почв занимается особая наука - почвоведение , основателем которой считают Василия Докучаева - ученого с мировым именем. Именно он, еще в конце XIX века, первый отметил, что почвы распространяются по вполне закономерно (широтная зональность почв), а также назвал четкие морфологические признаки грунта.

В. Докучаев рассматривал грунт, как целостное и самостоятельное природное образование, что до него не делал никто из ученых. Самая известная работа ученого - "Русский чернозем" 1883 года - является настольной книгой для всех современных почвоведов. В. Докучаев провел тщательные исследования грунтов степной зоны современной России и Украины, результаты которых легли в основу книги. В ней автор выделил основные материнская порода, рельеф, климат, возраст и растительный мир. Ученый дает весьма интересное определение понятию: "почва есть функция от материнской породы, климата и организмов, умноженная на время".

После Докучаева изучением грунтов активно занимались и другие известные ученые. Среди них: П. Костычев, Н. Сибирцев, К. Глинка и другие.

Значение и роль почвы в жизни человека

Фраза "земля-кормилица", которую мы слышим очень часто, не является символичной или метафоричной. Это действительно так. Это главный источник продовольствия для человечества, который, так или иначе, дает около 95% всех продуктов питания. Общая площадь всех земельных ресурсов нашей планеты составляет на сегодня 129 миллионов км 2 площади суши, из которых 10% занимают пахотные земли, а еще 25% - сенокосы и пастбища.

Изучать почвы начали только в XIX веке, но люди знали о прекрасном их свойстве - о плодородности, с самых древних времен. Именно почве обязаны своим существованием все растительные и животные организмы на Земле, включая и человека. Ведь не случайно самыми густонаселенными территориями планеты являются области с самыми плодородными почвами.

Почвы - это главный ресурс сельскохозяйственного производства. Множество конвенций и деклараций, принятых на международном уровне, призывают рационально и бережно относиться к почве. И это очевидно, ведь тотальное загрязнение земель и почв ставит под угрозу существование всего человечества на планете.

Важнейший элемент географической отвечающий за все процессы в биосфере. Почва аккумулирует в себе огромное количество органических веществ и энергии, выполняя, тем самым, роль гигантского биологического фильтра. Это - ключевое звено биосферы, разрушение которого нарушит всю ее функциональную структуру.

В XXI столетии нагрузка на почвенный покров выросла в несколько раз, а проблема загрязнения почвы выходит в ранг первостепенной и глобальной. Стоит отметить, что решение этой проблемы зависит от согласованности действий всех государств мира.

Загрязнение земель и почв

Загрязнением почвы называют процесс деградации почвенного покрова, при котором значительно увеличивается содержание в нем химических веществ. Индикаторами этого процесса становятся живые организмы, в частности, растения, которые первыми страдают от нарушения природного состава почвы. При этом реакция растений зависит от уровня их чувствительности к подобным изменениям.

Следует отметить, что в нашем государстве предусмотрена уголовная ответственность за загрязнение человеком земель. В частности, статья 254 Уголовного кодекса РФ звучит как "Порча земли".

Типология загрязнителей почвы

Основные загрязнения почвы начались в ХХ веке с бурным развитием промышленного комплекса. Под загрязнением почв понимают внесение в грунт нетипичных для него компонентов - так называемых "загрязнителей". Они могут пребывать в любом агрегатном состоянии - жидком, твердом, газообразном или комплексном.

Все почвенные загрязнители можно поделить на 4 группы:

органические ароматические углеводороды, хлорсодержащие вещества, фенолы, органические кислоты, нефтепродукты, бензин, лаки и краски);
неорганические (тяжелые металлы, асбест, цианиды, щелочи, неорганические кислоты и прочие);
радиоактивные;
биологические (бактерии, патогенные микроорганизмы, водоросли и т.п.).

Таким образом, основные загрязнения почвы осуществляются именно при помощи этих и некоторых других загрязнителей. Повышенное содержание данных веществ в грунте может привести к негативным и необратимым последствиям.

Источники загрязнения земель

На сегодняшний день можно назвать большое количество таких источников. И число их с каждым годом только увеличивается.

Перечислим основные источники загрязнения почв:

Жилые дома и коммунальные службы. Это главный источник загрязнения земель в городах. В этом случае загрязнение человеком почвы происходит через бытовые отходы, остатки пищи, строительный мусор и предметы домашнего обихода (старая мебель, одежда и т.п.). В крупных городах вопрос "куда девать мусор?" превращается в настоящую трагедию для городских властей. Поэтому на окраинах городов вырастают огромные километровые свалки, куда свозится весь бытовой мусор. В развитых странах Запада уже давно внедрена практика переработки мусора на специальных установках и заводах. Причем на этом там зарабатываются немалые деньги. В нашей стране пока такие случаи, увы, единичны.
Фабрики и заводы. В этой группе основные источники загрязнения почв - это химическая, горнодобывающая и машиностроительная отрасль. Цианиды, мышьяк, стирол, бензол, сгустки полимеров, сажа - все эти страшные вещества попадают в грунт в районе крупных промышленных предприятий. Большой проблемой нынче также является проблема утилизации автомобильных шин, выступающих причиной больших пожаров, которые очень трудно потушить.
Транспортный комплекс. Источники загрязнения земель в данном случае - свинец, углеводород, сажа, а также оксиды азота. Все эти вещества выделяются в процессе работы двигателей внутреннего сгорания, затем оседают на поверхность земли и впитываются растениями. Таким образом, они попадают и в почвенный покров. При этом степень загрязнения почвы будет максимально высокой вдоль крупных шоссе и возле автомобильных развязок.
Получая от земли продукты питания, мы в то же время отравляем ее, как бы парадоксально это ни звучало. Загрязнение человеком почвы здесь происходит через внесение в землю удобрений и химикатов. Именно так в грунт попадают страшные для него вещества - ртуть, пестициды, свинец и кадмий. Кроме того, излишки химикатов могут смываться с полей дождями, попадая в постоянные водотоки и подземные воды.
Радиоактивные отходы. Очень большую опасность несет в себе загрязнение почвы отходами ядерной промышленности. Мало кто знает, что во время ядерных реакций на АЭС около 98-99% топлива уходит в отходы. Это продукты расщепления урана - цезий, плутоний, стронций и другие элементы, которые необычайно опасны. Очень большой проблемой для нашей страны является захоронение этих радиоактивных отходов. Каждый год в мире образуется около 200 тысяч кубометров ядерных отходов.

Основные виды загрязнений

Загрязнение грунтов может быть природным (например, при извержении вулканов), или же антропогенным (техногенным), когда загрязнение происходит по вине человека. В последнем случае в грунт попадают вещества и продукты, не свойственные природной среде и негативно влияющие на экосистемы и природные комплексы.

Процесс классификации видов загрязнения грунта очень сложный, в разных источниках подаются разные классификации. Но все же основные виды загрязнений почвы можно представить следующим образом.

Бытовое загрязнение почв - это загрязнение почв мусором, отходами и выбросами. В эту группу входят загрязнители разного характера и в разном агрегатном состоянии. Они могут быть как жидкими, так и твердыми. В целом, этот вид загрязнения не слишком опасен для почвы, однако чрезмерное накопление бытовых отходов засоряет местность и препятствует нормальному росту растений. Наиболее остро проблема бытового загрязнения почв стоит в мегаполисах и крупных городах, а также в поселках с неналаженной системой вывоза мусора.

Химическое загрязнение почв - это, в первую очередь, загрязнение тяжелыми металлами, а также пестицидами. Этот тип загрязнения уже представляет большую опасность и для человека. Ведь тяжелые металлы обладают свойством накапливаться в живом организме. Грунты загрязняются такими видами тяжелых металлов, как свинец, кадмий, хром, медь, никель, ртуть, мышьяк и марганец. Большим загрязнителем почв выступает бензин, в котором содержится очень ядовитое вещество - тетраэтилсвинец.

Пестициды - также очень опасные вещества для почвы. Главным источником пестицидов является современное сельское хозяйство, которое активно применяет эти химические вещества в борьбе с жуками и вредителями. Поэтому пестициды аккумулируются в грунтах в огромном количестве. Для животных и человека они не менее опасны, чем тяжелые металлы. Так, был запрещен высокотоксичный и очень устойчивый препарат ДДТ. Он способен не разлагаться в почве на протяжении десятков лет, ученые находили его след даже в Антарктике!

Пестициды очень губительны для грунтовой микрофлоры: бактерий и грибов.

Радиоактивное загрязнение почв - это загрязнение грунтов отходами атомных электростанций. Радиоактивные вещества крайне опасны, так как они легко проникают в пищевые цепочки живых организмов. Самым опасным радиоактивным изотопом считается стронций-90, который характеризуется высоким выходом во время ядерного деления (до 8%), а также большим (28 лет) периодом полураспада. К тому же он весьма подвижен в грунте и способен откладываться в костной ткани человека и различных живых организмов. Среди других опасных радионуклидов также можно назвать цезий-137, церий-144, хлор-36.

Вулканическое загрязнение почв - этот вид загрязнения относится к группе природных. Он заключается в попадании в почву токсических веществ, сажи и продуктов горения, которое происходит в результате извержения вулканов. Это очень редкий вид почвенного загрязнения, который характерен лишь для отдельных небольших территорий.

Микотоксическое загрязнение почв - также не является техногенным и имеет природное происхождение. Источником загрязнения здесь выступают некоторые виды грибов, которые выделяют опасные вещества - микотоксины. Стоит отметить, что эти вещества представляют такую же большую опасность для живых организмов, как и все остальные, вышеперечисленные.

Эрозия грунтов

Крупной проблемой для сохранности плодородного слоя почв была и остается эрозия. Ежегодно она "съедает" большие площади плодородного грунта, при этом скорость природного восстановления почвенного покрова значительно ниже скорости процессов эрозии. Ученые уже досконально изучили особенности этих процессов и нашли меры борьбы с ними.

Эрозия может быть:

водная
ветровая

Очевидно, что в первом случае ведущим фактором эрозии выступает текучая вода, а во втором - ветер.

Более распространена и опасна водная эрозия. Она начинается с появления на земной поверхности маленькой, едва заметной промоины, но после каждого сильного дождя эта промоина будет расширяться и увеличиваться в размерах, пока не превратится в настоящий ров. За один только летний период на абсолютно ровной поверхности может возникнуть ров глубиной в 1-2 метра! Следующая стадия водной эрозии - это формирование оврага. Эта форма рельефа отличается большой глубиной и ветвистой структурой. Овраги катастрофическим образом уничтожают поля, луга и пастбища. Если с оврагом не вести борьбу, он, рано или поздно, превратится в балку.

Водноэрозионные процессы более активны в степном регионе с пересеченной местностью, где крайне мало растительности.

Причиной ветровой эрозии служат бури и суховеи, которые способны выдувать до 20 сантиметров верхнего (самого плодородного) шара почвы. Ветер переносит частички грунта на большие расстояния, образуя в определенных местах наносы высотой до 1-2 метров. Чаще всего они образуются вдоль посадок и лесополос.

Оценка уровня загрязнения почвы

Для проведения комплекса мероприятий по охране почвенного покрова очень важна адекватная оценка загрязнения почв. Она рассчитывается путем сложных математических вычислений, после проведения комплекса детальных химических и экологических исследований. Оценка представлена комплексным показателем загрязнения Z с.

Оценка загрязнения почв осуществляется с учетом нескольких важных факторов:

специфика источников загрязнения;
комплекс химических элементов - загрязнителей почвы;
приоритетность загрязнителей, согласно списку ПДК веществ;
характер и условия землепользования.

Исследователи выделяют несколько уровней загрязнения грунта, а именно:

Допустимый (Z с менее 16).
Умеренно опасный (Z с от 16 до 38).
Опасный (Z с от 38 до 128).
Крайне опасный (Z с более 128).

Охрана почв

В зависимости от источника загрязнения и интенсивности его влияния, разработаны специальные мероприятия по охране почвенного покрова. К таковым мерам относятся:

Законодательные и административные (принятие соответствующих законов в сфере охраны почв, и контроль над их выполнением).
Технологические (создание безотходных систем производства).
Санитарные (сбор, обеззараживание и утилизация отходов и загрязнителей почвы).
Научные (разработка новых технологий очистных сооружений, оценка и мониторинг состояния почв).
Лесомелиоративные и противоэрозионные (это мероприятия по посадке специальных полезащитных лесополос вдоль полей, строительство гидротехнических сооружений и правильная высадка сельскохозяйственных культур).

Заключение

Почвы России - это колоссальное богатство, благодаря которому мы имеем продукты питания, а производство обеспечено необходимым сырьем. Грунт формировался на протяжении многих веков. Именно поэтому охрана почв от загрязнения - это важнейшая задача государства.

На сегодня существует большое количество источников загрязнения почвы: это транспорт, промышленность, города, коммунальные службы, атомные электростанции, сельское хозяйство. Задача ученых, государственных властей и общественных деятелей общая - защитить почвы от вредного воздействия всех этих факторов или хотя бы минимизировать их вредное влияние на грунты.

КАТЕГОРИИ