Энциклопедия садовода-огородника. Старт в науке Основные показатели качества почв

Едафични факторы среды включают структуру и состав почв, совокупность физических и химических свойств почв, экологически влияют на живые организмы.

КАЧЕСТВО ПОЧВЫ

Состав почвы

Почва - природное образование, состоящее из слоев (грунтовых горизонтов) минеральных компонентов переменной толщины, которые формируются в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под влиянием биотических, абиотических и антропогенных факторов и отличаются от первоначальных материалов морфологическими, физическими, химическими и минералогическими характеристиками.

Почва - четыре фаз на система, включающая твердые, жидкие, газообразные и живые компоненты.

В состав почвы входят следующие основные компоненты.

Неорганические минеральные частицы, состоящие из алюминия, кремния и других минералов, размеры которых колеблются от маленьких частиц глины (0,002 мм) до крупных гранул песка, гальки и гравия. Количество этих частиц и их структура определяет водоутримуваючу способность почвы, доступность к нему воздуха и питательных веществ.

Органические остатки. Остатки растений и животных переходят через несколько стадий разложения в стабильную субстанцию - гумус.

Вода является необходимым компонентом для активности микроорганизмов. Количество воды в почве зависит от осадков, структуры почвы и населенности микроорганизмов. Вода содержится в порах почвы и поглощается поверхностью частиц сухой почвы. Разнообразные питательные вещества растворяются в воде и становятся доступными микроорганизмам.

Газы, основными из которых являются кислород и азот, а также двуокись углерода, заполняют поры почвы, не занятые водой. В насыщенном почве небольшое количество газов может быть растворена в воде.

Биологические системы включают корни растений, мелких животных и микроорганизмы. Один грамм почвы содержит 2500000 бактерий, 500000 грибов, 50000 водорослей и 30000 простейших.

Загрязнение почвы

Основными источниками загрязнений почвы являются сельскохозяйственные стоки, кислотные и радиоактивные осадки, промышленные отходы, остатки нефтепродуктов, смолы, агрохимические препараты.

К органическим загрязняющих веществ почвы относятся углеводороды нефтепродуктов, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), полихлорированные бифенилы (ПХБ), хлорированные ароматические соединения, моющие средства и пестициды.

Неорганические загрязняющие вещества - это нитраты, фосфаты, тяжелые металлы (кадмий, свинец, хром, медь, цинк, ртуть, мышьяк), неорганические кислоты, радионуклиды. В отличие от органических загрязняющих веществ и короткоживущих радионуклидов, металлы считаются консервативными загрязняющими веществами, которые не разлагаются в почве.

Загрязнение почвы вызывает попадание загрязняющих веществ через водные потоки в водную среду - грунтовые воды и различные водоемы, так же и воздух через испарение летучих веществ.

Осаждения сточных вод, содержащих тяжелые металлы, приводит к их накоплению, из-за чего почва не в состоянии поддерживать жизнь растений.

Разложение органических веществ вызывает высвобождение диоксида серы или других сернистых соединений, участвующих в формировании кислотных дождей.

Качество почвы и показатели качества почвы

Качество почвы - это способность определенного типа почвы функционировать в пределах естественных или управляемых человеком экосистем, обеспечивать производительность растений и животных, улучшать качество воды и воздуха, поддерживать здоровье человека и условия его проживания. Качество почвы - это совокупность всех имеющихся положительных и отрицательных характеристик и свойств, определяющих его плодородие.

Качество почвы определяется взаимодействием его физических, химических и микробиологических свойств.

Почвы высокого качества обеспечивают питательную пригодность, аэрацию, проникновение и задержания воды, структурную стабильность и высокую биологическую активность. Для оценки качества почвы используют показатели (индикаторы) качества почвы.

Показатели качества почвы - это физические, химические и биологические свойства, процессы и характеристики, которые измеряются с целью мониторинга изменений в почве.

Рассмотрим основные показатели качества почвы, разработаны и предложены Доран и Паркин (1994).

Физические показатели качества почвы определяются агрегацию стабильностью, текстурой, структурой, объемной плотностью, пористостью, аэрацией, цветом, влажностью и температурой. Поскольку физические показатели связаны с взаимным расположением грунтовых частиц и пор, они отражают способность или ограниченность корни к росту, появление всходов, инфильтрацию, движение воды в почвенном профиле.

Химические показатели качества почвы включают результаты измерения pH, солености, органического вещества, концентрации фосфора, круговорота питательных веществ, катион-обменной способности, концентрации элементов, которые могут быть потенциальными загрязняющими веществами (тяжелых металлов, радионуклидов и т.п.) или необходимых для роста и развития растений.

Биологические показатели качества почвы характеризует общую биомассу почвы, микробную биомассу, общую численность бактерий и микроскопических грибов, продуцирование двуокиси углерода или дыхания почвы, ферментативную активность и тому подобное. Биологические показатели включают результаты измерений микро- и макроорганизмов, их активности или образования побочных продуктов. Популяции червей, нематод, насекомых и патогенных микроорганизмов, скорость респирацийних процессов, разложение органического вещества и остатков растений в почве - все это может быть использовано для оценки качества почвы.

Подробно все основные свойства и показатели качества почвы рассмотрено в работах автора [Сосуды, 2003; 2012]. Мы сосредоточим наше внимание на современных инструментальных подходах к оценке состава и загрязнения почв.

ЛЕКЦИЯ 6

КАЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ПОЧВ И МЕТОДИКА ЕЕ ПРОВЕДЕНИЯ

1. Бонитировка почв.

2. Методика бонитировки почв.

3. Принципы качественной оценки земель.

В нашей стране оценка почв осуществляется в соот­ветствии с Государственным земельным кадастром , вве­дение которого предусмотрено законом "Основы земель­ного законодательства Союза ССР и союзных респуб­лик", утвержденным в 1968 г.

Различают бонитировку почв и экономическую оцен­ку земель, которые входят в Государственный земель­ный кадастр.

Бонитировка - сравнительная оценка почв по их про­изводительности (плодородию). Ценность почв выражают в баллах (числом), которые характеризуют доброт­ность одной почвы относительно другой, принятой за эта­лон. Показателем качества почвы, ее производительно­сти является бонитет почвы.

Качественной оценке подлежат все виды сельскохо­зяйственных угодий (пашня, залежь, сенокосы, пастби­ща, многолетние насаждения и т. п.).

Нередко пахотные участки с одинаковым почвенным покровом существенно различаются между собой по про­дуктивности. Обычно это обусловливается неоднород­ностью рельефа, степенью выраженности эрозии, вели­чиной участка, завалуненностью: Указанные причины приводят и к выравниванию продуктивности отдельных участков, хотя они могут и различаться по почвенному покрову. В этой связи необходима качественная оценка земель, которую проводят на основе изучения всех при­родных условий конкретной территории. Эффективность сельскохозяйственного производства и, в частности, земледелия зависит не только от естест­венных свойств почв, но и от интенсивности их исполь­зования, определяемой количеством трудовых затрат, уровнем механизации, дозой удобрений, продуктивностью возделываемых культур, величиной затрат на транспортировку продукции с далеко отстоящих земель­ных участков. Поэтому необходима и экономическая оценка земель, которые оценивают уже как средство сельскохозяйственного производства.

МЕТОДИКА БОНИТИРОВКИ ПОЧВ

Бонитировку почв осуществляют на основе инструкции земельного кадастра.

Основой качественной оценки почв служат их свой­ства, наиболее устойчивые и важные для роста сельско­хозяйственных растений и находящиеся в коррелятивной связи с их средним многолетним урожаем. Такие свойст­ва почв получили название диагностических при­знаков.

Бонитировка почв чаще основывается на следующих диагностических признаках: мощность гумусового гори­зонта и пахотного слоя, содержание гумуса (%) и его запас (т/га), содержание валовых и подвижных запасов фосфора и калия (т/га), механический состав, рН соле­вой вытяжки, гидролитическая кислотность, емкость по­глощения катионов, сумма поглощенных катионов, сте­пень насыщенности основаниями и некоторые другие. Но в различных природных условиях и для различных почв не все названные признаки считаются диагности­ческими, а лишь некоторые из них и часто неодина­ковые.

Оценочные, или бонитировочные, таблицы по обла­сти могут рассчитываться по 100-балльной разомкнутой или замкнутой шкале. Если при расчете баллов этало­ном служат показатели свойств тех почв, на которых урожай культур совпадает со среднекраевыми, то при оценке их в 100 баллов получают разомкнутую шкалу. Почвы, обладающие лучшими или худшими свойствами по сравнению со взятой за эталон, оценивают соответ­ственно выше или ниже 100 баллов. Если в области за эталон принимают наилучшие по показателям почвы (их свойства, урожай), оцениваемые в 100 баллов, то по­лучают замкнутую шкалу. Принципиально эти шкалы между собой не различаются, и в случае необходимости одна из них может быть пересчитана в другую. Предметом бонитировки почв является наиболее мел­кая выделяемая в конкретных условиях таксономиче­ская единица почвы (вид или разновидность).

Все работы по бонитировке почв в области подраз­деляют на три периода: подготовительный, полевой и заключительный.

В подготовительный, или камеральный, период главная задача - составление предварительной бонитировочной шкалы по объективным признакам и свойствам почв и урожайности возделываемых на них культур на основании имеющихся литературных источ­ников.

Для этого по каждому хозяйству отдельно и в целом по области собирают: почвенные карты со всеми данными о свойствах почвы, сведения о природно-кли­матических условиях, материалы государственной реги­страции землепользователей, а также учета количества и качества земель, годовые отчеты хозяйств с урожаями отдельных культур за последние 10 лет, результаты мно­голетних опытов научных учреждений и многие другие сведения.

Работа камерального периода по изучению и обоб­щению всех собранных материалов распадается на три этапа.

Основное содержание первого этапа - составление областной бонитировочной шкалы по объективным признакам и свойствам почв. Для этого по каж­дой почвенной разновидности выписывают данные по предполагаемым для нее диагностическим признакам. Затем вычисляют бонитировочный балл каждого из предполагаемых диагностических признаков. Временно признаки лучшей по свойствам и урожайности почвы оценивают в 100 баллов. Почвы с ухудшающимися свой­ствами располагают в списке в нисходящем порядке со­ответственно величине вычисленных баллов. После окон­чания обработки данных по урожаю шкалу пересчиты­вают на общесоюзную, принимая за 100 баллов признаки почвы, которая дает в колхозах и совхозах средний уро­жай зерновых культур 10 ц/га.

Бонитировочные баллы каждого из предполагаемых диагностических признаков вычисляют по формуле:

где Б - балл бонитета почвы,

Зф - фактическое значение оцениваемого признака

Зэ - значение признака почвы, взятой в качестве эталона.

Определенные таким образом баллы отдельных при­знаков сравнивают между собой. Находят признаки, ко­торые кореллируют между собой и урожаем, и принима­ют их в качестве диагностических. По каждой почвен­ной разновидности баллы диагностических признаков суммируют и делят на число этих признаков. Получен­ную цифру принимают за балл бонитета, вычисленного по свойствам почвы.

В качестве диагностических признаков могут быть ис­пользованы величина рН, глубина расположения от по­верхности почвы глеевого горизонта, объемный вес поч­вы. Так, на пойменных почвах урожай сильно зависит от их механического состава. Он и должен служить одним из диагностических свойств почвы. На втором этапе составляют бонитировочную шкалу почвы по урожаю культур на ней. Для этого по почвенной карте отбирают колхозы и совхозы, где почвенная разновидность, бонитет которой хотят установить, занимает не менее 70% площади, и в которых уровень интенсификации земледелия сущест­венно не различается. По данным годовых отчетов в ото­бранных хозяйствах определяют средний многолетний урожай каждого вида культур. Относительные урожаи (баллы) по каждой почве вычисляют, оценивая услов­но в 100 баллов ту почву, средний многолетний урожай зерновых на которой составит 10 ц/га. В этом случае це­на одного балла составляет 0,1 ц (10 ц: 100 = 0,1 ц).

Аналогично определяют относительные урожаи в бал­лах применительно к отдельным ведущим культурам (рожь озимая, пшеница озимая, пшеница яровая, кукуру­за, лен, картофель, свекла сахарная, хлопчатник). Но за 100 баллов условно принимают средние урожаи в центне­рах с гектара этих культур во всех категориях хозяйств за последние 10 лет.

На третьем этапе сопоставляют и увязывают две па­раллельные бонитировочные шкалы, одна из них вычис­лена по внутренним свойствам почвы, другая - по отно­сительному урожаю культур. Наличие коррелятивной зависимости между баллами по свойствам и урожаю со­ответствующих почв позволяет считать, что бонитировочная шкала по свойствам почв составлена правильно, а взятые в качестве диагностических признаков свойства почв выбраны удачно. Те разновидности почв, у кото­рых коррелятивная связь между баллами по свойствам и урожаю слаба или отсутствует, исключают из предва­рительной бонитировочной шкалы.

Основная задача полевого периода состоит в сбо­ре экспериментального материала по свойствам мало распространенных и входящих в комплексы и сочетания почв, по урожаю выращиваемых на них культур и по бо­нитировке этих почв.

Составить предварительную бонитировочную шкалу для почв, занимающих небольшие площади и входящих в комплексы и сочетания, можно только после получения необходимых сведений в результате экспериментальной работы в поле, а также лабораторных исследований. Для этого по каждой из таких почвенных разновидностей в хозяйственных посевах типичных колхозов и совхозов выбирают не менее трех участков, достаточно однород­ных в природном и производственном отношениях . С этих участков в нескольких местах, которые фиксируют, отби­рают почвенные образцы для дополнительного изучения в лаборатории свойств почвы, предположительно корре­лирующих с урожаем. Возле мест отбора почвенных об­разцов с повторностью, обеспечивающей достоверность. данных, определяют урожай культур.

Результаты изучения, математической обработки и обобщения полевых и лабораторных исследований ис­пользуют для уточнения и дополнения областной бони­тировочной шкалы.

Заключительный период имеет задачу установить правильность составленной для области предваритель­ной бонитировочной шкалы.

Проверку ее выполняют опытным путем по методу обратной связи. Выбирают группу колхозов и совхозов с типичным для данной области почвенным покровом, имеющих подробные почвенные карты и хорошую отчет­ность за последние 10 лет. По каждому хозяйству вы­числяют средневзвешенный бонитет пашни по свойствам слагающих ее почв согласно формуле:

S1b1+S2b2 + ... +Snbn

S1 + S2 + ... + Sn

где Бс- средневзвешенный балл - бонитета пашни по

свойствам слагающих ее почв; Sn-площадь почв, составляющих пашню, га; Бп-баллы бонитета.

Затем определяют балл бонитета этой же пашни на основе многолетнего среднего урожая зерновых культур по формуле:

S1с1+S2с2 + ... +Snсn

где Бу- балл бонитета пашни по многолетнему средне­взвешенному урожаю зерновых культур; Sn-площадь почв, га; сп-среднемноголетний урожай зерновых культур, ц/га;

d- цена балла бонитета, ц.

Расхождение в баллах бонитета пашни, вычисленное по свойствам почвы и урожаю зерновых, допускается не более 10%. Считается, что такая шкала составлена вер­но. В случае больших различий устанавливают причины расхождения (ошибки в шкале, различные дозы применяемых удобрений, неодинаковая освоенность севооборотов, разная интенсификация земледелия и т. п.).

Составленную таким образом областную (республи­канскую, краевую, районную) бонитировочную шкалу используют для качественной оценки почв в каждом от­дельном колхозе и совхозе.

ПРИНЦИПЫ КАЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ЗЕМЕЛЬ

Качественная оценка характеризует земельный уча­сток не только по бонитету его почв, но и по природным условиям конкретной территории (количество осадков, рельеф, степень эродированное завалуненность, мел-коконтурность, экспозиция склона и т. п.). Такая оценка позволяет установить степень влияния этих условий, в том числе каждого в отдельности, на уровень сельскохо­зяйственного производства и урожай возделываемых культур.

В этой связи качественная оценка земель в сравне­нии с бонитировкой почв - понятие более широкое, по­скольку она дает сравнительную характеристику в баллах биологической продуктивности всей совокупности природных факторов конкретного земельного участка в условиях сельскохозяйственного производства. И только для участков с выровненным рельефом и сходными агроклиматическими показателями качественная оцен­ка земель сужается по содержанию до бонитировки почв.

Объектом качественной оценки является сравнитель­но однородный по свойствам элементарный земельный участок. От соседних участков он должен отличаться хо­тя бы одним признаком, оказывающим существенное влияние на сельскохозяйственное производство (вид или разновидность почв, величина экспозиции склона, сте­пень эродированности, завалуненность, производствен­ная площадь и т. д.).

Влияние отдельных факторов учитывают путем ис­пользования поправочных коэффициентов.

Для качественной оценки земель, используя резуль­таты бонитировки почв, вычисляют средневзвешенный балл почвенного покрова хозяйства, а затем учитывают влияние природных факторов.

С учетом влияния отдельных природных факторов качество земель данной территории определяют по фор­муле:

(S1а1+S2а2 + ... +Sn аn) х АхВхС

S1 + S2 + ... + Sn

Б - общий балл качественной оценки земли; ап - баллы бонитета

отдельных почв; Sn - площади отдельных почв, составляющих почвенный покров территории; А, В,С - поправочные коэффициенты на рельеф, кли­мат и другие природные условия данной территории.

Таким образом, при проведении работ по качествен­ной оценке земель основанием служат внутренние свой­ства почв и природные условия плодородия, а критерием для проверки правильности составленной шкалы оце­нок- урожай.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗЕМЕЛЬ

Уровень экономического состояния сельскохозяйст­венного производства оказывает определенное воздейст­вие на свойства почвы. В первую очередь оно проявляет­ся в изменении эффективного плодородия почвы, которое не может быть учтено при качественной оценке земель, поскольку она дает сравнительную характеристику объ­ектов только по их природным показателям. Более пол­но отражает эти глубокие изменения в производитель­ной способности земель экономическая оценка.

Объектом экономической оценки земель является экономическое плодородие почвы, которое зависит не только от внутренних ее свойств, природных условий местности, но и от количества затраченного труда и средств (уровень механизации, дозы удобрений, исполь­зование химических средств защиты растений и т. д.).

Экономическая оценка предполагает оценку земли также по местоположению (удаленность от рынков сбы­та, условия транспортировки продукции и т. д.).

Критериями экономической оценки земли являются валовой продукт и чистый доход, получаемые от продук­ции растениеводства
. Под валовым продуктом понимают выход валовой продукции в стоимостном вы­ражении на единицу площади определенной почвы. Чис­тый доход определяется как разница между вало­вым продуктом и прямыми затратами на его производ­ство (затраты на оплату труда и средств производства). Оценка может осуществляться или в абсолютных вели­чинах (денежное выражение), или в относительных по­казателях (баллах).

Баллы шкалы при экономической оценке земли вы­числяют по формуле:

где Б - оценочный балл по валовому продукту или чистому доходу, полученных на данной почве;

Д - валовой продукт или чистый доход в абсо­-
лютных величинах, получаемый на единицу
площади этой же почвы (руб.);
Д100 - валовой продукт или чистый доход в абсо­-
лютных единицах на единицу площади поч-­
вы, взятой за эталон и принимаемый за
100 баллов (руб.).

Между бонитетом почв и экономической оценкой по чистому доходу имеются су­щественные различия. Так, если по бонитировочным бал­лам качество среднеокультуренной песчаной почвы в несколько раз ниже, чем эталон (хорошо окультуренная осу­шенная суглинистая почва), то по экономической оценке это различие еще больше увеличатся. Более того, если в сравнении с почвой, принятой за эталон, качество слабоокультуренной почвы по бонитету в несколько раз хуже, то по экономической оценке из-за убыточности производства она вообще непригодна для возделывания зерновых культур.

Таким образом, экономическая оценка, в частности по показателю чистого дохода, более полно в производ­ственном отношении характеризует качество почвы, чем бонитировка.

Следует иметь в виду, что при экономической оценке земель один и тот же тип почвы, находящийся в неоди­наковых условиях, получит различную оценку. И, напро­тив, почвы, различные по происхождению, но сходные по экономическим показателям, могут иметь одинаковый оценочный бал.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ ОЦЕНКИ ЗЕМЕЛЬ

В сельскохозяйственном производстве материалы ка­чественной оценки почв и земель широко используются для решения различных практических вопросов. Рас­смотрим отдельные примеры применения этих материа­лов в сельском хозяйстве .

Дифференцированное планирование закупок сельско­ хозяйственных продуктов . Продажа го­сударству сельскохозяйственных продуктов осуществля­ется на основе принципа твердых планов закупок. Мест­ные планирующие органы доводят такие планы для каждого района, СХП и т. д. Но отдельные хозяйства, районы имеют почвы, различные по бонитету. Если их не учитывать, то в преимущественном положении ока­жутся предприятия, почвы которых лучшие по ка­честву.

Прогнозирование урожаев сельскохозяйственных культур имеет важное значение в определении общего направления производственной деятельности хозяйств в соответствии с разрабатываемыми перспективными пла­нами их развития.

Так, используя данные по оцен­ке качества земли (Xi), количеству вносимых минераль­ных удобрений в килограммах действующего вещества на гектар (Х2) и по увеличению основных фондов в рублях на 1 га (Х3), для СХП определена произ­водственная функция прогнозирования урожая ячменя:

у = 3,0+0,26Х1+0,036Х2+0,0 1Х3.

На основе аналогичных функций, установленных и для других возделываемых культур, составляют прогноз роста урожая по хозяйству. Такой расчет одновременно позволяет выявить, что причины низкого урожая с.-х. культур заключаются в размещении ее по плохим пред­шественникам и землям.

Установление оптимальной структуры посевных пло­ щадей и перспектив специализации хозяйства вне связи с качеством почвы весьма проблематично. Это объясня­ется тем, что каждая культура в зависимости от ее биологических особенностей предъявляет определенные и разносторонние требования к качеству почвы. Почва, пригодная для возделывания одной культуры, может оказаться менее ценной для другой. Это тем более су­щественно, что в площадь одного севооборота обычно включают почвы, хотя и не сильно, но различающиеся между собой по бонитету. В результате усложняется планирование поступающей сельскохозяйственной про­дукции от культуры по годам, так как урожай ее мо­жет существенно снижаться по менее благоприятным для нее почвам. Значительную помощь в разрешении этих задач оказывает качественная оценка пашни по ее достоинству для отдельных культур.

Если в хозяйстве преобла­дают почвы первого класса, то они наиболее пригодны для возделывания пшеницы озимой, ячменя, картофеля и многолетних трав и малоценны для льна. Почвы чет­вертого и пятого классов целесообразно в первую оче­редь отводить под многолетние травы и пшеницу озимую.

На основе подобных же данных решается вопрос о специализации каждого совхоза и колхоза.

Оплата труда председателей во многих колхозах за­висит от плана реализации сельскохозяйственной про­дукции и его выполнения. Однако такой принцип оплаты труда не создает у них материальной заинтересован­ности в эффективном использовании земли . Это приводит к экономически необоснованным различиям в величине заработной платы председателей отдельных колхозов.

Если принимать во внимание качество земель и стои­мость валовой продукции, произведенной на 100 га единых по качеству сельскохозяйственных угодий, то уровень зарплаты председателей колхозов должен сущест­венно измениться. Так, из данных расчетов и анализа зарплата председате­лей в одних СХП должна быть существенно увеличена, тогда как в других - она должна быть значительно уменьшена.

Подобным образом данные о качестве земель могут использоваться при определении уровня зарплаты и дру­гих работников сельского хозяйства (специалистов, за­ведующих отделениями, бригадиров).

Эффективность производственной деятельности предприятий оценивается, в частности, по количеству важнейших продуктов (зерно, молоко, мясо), получен­ных ими на 100 га сельскохозяйственных угодий. Однако такая оценка правомерна, когда все хозяйства данного района находятся в одинаковых природно-экономичеких условиях. Чего фактически не наблюдается. Зачастую высокие показатели по выходу продукции на единицу сельскохозяйственной площади в отдельных предприятиях получают не в результате интенсивного ведения производства, а вследствие того, что они в сравнении с другими хозяйствами являются экономически более крепкими и располагают землями высокого плодородия с более высоким баллом бонитета. Поэтому более объективный анализ производственной деятельности предприятия можно провести, если во внимание принимать еще и экономическую оценку земель каждого хозяйства. То есть экономическая оценка пашни и ее эффективное использование являются объективными показателями при оценке деятельности СХП.

кристаллогидраты, а также частично и окклюдирован­ная вода. С другой стороны, при выпаривании и высушивании удаляются все летучие с водяным паром органические вещества, растворенные газы, а также СО 2 из гидрокарбонатов, которые при этом превратятся в карбонаты.

Если остаток высушивали при 178-182°С, то окклюдиро­ванная вода будет удалена полностью. Кристаллизационная во­да также удалится, но некоторое количество может остаться,

особенно когда в пробе присутствуют сульфаты. Гидрокарбонаты превратятся в карбонаты, но последние могут частично разложиться с образованием оксидов или оксисолей. Может произойти незначительная потеря нитратов. Органические вещества теряются в большей мере, чем в первом случае.

Высушивание при 178-182°С следует предпочесть при анализе вод, содержащих преимущественно неорганические соли, так как тогда получаемый результат приближается в большей мере к сумме результатов отдельных определений катионов и анионов в пробе.

24. Почва как объект анализа. Источники загрязнения почв. Критерии и показатели качества почв.

Почва и грунты представляют собой среду для производ­ства продовольственных продуктов и предметов одежды, а так­же являются источником питьевой воды. Помимо этого, земля - это та среда, где нам суждено жить. Именно поэтому чистая земля - чистая почва и грунт - так важна для человеческого здоровья.

Почва постоянно находится под воздействием деятельности человека, представленной в форме с/х производства, промышленности, добычи различных минералов, мусорных свалок, накапливания загрязняющих веществ образующихся первично в атмосферных выбросах при производстве тепла и энергии, промышленной деятельности, транспортного движения, сжигания мусора и т.п. Ухудшение качества почвы или загрязнение ее химическими веществами, вредными для человеческого здоровья, может произойти в результате воздействия любого из перечисленных видов человеческой деятельности.

Помимо необдуманного обращения с почвой (использование пестицидов и размещение отходов на свалках) отмечается воздействие, главным образом, как нежелательный результат осуществления широкого диапазона деятельности, включая и выбросы и утечки химических веществ, а также накопление растущего числа загрязнителей, образующихся и распространяющихся в атмосферном воздухе.

Почва - богатейший естественный ресурс любой страны

ммоль-экв/л). Же­сткость поверхностных вод подвержена заметным сезонным ко­лебаниям, достигая обычно наибольшего значения в конце зимы и наименьшего в период половодья.

Высокая жесткость ухудшает органолептические свойства воды, придавая ей горьковатый вкус и оказывая действие на ор­ганы пищеварения. Величина общей жесткости в питьевой воде не должна превышать 10,0 ммоль-экв/л. Жесткость воды выра­жается числом ммоль-экв кальция и магния в 1 л воды.

Общая жесткость определяется методом комплексонометрического титрования. Комплексонометрическое титрование основано на образовании комплексных соединений металлоионов с неорганическими и органическими лигандами. Наиболь­шее распространение получило комплексонометрическое титро­вание, в котором используют специальные реагенты - комплек­сны - производные аминополикарбоновых кислот. Чаще всего в качестве титранта применяют комплексон III - динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты Na 2 H 2 Y - ЭДТА (трилон Б). Схематически образование комплексного соединения можно представить следующим образом Me 2+ + H 2 Y 2 - = MeY 2 + 2H + ; Me 3+ + H 2 Y 2 - = MeY - + 2H + ; Me 4+ + H 2 Y 2 =MeY + 2H + .

Эти уравнения показывают, что один атом металла, неза­висимо от его валентности, связывает одну молекулу комплек­сна. Титрование комплексоном III должно проводиться при опреде-

Существует несколько методов утилизации обезвоженного осадка:

Таким образом, проблема очистки сточных вод порождает, в свою очередь, новые проблемы, образуя замкнутый круг. Альтернатив этому, к сожалению, не так уж и много. Помимо внедрения новых технологий производства, не загрязняющих воду, необходимо совершенствовать методы, исключающие сброс промышленных стоков в реки и озера; совершенствовать очистку сточных вод, решая проблему утилизации побочных продуктов.

Большую опасность представляют загрязнения вод радиоактивными веществами. Масштабы загрязнения рек, озер принимают такие размеры, что последние теряют способность к самоочищению. Загрязнение водных систем представляет большую опасность, чем загрязнение атмосферы. Объясняется это следующими причинами:

естественные процессы, осуществляемые в водной среде, подвергающейся загрязнению, более чувствительны

Специалисты установили: чтобы не допускать необратимых нарушений экологического равновесия, температура воды в водоеме летом в результате спуска загрязненных вод не должна повышаться более чем на 3°С по сравнению со среднемесячной температурой самого жаркого года за последние 10 лет.

2. Органолептические показатели. К органолептическим показателям относят цветность, мутность, запах, вкус и привкус, пенистость. Международные стандарты ИСО 6658 и другие устанав­ливают специальные требования к дегустаторам и методам про­ведения дегустации. Например, установлены три квалификаци­онных уровня дегустаторов: консультант, квалификационный консультант и эксперт. Перед исследованием запаха и вкуса проводят предварительные испытания образца, свободного от посторонних запаха или привкуса, и такой образец шифрован­ным образцом включается в серию анализируемых проб.

Цветность - естественное свойство природной воды, обусловленное присутствием гуминовых веществ и комплекс­ных соединений железа. Цветность воды может определяться свойствами и структурой дна водоема, характером водной рас­тительности, прилегающих к водоему почв,

характеру подразделяют на две группы, описывая его субъективно по своим ощущениям:

Интенсивность запаха оценивают по 5-балльной шкале (ГОСТ 3351). Для питьевой воды допускается запах не более 2 баллов.

нерастворимых или коллоидных частиц различного происхождения. Мутность воды обусловливает и некоторые другие характеристики воды:

Мутность определяют фотометрически либо визуально - по степени мутности столба высотой 10-12см. В последнем случае пробу описывают качественно следующим образом: прозрачная, слабо опалесцирующая, опалесцирующая, слабо мутная, мутная, очень мутная (ГОСТ 1030).

Пенистостью считается способность воды сохранять искусственно созданную пену. Данный показатель может быть использован для качественной оценки присутствие таких веществ, как поверхностно-активные вещества природного и искусственного происхождения. Пенистость определяют в основном при анализе сточных и загрязненных природных вод. Проба положительна, если пена сохраняется больше 1 мин (рН 6,5 -8,5).

3. Водородный показатель . Для всего живого в воде минимально возможная величина рН=5, дождь, имеющий рН<5,5, считается кислотным. В питьевой

из приведенных выше опреде­ляются по фенолфталеину, второй - по метилоранжу.

Щелоч­ность природных вод в силу их контакта с атмосферным возду­хом и известняками обусловлена главным образом содержанием в них гидрокарбонатов и карбонатов, которые вносят значи­тельный вклад в минерализацию воды. Соединения первой группы могут содержаться также в сточных и загрязненных поверхностных водах.

Аналогично ще­лочности, иногда, главным образом при анализе сточных и тех­нологических вод, определяют кислотность воды. Кислотность воды обусловлена содержанием в воде ве­ществ, реагирующих с гидроксоанионами. К таким соединениям относятся:

Кислотность пробы воды измеряется в моль-экв/л или ммоль-экв/л и определяется количеством сильной щелочи (обычно использут растворы КОН или NaOH с концентрацией 0,05 или 0,1 моль-экв/л), израсходованной на нейтрализацию раствора. Аналогично показателю щелочности различают сво­бодную и общую кислотность.

перехо­дят в карбонаты, которые выпадают в осадок, карбонатную же­сткость называют временной или устранимой. Остающаяся по­сле кипячения жесткость называется постоянной. Результаты определения жесткости обычно выражают в ммоль-экв/л.

В естественных условиях ионы кальция, магния и других щелочноземельных металлов, обусловливающих жесткость, по­ступают в воду в результате взаимодействия растворенного ди­оксида углерода с карбонатными минералами и других процес­сов растворения и химического выветривания горных пород. Источником этих ионов являются также микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в дон­ных отложениях, а также сточные воды различных предприятий.

Жесткость воды колеблется в широких пределах. Вода с жесткостью менее 4 ммоль-экв/л считается мягкой, от 4 до 8 ммоль-экв/л - средней жесткости, от 8 до 12 ммоль-экв/л - жест­кой и выше 12 ммоль-экв/л - очень жесткой. Общая жесткость колеблется от единиц до десятков, иногда сотен ммоль-экв/л, причем карбонатная жесткость составляет до 70-80% от общей жесткости. Обычно преобладает жесткость, обусловленная ио­нами кальция (до 70%); однако в отдельных случаях магниевая жесткость может достигать 50-60%. Жесткость морской воды и океанов значительно выше (десятки и сотни

ленном рН раствора, т.к. от этого зависит устойчи­вость комплекса, а также изменение окраски индикатора. Необ­ходимое значение рН среды создают прибавлением буферных растворов. Для индикации конечной точки титрования в методе комплексонометрии применяют металлохромные индикаторы (эриохром черный Т, мурексид, ксиленоловый оранжевый и др.). Эти индикаторы образуют с ионами металлов комплексы, менее устойчивые, чем комплекс иона металла с ЭДТА. Поэтому в конце титрования комплексон III вытесняет индикатор из его комплекса с металлом (металл связывается в более устойчивый комплекс с ЭДТА). Окраска при этом изменяется, раствор ок­рашивается в цвет, характерный для индикатора при данном рН раствора.

6. Сухой остаток - это масса остатка, получаемого выпари­ванием профильтрованной пробы воды, и высушенная при 103-105°С или 178-182°С.

Величина эта должна выражать суммарное количество растворенных в пробе веществ, неорганических и органических. Получаемые результаты, однако, удовлетворяют этому требова­нию лишь приближенно, при какой бы из указанных двух тем­ператур ни проводилось высушивание остатка.

Если остаток высушивали при 103-105°С, то в нем сохра­нится вся или почти вся кристаллизационная вода солей, обра­зующих

и в первую очередь это мост между живой и неживой природой. В ее состав входят продукты выветривания и распада коренных пород, вода, органические вещества, различные газы. В ней живут тысячи различных микроорганизмов и насекомых, поддерживающих экологическое равновесие ненарушенных почв. Неправильная эксплуатация почвы вызывает ее безвозвратное уничтожение, обусловленное горно-промышленными разработками, засолением, загрязнением промышленными отходами и, наконец, эрозией. Естественная почвенная эрозия протекает медленно, однако под влиянием хозяйственной деятельности эрозия почвы многократно усиливается. В результате эрозии за 100 лет потеряно 27% земель сельскохозяйственного использования. Разрушению почвы способствует вырубка лесов.

Наиболее распространенной является водная эрозия, которая наносит огромный ущерб экономике. Это форма эрозии типична для тех районов, где практикуются неправильные методы обработки земли. Ежегодный смыв почвы на земном шаре достигает 25 млрд т. Эта почва попадает в реки, а затем в океаны. Снижение продуктивности сельскохозяйственных угодий и накопление осадочного материала в низовьях рек приводит к осложнению судоходства, наводнениям, заливанию водохранилищ. Серьезной причиной эрозии почв могут быть ливневые потоки, сильные ветры, продолжительные засухи, которые, однако, не являются главной опасностью. Эрозия возникает, как правило, вследствие внедрения систем сельскохозяйственного

производства, разработанных без учета подверженности почв смыву или дефляции. Поэтому проблема охраны почв от эрозии тесно связана с задачами преодоления отсталости в земледелии.

Источники загрязнения. Почва в отличие от воздуха и воды, наиболее сильно подвергается загрязнению. В почве протекают различные физические, химические и биологические процессы, которые в результате загрязнений нарушаются. Загрязнение почв связано с загрязнением атмосферы и вод. В почву попадают твердые и жидкие промышленные, сельскохозяйственные и бытовые отходы. Основными загрязняющими веществами являются металлы и их соединения, радиоактивные вещества, удобрения и пестициды.

Промышленная и коммерческая деятельность в течение длительного времени приводит к образованию большого количества загрязненных территорий. Непродуманное обращение с химическими веществами и нефтепродуктами приводит к сбросу и утечке химикатов, а также нефтепродуктов в окружающую почву и грунты.

Большинство загрязненных участков расположены на городских территориях, что создает потенциальную угрозу для местного населения вследствие загрязнения почв и грунтов. Более того, жилые дома, построены на этих территориях во времена, когда еще не существовало серьезных причин для всеобщей обеспокоенности проблемами загрязнения почв, поэтому строительство осуществлялось без соблюдения каких-либо защитных мер против воздействия вредных веществ.

Можно выделить следующие источники загрязнения почв:

поглощаемые растениями. В последнем случае эти вещества также проникают в почву.

На качество почв, особенно в городских зонах, оказывают воздействие выбросы в атмосферный воздух от работы транспортных средств, от сжигания отходов и топлива на тепловых и электростанциях. Воздействие загрязнения на состояние воздушного бассейна обусловливается диффузией загрязнителей на обширных территориях городских территорий. Некоторые из этих загрязнителей представляют риск для человеческого здоровья (в частности, для здоровья детей) из-за наличия в них тяжелых металлов (в основном свинца), а также полициклических ароматических углеводородов в поверхностном слое почв. Предполагается, что территория площадью порядка 200 км 2 подвержена воздействию загрязнения, аккумулируемого из воздушной среды. Из этой площади, по оценкам, приблизительно 20 км 2 используется на социально значимые нужды - для строительства жилья, детских садов и общественных спортивно-развлекательных площадок.

Самоочищения почв практически не происходит, токсические вещества накапливаются, способствуя изменению химического состава почв. Из почвы токсические вещества через продукты питания попадают в организм человека и вызывают раз-личные заболевания. В почвах накапливаются и тяжелые металлы: ртуть, свинец, медь, железо, хром и др. Большое количество отходов образуется при добыче полезных ископаемых. Большое

употребление загрязненной рыбы; через воду для купания; использование текстиля, производимого из с/х сырья (лен и хлопок).

Наиболее серьезные пути внешнего воздействия: попадание почвы в систему пищеварения (дети); кожные контакты с почвой; вдыхание воздушных испарений (испарение во внутренних помещениях); попадание с питьевой водой; употребление сельскохозяйственной продукции с загрязненных почв.

Рассматриваются в первую очередь перечисленные выше пути внешних воздействий, и критерии качества почвы устанавливаются с учетом прямого воздействия почвы (попадание через систему пищеварения и (или) кожные контакты с почвой).

Критерии качества почвы разработаны с учетом воздействия на особо уязвимые и чувствительные группы пользователей земли, а именно для частного садоводства и огородничества, детских садов или спортивно-оздоровительных и игровых площадок. Направленность на защиту малышей обусловлена тем, что дети считаются наиболее уязвимой группой, которая подвержена воздействию почвы (непосредственное попадание почвы в организм, контакты через руки и рот), а также потому, что воздействие некоторых химических загрязнителей может с биологической стороны оказаться более чувствительным, чем на взрослого человека. Расчет критериев качества почвы базируется на стандартных исходных данных. Другим фактором при установлении критериев качества почвы послужила способность к бионакоплению веществ в почве.

уведомление касается мероприятий в отношении таких участков. Вместе с тем, несмотря на показания о наличии небольшого количества загрязнителей в овощах, выращенных на слабо загрязненной почве, даются уведомления и рекомендации о прекращении выращивания овощей на загрязненных участках, потому что почти невозможно выращивать их без наличия участков открытого грунта, который напрямую воздействует на людей, в особенности на детей.

Предельные пороговые значения могут быть использованы только для неподвижных и достаточно стойких химических веществ и определяются только для группы из 10 металлов и полициклических ароматических углеводородов.

Предельная пороговая величина и критерий качества идентичны в тех случаях, где критерий качества был установлен для того, чтобы предотвратить резкое токсическое воздействие. Предельная пороговая величина может быть в десять раз выше, чем критерий качества для тех случаев, где критерий качества почвы установлен для предотвращения токсического хронического воздействия. Основная идея состоит в том, что в целом оповещение общественности и меры снижения риска должны привести в результате к снижению показателя среднего токсического воздействия на детей. Однако эти меры необязательно позволят обеспечить защиту при разовых случаях сильного воздействия почвы при попадании ее в организм через рот. Это означает, что предельная пороговая величина не может быть увеличена по сравнению со значением критерия качества, если за основу для установления критерия качества

Важную роль при анализе почв играют дистанционные методы, позволяющие получать данные по крупномасштабным изменениям. Это методы с использованием космических средств - спутников "Метеор", "Метеор-природа", в США - "Лэндсат". Уже в 70-е годы прошлого века с советского спутника "Метеор" принимались изображения, позволявшие достаточно точно су­дить об изменении состояния пастбищной растительности в республиках Средней Азии. Обширная информация о различных природных ресурсах, процессах, происходящих на поверхности Земли, поступает и с других космических систем. Значимые результаты по оценке антропогенных воздействий получили на основе комплексного использования информации, предоставляемой космическими, наземными системами, аэросъемкой.

К информации, получаемой со спутников и используемой при организации экологического мониторинга, относятся и данные о состоянии лесов, сельскохозяйственных угодий, растительности на суше, фитопланктона на море, земной поверхности, перераспределении водных ресурсов, загрязнении атмосферы, морей и суши. Для получения такой информации, например, спутники системы "Метеор-природа" оборудованы многоспектральными сканерами, спектрометрами и микроволновыми радиометрами, которые способны выделять шлейфы аэрозолей антропогенного происхождения в районе городов и промышленных центров, места загрязнения поверхн-ых

25. Воздух как объект анализа. Источники загрязнения воздуха. Критерии санитарно - гигиенической оценки состояния воздуха. Методы определения загрязняющих веществ в атмосфере. Определение неорганических и органических соединений.

Атмосфера является соствной частью биосферы и представляет собой газообраз. оболочку Земли, вращающуюся вместе с ней как единое целое. Эта оболочка слоиста. Каждый слой имеет свое название и характерные физико-химические особенности. Условно принято атмосферу делить на две большие составные части: верхнюю и нижнюю. Наибольший интерес представляет для нас нижняя часть атмосферы, главным образом тропосфера, поскольку в ней происходят основные метеорологические явления, влияющие на загрязнение атмосферного воздуха.

В тропосфере находится большая часть космической и антропогенной пыли, водяного пара, азота, кислорода и инертных газов. Она практически прозрачна для проходящей через нее коротковолновой солнечной радиации. Вместе с тем содержащиеся в ней водяной пар, углекислота и озон довольно сильно поглощают тепловое излучение нашей планеты, в результате чего тропосфера нагревается. Это нагревание является причиной вертикального перемещения потоков воздуха, конденсации водяного пара, образования облаков и выпадения осадков. Распределение температур в приземном слое атмосферы является важнейшей причиной формирования климата и его характеристик. Состав газов нижней части атмосферы

допустимые концентрации в атмосферном воздухе более чем 500 веществ.

Гигиенические нормативы должны обеспечивать физиологический оптимум для жизни человека, и в связи с этим к качеству атмосферного воздуха у нас в стране предъявляются высокие требования. Ввиду того, что кратковременные воздействия не обнаруживаемых по запаху вредных веществ могут вызвать функциональные изменения в коре головного мозга и в зрительном анализаторе, введены значения максимальных разовых предельно допустимых концентраций (ПДК мр) С учетом вероятности длительного воздействия вредных веществ на организм человека введены значения среднесуточных предельно допустимых концентраций (ПДК сс).

Таким образом, для каждого вещества установлены два норматива: максимальная разовая предельно допустимая концентрация (ПДК мр) (осредненная за 20-30 мин) с целью предупреждения рефлекторных реакций у человека и среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДК сс) с целью предупреждения общетоксического, мутагенного, канцерогенного и другого действия при неограниченно длительном дыхании.

Значения ПДК мр и ПДК сс для наиболее часто встречающихся в атмосферном воздухе примесей приведены в табл. 7. В правой крайней графе таблицы приведены классы опасности веществ. Эти классы разработаны для условий непрерывного вдыхания веществ без изменения их концентрации во времени. В реальных условиях возможны значительные увеличения концентраций примесей, которые могут привести в

гигиенической опасности вещества можно пользоваться показателем ориентировочно- безопасного максимального разового уровня загрязнения воздуха (ОБУВ).

Методы определения загрязняющих веществ в атмосфере. Для определения твердых макрочастиц в воздухе используют инструментальные методы, основанные на измерении оптических свойств воздуха, которые измеряются в единицах видимости (км) или прозрачности (мкг/м 3). Для измерения коэффициента непрозрачности - коэффициента отражения (загрязнения) требуется довольно простое оборудование. Для автоматического анализа смеси газов с высокими коэффициентами отражения и большой чувствительностью применяются газовые анализаторы на основе оптико-акустической спектроскопии. Дискретно перестраиваемый лазер на СО 2 дает пучок света, который прерывают и пропускают через кювету, содержащую пробу воздуха. Установка снабжена ИК-детекторами, связанными с электронной системой регистрации сигнала и мини-ЭВМ. Предел обнаружения составляет 10 -7 %. Анализ качества воздуха основан на сборе частиц из аэрозолей или воздуха путем фильтрования для определения массовой концентрации и состава. Для этого применяют пробоотборники большого объема с фильтрами из стекловолокна или инертных сложных эфиров целлюлозы с размерами пор от 8 до 0,01 мкм. Непрерывный отбор проб продолжается от 24 ч до 1 мес. Так получают усредненные результаты. Даже в течение 24 ч состав пробы может меняться, поскольку меняются погодные условия. Например, дождь увеличивает влажность,

способных нанести ущерб здоровью человека, животным, растительности или вызвать ухудшение эстетического восприятия окружающей среды (например, при наличии пыли, грязи, неприятных запахов или при недостатке солнечного освещения в результате задымленности воздуха). Так как все живое очень медленно адаптируется к этим новым микрокомпонентам, химические вещества служат объективным фактором неблагоприятных воздействий на природную среду и здоровье человека.

Источники загрязнения атмосферного воздуха. Сброс загрязняющих веществ может осуществляться в различные среды: атмосферу, воду, почву. Выбросы в атмосферу являются основными источниками последующего загрязнения вод и почв в региональном масштабе, а в ряде случаев и в глобальном.

Промышленные источники загрязнения атмосферного воздуха подразделяются на источники выделения и источники выбросов. К первым относятся технологические устройства (аппараты установки и т.п.), в процессе эксплуатации которых выделяются примеси. Ко вторым - трубы, вентиляционные шахты, аэрационные фонари и другие устройства, с помощью которых примесь поступает в атмосферу.

Промышленные выбросы подразделяются на организованные и неорганизованные. Организованный промышленный выброс поступает в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды и трубы, что позволяет применять для очистки от загрязняющих веществ соответствующие установки. Неорганизованный

Интенсивное использование с/х угодий приводит к ухудшению качества почвы. Влияние на состояние сельхозугодий оказывают применяемые пестициды, вносимые иловые осадки и удобрения. Применение пестицидов на сельхозугодиях считается проблемой из-за риска выщелачивания поверхности и проникновения загрязнения в грунтовые воды. Накопление тяжелых металлов в верхнем слое почвы может быть прямым или косвенным источником угрозы для здоровья человека.

количество отходов получается и при обогащении фосфатного сырья. Тепловые электростанции дают 70 млн т золы и шлаков в год. Ежегодные затраты на содержание и эксплуатацию золоотвалов исчисляются десятками миллионов рублей.

Стандарты ПДК по загрязнению почв окончательно еще не установлены. Однако широкий круг загрязняющих веществ уже сейчас можно определить с помощью химических, физических и других методов.

Воздействие на человека. Степень воздействия на человека экологических факторов, присутствующих в почве и грунте (вредные химические веще-ства), зависит от степени использования земли, концентрации загрязнения в почве и грунте и степени риска загрязнения дру-гих компонентов среды (грунтовые воды и воздух).

Пути воздействия экологических факторов почвы могут быть разделены на два вида: воздействие прямое и воздействие опосредованное, или косвенное.

Прямое воздействие загрязняющих веществ почвы и грунтов через: попадание в систему пищеварения частиц почвы (пыли), кожные контакты, попадание в систему дыхания частиц почвы/пыли, вдыхание веществ, испаряющихся из почвы (особенно внутри помещений).

Опосредованное (косвенное) воздействие через: употребление загрязненных зерновых культур, выращиваемых на загрязненных почвах; употребление загрязненных продуктов животноводства (от животных, выводимых на загрязненных почвах); употребление загрязненной питьевой воды (непосредственное питье, кожные контакты, вдыхание аэрозолей);

Для городских территорий критерии качества обычно превышаются по нескольким веществам (в особенности по содержанию свинца и полициклических ароматических углеводородов). Поэтому в нормативные указания по почве был введен новый показатель для случаев использования земель для особо чувствительных нужд и уязвимых групп населения, так называемая "предельное пороговое значение".

Если значение предельной пороговой концентрации превышено на территориях, используемых для жилой застройки, детских учреждений или детских и спортивно-оздоровительных площадок, то должны быть предприняты меры по устранению загрязнения. Если же концентрация загрязнителей находится между предельной пороговой величиной и показателем критерия качества, то местные власти информируют и разъясняют ситуацию общественности, землевладельцам и землепользователям территории.

Цель такого подхода состоит в том, чтобы определить санитарно-эпидемиологические требования и мероприятия по ликвидации воздействия загрязнения через почву и тем самым достичь того же уровня защиты, который обычно обеспечивается при соблюдении критериев качества почвы. Расхождение в предельном пороговом значении концентрации загрязнителя и показателя критерия качества носит название "интервал уведомления проживающего населения".

Основной принцип состоит в том, чтобы избежать открытых, голых участков поверхности грунта, которые в таком случае могут привести к прямому воздействию почвы на детей,

почвы принято рез­кое сильное токсическое воздействие загрязнителя.

Показатели качества почвы. Практически всегда возникает необходимость в определе­нии влажности почвы. Для этого навеску почвы помещают в химический стакан и доводят до постоянной массы. Для глини­стых, высокогумусных почв с высокой влажностью отбирают 15-20г почвы, навеска органических почв - 15-50г. Определе­ние проводят дважды, температура нагрева - 105 ±2°С в течение 8 ч. Песчаные почвы нагревают 3 ч при 105±2°С, загипсованные почвы нагревают 8 ч при 80±2°С. Продолжительность после­дующего высушивания - 1 ч для песчаных почв и 2 ч - для ос­тальных почв.

При концентрировании исследуемых веществ путем экс­тракции их из почвы жидкими растворителями концентрацию вещества в почве вычисляют по формуле С = a·V 1 /V·в, где а - содержание вещества, найденное в исследуемом объеме раствора, мкг; V 1 V - объем раствора пробы, взятый для анализа, мл; в - масса исследуемой почвы, г.

Если анализируемое вещество в растворе пробы опреде­лено в виде концентрации (мкг/мл), то концентрацию вещества в почве (С, мг/кг) вычисляют по формуле С = a·V/в, где а - концентрация анализируемого вещества в растворе про­бы, мкг/мл; V - объем исследуемой пробы, мл; в - масса иссле­дуемой почвы, г.

вод и др. Данные с космических станций "Салют", "Мир" позволяют квалифицированно интерпретировать получаемую информацию и фотографировать поля антропогенных воздействий, включая загрязнения. Показано, что при некоторых метеорологических условиях территория Европы покрывается дымкой антропогенного нахождения. Антропогенные изменения на суше обусловлены не только воздействием загрязнений, но и тотальной урбанизацией, расширением площади сельскохозяйственных угодий, вырубкой лесов, открытой разработкой полезных ископаемых. С помощью космической съемки определяется суммарный эффект антропогенности, на фоне которого можно выделить и его отдельные компоненты (например, шлейфы загрязнений).

В настоящее время уже имеется обширный опыт использования спутниковой информации для изучения экологических антропогенных изменений, выявления причин этих изменений.

неизменный: смесь, образуемая газами, называется воздухом (Азот - 78,09%, Кислород - 20,95, Аргон - 0,93, Углекислый газ - 0,03 и др.) Средняя относительная молекулярная масса сухого воздуха составляет 28,966 кг/моль.

Выделение некоторых газообразных веществ (10 6 т/сут)

Согласно приведенной табл. природные источники выделяют больше вредных веществ, тем не менее, самым опасным является антропогенное поступление. Это связано с тем, что вредные вещества антропогенного происхождения накапливаются в зоне обитания человека. Кроме того, специфические вредные вещества, не существовавшие ранее в природных условиях, в настоящее время становятся составной частью атмосферного воздуха, его микроэлементами.

Воздух считается чистым, если ни один из микрокомпонентов не присутствует в концентрациях,

промышленный выброс поступает в атмосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушений герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу газа в местах загрузки, выгрузки или хранения продукта. Неорганизованные выбросы характерны для очистных сооружений, хвостохранилищ, золоотвалов, участков погрузочно-разгрузочных работ, сливно-наливных эстакад, резервуаров и других объектов.

К основным источникам промышленного загрязнения атмосферного воздуха относятся предприятия энергетики, металлургии, стройматериалов, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, производства удобрений.

Критерии санитарно - гигиенической оценки состояния воздуха. Вещества, находящиеся в атмосферном воздухе, попадают в организм человека главным образом через органы дыхания. Вдыхаемый загрязненный воздух через трахею и бронхи попадает в альвеолы легких, откуда примеси поступают в кровь и лимфу.

В нашей стране проводятся работы по гигиенической регламентации (нормированию) допустимого уровня содержания примесей в атмосферном воздухе. Обоснованию гигиенических нормативов предшествуют многоплановые комплексные исследования на лабораторных животных, а в случае оценки ольфакторных реакций организма на действия загрязняющих веществ и на добровольцах. При таких исследованиях используются самые современные методы, разработанные в биологии и медицине. В настоящее время определены предельно

короткий интервал времени к резкому ухудшению состояния человека.

В местах, где расположены курорты, на территориях санаториев, домов отдыха и в зонах отдыха городов с населением более 200 тыс. человек концентрации примесей, загрязняющих атмосферный воздух, не должны превышать 0,8 ПДК.

Может создаться ситуация, когда в воздухе одновременно находятся вещества, обладающие суммированным (аддитивным) действием. В таком случае сумма их концентраций (С), нормированная на ПДК, не должна превышать единицы согласно следующему выражению: С 1 /ПДК 1 + С 2 /ПДК 2 + С 3 /ПДК 3 < = 1

К вредным веществам, обладающим суммацией действия, относятся, как правило, близкие по химическому строению и характеру влияния на организм человека, например: диоксид серы и аэрозоль серной кислоты; диоксид серы и сероводород; диоксид серы и диоксид азота; диоксид серы и фенол; диоксид серы и фтористый водород; диоксид и триоксид серы, аммиак, оксиды азота; диоксид серы, оксид углерода, фенол и пыль конверторного производства.

Вместе с тем многие вещества при одновременном присутствии в атмосферном воздухе не обладают суммацией действия, т.е. предельно допустимые значения концентраций сохраняются для каждого вещества в отдельности, например: оксид углерода и диоксид серы; оксид углерода, диоксид азота и диоксид серы; сероводород и сероуглерод.

Когда отсутствуют значения ПДК, для оценки

вызывая изменение дисперсности частиц. Большое внимание уделяется отбору проб за 1 ч и более короткое время, что позволяет быстро получить информацию об источнике загрязнения воздуха и выявить пиковые содержания частиц. Имеется несколько экспрессных микрометодов для взятия малых образцов воздуха (200 мл) и сбора 1-2 мкг пробы. В качестве примера можно привести прямое определение макро­частиц свинца в воздухе методом беспламенной атомно-абсорбционной спектроскопии. Диаметр дисковых фильтров был менее 3мм, а время на отбор проб и химический анализ бы­ло затрачено менее 5 мин на одно определение. Для исследова­ния осадка на фильтре, быстрого сбора проб промышленность выпускает разнообразную аппаратуру и фильтры. Для любого случая можно подобрать фильтр с точно определенной структу­рой пор. Для изучения собранного материала применяются сле­дующие методы: микроскопическая идентификация (использо­вание видимого света); микроскопия в падающем под углом свете, в проходящем свете; электронная микроскопия и элек­тронная микрозондовая спектроскопия; химический капельный анализ; инфракрасная спектроскопия; УФ-видимая спектрофо­тометрия; пламенная и эмиссионная спектроскопия; рентгенофлуоресцентная спектроскопия; рентгеноструктурный анализ и радиохимия.

Большинство методов анализа атмосф-ых

загрязнений основано на использовании газовой хроматографии, атомной абсорбции, полярографии. Концентрацию исследуемых веществ в воздухе (в мкг/л или мг/л) вычисляют по формуле С = a/V, где а - масса вещества, найденная в пробе, мкг; V - объем ис­следуемой пробы воздуха, приведенный к нормальным услови­ям, л (0°С, 101080 Па) и равный V = 273· P·V t /(273 + t)· 101080, где Р - атмосферное давление при отборе пробы, Па; t - темпера­тура воздуха в месте отбора пробы, °С; V t , -объем воздуха, ото­бранного на анализ при температуре t, л.

При концентрировании анализируемых веществ из возду­ха в жидкие поглотительные среды или на твердые сорбенты в анализе могут использоваться части объема растворов проб. В этом случае концентрации веществ в воздухе вычисляют по формуле С = а* V 1/ V 2* V , где V 1 - общий объем раствора пробы, мл; V 2 - объем раствора пробы, используемый для анализа, мл, или по формуле С = в V 1/ V , где в - концентрация анализируемого вещества в растворе про­бы, мкг/мл.

1. Определение неорганических соединений. Неорганическая часть воздуха включает газы, металлы и их соединения. Многие стандарты ограничиваются общим со­держанием металла, и только в последние годы стало уделяться внимание химической природе соединений. Это обусловлено тем, что химическая природа вещества важна при анализе ком­понента и определений предельной

с порами определенного размера. Полученный на фильтре осадок растворяют и анализируют любым подходящим методом. Методы просты, не требуют дорогостоящего оборудования, вместе с тем продолжительны во времени и не дают достаточно точных и воспроизводимых результатов.

2. Определение органических веществ. При сжигании топлива (автомобили, самолеты, технологические процессы) образуется органический по составу дым, содержащий метан, гексан, гептан, пентан, октан и ацетилен. При этом наряду с алифатическими соединениями образуются и ароматические: бензол, ксилол, хлорбензол и циклогексан. В результате человеческой деятельности в воздухе появляется значительное количество органических веществ: стимуляторы аэрозольные, пестициды, гербициды, фунгициды и консервирующие средства. Химические методы анализа органических веществ зависят от типа органического соединения, его концентрации, основы.

Общая процедура сбора летучего органического соединения в воздухе включает применение специальных поглощающих растворов, которые могут быть кислыми, щелочными или нейтральными в зависимости от химических свойств анализируемого продукта. В качестве поглотителей часто используют воду, спирт или раствор с реагентом, дающий с определяемым веществом характерный продукт. Растворы могут находиться в двух или нескольких последовательно соединенных барботерах.

Для определения органических соединений наиболее час-то применяют инструментальные методы. К ним относят,

получают сигнал о пожаре.

Жидкостная хроматография при атмосферном и повышенном давлении (ЖХВД) быстро развивается для определения различных загрязняющих органических веществ. Жидкостной хроматограф состоит из хроматографической колонки, насоса и соответствующего детектора. Подходящий растворитель подают в колонку, и образец разделяется в ней на компоненты. Для уменьшения времени разделения (несколько минут) используют насосы высокого давления. Развитие метода сопровождается совершенствованием колонок, насосов и детекторов. В последнее время успешно применяется метод высокоэффективной жидкостной хроматографии. Например, с помощью этого метода возможно определение в биологических жидкостях формальдегида, ацетальдегида, пропионового и масляного альдегидов при их совместном присутствии.

Тонкослойная хроматография (ТСХ). Метод для полуколичественного анализа нелетучих органических и неорганических соединений. Применяется для определения компонентов твердых макрочастиц, загрязняющих воздух. В ТСХ стеклянная пластинка поддерживает слой адсорбента и пятно анализируе­мой смеси наносится вблизи одного края пластинки. Край, рас­положенный ниже пятна, погружают в выбранный раствори­тель, который движется за счет капиллярных сил в слое адсор­бента. При хорошем подборе системы смесь - растворитель -адсорбент загрязняющие вещества движутся по слою и разде­ляются. После того как

Качество обработки почвы зависит, в основном, от ее механического состава, степени задерненности поверхности, типа рабочих органов и режимов их работы.

Среди показателей качества вспашки наиболее важными являются: крошение, глыбистость, вспушенность, гребнистость, качество заделки пожнивных и растительных остатков.

Под крошением понимают количество комков почвы размером менее 50 мм, выраженное в процентах от общей массы. С увеличением скорости вспашки улучшается крошение. Причем чем выше скорость движения, тем уже пределы изменения крошения. Верхние пределы соответствуют наиболее благоприятным условиям работы пахотных агрегатов, при которых крошение получается более полным. Минимальные значения соответствуют показателю крошения почвы в условиях недостатка влаги в почве, когда вспашка получается глыбистой.

Под глыбистостью поверхности следует понимать площадь глыб на 1 м2 поверхности пашни размером более 5 см, выраженную в процентах. С повышением скорости обработки глыбистость уменьшается. Так как и для крошения, пределы изменения уменьшаются с повышением скорости движения агрегата.

Сравнивая приведенные данные таблицы, видим, что в степной зоне глыбистость пашни варьируется в широких пределах: от 17 до 70%, в лесостепной же она обычно не превышает 12-40%.

Поэтому в степной зоне Украины технология обработки почвы требует усовершенствования в направлении улучшения качества крошения и уменьшения глыбистости.

С повышением скорости вспашки более 5 км/ч уменьшается гребнистость поверхности.

При скорости более 8 км/ч высота гребней составляет 2,5-5,2 см.

Повышение скорости движения приводит к увеличению вспушенности вспаханного слоя. Для лесостепной и степной зон Украины наибольшие значения составляют 26-35%, а наименьшие - 8-20%,

Одним из основных показателей работы плуга является устойчивость глубины обработки по ходу движения и ширине захвата, что особенно важно с внедрением в производство энергонасыщенных тракторов для работы на повышенных скоростях.

Среднеквадратическое отклонение глубины вспашки навесных и полунавесных плугов с разным количеством корпусов возрастает с повышением рабочих скоростей обработки, т. е. устойчивость хода плуга в продольном направлении ухудшается.

Так, при глубине вспашки 25-27 см и скорости 10 км/ч пятикорпусные плуги имеют среднее квадратическое отклонение глубины обработки в пределах от 1,6 до 3,4, а восьмикорпусные от 1,2 до 3,2 см. При скорости 5 км/ч среднее квадратическое отклонение глубины обработки для 8-корпуоных плугов изменяется от 0,8 до 2,6 см, что почти в 1,5-2,0 раза меньше по сравнению с значением при скорости 10 км/ч.

Среднее квадратическое отклонение ширины захвата трех-, четырех-, пяти-, шести- и восьмикорпусных плугов с повышением скорости вспашки возрастает, т. е. устойчивость движения агрегата в горизонтальной плоскости ухудшается. Имеется тенденция к ухудшению устойчивости движения агрегата как в продольно-вертикальной, так и горизонтальной плоскости при повышении скорости вспашки.

Для прицепных пятикорпусных плугов характерна более высокая стабильность движения по сравнению с навесными на малых скоростях обработки. Это закономерно, поскольку прицепной плуг имеет три точки опоры.

Одним из основных показателей, характеризующих работу противоэрозионных машин, является степень сохранения стерни на поверхности. Из приведенных данных следует, что с повышением скорости движения илоскорезов-глубокорыхлителей, культиваторов-плоскорезов типа КПП-2,2, тяжёлых противозрозионных культиваторов с пружинными стойками типа КПЭ-3,8 и штанговых культиваторов степень сохранения стерни уменьшается. Причем наблюдается закономерность более интенсивного повреждения и засыпания стерни с повышением скорости обработки.

Государственная система санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации

Федеральные санитарные правила, нормы и гигиенические нормативы

БЫТОВЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ОТХОДЫ,
САНИТАРНАЯ ОХРАНА ПОЧВЫ

Методические указания

МУ 2.1.7.730-99

Минздрав России

Москва-1999

1. Методические указания разработаны: НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сыстина 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. Евдокимова, 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 5 февраля 1999г.

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 № 1446-76 и "Методические указания по оценки степени опасности загрязнения почвы химическими веществами" от 13.03.87 № 4266-87, а также " Оценочные показатели санитарного состояния почвы населенных мест" от 7 июля 1977 г. № 1739-77.

"УТВЕРЖДАЮ"

Главный государственный санитарный врач

Российской Федерации

Г. Г. Онищенко

МУ 2.1.7.730-99

Дата введения: 05.04.99

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

Методические указания

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, осуществляющий надзор.

Опасность загрязнения почв определяется уровнем ее возможного отрицательного влияния на контактирующие среды (вода, воздух), пищевые продукты и прямо или опосредовано 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".

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 прямымили 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 загрязнения 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 технологий 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.)

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, расположение мест отбора и источников загрязнения, растительного покрова, 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 5

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 5

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 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 2 в зависимости от рельефа местности и условий землепользования ().

5.3.7. Геохимическое картирование территории крупных городов с многочисленными источниками загрязнения проводится по сети апробирования ( ,). Для выявления очагов загрязнения геохимиками рекомендуется плотность отбора 1-5 проб/км 2 с расстоянием между точками отбора 400-1000 м. Для дальнейшего выделения территории с максимальной степенью загрязнения сеть апробирования сгущается до 25-30 проб/км 2 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 (), 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 ();

· специфики источников загрязнения, определяющих характер (состав и уровень) загрязнения изучаемой территории ( ,);

· 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" ().

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

Таблица 1

Методические принципы отбора почвы санитарного состояния почв

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

Таблица 3

Критическая оценка степени загрязнения почвы органическими веществами

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 (К с). К с определяется отношением фактического содержания определяемого вещества в почве (С

К с =C i C f i ;

и суммарный показатель загрязнения ( Z c ) Суммарный показатель загрязнения равен сумме коэффициентов концентрации химических элементов-загрязнителей и выражен формулой:

Z c = S (К с i +...+К cn ) - (n -1), где

n - число определяемых суммируемых вещества;

К с i - коэффициент концентрации i -го 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 ( ,).

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

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

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 (). Безопасным считается загрязнение свинцом на уровне ПДК в почве.

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

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

7. Оценка санитарного состояния почвы по санитарно-химическим показателям

7.1. Санитарно-химическими показателями санитарного состояния почв является:

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

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

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

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 увеличениеположительных 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 .

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 информации почвы энтевирусами.

8.1.6. Санитарно-бактериологические исследования проводятся в соответствии с нормативно-методической литературой, приведенной выше в ( , ,).

Яйца геогельминтов сохраняют жизнеспособность в почве от 3 до 10 лет, биогельминтов - до 1 года, цисты кишечных патогенных простейших - от нескольких дней до 3-6 месяцев.

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

· вид возбудителей;

· их жизнеспособность и инвазионность;

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 выплодов 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 20 х 20 см.

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

Наличие личинок и куколок в почве населенных мест является показателем неудовлетворенности санитарного состояния почвы и указывает на плохую очистку территории, неправильный в санитарно-гигиеническом отношении сбор и хранение бытовых отходов и их несвоевременном 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, азотофиксация, 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 № 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.

10 Заключение о санитарном состоянии почв

Заключение о санитарном состоянии обследуемой территории дается на основании результатов проведенных комплексных исследований ( , , , , ) с учетом:

· санитарно-эпидемиологической ситуации в районе обследования;

· требований, предъявляемых к уровням загрязнения почв в зависимости от их хозяйственного использования;

· общих закономерностей, приведенных в , определяющих поведение химических элементов и соединений загрязнителей в почве.

Приложение 1

Классификация участков обследуемой территории по хозяйственному использованию и требованиям к уровню загрязнения почв ()

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.

Материал из архива журнала Uleyrus. Цены, нормы и модели техники меняются: перед покупкой и работами сверяйтесь с инструкцией производителя и официальными источниками. Нашли ошибку - напишите на admin@uleyrus.cc.