Оценка степени опасности загрязнения почвы химическими веществами. Определение уровня суммарного загрязнения почв
| Показатель | Зона экологического бедствия | Зона чрезвычайной экологической ситуации | Удовлетворительная ситуация |
| Основные показатели: ПДК и ПХЗ-10 | |||
| Химические вещества классов опасности: | |||
| 1-2-го, ПДК | > 10 | 5-10 | |
| 3-4-го, ПДК | > 100 | 50-100 | |
| 1-2-го, ПХЗ-10 | > 80 | 35-80 | |
| 3-4-го, ПХЗ-10 | > 500 | ||
| Дополнительные показатели | |||
| Запахи и привкусы, баллы | > 4 | 3-4 | |
| Нефть и нефтепродукты | Пленка темной окраски, занимающая 2 /з обозримой площади | Яркие полосы или пятна тусклой окраски | Отсутствуют |
| pH | 5,0-5,6 | 5,7-6,5 | > 7,0 |
| ХПК (химическое потребление кислорода), мг Ог/л | 20-30 | 10-20 | < 5,0 |
| Растворенный кислород, % насыщения | 10-20 | 20-50 | > 80 |
| Нитриты, ПДК | > 10 | > 5 | < 1 |
| Нитраты, ПДК | > 20 | > 10 | < 1 |
| Соли аммония, ПДК | > 10 | > 5 | < 1 |
| Фосфаты, ПДК | > 0,6 | 0,3-0,6 | < 0,05 |
| Минерализация, доли регионального уровня | 3-5 | 2-3 | Региональныйуровень |
| КДА | > 10 4 | 10 3 -10 4 | |
| К„ | > 10 5 | 10 4 -10 5 |
Широко применяется ПХЗ-10 - формализованный суммарный показатель химического загрязнения вод. Он рассчитывается как сумма значений концентраций, нормированных на ПДК рыбохозяйственных водоемов, для 10 загрязняющих веществ с максимальным превышением ПДК.
Расчет ПХЗ-10 проводится по 10 соединениям, максимально превышающим ПДК, по формуле:
ПХЗ-10 = С 1 /ПДК 1 + С 2 /ПДК 2 + С 3 /ПДК 3 + ...+ С 10 /ПДК 10 ,
где С i - концентрация i-го химического вещества в воде;
ПДК, - норматив для рыбохозяйственных водоемов;
Коэффициент донной аккумуляции (КДА) определяют по формуле:
КДА = Сдо/Св,
где Сдо, Св - концентрации загрязняющих веществ соответственно в донных отложениях и воде.
Коэффициент накопления в гидробионтах Кн рассчитывают по формуле:
К н = С г /С в,
где С г - концентрация загрязняющих веществ в гидробионтах.
Усредненные значения критической концентрации (мг/л) некоторых загрязняющих веществ составляют:
медь 0,001 -0,003
кадмий 0,008 - 0,02
цинк 0,05 - 0,1
хлорированные углеводороды:
полихлорбензолы 0,005
бенз(а)пирен 0,0005
При оценке состояния водных экосистем достаточно надежными показателями являются характеристики состояния и развития всех экологических групп водного сообщества. На практике оценка этих индикаторов представляет значительные сложности из-за нарушения рядов наблюдений и малого числа точек наблюдений. Основные показатели по фито- и зоопланктону, а также по зообентосу, характеризующие степень деградации пресноводных экосистем, представлены в табл. 6.5.
Таблица 6.5
Критерии оценки состояния пресноводных экосистем*
В системе Роскомгидромета для оценки состояния поверхностных водных объектов применяют индекс загрязнения воды (ИЗВ). С его помощью сравнивают водные объекты между собой, характеризуют изменения качества воды.
Индекс загрязнения воды есть сумма нормированных к ПДК значений концентрации шести главных поллютантов: в качестве обязательных - биологическое потребление кислорода (БПК5) и растворенный кислород, а также четыре ингредиента с максимальными значениями. Оценка качества воды базируется на сравнении со шкалой из семи градаций: от «очень чистая» (ИЗВ < 0,3) до «чрезвычайно грязная» (ИЗВ > 10,0). Она дополняется санитарными показателями (коли-индекс, патогенные микроорганизмы).
Сокращение ресурсов поверхностных вод. В качестве основного показателя степени истощения водных ресурсов принята норма безвозвратного изъятия поверхностного стока - предельно допустимый объем безвозвратного изъятия, составляющий 10 -20 % среднемноголетнего значения естественного стока. Она включает безвозвратное водопотребление в коммунальном хозяйстве, промышленности, теплоэнергетике, сельхозводоснабжении, орошении и промышленном рыбоводстве с учетом потерь на испарение, межбассейновой переброски стока рек и др. Оценка объема безвозвратного изъятия стока проводится для замыкающих створов рек.
Загрязнение подземных вод. Побочно загрязнение хозяйственных объектов характеризуют концентрацией загрязняющих веществ и площадью области загрязнения подземных вод на участках зоны влияния. Оценивают содержание нитратов, фенолов, тяжелых металлов, нефтепродуктов, хлорорганики, бенз(а)пирена.
Загрязнение и деградация почв. Выбор критериев экологической оценки состояния почв определяется спецификой их местоположения, генезисом, буферностью, а также разнообразием их использования. В оценке экологического состояния почв основными показателями степени экологического неблагополучия являются критерии физической деградации, химического и биологического загрязнения, площадь выведенных из землепользования угодий в результате деградации почв (эрозия, дефляция, вторичное засоление, заболачивание). За комплексный показатель загрязнения почвы принимают фитотоксичность.
Признаком биологической деградации почв является снижение жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, о котором можно судить по уменьшению уровня активной микробной биомассы, а также по более распространенному, но менее точному показателю - дыханию почвы. Кратность превышения предельно допустимых норм загрязняющих веществ в почве оценивают по их подвижным (растворимым) формам. Радиоактивное загрязнение оценивают по мощности экспозиционной дозы (мкР/ч) и степени радиоактивного заражения (Бк/м2).
Для оценки химического загрязнения широко используют показатель суммарного загрязнения почв Zc. Значения этого показателя табулированы для восьми элементов: Си, Zn, Pb, Cd, Ni, Fe, Со, Hg, а категории загрязнения, сопоставленные с показателями здоровья населения, были утверждены в 1989 г. Главным санитарным врачом СССР в качестве нормативного документа. С тех пор оценка загрязнения почв по значениям Zc выполняется некорректно (для произвольного набора поллютантов).
Изменения геологической среды. Геодинамические показатели деформации геологической среды с экологическими последствиями могут быть представлены в форме интенсивности и масштаба проявления современного напряженно-деформированного состояния верхних частей литосферы. Эти показатели определяются параметрами критических скоростей деформации и масштабом ожидаемого сейсмического эффекта. При оценке аномальных техногенных деформаций в качестве предельного критического уровня геодинамического воздействия объектов используют значение относительной деформации 0,00001. Этот уровень деформации может быть достигнут в локальных зонах в течение 15 - 30 лет, что соизмеримо с минимальными сроками эксплуатации особо ответственных объектов и сооружений. Нарушение их функционирования может привести к критическим экологическим последствиям. Уровень деформации 0,0001 приводит к таким нарушениям геологической среды, которые можно отнести к зонам геологического бедствия.
Деградация наземных экосистем. Оценка степени деградации наземной экосистемы проводится по критериям, которые определяют негативные изменения в структуре и функционировании экосистем и учитывают их пространственную дифференциацию по степени нарушенности, а также динамику процессов деградации. При оценке экологического состояния территории учитывают как площадь проявления негативных изменений (так как при равной степени деградации участка возможность восстановления обратно пропорциональна его площади), так и пространственную неоднородность распределения участков разной степени деградации на исследуемой территории. Скорость деградации экосистем рассчитывается по рядам наблюдений за 5 - 10 лет.
Фитоценозы и флора. Растительность как биотический компонент любой природной экосистемы играет решающую роль в структурно-функциональной организации экосистемы и определении ее границ. Фитоценоз не только весьма чувствителен к нарушениям окружающей среды, но и наиболее наглядно отражает изменение экологической обстановки территории в результате антропогенного воздействия. Индикаторы оценки состояния растительности различаются в зависимости от географических условий и типов экосистем. При этом учитывают негативные изменения как в структуре растительного покрова (уменьшение площади коренных ассоциаций, изменение лесистости), так и на уровне растительных сообществ и отдельных видов (популяций): изменение видового состава, ухудшение ассоциированности и возрастного спектра ценопопуляций.
Плотность популяции видов-индикаторов - один из важнейших показателей состояния экосистемы, высокочувствительный к основным антропогенным факторам. В результате антропогенного воздействия плотность популяции «отрицательных» видов- индикаторов снижается, а «положительных» видов-индикаторов - возрастает. Пороговым значением антропогенной нагрузки следует считать снижение (или повышение) плотности популяции вида-индикатора на 20 %, а критическим значением - на 50 %.
Одним из существенных параметров популяции является возрастной аспект - доля участия особей разных возрастных состояний. Возрастные состояния устанавливают на основании комплекса морфологических признаков или абсолютного возраста в тех случаях, когда его определение не представляет особых затруднений.
Состояние растительности можно рассматривать как индикатор уровня антропогенной нагрузки на природную среду обитания (повреждение древостоев или хвои техногенными выбросами, уменьшение проективного покрытия и продуктивности пастбищной растительности). Изменение проективного покрытия происходит в результате антропогенного воздействия на растительность разных типов, главными из которых являются механическое нарушение фитоценоза (выпас, рекреация и т.д.) и химическое воздействие, приводящее к изменению жизненного состояния видовых популяций через изменение процессов метаболизма и водного баланса.
Уменьшение запаса древесины основных лесообразующих пород свидетельствует о процессе деградации лесных экосистем в результате неудовлетворительной лесохозяйственной деятельности. Лесные пожары приводят к деградации значительных площадей лесных экосистем. Обширные гари, на которых лес не восстанавливается в течение как минимум 10 лет, являются признаком необратимых изменений в экосистеме.
Изменения качественных и количественных характеристик растительного покрова могут быть объективно интерпретированы только в сравнении с естественным состоянием растительных сообществ. При этом под фоновыми понимают относительно ненарушенные участки, аналогичные по своим природно-ландшафтным характеристикам исследуемой территории.
Зооценозы. Критерии и индикаторы состояния животного мира рассматривают на уровне зооценоза или отдельных популяций животных. При расчете изменений разнообразия как критерия оценок состояния зооценоза в целом необходимо учитывать, что данный критерий связан с оценкой обилия, а численность многих животных подвержена циклическим изменениям. За временной шаг для оценки принимают десятилетние периоды сравнения. Индикатором могут быть как массово гнездящиеся птицы, так и, напротив, относительно редкий вид, имеющий экотопически узкий диапазон условий обитания (например, черный коршун). При оценке изменения плотности популяции видов - индикаторов антропогенной нагрузки необходимо учитывать их различную реакцию на воздействие: популяции устойчивых видов будут увеличивать свою численность, а популяции видов, чувствительных к антропогенной нагрузке, - уменьшать ее.
Задание 2. Оценка качества природной среды по интегральным геохимическим показателям.
Определение гидрохимического индекса загрязнения воды (ИЗВ)
Гидрохимический ИЗВ является аддитивным показателем и представляет собой среднюю долю превышения ПДК по строго лимитированному числу индивидуальных ингредиентов и вычисляется по формуле:
где n – число показателей, используемых для расчета индекса; С i – концентрация химического вещества в воде, мг/л; ПДК i – предельно допустимая концентрация вещества в воде, мг/л.
При определении ИЗВ для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового видов водопользования расчет ведут по величине ПДК в для шести компонентов, имеющих наибольшую кратность превышения (С/ПДК в ), т.е. n = 6. В число шести основных, так называемых «лимитируемых» показателей, входят в обязательном порядке концентрация растворенного кислорода и значение БПК 5 .
Учитывая, что показатель биохимического потребления кислорода (БПК 5) является интегральным показателем наличия легкоокисляемых органических веществ (ПДК для БПК полн − 3 мг О 2 /л), а также то, что с увеличением содержания легкоокисляемых органических веществ (уменьшением содержания растворенного кислорода) качество вод снижается более резко, ПДК для этих показателей принимается по табл. 1.6.
Внимание! Для кислорода находится отношение ПДК i к C i .
В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяются по качеству на 7 классов, представленных в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Классификация качества воды водоемов в зависимости от комплексного ИЗВ
| Качественное состояние воды | Значения ИЗВ | Класс качества воды |
| Очень чистые | < 0,2 | |
| Чистые | 0,2 – <1,0 | |
| Умеренно загрязненные | 1,0 – <2,0 | |
| Загрязненные | 2,0 – 4<,0 | |
| Грязные | 4,0 – <6,0 | |
| Очень грязные | 6,0 – <10,0 | |
| Чрезвычайно грязные | ≥ 10,0 |
Задание к работе
Река Т. используется по многоцелевому назначению. На различных участках реки вода используется для хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых нужд населения. Загрязнение воды может быть от недостаточно очищенных сбросов сточных вод различных предприятий, а также от смыва с полей части почвы, содержащей различные агрохимикаты. Необходимо определить экологическое состояние и пригодность водоема для указанных видов водопользования, а также предложить способы решения возникающих проблем.
1. Определить индекс загрязнения воды (ИЗВ):
1.1. Используя данные ГН 2.1.5.1315-03 заполнить таблицу 1.4
1.3. Выбрать шесть компонентов для расчета: концентрация растворенного кислорода, значение БПК 5 , а также значения 4 показателей, имеющих наибольшую кратность превышения.
1.5. Результаты расчетов представить в виде таблицы 1.5.
1.6. Указать качественное состояние воды в соответствии с данными таблицы 1.1
1.7. Дать характеристику 3 веществам, наиболее сильно загрязняющим воду (по превышению ПДК)
В табл. 1.2 приведены результаты стандартного анализа воды. В табл. 1.3 и 1.5 приведены данные химического анализа воды по содержанию в ней токсичных металлов и справочные данные для определения величины ИЗВ.
Таблица 1.2
Стандартный анализ воды
| № вар | Показатели | |||||||||
| Коли- индекс | Запах, баллы | БПК 5 , мг О 2 /л | рН | Растворенный кислород, мг/л | Цвет-ность, град | Взвешенные вещества, мг/л | Общая минерализация, мг/л | Хлориды, мг/л | Сульфаты, мг/л | |
| 10 8 | 1,5 | 7,2 | ||||||||
| 10 7 | 9,4 | |||||||||
| 1888 8,3 | ||||||||||
| 3,5 | ||||||||||
| 10 | 5,2 | |||||||||
| 7,1 | ||||||||||
| 10 6 | 9,8 | |||||||||
| 10 6 | 1,5 | 1,5 | ||||||||
| 1,5 | 3,4 | |||||||||
| 0,5 | 5,5 | |||||||||
| 7,6 | ||||||||||
| 10 5 | 9,1 | |||||||||
| 10 8 | 1,8 | |||||||||
| 3,6 | ||||||||||
| 1,5 | 5,4 |
Таблица 1.3
Результаты химического анализа воды по содержанию в ней катионов токсичных металлов
| № вар | Концентрация С, мг/л | ||||||||
| Al 3+ | As 3+ | Cu 2+ | Fe 3+ | Hg 2+ | Mn 2+ | Ni 2+ | Pb 2+ | Zn 2+ | |
| 0,15 | 0,03 | 2,0 | 0,1 | 0,001 | 0,05 | 0,35 | 0,05 | 0,2 | |
| 0,03 | 0,02 | 1,0 | 0,2 | 0,001 | 0,07 | 0,16 | 0,70 | 0,1 | |
| 0,02 | 0,01 | 0,5 | 0,1 | 0,001 | 0,20 | 0,25 | 0,05 | 1,0 | |
| 0,02 | 0,07 | 0,5 | 0,2 | 0,001 | 0,30 | 0,46 | 0,02 | 2,0 | |
| 0,30 | 0,01 | 2,0 | 0,5 | 0,001 | 0,05 | 0,34 | 0,02 | 0,05 | |
| 0,02 | 0,10 | 0,2 | 0,1 | 0,001 | 0,05 | 0,33 | 0,02 | 0,5 | |
| 0,01 | 0,02 | 0,1 | 0,2 | 0,001 | 0,07 | 0,08 | 0,05 | 7,0 | |
| 0,002 | 0,01 | 0,5 | 0,1 | 0,003 | 0,03 | 0,37 | 0,03 | 2,0 | |
| 0,01 | 0,03 | 2,0 | 2,0 | 0,001 | 0,50 | 0,03 | 0,05 | 0,5 | |
| 0,02 | 0,02 | 0,1 | 0,1 | 0,001 | 0,05 | 0,05 | 0,02 | 0,5 | |
| 0,03 | 0,05 | 1,5 | 0,6 | 0,001 | 0,30 | 0,31 | 0,05 | 1,5 | |
| 0,01 | 0,10 | 1,8 | 0,2 | 0,002 | 0,05 | 0,25 | 0,03 | 1,0 | |
| 0,02 | 0,05 | 0,5 | 0,15 | 0,001 | 0,10 | 0,10 | 0,07 | 0,5 | |
| 0,01 | 0,02 | 0,1 | 0,3 | 0,001 | 0,03 | 0,48 | 0,02 | 1,0 | |
| 0,30 | 0,03 | 0,3 | 1,6 | 0,001 | 0,25 | 0,36 | 0,03 | 0,5 |
Таблица 1.4
Предельно допустимые концентрации и класс опасности химических веществ в воде
Таблица 1.5
Индекс загрязнения воды
| Компоненты | Концентрация С, мг/л | ПДК в, мг/л | С/ПДК в | Участвуют в расчете ИЗВ |
| БПК 5 , мг О 2 /л | ||||
| Растворенный кислород, мг/л | ||||
| Сl - | ||||
| SO 4 2- | ||||
| Al 3+ | ||||
| As 3+ | ||||
| Cu 2+ | ||||
| Fe 3+ | ||||
| Hg 2+ | ||||
| Mn 2+ | ||||
| Ni 2+ | ||||
| Pb 2+ | ||||
| Zn 2+ | ||||
| - | ИЗВ |
Таблица 1.6
Нормативные величины БПК5 и растворенного кислорода
Суммарный показатель химического загрязнения Zc
Химическое загрязнение грунтов и донных отложений оценивают по суммарному показателю химического загрязнения Zc, являющимся индикатором неблагоприятного воздействия на здоровье населения.
Суммарный показатель химического загрязнения Zc характеризует степень химического загрязнения грунтов, обследуемых участков металлов I-III классов опасности, и определяется как сумма коэффициентов концентрации Kc, отдельных компонентов загрязнения по формуле
Zс = Кci + … + Кcn - (n - 1), (2.1)
где: n - количество учитываемых химических элементов;
Кci - коэффициент концентрации i-го компонента загрязнения, превышающий единицу.
Задание к работе
1.1. Используя данные СанПиН 2.1.7.1287-03, ГН 2.1.7.2041-06, ГН 2.1.7.2511-09 заполнить таблицу 2.2. В случае отсутствия установленного ПДК (ОДК), указать кларк элемента в городских почвах (по Алексеенко).
1.3. Выбрать для расчета компоненты, Кс которых превышает 1 .
1.5. Результаты расчетов представить в виде таблицы 2.3.
1.6. Сделать вывод об уровне суммарного загрязнения и привести рекомендации по использованию почв в соответствии с СанПиН 2.1.7.1287–03.
1.7. Дать характеристику 3 веществам, наиболее сильно загрязняющим почву (по превышению ПДК)
Таблица 2.1
Результаты химического анализа почвы по содержанию в ней токсичных металлов
| № вар. | Концентрация вещества в почве, мг/кг | ||||||||
| Pb | Zn | Cu | Ni | Co | Mn | V | As | Sr | |
| 152,3 | 461,1 | 30,0 | 32,3 | 3,7 | 583,1 | 35,0 | 35,5 | 209,5 | |
| 18,7 | 91,0 | 24,7 | 23,9 | 2,8 | 509,9 | 24,3 | 12,2 | 139,9 | |
| 44,8 | 117,7 | 24,4 | 22,5 | 1,9 | 422,2 | 16,7 | 15,8 | 169,6 | |
| 26,3 | 82,7 | 32,3 | 23,5 | 0,9 | 491,4 | 35,0 | 12,7 | 193,1 | |
| 30,4 | 75,0 | 37,9 | 23,9 | 0,9 | 401,0 | 36,7 | 12,8 | 129,3 | |
| 31,2 | 109,1 | 39,4 | 28,2 | 3,5 | 725,1 | 59,1 | 13,1 | 166,0 | |
| 133,7 | 219,6 | 26,8 | 22,1 | 2,7 | 484,4 | 23,4 | 31,9 | 155,1 | |
| 29,0 | 89,5 | 31,5 | 20,4 | 1,5 | 404,5 | 20,4 | 35,0 | 165,8 | |
| 49,6 | 142,3 | 26,8 | 22,8 | 1,8 | 485,8 | 26,3 | 24,3 | 140,4 | |
| 169,8 | 26,8 | 30,1 | 2,1 | 521,3 | 31,4 | 16,7 | 123,8 | ||
| 44,5 | 205,6 | 38,4 | 30,4 | 1,6 | 525,3 | 33,8 | 35,0 | 174,0 | |
| 67,8 | 200,0 | 31,0 | 36,8 | 3,5 | 300,0 | 25,4 | 36,7 | 178,9 | |
| 72,3 | 350,7 | 24,0 | 28,7 | 0,8 | 298,0 | 27,8 | 27,8 | 165,0 | |
| 40,1 | 99,8 | 22,0 | 25,5 | 0,4 | 425,0 | 26,3 | 26,3 | 123,8 | |
| 18,9 | 95,0 | 36,6 | 24,0 | 2,6 | 523,6 | 18,5 | 18,5 | 114,5 |
Таблица 2.2
Предельно допустимые концентрации и класс опасности элементов в почве
Таблица 2.3
Показатель химического загрязнения
| Элемент | Концентрация, мг/кг | ПДК (ОДК), мг/кг | Кс | Участвуют в расчете Zc |
| Pb | ||||
| Zn | ||||
| Cu | ||||
| Ni | ||||
| Co | ||||
| Mn | ||||
| V | ||||
| As | ||||
| Sr | ||||
| Zc | ||||
| Вывод (уровень суммарного загрязнения, рекомендации) |
Примечание:
1) Для Pb, Zn, Cu, Ni, As использовать ОДК. Тип почв – кислые (суглинистые и глинистые), рН КСl<5,5
МУ 2.1.7.730-99
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
2.1.7. ПОЧВА, ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ, БЫТОВЫЕ
И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ОТХОДЫ, САНИТАРНАЯ ОХРАНА ПОЧВЫ
Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест
Hygienic evaluation of soil in residential areas
Дата введения 1999-04-05
1. РАЗРАБОТАНЫ: НИИ
экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н.Сысина РАМН
(Н.В.Русаков, Н.И.Тонкопий, Н.Л.Великанов), ИМПИТМ им.
Е.И.Марциновского МЗ РФ (Н.А.Романенко, Г.И.Новосильцев,
Л.А.Ганушкина, В.П.Дремова, Е.П.Хроменкова, Л.В.Гримайло,
Т.Г.Козырева, В.И.Евдокимов, О.А.Землянский, В.В.Евдокимов,
А.Н.Волищев, В.В.Горохов), ООО "РАДОН" (В.Д.Симонов), ВНИИ природы
(Ю.М.Матвеев).
2. УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В
ДЕЙСТВИЕ Главным государственным санитарным врачом Российской
Федерации Г.Г.Онищенко 5 февраля 1999 г.
3. ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ.
4. С выходом настоящих
методических указаний утрачивают силу в части проведения
гигиенической оценки степени биологического и химического
загрязнения почв "Методические указания по
санитарно-микробиологическому исследованию почвы" от
04.08.76 N 1446-76 и "Методические указания по оценке степени
опасности загрязнения почвы химическими веществами" от 13.03.87 N 4266-87 , а также
"Оценочные показатели санитарного состояния почвы населенных мест"
от 7 июля 1977 г. N 1739-77.
1. Область применения
1. Область применения
Настоящий документ
является нормативно-методической базой для осуществления
государственного санитарно-эпидемиологического надзора за
санитарным состоянием почв населенных мест, сельскохозяйственных
угодий, территорий курортных зон и отдельных учреждений. Документ
предназначен для учреждений Государственной
санитарно-эпидемиологической службы Российской Федерации и
специальных служб федеральных органов исполнительной власти,
осуществляющих ведомственный санитарно-эпидемиологический
надзор.
Опасность загрязнения
почв определяется уровнем ее возможного отрицательного влияния на
контактирующие среды (вода, воздух), пищевые продукты и прямо или
опосредованно на человека, а также на биологическую активность
почвы и процессы самоочищения.
Результаты обследования
почв учитывают при определении и прогнозе степени их опасности для
здоровья и условий проживания населения в населенных пунктах,
разработке мероприятий по их рекультивации, профилактике
инфекционной и неинфекционной заболеваемости, схем районной
планировки, технических решений по реабилитации и охране
водосборных территорий, при решении очередности санационных
мероприятий в рамках комплексных природоохранных программ и оценке
эффективности реабилитационных и санитарно-экологических
мероприятий и текущего санитарного контроля за объектами, прямо или
косвенно воздействующими на окружающую среду населенного
пункта.
Использование единых
методических подходов будет способствовать получению сопоставимых
данных при оценке уровней загрязнения почв.
Оценка опасности
загрязненной почвы населенных пунктов определяется: 1)
эпидемической значимостью; 2) ролью ее как источника вторичного
загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха и при
непосредственном контакте с человеком.
Санитарная характеристика
почв населенных мест основывается на лабораторных
санитарно-химических, санитарно-бактериологических,
санитарно-гельминтологических, санитарно-энтомологических
показателях.
2. Нормативные ссылки
1. Закон
Российской Федерации "Основы законодательства Российской Федерации
об охране здоровья граждан" .
2. Закон
Российской Федерации "О санитарно-эпидемиологическом благополучии
населения" .
3. "Положение
о государственной санитарно-эпидемиологической службе Российской
Федерации" , утвержденное постановлением Правительства Российской
Федерации от 30 июня 1998 г. N 680 .
4. "Положение
о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании" ,
утвержденное постановлением
Правительства Российской Федерации от 5 июня 1994 г. N 625 с
изменениями и дополнениями от 30
июня 1998 г. N 680 .
5. Порядок разработки,
экспертизы, утверждения, издания и распространения нормативных и
методических документов системы санитарно-эпидемиологического
нормирования. Р 1.1.001-1.1.005-96.
3. Термины и определения
Санитарное состояние
почвы
- совокупность физико-химических и биологических свойств
почвы, определяющих качество и степень ее безопасности в
эпидемическом и гигиеническом отношениях.
Химическое загрязнение
почвы
- изменение химического состава почвы, возникшее под
прямым или косвенным воздействием фактора землепользования
(промышленного, сельскохозяйственного, коммунального), вызывающее
снижение ее качества и возможную опасность для здоровья
населения.
Биологическое
загрязнение почв
- составная часть органического загрязнения,
обусловленного диссеминацией возбудителей инфекционных и
инвазионных болезней, а также вредными насекомыми и клещами,
переносчиками возбудителей болезней человека, животных и
растений.
Показатели санитарного
состояния почв
- комплекс санитарно-химических,
микробиологических, гельминтологических, энтомологических
характеристик почвы.
Буферная способность
почвы
- способность почвы поддерживать химическое состояние на
неизменном уровне при воздействии на почву потока химического
вещества.
Приоритетный компонент
загрязнения почвы
- вещество или биологический агент,
подлежащий контролю в первую очередь.
Фоновое содержание
(загрязнение) - содержание химических веществ в почвах территорий,
не подвергающихся техногенному воздействию или испытывающих его в
минимальной степени.
Предельно допустимая
концентрация (ПДК)
химического вещества в почве представляет
собой комплексный показатель безвредного для человека содержания
химических веществ в почве, т.к. используемые при ее обосновании
критерии отражают возможные пути воздействия загрязнителя на
контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее
самоочищения. Обоснование ПДК
химических веществ в почве
базируется на 4 основных показателях вредности
,
устанавливаемых экспериментально: транслокационном
,
характеризующим переход вещества из почвы в растение,
миграционный водный
характеризует способность перехода
вещества из почвы в грунтовые воды и водоисточники, миграционный
воздушный показатель вредности
характеризует переход вещества
из почвы в атмосферный воздух и общесанитарный показатель
вредности
характеризует влияние загрязняющего вещества на
самоочищающую способность почвы и ее биологическую активность. При
этом каждый из путей воздействия оценивается количественно с
обоснованием допустимого уровня содержания вещества по каждому
показателю вредности. Наименьший из обоснованных уровней содержания
является лимитирующим
и принимается за ПДК
.
4. Обозначения и сокращения
ПДК
- предельно
допустимая концентрация загрязнителя.
ОДК
-
ориентировочно допустимая концентрация вещества.
5. Общие положения
5.1. Программа
обследования почвы определяется целями и задачами исследования с
учетом санитарно-эпидемического состояния района, уровня и
характера техногенной нагрузки, условий землепользования.
5.2. При выборе объектов
в первую очередь обследуют почвы территорий повышенного риска
воздействия на здоровье населения (детские дошкольные, школьные и
лечебные учреждения, селитебные территории, зоны санитарной охраны
водоемов, питьевого водоснабжения, земли, занятые под
сельхозкультуры, рекреационные зоны и т.д.).
5.3. Отбор,
транспортирование, хранение, подготовка к анализу и анализ проб
осуществляются в соответствии с утвержденными нормативными
документами (позиции 3, 5, 9, 10, 11, 16, 17, 26, библиографические
данные). Принципиальные положения по отбору проб почвы представлены
в таблице 1.
Таблица 1
Методологические принципы отбора проб почвы для оценки санитарного состояния почв
|
Характер анализа |
Частота отбора
проб |
Размещение пробных площадок |
Необходимое количество пробных площадок |
Размер пробных
пло- |
Количество
объединенных проб с одной площадки |
Глубина отбора проб, см |
Масса
объеди- |
|||
|
санитарно- химический |
не менее 1 раз/год |
на разных расстояниях от источника загрязнения |
не менее одной в каждом месте контроля |
одна из не менее чем 5 точек по 200 г каждая |
послойно |
|||||
|
в т.ч. на |
не менее |
|||||||||
|
бактериоло- |
не менее |
в местах
возможного нахождения людей, животных, загрязнения органическими
отходами |
на площади 100 модна площадка |
10 из 3-х точечных по 200-250 г каждая |
послойно |
|||||
|
гельминто- |
2-3 раза/год |
то же, что и для бактериологии |
на площади 100
модна площадка |
4-10 каждая из
10 точечных по 20 г каждая |
послойно |
|||||
|
энтомологи- |
не менее |
мусоро- |
вокруг одного объекта 10 площадок |
1 из 10 площадок |
||||||
|
Оценка
биоло- |
в течение 3
месяцев (вегета- |
не менее 1 экспериментальной
и |
1 объеди- |
|||||||
Контроль за загрязнением
почв населенных пунктов проводится с учетом функциональных зон
города. Места отбора проб предварительно отмечаются на картосхеме,
отражающей структуру городского ландшафта. Пробная площадка должна
располагаться на типичном для изучаемой территории месте. При
неоднородности рельефа площадки выбирают по элементам рельефа. На
территорию, подлежащую контролю, составляют описание с указанием
адреса, точки отбора, общего рельефа микрорайона, расположения мест
отбора и источников загрязнения, растительного покрова, характера
землепользования, уровня грунтовых вод, типа почвы и других данных,
необходимых для правильной оценки и трактовки результатов анализов
образцов.
5.3.1. При контроле за
загрязнением почв промышленными источниками площадки для отбора
проб располагают на площади трехкратной величины санитарно-защитной
зоны вдоль векторов розы ветров на расстоянии 100, 200, 300, 500,
1000, 2000, 5000 м и более от источника загрязнения (ГОСТ
17.4.4.02-84).
5.3.2. Для контроля
санитарного состояния почв детских дошкольных, школьных и
лечебно-профилактических учреждений, игровых площадок и зон отдыха
отбор проб проводят не менее 2 раз в год - весной и осенью. Размер
пробной площадки должен быть не более 5х5 м. При контроле
санитарного состояния почв территорий детских учреждений и игровых
площадок отбор проб проводится отдельно из песочниц и общей
территории с глубины 0-10 см.
5.3.3. С каждой песочницы
отбирается одна объединенная проба, составленная из 5 точечных. При
необходимости возможен отбор одной объединенной пробы из всех
песочниц каждой возрастной группы, составленной из 8-10 точечных
проб.
Пробы почвы отбирают либо
с игровых территорий каждой группы (одна объединенная из не менее
пяти точечных), либо одна объединенная проба с общей территории из
10 точечных, при этом следует учитывать наиболее вероятные места
загрязнения почв.
5.3.4. При контроле почв
в районе точечных источников загрязнения (выгреба, мусоросборники и
т.п.) пробные площадки размером не более 5х5 м закладываются на
разном расстоянии от источника и в относительно чистом месте
(контроль).
5.3.5. При изучении
загрязнения почв транспортными магистралями пробные площадки
закладываются на придорожных полосах с учетом рельефа местности,
растительного покрова, метео- и гидрологических условий. Пробы
почвы отбирают с узких полос длиной 200-500 м на расстоянии 0-10,
10-50, 50-100 м от полотна дороги. Одна смешанная проба
составляется из 20-25 точечных, отобранных с глубины 0-10 см.
5.3.6. При оценке почв
сельскохозяйственных территорий пробы почвы отбирают 2 раза в год
(весна, осень) с глубины 0-25 см. На каждые 0-15 га закладывается
не менее одной площадки размером 100-200 м в зависимости от рельефа местности и
условий землепользования (26).
5.3.7. Геохимическое
картирование территории крупных городов с многочисленными
источниками загрязнения проводится по сети апробирования (12, 15).
Для выявления очагов загрязнения геохимиками рекомендуемая
плотность отбора 1-5 проб/км с расстоянием между точками отбора 400-1000
м. Для дальнейшего выделения территории с максимальной степенью
загрязнения сеть апробирования сгущается до 25-30 проб/км и расстоянием между точками отбора около
200 м. Пробы рекомендуется отбирать с глубины 0-5 см. Размер сети
апробирования может меняться в зависимости от масштаба
картирования, характера использования территории, требований к
уровню их загрязнения (приложение 1), а также пространственной
вариабельностью содержания загрязнения на отдельных участках
обследуемых территорий.
Картирование
осуществляется специализированными организациями.
5.3.8. Точечные пробы
отбирают в соответствии с ГОСТом ,
с соблюдением стерильности для санитарно-микробиологического и
гельминтологического анализов и в доверху заполненные контейнеры с
притертыми крышками при определении загрязнения летучими
веществами, на пробной площадке методом конвертов. Объединенную
пробу составляют из равных по объему точечных (не менее 5),
отобранных на одной площадке. Объединенные пробы должны быть
упакованы в чистые полиэтиленовые пакеты, закрыты, маркированы,
зарегистрированы в журнале отбора проб и пронумерованы. На каждую
пробу составляется сопроводительный талон, вместе с которым проба
вкладывается во второй внешний пакет, что обеспечивает целостность
и безопасность их транспортирования. Время от отбора проб до начала
их исследований не должно превышать 1 суток.
Подготовка проб к анализу
проводится в соответствии с видом анализа .
В лаборатории проба освобождается от посторонних примесей,
доводится до воздушно-сухого состояния, тщательно перемешивается и
делится на части для проведения анализа. Отдельно оставляется
контрольная часть от каждой анализируемой пробы (около 200 г) и
хранится в холодильнике 2 недели на случай арбитража.
5.4. Перечень показателей
химического и биологического загрязнения почв определяется исходя
из:
-
целей и задач исследования;
-
характера землепользования (приложение 2);
-
специфики источников загрязнения, определяющих характер (состав и
уровень) загрязнения изучаемой территории (приложения 3, 4);
-
приоритетности компонентов загрязнения в соответствии со списком
ПДК и ОДК химических веществ в почве и их класса опасности по
ГОСТу
17.4.1.02-83 . "Охрана природы. Почва. Классификация химических
веществ для контроля загрязнения", (приложение 5).
5.5. Определение
концентраций химических веществ в почве проводится методами,
использованными при обосновании ПДК (ОДК) или методами,
метрологически аттестованными (15, 18, ,
22, ).
6. Оценка степени химического загрязнения почв
6.1. Основным критерием
гигиенической оценки загрязнения почв химическими веществами
является предельно допустимая концентрация (ПДК), или
ориентировочно допустимая концентрация (ОДК) химических веществ в
почве.
6.2. Оценка степени
опасности загрязнения почвы химическими веществами проводится по
каждому веществу с учетом следующих общих закономерностей:
-
Опасность загрязнения тем выше, чем больше фактическое содержание
компонентов загрязнения почвы превышает ПДК, что может быть
выражено коэффициентом , т.е. опасность загрязнения тем выше, чем
больше превышает единицу.
-
Опасность загрязнения тем выше, чем выше класс опасности
контролируемого вещества, его персистентность, растворимость в воде
и подвижность в почве и глубина загрязненного слоя.
-
Опасность загрязнения тем больше, чем меньше буферная способность
почвы, которая зависит от механического состава, содержания
органического вещества, кислотности почвы. Чем ниже содержание
гумуса, рН почвы и легче механический состав, тем опаснее ее
загрязнение химическими веществами.
6.3. При загрязнении
почвы одним веществом неорганической природы оценка степени
загрязнения проводится в соответствии с таблицей 2 (27, 28) с
учетом класса опасности компонента загрязнения, его ПДК и
максимального значения допустимого уровня содержания элемента
() по одному из четырех показателей вредности
(приложение 7).
Таблица 2
Критерии оценки степени загрязнения почв неорганическими веществами
|
Класс опасности вещества |
2 класс |
3 класс |
|
|
Очень сильная |
Очень сильная |
||
|
От ПДК до |
Очень сильная |
||
|
От 2 фоновых
значений до ПДК |
|||
6.5. При загрязнении почв
одним веществом органического происхождения его опасность
определяется исходя из его ПДК (13) и класса опасности (таблица
3).
Таблица 3
Критерии оценки степени загрязнения почвы органическими веществами
|
Класс опасности
вещества |
1 класс |
||
|
>5
ПДК |
Очень сильная |
Очень сильная |
Сильная |
|
От 2 до 5 ПДК |
Очень сильная |
||
|
От 1 до 2 ПДК |
|||
6.6. При полиэлементном загрязнении оценка степени опасности загрязнения почвы допускается по наиболее токсичному элементу с максимальным содержанием в почве.
6.7. Оценка уровня
химического загрязнения почв как индикатора неблагоприятного
воздействия на здоровье населения проводится по показателям,
разработанным при сопряженных геохимических и геогигиенических
исследованиях окружающей среды городов с действующими источниками
загрязнения. Такими показателями являются: коэффициент
концентрации химического вещества
(). определяется отношением фактического
содержания определяемого вещества в почве () в мг/кг почвы к региональному фоновому
():
И суммарный показатель загрязнения
(). Суммарный показатель загрязнения равен
сумме коэффициентов концентраций химических элементов-загрязнителей
и выражен формулой:
Где - число определяемых суммируемых веществ;
Коэффициент концентрации -гo компонента загрязнения.
Анализ распределения
геохимических показателей, полученных в результате апробирования
почв по регулярной сети, дает пространственную структуру
загрязнения селитебных территорий и воздушного бассейна, и
позволяет выделить зоны риска для здоровья населения (7, 12).
6.8. Оценка степени
опасности загрязнения почв комплексом металлов по показателю
, отражающему дифференциацию загрязнения
воздушного бассейна городов как металлами, так и другими наиболее
распространенными ингредиентами (пыль, окись углерода, окислы
азота, сернистый ангидрид), проводится по оценочной шкале,
приведенной в таблице 4.
Таблица 4
Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв
по
суммарному показателю загрязнения (
) (7, 29)
|
Величина |
Изменения
показателей здоровья населения в очагах загрязнения |
|
|
Допустимая |
Наиболее
низкий уровень заболеваемости детей и минимальная частота
встречаемости функциональных отклонений |
|
|
Умеренно опасная |
Увеличение
общей заболеваемости |
|
|
Увеличение
общей заболеваемости, числа часто болеющих детей, детей с
хроническими заболеваниями, нарушениями функционального состояния
сердечно-сосудистой системы |
||
|
Чрезвычайно опасная |
Увеличение
заболеваемости детского населения, нарушение репродуктивной функции
женщин (увеличение токсикозов беременности, числа преждевременных
родов, мертворождаемости, гипотрофий новорожденных) |
Определение химических
веществ при оценке уровня загрязнения почв населенных пунктов по
проводят методом эмиссионного анализа в
соответствии с методическими указаниями (7, 12).
6.9. Оценка
неблагоприятных последствий загрязнения почв при их
непосредственном воздействии на организм человека важна для
случаев геофагии у детей
при играх на загрязненных почвах.
Такую оценку проводят по наиболее распространенному в населенных
пунктах загрязняющему веществу - свинцу, повышенное содержание
которого в почвах города, как правило, сопровождается увеличением
содержания и других элементов. При систематическом нахождении
свинца в почве игровых площадок в пределах 300 мг/кг можно ожидать
изменение психоневрологического статуса у детей (15). Безопасным
считается загрязнение свинцом на уровне ПДК в почве.
6.10. Оценка почв
сельскохозяйственного использования проводится в соответствии с
принципиальной схемой, приведенной в приложении 6.
6.11. Для принятия
административных решений о характере использования земель, в разной
степени загрязненных химическими веществами, рекомендуется
руководствоваться РД "Порядок определения ущерба от загрязнения
земель химическими веществами" (24) с учетом характера
землепользования.
7. Оценка санитарного состояния почвы по санитарно-химическим показателям
7.1.
Санитарно-химическими показателями санитарного состояния почв
являются:
Санитарное число
- косвенно характеризует процесс
гумификации почвы и позволяет оценить самоочищающую способность
почвы от органических загрязнений.
Санитарное число
- это отношение количества "почвенного
белкового (гумусного) азота "" в миллиграммах на 100 г абсолютно сухой
почвы к количеству "органического азота "" в миллиграммах на 100 г абсолютно сухой
почвы. Таким образом, частное от деления: . Оценка санитарного состояния почвы по
этому показателю проводится в соответствии с таблицей 5.
Таблица 5
Оценка чистоты почвы по "Санитарному числу" (по Н.И.Хлебникову) (8)
|
Характеристика
почв |
Санитарное число |
|
Практически
чистая |
0,98 и
больше |
|
Слабо
загрязненная |
от 0,85 до 0,98 |
|
Загрязненная |
от 0,70 до 0,85 |
|
Сильно загрязненная |
меньше
0,70 |
7.2. Химическими
показателями процессов разложения азотсодержащего органического
вещества в почве являются аммиачный и нитратный азот. Аммонийный
азот, нитратный азот и хлориды характеризуют уровень загрязнения
почвы органическим веществом. Оценку почв по этим показателям
целесообразно осуществлять в динамике или путем сравнения с
незагрязненной почвой (контроль).
8. Оценка степени биологического загрязнения почв
8.1. Санитарно-бактериологические показатели
8.1.1. В загрязненной
почве на фоне уменьшения истинных представителей почвенных
микробоценозов (антагонистов патогенной кишечной микрофлоры) и
снижения ее биологической активности отмечается увеличение
положительных находок патогенных энтеробактерий и геогельминтов,
которые более устойчивы к химическому загрязнению почвы, чем
представители естественных почвенных микробоценозов. Это является
одной из причин необходимости учета эпидемиологической безопасности
почвы населенных пунктов. С увеличением химической нагрузки может
возрастать эпидемическая опасность почвы.
8.1.2. Оценка
санитарного состояния почвы
проводится по результатам
анализов почв на объектах повышенного риска (детские сады, игровые
площадки, зоны санитарной охраны и т.п.) и в санитарно-защитных
зонах по санитарно-бактериологическим показателям:
1) Косвенные,
характеризуют интенсивность биологической нагрузки на почву.
Это - санитарно-показательные организмы группы кишечной палочки
(БГКП (Колииндекс) и фекальные стрептококки (индекс
энтерококков)
). В крупных городах с высокой плотностью
населения биологическая нагрузка на почву очень велика, и как
следствие, высоки индексы санитарно-показательных организмов, что
наряду с санитарно-химическими показателями (динамика аммиака и
нитратов, санитарное число), свидетельствует об этой высокой
нагрузке.
2) Прямые
санитарно-бактериологические показатели эпидемической опасности
почвы
- обнаружение возбудителей кишечных инфекций (возбудители
кишечных инфекций, патогенные энтеробактерии, энтеровирусы).
8.1.3. Результаты
анализов оцениваются в соответствии с таблицей 6.
Таблица 6
Схема оценки эпидемической опасности почв населенных пунктов
|
Показатели
кл/г |
||||||||
|
Объекты |
Кишеч- |
Энтеро- |
Пато- генные
энтеро- |
Энтеро- |
Яйца гельминтов
экз/кг, аскарид, власо- главов, токсокар, онкосфер, тениид |
Цисты кишеч-
ных пато- генных прос- тейших* экз/100 г |
Личинки (Л) |
|
|
Зоны
повышенного |
||||||||
|
Территории
детских дошкольных и школьных учреждений, зон рекреации (парки и
скверы и др.), огородов, выгульных площадок. |
Загряз- |
Л - до 10 |
||||||
|
Зоны санитарной охраны водоемов |
||||||||
|
Загряз- |
К - отсутствие |
|||||||
|
Санитарно- |
||||||||
|
Загряз- |
К - отсутствие |
|||||||
*
Примечание: Цисты кишечных простейших: лямблий, амеб,
балантидий, криптоспоридий.
"-" - отсутствие в почве,
"+" - наличие в почве.
8.1.4. При отсутствии
возможности прямого определения в почвах энтеробактерий и
энтеровирусов оценка безопасности может быть проведена
ориентировочно по индикаторным микроорганизмам.
8.1.5. Почву оценивают
как "чистую" без ограничений по санитарно-бактериологическим
показателям при отсутствии патогенных бактерий и индексе
санитарно-показательных микроорганизмов до 10 клеток на грамм
почвы.
О
возможности загрязнения почвы сальмонеллами свидетельствует индекс
санитарно-показательных организмов (БГКП и энтерококков) 10 и более
клеток/г почвы.
Концентрация колифага в
почве на уровне 10 БОЕ на г и более свидетельствует об
инфицировании почвы энтеровирусами.
8.1.6.
Санитарно-бактериологические исследования проводятся в соответствии
с нормативно-методической литературой, приведенной выше в разделе 2
(9, 10, 21).
8.2.3. Прямую угрозу
здоровью населения представляет загрязнение почвы жизнеспособными
оплодотворенными и инвазионными яйцами аскарид, власоглавов,
токсокар, анкилостомид, личинками стронгилоидов, а также
онкосферами тениид, цистами лямблий, изоспор, балантидий, амеб,
ооцистами криптоспоридий; опосредованную - жизнеспособными яйцами
описторхисов, дифилоботриид.
8.3. Санитарно-энтомологические показатели
8.3.1.
Санитарно-энтомологическими показателями являются личинки и куколки
синантропных мух.
Синантропные мухи
(комнатные, домовые, мясные и др.) имеют важное эпидемиологическое
значение как механические переносчики возбудителей ряда
инфекционных и инвазионных болезней человека (цисты кишечных
патогенных простейших, яйца гельминтов и др.).
8.3.2. На территории
населенных мест в общественных и частных домовладениях, пищевых и
торговых предприятиях, пунктах частного и общественного питания, в
зоопарке, местах содержания служебных и спортивных животных
(лошади, собаки), мясо- и молочные комбинаты и т.п. наиболее
вероятными местами выплода мух являются скопления разлагающихся
органических веществ (мусоросборники разных типов, уборные, свалки,
иловые площадки и др.) и почвы вокруг них на расстоянии до 1 м.
8.3.3. Критерием оценки
санитарно-энтомологического состояния почвы является отсутствие или
наличие преимагинальных (личинки и куколки) форм синантропных мух в
ней на площадке размером 20х20 см.
8.3.4. Оценка санитарного
состояния почв по наличию в ней личинок и куколок мух проводится в
соответствии с таблицей 6.
Наличие личинок и куколок
в почве населенных мест является показателем неудовлетворительного
санитарного состояния почвы и указывает на плохую очистку
территории, неправильный в санитарно-гигиеническом отношении сбор и
хранение бытовых отходов и их несвоевременное удаление.
8.3.5.
Санитарно-энтомологические исследования проводятся в соответствии с
методическими указаниями ().
9. Показатели биологической активности почвы
9.1. Исследования по
биологической активности почвы проводятся при необходимости
углубленной оценки ее санитарного состояния и способности к
самоочищению.
9.2. Основными
интегральными показателями биологической активности почвы являются:
общая микробная численность (ОМЧ), численность основных групп
почвенных микроорганизмов (почвенных сапрофитных бактерий,
актиномицетов, почвенных микромицетов), показатели интенсивности
трансформации соединений углерода и азота в почве ("дыхание" почвы,
"санитарное число", динамика азота аммиака и нитратов в почве,
азотфиксация, аммонификация, нитрификация и денитрификация),
динамика кислотности и окислительно-восстановительного потенциала в
почве, активность ферментативных систем и другие показатели.
9.3. Перечень показателей
определяется целями исследования, природой и интенсивностью
загрязнения, характером землепользования.
На первом этапе
исследований целесообразно использование наиболее простых и быстро
определяемых информативных интегральных показателей: "дыхание"
почвы, общая микробная численность, окислительно-восстановительный
потенциал и кислотность почв, динамика азота аммиака и
нитратов.
Дальнейшее углубленное
исследование проводится в соответствии с полученными результатами и
общими задачами исследования.
Произошла ошибка
Платеж не был завершен из-за технической ошибки, денежные средства с вашего счета
списаны не были. Попробуйте подождать несколько минут и повторить платеж еще раз.
При оценке экологического состояния почв/грунтов очень важным представ¬ляется оценка содержания как естественных элементов и соединений, так и соединений-ксенобиотиков. Оценка загрязненности почв и грунтов проводится путем сравнения (сопоставления) содержания загрязняющих элементов и веществ в изучаемых почвах, с их фоновым содержанием с одной стороны, и с другой - с их предельно-допустимым содержанием (ПДК).
ПДК какого-либо вещества в почве — это концентрация, не вызывающая при длительном воздействии на почву и растения патологических изменений (аномалий) в ходе биологических процессов, не приводящая к накоплению токсических элементов в растениях и не представляющая опасность для здоровья и жизни человека. Значения ПДК определяют экспериментально, как правило, на песчаных почвах, по нескольким показателям вредности, в основном для валовых форм, что не позволяет сделать вывод о мощности потока и доступности загрязняющих веществ растениям. Это делает применение таких стандартов спорным как с экологической, так и экономической точки зрения. Более того, в настоящее время практически везде признается, что покомпонентная оценка экосистем не дает удовлетворительных результатов. Необходимы комплексные экосистемные нормативы, которые могли бы охарактеризовать состояние рассматриваемой экосистемы в целом.
Поскольку гигиеническая опасность той или иной концентрации загрязняющих веществ зависит от почвенных условий, создание унифицированных норм ПДК встречает значительные трудности. Не случайно, в настоящее время установлены ПДК всего лишь немногим более сотни веществ, по которым контролируется качество почв.
Принципы нормирования химических веществ в почвах тоже отличаются от таковых для водоемов, атмосферного воздуха, пищевых продуктов. Это связано, главным образом, с тем, что в основе норматива ПДК для почвы положено опосредованное ее воздействие на организм человека через продукты питания.
Прямое поступление вредных веществ из почвы в организм человека ограничено и чаще всего происходит через другие среды, сопредельные с почвой. Так, поступление загрязняющих веществ в организм человека про¬исходит по путям: почва-растение-человек, почва-растение-животное-человек, почва-вода-человек, почва-атмосферный воздух-человек.
Поэтому вопрос оценки загрязненности почв на основе ПДК весьма непрост. В настоящее время во многих урбанизированных регионах России, и особенно в Москве, состояние почв и грунтов, оцененное по принятым санитарно-гигиеническим методам (ПДК), близко к критическому, когда содержания многих загрязняющих веществ превышают эти ПДК от нескольких до десятков раз. Кроме того, эта ситуация осложняется пространственной неоднородностью содержания загрязняющих веществ и дискретностью источников загрязнения.
Перечень показателей химического загрязнения почв и грунтов определяется исходя из приоритетности компонентов химического загрязнения в соответствии с требованиями ГОСТ 17.4.2.01-81 «Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей санитарного состояния», СанПиН № 2.1.7.1287-03 «Санитарно-Эпидемиологические требования к качеству почвы», ГОСТ 17.4.1.02-83 «Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения».
Классы опасности химических элементов и веществ в почвах и грунтах
В настоящее время в соответствии с СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы» химическое исследование почв и грунтов при проведении инженерно-экологических изысканий включает в себя стандартный и расширенный перечень показателей.
Стандартный перечень химических исследований почв и грунтов включает в себя определение:
- содержания тяжелых металлов 1 и 2 класса опасности: свинца (Pb), кадмия (Cd), цинка (Zn), ртути (Hg), меди (Cu), никеля (Ni) и мышьяка (As);
- содержания 3,4-бенз(а)пирена и нефтепродуктов.
Расширенный перечень исследований проводится при наличии определенных специфических источников загрязнения почв и грунтов путем определения более полной номенклатуры загрязняющих химических веществ. Выбор показателей химического загрязнения зависит от предполагаемого состава загрязняющих веществ с учетом характера источника загрязнения почв и грунтов.
Основным критерием оценки уровня загрязнения почв и грунтов химическими веществами является предельно допустимая концентрация (ПДК) или ориентировочно допустимая концентрация (ОДК) химических элементов (веществ) в почвах и грунтах (ГН 2.17.2041-06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве» и ГН 2.1.7.2511-09 «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве»).
Для эколого-геохимической оценки состояния почв и грунтов используются следующие показатели:
- коэффициент концентрации относительно ОДК (ПДК), характеризующий превышение содержания элемента в почвах и грунтах над его ОДК (ПДК). Коэффициент концентрации относительно ОДК(ПДК) равен отношению содержания элемента в исследуемом объекте к его ОДК(ПДК):
К ОДК(ПДК) =С i /ОДК(ПДК), - коэффициент концентрации (К сi) относительно фона, характеризующий интенсивность техногенной аномалии. Коэффициент концентрации равен отношению содержания элемента в исследуемом объекте к его фоновому содержанию
К сi = С i / С ф, где
С i — фактическое содержание i-го химического элемента в почвах и грунтах, мг/кг;
С фi — фоновое содержание i-го химического элемента в почвах и грунтах, мг/кг.
Фоновые содержания валовых форм тяжелых металлов и мышьяка в почвах (мг/кг)
| Почвы | Zn | Cd | Pb | Hg | Cu | Со | Ni | As |
| Дерново-подзолистые песчаные и супесчаные | 28 | 0,05 | 6 | 0,05 | 8 | 3 | 6 | 1,5 |
| Дерново-подзолистые суглинистые и глинистые | 45 | 0,12 | 15 | 0,10 | 15 | 10 | 20 | 2,2 |
| Серые лесные | 60 | 0,20 | 16 | 0,15 | 18 | 12 | 35 | 2,6 |
| Черноземы | 68 | 0,24 | 20 | 0,20 | 25 | 25 | 45 | 5,6 |
| Каштановые | 54 | 0,16 | 16 | 0,15 | 20 | 12 | 35 | 5,2 |
| Сероземы | 58 | 0,25 | 18 | 0,12 | 18 | 12 | 40 | 4,5 |
- суммарный показатель загрязнения (Z c), характеризующий эффект воздействия группы элементов. Суммарный показатель загрязнения равен сумме коэффициентов концентрации химических элементов
Z с = К ci + … + К cn — (n — 1) , где
n - количество учитываемых химических элементов;
К ci - коэффициент концентрации i-го компонента загрязнения, превышающий единицу.
Оценка опасности химического загрязнения почв и грунтов тяжелыми металлами и мышьяком проводится по суммарному показателю загрязнения (Zc) (таблица 4.10). Для расчета Z c следует использовать не менее семи химических элементов — Pb, As, Cd, Zn, Hg, Cu, Ni.
Оценочная шкала уровней химического загрязнения почв и грунтов тяжелыми металлами и мышьяком по суммарному показателю загрязнения (Zс)
Оценка опасности химического загрязнения почв и грунтов веществами органического происхождения проводится исходя из его ПДК (или допустимого уровня) и класса опасности. Для органических соединений их фоновое содержание в почвах и грунтах приравнивается к 0,1ПДК
Оценочная шкала уровней химического загрязнения почв и грунтов веществами органического происхождения
| Содержание | Категория загрязнения почв и грунтов | ||
| Класс опасности
вещества |
1 класс | 2 класс | 3 класс |
| > 5 ПДК | Чрезвычайно опасная | Чрезвычайно опасная | Опасная |
| От 2 до 5 ПДК | Опасная | Опасная | Умеренно опасная |
| От 1 до 2 ПДК | Допустимая | Допустимая | Допустимая |
При многокомпонентном загрязнении оценка уровня химического загрязнения почв и грунтов допускается по наиболее токсичному веществу с максимальным содержанием в почвах и грунтах. В таблице приведен пример установления категории загрязнения с учетом всех показателей загрязнения.
Почвы и грунты, характеризующиеся чрезвычайно опасной категорией загрязнения, в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.7.1287-03, подлежат вывозу и утилизации на специализированных полигонах.
Отнесение отходов к классу опасности для окружающей природной среды осуществляется на основании показателя К, который характеризует степень опасности отходов при его воздействии на окружающую природную среду и определяется расчетным путем, в соответствии с Критериями отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды, утвержденными приказом МПР России от 15.06.2001 № 511, по следующей формуле:
К=К 1 + К 2 +……+ К n ,
где: К – показатель степени опасности отходов для окружающей природной среды;
К 1 , К 2 , К n – показатели степени опасности отдельных компонентов отходов, рассчитанные по уравнению: К i = С i / W i
С i — фактическое содержание загрязняющего химического компонента в почве (грунте), мг/кг;
W i – коэффициент степени опасности i-го компонента опасных отходов, мг/кг;
n — число определяемых загрязняющих химических компонентов.
Решение об отнесении почв/грунтов к классу опасности отходов определяется по величине индекса опасности по таблице 4.12.
I. Санитарно-химические показатели санитарного состояния почв:
Основным санитарно-химическим показателем является санитарное число , которое косвенно характеризует процесс гумификации почвы и позволяет оценить самоочищающую способность почвы от органических загрязнений.
Санитарное число - частное от деления количества почвенного белкового азота (азота гумуса) в мг в 100,0 абсолютно сухой почвы к общему содержанию органического азота в тех же единицах. Почва считается чистой, если санитарное число приближается к 1.
II. Биогеохимические показатели:
Основным критерием гигиенической оценки загрязнения почв химическими веществами является предельно допустимая концентрация (ПДК) или ориентировочно допустимая концентрация (ОДК) химических веществ в почве (табл. 3).
Коэффициент концентрации химического вещества (К с ) . К с определяется отношением фактического содержания определяемого вещества в почве (С i )
в мг/кг почвы к ПДК (табл. 3) с учетом регионального фонового (С пдк):
K c = C i / C пдк
Суммарный показатель загрязнения (Z с ), который равен сумме коэффициентов концентраций химических элементов-загрязнителей и выражен формулой: Z c = Σ (K ci + … + K cn) – (n - 1),
где n - число определяемых суммируемых веществ;
К сi - коэффициент концентрации i-го компонента загрязнения.
Оценка степени опасности загрязнения почвы химическими веществами проводится по санитарному числу, суммарному показателю загрязнения (табл. 2).
Таблица 2
Оценка степени химического загрязнения почвы
Таблица 3
Предельно-допустимые концентрации экзогенных химических веществ
| Наименование веществ | ПДК, мг/кг | Класс опасности |
| Металлы | ||
| Ванадий | ||
| Кобальт (подвижная форма) | 5,0 | |
| Медь (подвижная форма) | 3,0 | |
| Никель | 4,0 | |
| Ртуть | 2,1 | |
| Свинец | ||
| Хром | 6,0 | |
| Цинк | ||
| Неорганические соединения | ||
| Нитраты | ||
| Мышьяк | 2,0 | |
| Сероводород | 0,4 | |
| Фосфор (суперфосфат) | ||
| Фториды (водорастворимая форма) | ||
| Ароматические углеводороды | ||
| Бензол | 0,3 | |
| Изопропилбензол | 0,5 | |
| Ксилолы | 0,3 | |
| Стирол | 0,1 | |
| Толуол | 0,3 | |
| Удобрения и ПАВ (поверхностно-активные вещества) | ||
| Жидкие комплексные удобрения с добавками марганца | ||
| Азотно-калийные удобрения | ||
| ПАВ | 0,2 | |
| Бенз(а)пирен | 0,02 | |
| ДДТ | 0,05 |
Оценка показателей санитарно-эпидемиологической безопасности почвы
I. Санитарно - бактериологические показатели
1. Косвенные, характеризуют интенсивность биологической нагрузки на почву. Это - санитарно-показательные организмы группы кишечной палочки (коли-индекс) и фекальные стрептококки (индекс энтерококков).
2. Прямые санитарно-бактериологические показатели эпидемической опасности почвы - обнаружение возбудителей кишечных инфекций (возбудители
кишечных инфекций, патогенные энтеробактерии, энтеровирусы). Концентрация колифага в почве на уровне 10 КОЕ/г и более свидетельствует об инфицировании почвы энтеровирусами.
Число яиц геогельминтов (аскарид, власоглавов, токсокар, анкилостомид и др.), яиц биогельминтов (описторхов, дифиллоботриидов и др.), а также цист кишечных патогенных простейших (криптоспоридий, изоспор, лямблий, балантидий, дизентерийной амебы).
II.Санитарно - энтомологические показатели
Наличие синантропных мух и их личинок является прямым показателем загрязнения почвы и позволяет судить о загрязнении почвы отдельными видами отбросов и неудовлетворительном состоянии очистки в целом или определенных ее этапов (табл. 4). На территории населенных мест в общественных и частных домовладениях, пищевых и торговых предприятиях, пунктах общественного питания, в зоопарке, местах содержания служебных и спортивных животных), мясо- и молочных комбинатах и т.п. наиболее вероятными местами выплода мух являются скопления разлагающихся органических веществ и почвы вокруг них на расстоянии до 1 м.
Таблица 4
Оценка степени эпидемической опасности почвы
| Категория загрязнения почв | ОМЧ, г | Индекс БГКП | Титр анаэробов, г | Патоген. бактерии | Яйца гео-гельминтов, экз/кг | Личинки /куколки мух в почве с S20×20 см |
| Чистая | Менее 1000 | 1 - 10 | ≥ 0,1 | |||
| Умеренно опасная | Десятки тысяч | 10 - 100 | 0,1-0,001 | до 10 | до 10 / 0 | |
| Опасная | Сотни тысяч | 100 - 1000 | 0,001-0,0001 | до 100 | до 100 / 10 | |
| Чрезвычайно опасная | Миллионы | 1000 и выше | < 0,0001 | > 100 | > 100 / > 10 |
Здоровой почвой называют легкопроницаемую, крупнозернистую незагрязненную почву, если содержание глины и песка в ней составляет 1:3, отсутствуют возбудители болезней, яйца гельминтов, а микроэлементы содержатся в количествах, не вызывающих эндемические заболевания.
Результаты обследования почв учитывают при разработке мероприятий по их рекультивации, профилактике инфекционной и неинфекционной заболеваемости, схем районной планировки и в др. целях (табл. 5).
| Категории загрязнения почв | Рекомендации по использованию почв |
| Чистая | Использование без ограничений |
| Допустимая | Использование без ограничений, исключая объекты повышенного риска |
| Умеренно опасная | Использование в ходе строительных работ под отсыпки котлованов и выемок, на участках озеленения с подсыпкой слоя чистого грунта не менее 0,2 мИспользование под любые культуры при условии контроля качества с/х продукции |
| Опасная | Ограниченное использование под отсыпки выемок и котлованов с перекрытием слоем чистого грунта не менее 0,5 м. При наличии эпидемиологической опасности - использование после проведения дезинфекции (дезинвазии) по предписанию органов госсанэпидслужбы с последующим лабораторным контролемИспользование под технические культуры. Использование под с/х культуры ограничено с учетом растений концентраторов |
| Чрезвычайно опасная | Вывоз и утилизация на специализированных полигонах. При наличии эпидемиологической опасности - использование после проведения дезинфекции (дезинвазии) по предписанию органов госсанэпидслужбы с последующим лабораторным контролемИспользовать под технические культуры или исключить из с/х использования. Лесозащитные полосы |
1. На основании данных ситуационной задачи оценить:
1) физические свойства почвы и ее способность к самоочищению;
2) степень загрязнения почвы химическими веществами;
3) санитарное состояние почвы.
2. Дать заключение о степени загрязнения и опасности почвы данного участка, указать рекомендации о возможном использовании данной почвы.
Ситуационные задачи по оценкестепени загрязнения и опасности почвы
| Показатель Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Механический состав | |||||
| Посторонние примеси, % | |||||
| Частицы песчаные >0,01 мм, % | |||||
| Частицы глинистые <0,01мм,% | |||||
| Химический состав | |||||
| Свинец, мг/кг | 0,03 | 0,09 | |||
| Медь, мг/кг | 0,11 | 0,45 | 0,17 | ||
| Фториды, мг/кг | 0,8 | 3,2 | 0,1 | ||
| Ксилолы, мг/кг | - | - | 4,6 | - | 0,6 |
| Нитраты, мг/кг | - | - | |||
| ПАВ, мг/кг | 0,12 | 0,4 | - | 0,28 | - |
| ДДТ, мг/кг | 0,5 | - | - | - | 0,3 |
| Бенз(а)пирен, мг/кг | - | 0,14 | 0,7 | 0,02 | 0,08 |
| Общее число бактерий в 1 г. | 3 10 4 | 6,8 10 5 | 2 10 5 | 6 10 4 | 2,3 10 3 |
| Коли-титр, г | 7,6 | 0,05 | 0,012 | 0,01 | |
| Титр анаэробов, г | 0,1 | 1,0 | 0,001 | 0,0005 | 0,3 |
| Число яиц гельминтов | - | - | - | ||
| - | - | - | |||
| Показатель Вариант | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Механический состав | |||||
| Посторонние примеси, % | 0,5 | 0,9 | |||
| Частицы песчаные>0,01 мм,% | |||||
| Частицы глинистые>0,01мм,% | 12,5 | 17,1 | |||
| Химический состав | |||||
| Общее содержание органического азота в 100,0 г почвы, мг | |||||
| Содержание азота гумуса в 100,0 г | 8,5 | ||||
| Свинец, мг/кг | 2,6 | 24,5 | |||
| Медь, мг/кг | 0,9 | 0,6 | 0,02 | 2,1 | 3,6 |
| Фториды, мг/кг | 0,25 | 5,4 | 0,2 | ||
| Ксилолы, мг/кг | - | 2,8 | - | 0,05 | |
| Нитраты, мг/кг | |||||
| ПАВ, мг/кг | 0,1 | - | 0,06 | 0,12 | 0,01 |
| ДДТ, мг/кг | - | - | 3,8 | 0,7 | |
| Бенз(а)пирен, мг/кг | - | 0,15 | 0,1 | 0,002 | 0,4 |
| Показатели санитарно-эпидемиологической безопасности почвы | |||||
| Общее число бактерий в 1 г. | 3,1 10 4 | 4 10 5 | 1,2 10 5 | 5,2 10 3 | 1,3 10 4 |
| Коли-титр, г | 0,006 | 0,3 | 0,03 | 0,8 | 0,02 |
| Титр анаэробов, г | 0,008 | 0,02 | 0,5 | 0,016 | 0,08 |
| Число яиц гельминтов | - | - | |||
| Число личинок и куколок мух на 25 м² | - | - |
