Методите за оценка на замърсяването на почвите имат голямо практическо значение в икономическо, агротехническо и екологично отношение. Почвата, съдържаща токсични елементи, тежки или радиоактивни метали, може да представлява заплаха за хората, животните и растенията. Ето защо, за целите на безопасността на околната среда и преди селскостопанското използване на почвата е наложително да се оцени качеството на почвата.
Полезна услуга: Приемане на скрап в Екатеринбург.
Какви методи за оценка на почвата съществуват?
За градските райони се използват следните методи за оценка на качеството на почвата:
1) Методика на ПДК (максимално допустима концентрация на химикали).
Това е метод за идентифициране на опасността от замърсяване на почвата. Нивото на химикалите не трябва да надвишава експериментално избрани стандарти, поради което няма да представлява заплаха за човешкото тяло - както пряка, така и непряка. Благодарение на способността си да се самопречиства, почвата има способността да неутрализира определено количество вредни елементи, а методът MPC позволява да се определи дали концентрацията на тези вещества е в допустимите граници или ги надвишава.
Методът MAC е основен показател за санитарно-хигиенната оценка на замърсяването на почвата с вредни вещества.
2) ODC метод (приблизително допустима концентрация на химично вещество).
С помощта на този метод на изчисление се определя нивото на замърсяване на почвата. Методологията на изследването се основава на стандарти, изчислени за оценка на безопасността на хранителните продукти.
Този подход се дължи на факта, че вредните вещества от почвата са склонни да преминават в растенията, които впоследствие могат да попаднат в човешкото тяло.
Полезна услуга: Макулатура в Нижни Новгород.
3) Техника за биотестиране.
Особеност на метода е, че за определяне нивото на токсичност на почвена проба се използват живи организми. Това могат да бъдат животни, микроорганизми или растения.
Как да се определи степента на замърсяване на почвата с помощта на биотестове? За растенията се използва следната оценка:
- ниво на покълване на семената
- дължина на зародишните коренчета
- измерване на дължината на изстрела
Получените показатели се сравняват с нормата и въз основа на получените сравнителни данни се определя степента на замърсяване на почвата. Този тест показва фитотоксичните характеристики на почвата.
Могат да се използват и водорасли. Микроорганизмите се използват за определяне на токсичните свойства на почвата.
Друга възможност за тестване е използването на земни червеи за оценка на токсичността на почвата.
4) Методи за биодиагностика.
Биологичната активност на почвата е на определено ниво, регистрирано от множество изследвания. Основни показатели за замърсяване по време на изследването:
- радиоактивни елементи
Методът се основава на изследване на почвените ензими, съдържащи се в хумуса. Тяхната химическа активност се променя значително под въздействието на замърсяващи фактори. Друг фактор е въздействието върху почвените микроорганизми.
Цялостната оценка на степента на замърсяване на почвата с помощта на метода за биодиагностика се основава на интегралния индикатор за биологично състояние (IPBS).
Недостатъкът на метода е необходимостта от използване на скъпо оборудване за пълноценно изследване.
Полезна услуга: Приемане на пластмаса.
Какво е сортиране на почвата?
Бонитирането на почвата е метод за сравнителна оценка на плодородието. С други думи, с помощта на този метод можете да разберете коя почва има по-високи показатели за плодородие в сравнение с друга. Сред показателите за качество на почвата се вземат предвид нивото на влага, количеството на хумуса, киселинността, фанулометричният състав, хранителните вещества и др.
В резултат на изследването се формира такъв показател като оценка за качество на почвата. Максималното ниво на скалата за качество е 100 точки. Практическото значение на метода на бонитиране се проявява в икономическата оценка на почвата, ако е предназначена за селскостопански дейности.
Каним ви да гледате видеоклип за замърсяването на почвата:
Държавна система за санитарно и епидемиологично регулиране на Руската федерация
Федерални санитарни правила, норми и хигиенни стандарти
БИТОВИ И ПРОМИШЛЕНИ ОТПАДЪЦИ,
САНИТАРНА ОХРАНА НА ПОЧВИТЕ
Насоки
MU 2.1.7.730-99
Министерство на здравеопазването на Русия
Москва-1999г
1. Насоките са разработени от: Изследователски институт по човешка екология и хигиена на околната среда, наречен след. A. N. Systina RAMS (N. V. Rusakov, N. I. Tonkopiy, N. L. Velikanov), IMPITM на името на E. I. Martsinovsky Министерството на здравеопазването на Руската федерация (N. A. Romanenko, G. I. Novosiltsev, L. A. Ganushkina, V. P. Dremova, E. P. Khromenkova, L. V. Grimailo, T. G. Kozyreva , В. И. Евдокимова, О. А. Землянски, В. В. Евдокимов, А. Н. Волищев, В. В. Горохов), РАДОН ООО (В. Д. Симонов), Всеруски научноизследователски институт по природа (Ю. М. Матвеев).
2. Одобрен и въведен в сила от главния държавен санитарен лекар на Руската федерация на 5 февруари 1999 г.
3. Въвежда се за първи път
4. С публикуването на настоящите указания „Ръководство за санитарно-микробиологично изследване на почвата“ от 04.08.76 г. № 1446-76 и „Ръководство за оценка на степента на опасност от замърсяване на почвата с химикали“ стават невалидни по отношение на носенето изготвя хигиенна оценка на степента на биологично и химическо замърсяване на почвите "от 13.03.87 г. № 4266-87, както и "Оценъчни показатели за санитарното състояние на почвата в населените места" от 7 юли 1977 г. № 1739-77.
"ОДОБРЕНО"
Главен държавен санитарен лекар
руска федерация
Г. Г. Онищенко
MU 2.1.7.730-99
Дата на въвеждане: 05.04.99г
2.1.7. ПОЧВА, МЕСТА ЗА ПОЧИСТВАНЕ,
БИТОВИ И ПРОМИШЛЕНИ ОТПАДЪЦИ,
САНИТАРНА ОХРАНА НА ПОЧВИТЕ
Хигиенна оценка на качеството на почвите в населените места
Хигиенна оценка на почвата в жилищни зони
Насоки
1. Обхват на приложение
Този документ е регулаторна и методическа основа за осъществяване на държавен санитарен и епидемиологичен надзор върху санитарното състояние на почвите в населени места, земеделски земи, курортни зони и отделни институции. Документът е предназначен за институциите на Държавната санитарна и епидемиологична служба на Руската федерация и специалните служби на федералните изпълнителни органи, които извършват надзор.
Опасността от замърсяване на почвата се определя от нивото на възможното му отрицателно въздействие върху контактните среди (вода, въздух), хранителни продукти и пряко или косвено върху човека, както и върху биологичната активност на почвата и процесите на самопречистване.
Резултатите от изследванията на почвите се вземат предвид при определяне и прогнозиране на степента на тяхната опасност за здравето и условията на живот на населението в населените места, разработване на мерки за тяхното рекултивиране, профилактика на заразни и незаразни болести, схеми за регионално планиране, технически решения за рехабилитация и опазване на водосборни зони, при определяне на приоритета на възстановителните дейности в рамките на цялостни екологични програми и оценка на ефективността на рехабилитационните и санитарно-екологични мерки и текущ санитарен контрол на обекти, пряко или косвено засягащи околната среда на населените места. площ.
Използването на единни методологични подходи ще помогне за получаване на сравними данни при оценка на нивата на замърсяване на почвата.
Оценката на опасността от замърсена почва в населените места се определя от: 1) епидемично значение; 2) ролята му като източник на вторично замърсяване на приземния слой на атмосферния въздух и при пряк контакт с хората.
Санитарните характеристики на почвите в населените места се основават на лабораторни санитарно-химични, санитарно-бактериологични, санитарно-хелминтологични, санитарно-ентомологични показатели.
2. Нормативни препратки
1. Закон на Руската федерация „Основи на законодателството на Руската федерация за защита на здравето на гражданите“.
3. Термини и определения
Санитарно състояние на почвата - набор от физикохимични и биологични свойства на почвата, които определят качеството и степента на нейната безопасност в епидемично и хигиенно отношение.
Химическо замърсяване на почвата - промяна в химичния състав на почвата, възникнала под прякото или непряко въздействие на факторите на земеползването (промишлени, селскостопански, общински), което води до намаляване на нейното качество и възможна опасност за общественото здраве.
Биологично замърсяване на почвата - неразделна част от органичното замърсяване, причинено от разпространението на патогени на инфекциозни и инвазивни болести, както и на вредни насекоми и акари, носители на патогени за хора, животни и растения.
Показатели за санитарно състояние на почвата - комплекс от санитарно-химични, микробиологични, хелминтологични, ентомологични характеристики на почвата.
Буферен капацитет на почвата - способността на почвата да поддържа химично състояние на постоянно ниво, когато почвата е изложена на поток от химическо вещество.
Приоритетният компонент на замърсяването на почвата е вещество или биологичен агент, който е обект на приоритетен контрол.
Фоново съдържание (замърсяване) - съдържанието на химични вещества в почвите на райони, които не са изложени на техногенно въздействие или го изпитват в минимална степен.
Пределно допустима концентрация (ПДК) на химическо вещество в почвата е цялостен индикатор за съдържанието на химични вещества в почвата, който е безвреден за хората, тъй като критериите, използвани при неговото обосноваване, отразяват възможните начини, по които замърсяването засяга контактните среди, биологичната активност на почвата и процесите на неговото самопречистване. Обосновка на MPCхимикали в почвата се базира на 4 основни показателя за вредност,експериментално установено: транслокация,характеризиращ прехода на вещество от почвата към растението, миграционна водахарактеризира способността на дадено вещество да преминава от почвата към подпочвените води и водоизточниците, индикатор за миграционно замърсяване на въздухахарактеризира прехода на вещество от почвата към атмосферния въздух и общ здравен показател за вредностхарактеризира влиянието на замърсителя върху самопречистващата способност на почвата и нейната биологична активност. В този случай всеки от пътищата на експозиция се оценява количествено с обосновка за допустимото ниво на съдържание на веществото за всеки индикатор за опасност. Най-ниското разумно ниво на съдържание е ограничаванеи се приема за MPC.
4. Означения и съкращения
MPC- пределно допустима концентрация на замърсителя.
ODK -приблизително допустимата концентрация на дадено вещество.
5. Общи положения
5.1. Програмата за изследване на почвата се определя от целите и задачите на изследването, като се вземат предвид санитарното и епидемиологичното състояние на района, нивото и естеството на технологиите за натоварване и условията за използване на земята.
5.2. При избора на обекти, на първо място, се изследват почвите на райони с повишен риск от въздействие върху общественото здраве (предучилищни, училищни и лечебни заведения, жилищни райони, зони за санитарна защита на водни обекти, водоснабдяване с питейна вода, земи, заети със земеделски култури, зони за отдих и др.)
Контролът на замърсяването на почвата в населените места се извършва, като се вземат предвид функционалните зони на града. Местата за вземане на проби са предварително маркирани на карта, която отразява структурата на градския пейзаж. Мястото за изпитване трябва да бъде разположено на място, характерно за района на изследване. Ако релефът е разнороден, местата се избират според елементите на релефа. За територията, която ще се наблюдава, се съставя описание, в което се посочват адресът, пунктът за вземане на проби, общата топография на микрорайона, местоположението на местата за вземане на проби и източниците на замърсяване, растителната покривка, типът на почвата и други данни, необходими за правилната оценка и интерпретация на резултати от анализ на пробите.
5.3.1. При мониторинг на замърсяването на почвата от промишлени източници местата за вземане на проби се разполагат на площ три пъти по-голяма от санитарно-охранителната зона по векторите на розата на ветровете на разстояние 100, 200, 300, 500, 1000, 2000, 5000 m или повече от източникът на замърсяване (GOST 17.4. 4.02-84).
5.3.2. За наблюдение на санитарното състояние на почвите в предучилищни, училищни и лечебни заведения, детски площадки и зони за отдих, вземането на проби се извършва най-малко 2 пъти годишно - през пролетта и есента. Размерът на тестовата зона трябва да бъде не повече от 5
´ 5 м. При наблюдение на санитарното състояние на почвите на териториите на детските заведения и площадки, вземането на проби се извършва отделно от пясъчници и обща територия от дълбочина 0-10 см.5.3.3. Една комбинирана проба, съставена от 5 точкови проби, се взема от всяка пясъчна кутия. При необходимост е възможно да се вземе една комбинирана проба от всички пясъчници на всяка възрастова група, съставена от 8-10 точкови проби.
Почвените проби се вземат или от игралните зони на всяка група (една комбинирана от поне пет точкови проби), или една комбинирана проба от обща територия от 10 точкови точки, като трябва да се вземат предвид най-вероятните места на замърсяване на почвата.
5.3.4. При мониторинг на почвите в района на точкови източници на замърсяване (помийни ями, контейнери за отпадъци и др.) пробни площи не по-големи от 5 бр.
´ 5 m се полагат на различни разстояния от източника и на относително чисто място (контрола).5.3.5. При изследване на замърсяването на почвата от транспортни магистрали, тестовите площадки се полагат върху крайпътни ивици, като се вземат предвид терена, растителната покривка, метеорологичните и хидроложките условия. Почвените проби се вземат от тесни ивици с дължина 200-500 m на разстояние 0-10, 10-50, 50-100 m от пътната настилка. Една смесена проба се състои от 20-25 точкови проби, взети от дълбочина 0-10 cm.
5.3.6. При оценка на почвите на земеделските площи се вземат проби 2 пъти годишно (пролет, есен) от дълбочина 0-25 см. На всеки 0-15 хектара се полага поне една площадка с размери 100-200 м2 в зависимост от условията на терена и земеползването ( ).
5.3.7. Геохимичното картографиране на територията на големите градове с множество източници на замърсяване се извършва с помощта на тестова мрежа (,). За идентифициране на огнища на замърсяване геохимиците препоръчват плътност на вземане на проби от 1-5 проби/km 2 с разстояние между точките на вземане на проби от 400-1000 m. За по-нататъшно идентифициране на територията с максимална степен на замърсяване, мрежата за тестване се удебелява до 25 -30 проби/km 2 и разстоянието между точките за вземане на проби е около 200 m. Препоръчително е да се вземат проби от дълбочина 0-5 cm използването на територията, изискванията за нивото на замърсяване (), както и пространствената променливост на съдържанието на замърсяване в отделните зони на изследваните територии.
Картографирането се извършва от специализирани организации.
5.3.8. Точковите проби се вземат в съответствие с GOST (), при спазване на стерилността за санитарно-микробиологични и хелминтологични анализи и се пълнят до горните контейнери със смлени капаци при определяне на замърсяването с летливи вещества, на мястото за изпитване по метода на плика. Комбинираната проба се състои от точки с еднакъв обем (поне 5), взети на едно място. Обединените проби трябва да бъдат опаковани в чисти найлонови торбички, затворени, етикетирани, записани в дневник за вземане на проби и номерирани. За всяка проба се съставя придружаващ талон, заедно с който пробата се поставя във втора външна опаковка, което гарантира целостта и безопасността на транспортирането им. Времето от вземането на проби до началото на изследването им не трябва да надвишава 1 ден.
Подготовката на пробата за анализ се извършва в съответствие с вида на анализа (). В лабораторията пробата се освобождава от чужди примеси, довежда се до въздушно сухо състояние, разбърква се старателно и се разделя на части за анализ. Контролната част от всяка анализирана проба (около 200 g) се оставя отделно и се съхранява в хладилник за 2 седмици в случай на арбитраж.
5.4. Списъкът с показатели за химическо и биологично замърсяване на почвата се определя въз основа на:
· цели и задачи на изследването;
· характер на използването на земята ();
· специфика на източниците на замърсяване, които определят характера (състав и ниво) на замърсяването в района на изследване (,);
· приоритет на компонентите на замърсяване в съответствие със списъка на максимално допустимите концентрации и максимално допустимите концентрации на химични вещества в почвата и техния клас на опасност съгласно GOST 17.4.1.02-83. „Опазване на природата. почва. Класификация на химикалите за контрол на замърсяването" ().
5.5. Определянето на концентрациите на химични вещества в почвата се извършва с помощта на методи, използвани за обосноваване на пределно допустимата концентрация (ПДК) или метрологично сертифицирани методи ( , , , ).
Таблица 1
Методически принципи за избор на почви и почвени санитарни условия
|
Същност на анализа |
Честота на вземане на проби |
Поставяне на пробни площадки |
Необходим брой пробни сайтове |
Размер на извадката |
Брой обединени проби от едно място |
Дълбочина на вземане на проби, cm |
Маса на комбинираната проба |
|
санитарно-хим |
поне 1 път/година |
на различни разстояния от източника на замърсяване |
поне по един на всяко контролно място |
една от поне 5 точки по 200 гр |
слой по слой |
||
|
включително за тежки метали |
поне 1 път на 3 години |
||||||
|
бактериологичен |
поне 1 път/година |
на места, където може да има хора, животни и органични отпадъци |
10 от 3 точки по 200-250 гр |
слой по слой |
|||
|
хелминтологичен |
2-3 пъти/година |
същото като при бактериологията |
една платформа на площ от 100 м2 |
4-10 по 10 точки по 20 гр |
слой по слой |
||
|
ентомологичен |
поне 2 пъти годишно |
различни видове кошчета за отпадъци, сметища, утайки, площадки |
10 обекта около един обект |
0,2´ 2 м |
1 от 10 сайта |
||
|
Оценка на биологичната активност на почвите (динамика на самопречистване) |
в рамките на 3 месеца |
(вегетационен период) 1-ви месец. седмично, след това веднъж месечно |
поне 1 опитен и 1 контролен обект |
||||
1 комбинация от не по-малко от 5 петна по 200гр
6.6. При многоелементно замърсяване се допуска оценка на степента на опасност от замърсяване на почвата въз основа на най-токсичния елемент с максимално съдържание в почвата.
Таблица 3
Критична оценка на степента на замърсяване на почвата с органично вещество 6.7. Оценката на нивото на химическо замърсяване на почвите като индикатор за неблагоприятно въздействие върху общественото здраве се извършва по показатели, разработени във връзка с геохимични и геохигиенни изследвания на околната среда на градове с активни източници на замърсяване. Тези показатели са:коефициент на химична концентрация (K s). K s
се определя от съотношението на действителното съдържание на аналита в почвата (C i ) в mg/kg почва към регионалния фон (C fK c = C i C ) в mg/kg почва към регионалния фон (Cаз ;
и показател за общо замърсяване ( Z c) Показателят за общо замърсяване е равен на сумата от коефициентите на концентрация на химически замърсяващи елементи и се изразява по формулата:
Z c = С(K c i +...+K cn) - (n -1), където
п - брой определени сумируеми вещества;
K с i - коефициент на концентрация i компонент на замърсяването.
Анализът на разпределението на геохимичните показатели, получени в резултат на изследване на почвата с помощта на редовна мрежа, дава пространствената структура на замърсяването на жилищните райони и въздушния басейн и ни позволява да идентифицираме рисковите зони за общественото здраве (,).
6.8. Оценка на степента на опасност от замърсяване на почвата с комплекс от метали по показателя Z c , отразяваща диференциацията на градското замърсяване на въздуха както с метали, така и с други най-често срещани съставки (прах, въглероден оксид, азотен оксид, серен диоксид), се извършва съгласно скалата за оценка, дадена в таблица 4.
Определяне на химични вещества при оценка на нивото на замърсяване на почвите в населените места Z c извършва се чрез емисионен анализ в съответствие с методическите указания (,).
6.9. Важно е да се оцени неблагоприятното въздействие на замърсяването на почвата чрез прякото им въздействие върху човешкото тяло за случаи на геофагия при децапри игра на замърсени почви. Тази оценка се извършва за най-разпространения замърсител в населените места - олово, чието повишено съдържание в градските почви обикновено е съпроводено с повишаване на съдържанието на други елементи. При системно откриване на олово в почвата на детски площадки в рамките на 300 mg/kg може да се очаква промяна в психоневрологичния статус на децата (). Замърсяването с олово на нивото на максимално допустимите концентрации в почвата се счита за безопасно.
6.10. Оценката на почвите за земеделско използване се извършва в съответствие с принципната схема, дадена в.
6.11. За вземане на административни решения относно естеството на използването на земи, замърсени в различна степен с химикали, се препоръчва да се следва RD „Процедура за определяне на щетите от замърсяване на земята с химикали“ (), като се вземе предвид естеството на използването на земята.
|
Стойност Z c |
Промени в показателите за здравето на населението в горещи точки на замърсяване |
|
|
Приемливо |
Най-ниско ниво на заболеваемост при децата и минимална честота на функционални отклонения |
|
|
Умерено опасен |
Увеличаване на общата заболеваемост |
|
|
Увеличаване на общата заболеваемост, броя на често боледуващите деца, децата с хронични заболявания, функционални нарушения на сърдечно-съдовата система |
||
|
Изключително опасно |
Повишена заболеваемост сред децата, нарушена репродуктивна функция на жените (повишена токсикоза на бременността, брой преждевременни раждания, мъртвородени, недохранване на новородени) |
7. Оценка на санитарното състояние на почвата по санитарно-химични показатели
7.1. Санитарно-химичните показатели за санитарното състояние на почвите са:
Санитарният номер С косвено характеризира процеса на хумификация на почвата и позволява да се оцени способността на почвата за самопочистване от органични замърсители.
Санитарно число С е съотношението на количеството „почвен протеин (хуминов) азот „А“ в милиграми на 100 g абсолютно суха почва към количеството „органичен азот „В“ в милиграми на 100 g абсолютно суха почва. По този начин частното при деление: C = A/B. Оценката на санитарното състояние на почвата по този показател се извършва в съответствие с.
Оценка на чистотата на почвата според „Санитарния номер“ (според Н. И. Хлебников) ()
7.2. Химични индикатори за процесите на разлагане на азотсъдържащата органична материя в почвата са амонячният и нитратният азот. Амонячният азот, нитратният азот и хлоридите характеризират степента на замърсяване на почвата с органични вещества. Препоръчително е почвите да се оценяват по тези показатели в динамика или чрез сравнение с незамърсена почва (контрола).
8 Оценка на степента на биологично замърсяване на почвите
8.1. Санитарни и бактериологични показатели
8.1.1. В замърсената почва, на фона на намаляване на истинските представители на почвените микробни ценози (антагонисти на патогенната чревна микрофлора) и намаляване на нейната биологична активност, се наблюдава увеличаване на положителните находки на патогенни ентеробактерии и геохелминти, които са по-устойчиви на химическо замърсяване на почвата, отколкото представители на естествените почвени микробни ценози. Това е една от причините за необходимостта от отчитане на епидемиологичната безопасност на почвата в населените места. С увеличаването на химическото натоварване може да се увеличи епидемичната опасност на почвата.
8.1.2. Степен здравето на почватаизвършва се въз основа на резултатите от анализите на почвите в обекти с повишен риск (детски градини, детски площадки, санитарно-охранителни зони и др.) и в санитарно-охранителните зони по санитарни и бактериологични показатели:
1) Косвени, характеризират интензивността на биологичното натоварване на почвата.Това са санитарно-индикаторни организми от групата на Escherichia coli. (Colibacillus (Coliindex) и фекални стрептококи (Enterococcus index)).В големите градове с висока гъстота на населението биологичното натоварване на почвата е много високо и в резултат на това индексите на санитарните индикаторни организми са високи, които заедно със санитарните и химичните показатели (динамика на амоняк и нитрати, санитарен номер ), показва това високо натоварване.
2) Преки санитарни и бактериологични показатели за епидемична опасност на почвата -откриване на патогени на чревни инфекции (причинители на чревни инфекции, патогенни ентеробактерии, ентеровируси).
8.1.3. Резултатите от анализите се оценяват в съответствие с.
8.1.4. При липса на възможност за директно определяне на ентеробактерии и ентеровируси в почвите, оценката на безопасността може да се извърши приблизително с помощта на индикаторни микроорганизми.
8.1.5. Почвата се оценява като "чиста" без ограничения по санитарни и бактериологични показатели при липса на патогенни бактерии и индекс на санитарно показателни микроорганизми до 10 клетки на грам почва.
Възможността за замърсяване на почвата със салмонела се показва чрез индекс на санитарно-показателни организми (колиформи и ентерококи) от 10 или повече клетки/g почва.
Концентрацията на колифаг в почвата на ниво от 10 PFU на g или повече показва информацията за почвата от ентевируси.
8.1.6. Санитарно-бактериологичните изследвания се извършват в съответствие с нормативната и методическата литература, дадена по-горе в (, ,).
Яйцата на геохелминтите остават жизнеспособни в почвата от 3 до 10 години, биохелминтите - до 1 година, цистите на чревните патогенни протозои - от няколко дни до 3-6 месеца.
8.2.3. Пряка заплаха за общественото здраве е замърсяването на почвата с оплодени и инвазивни яйца на кръгли червеи, камшични червеи, ткозокари, анкилостоми, ларви на стронгилоиди, както и онкосфери на тенииди, цисти на ламблии, изоспори, балантидии, амеби, ооцисти на криптоспоридии; медииран от жизнеспособни яйца на opisthorchis, diphylobothriaides.
· вид на патогените;
· тяхната жизнеспособност и инвазивност;
8.3.1. Санитарно-ентомологични показатели са ларвите и какавидите на синантропните мухи.
Синантропните мухи (домашни мухи, домашни мухи, месни мухи и др.) Имат голямо епидемиологично значение като механични носители на патогени на редица инфекциозни и инвазивни човешки заболявания (цисти на чревни патогенни протозои, яйца на хелминти и др.).
8.3.2. В населени места в обществени и частни домакинства, хранителни и търговски предприятия, частни и обществени заведения за хранене, в зоопарковете, местата за отглеждане на служебни и спортни животни (коне, кучета), месопреработвателни и млечни предприятия и др. Най-вероятните места за размножаване на мухите са натрупвания на разлагаща се органична материя (различни видове контейнери за боклук, тоалетни, сметища, утайки и др.) и почвата около тях на разстояние до 1 m.
8.3.3. Критерият за оценка на санитарно-ентомологичното състояние на почвата е отсъствието или наличието на преимагинални (ларви и какавиди) форми на синантропни мухи в нея на площ с размери 20 х 20 cm.
8.3.4. Оценката на санитарното състояние на почвите въз основа на наличието на ларви и какавиди на мухи в него се извършва в съответствие с.
Наличието на ларви и какавиди в почвата на населените места е показател за неудовлетвореност от санитарното състояние на почвата и показва лошо почистване на територията, неправилно санитарно-хигиенно събиране и съхранение на битовите отпадъци и ненавременното им обезвреждане.
8.3.5. Санитарните и ентомологичните изследвания се извършват в съответствие с методическите инструкции ().
9. Показатели за биологична активност на почвата
9.1. Изследване на биологичната активност на почвата се извършва, когато е необходимо задълбочено да се оцени нейното санитарно състояние и способност за самопречистване.
9.2. Основните интегрални показатели за биологичната активност на почвата са: общо микробно число (ТМК), брой на основните групи почвени микроорганизми (почвени сапрофитни бактерии, актиномицети, почвени микромицети), показатели за интензивността на трансформация на въглеродни и азотни съединения в почвата ( „почвено дишане“, „санитарно число“, динамика на амонячен азот и нитрати в почвата, азотфиксация, амонификация, нитрификация и денитрификация), динамика на киселинността и редокс потенциала в почвата, активност на ензимните системи и други показатели.
9.3. Списъкът от показатели се определя от целите на изследването, естеството и интензивността на замърсяването и естеството на земеползването.
На първия етап от изследването е препоръчително да се използват най-простите и най-бързо определени информативни интегрални показатели: „дишане“ на почвата, общ брой микроби, редокс потенциал и киселинност на почвата, динамика на амонячен азот и нитрати.
Провеждат се по-нататъшни задълбочени изследвания в съответствие с получените резултати и общите цели на изследването.
9.4. Методите за измерване и оценка на биологичната активност на почвата са дадени в „Методически указания за хигиенно обосноваване на максимално допустимите концентрации на химикали в почвата“ от 05.08.82 г. № 2609 82. По този начин почвата може да се счита за „незамърсена“ в условия на биологична активност, ако промените в микробиологичните показатели не надвишават 50%, а биохимичните не повече от 25% в сравнение със същото за контролните почви, взети за чисти, незамърсени почви.
10 Заключение за санитарното състояние на почвите
Заключение за санитарното състояние на изследваната територия е дадено въз основа на резултатите от цялостни изследвания ( , , , , ), като се вземат предвид:
· санитарно-епидемиологична обстановка в района на изследването;
· изисквания към нивата на замърсяване на почвите в зависимост от стопанското им използване;
· дадени общи закономерности, които определят поведението на химичните елементи и замърсителите в почвата.
Приложение 1
Класификация на участъци от изследваната територия според стопанската употреба и изискванията за нивото на замърсяване на почвата ()
|
Използване |
Изисквания |
Картографиране |
|
|
Битови стопанства, зеленчукови градини, крайбрежни зони, детски и лечебни заведения |
1: 200-1: 10000 |
||
|
Земеделска земя, зони за отдих |
Повишени |
1: 10000-1: 50000 |
|
|
Гори, пустеещи земи, големи промишлени съоръжения, градски индустриални зони |
Умерен |
1: 50000-1: 100000 |
Нефт и нефтопродукти, mg/kg
Летливи феноли, mg/kg
Арсен, mg/kg
Полихлорирани бифенили, µg/kg
Лактоза-положителна Escherichia coli (Coli форма), индекс
Ентерококи (фекални стрептококи), индекс
Патогенни микроорганизми (по епидемиологични показания), индекс
Яйца и ларви на хелминти (жизнеспособни), бр./кг
Цисти от чревни патогенни протозои, екземпляри/100 g
Ларви и какавиди на синантропни мухи екземпляри/в почвен участък 20 ´ 20 см
Бележки: * изборът на конкретен индикатор зависи от естеството на използваните агрохимикали ; ); *** допуска се определяне на фекални форми
Знакът "+" означава, че е задължително да се определи индикаторът при определяне на санитарното състояние на почвите, знакът "-" означава, че индикаторът е незадължителен, " ± "- необходим индикатор, ако има източник на замърсяване..
Приложение 3
Списък на източници на замърсяване и химични елементи,
чието натрупване е възможно в почвата в райони, повлияни от тези източници
|
Вид индустрия |
Производствени мощности |
Химични елементи |
|
|
Приоритет |
Свързани |
||
|
Цветна металургия |
Производство на цветни метали директно от руди и концентрати |
Олово, цинк, мед, сребро |
Калай, бисмут, арсен, кадмий, антимон, живак, селен |
|
Рециклиране на цветни метали |
Олово, цинк, калай, мед |
||
|
Производство на твърди и огнеупорни метали |
Волфрам |
Молибден |
|
|
Производство на титан |
Сребро, цинк, олово, бор, мед |
Титан, манган, молибден, калай, ванадий |
|
|
Черна металургия |
Производство на легирани стомани |
Кобалт, молибден, бисмут, волфрам, цинк |
Олово, кадмий, хром, цинк |
|
Производство на желязна руда |
Олово, сребро, арсен, талий |
Цинк, волфрам, кобалт, ванадий |
|
|
Машиностроене и металообработваща промишленост |
Предприятия с термична обработка на метали (без леярни) |
Олово, цинк |
Никел, хром, живак, калай, мед |
|
Производство на батерии, производство на уреди за електротехническата и електронната индустрия |
Олово, никел, кадмий |
Антимон, олово, цинк, бисмут |
|
|
Химическа индустрия |
Производство на суперфосфатни торове |
Стронций, цинк, флуор, барий |
Редкоземни елементи, мед, хром, арсен, итрий |
|
Производство на пластмаси |
Серни съединения |
Мед, цинк, сребро |
|
|
Производство на строителни материали |
Производство на цимент (при използване на отпадъци от металургично производство е възможно натрупване на съответните елементи) |
Живак, цинк, стронций |
|
|
Печатна индустрия |
Типолеярни и печатници |
Олово, цинк, калай |
|
|
Твърди битови отпадъци от големите градове, използвани като торове |
Олово, кадмий, калай, мед, сребро, антимон, цинк |
||
|
Утайки от отпадъчни води |
Олово, кадмий, ванадий, никел, калай, хром, мед, цинк |
Живак, сребро |
|
|
Замърсена вода за напояване |
Олово, цинк |
||
|
Източник на замърсяване |
Черна и цветна металургия |
Инструментариум |
Машинно инженерство |
Химическа индустрия |
Автомобилен транспорт |
|||||||||
|
Молибден |
||||||||||||||
Забележка.“O” - задължителен контрол, “ У» - контрол по избор.
Промишленост: А - завод за цветни метали; В- завод за сплави;г- обработка на вторичен цветен метал; E - производство на батерии; Е- производство на радиатори; Ж- електропроизводство; N - прецизно инженерство; аз- производство на продукти за бита; Дж- тежко машиностроене; К - лека техника; Л- производство на пластмаси; М- производство на бои и лакове; Н- пътна мрежа от бензиностанции. Приложение 6
Схематична диаграма за оценка на земеделски почви, замърсени с химикали ()
|
Характеристики на замърсяването |
Възможни употреби |
Предложени дейности |
|
|
1. Приемливо |
Неограничена употреба за всяка култура |
Намаляване на излагането на източници на замърсяване. |
|
|
Прилагане на мерки за намаляване на наличието на токсични вещества за растенията (варуване, прилагане на органични торове и др.) |
2. Умерено опасен |
Употреба за всякакви култури, подлежащи на контрол на качеството на земеделските продукти |
|
|
Дейности, подобни на категория 1. Ако има вещества с ограничителен индикатор за водна или въздушна миграция, съдържанието на тези вещества в зоната на дишане на селскостопанските работници и във водата на местните водоизточници се наблюдава |
3. Силно опасни |
Използва се за технически култури. Използването за селскостопански култури е ограничено, като се вземат предвид централните растения 1. В допълнение към мерките, определени за категория 1, задължителен контрол върху съдържанието на токсични вещества в растенията - храни и фуражи 2. При необходимост от отглеждане на растения – храна – препоръчително е смесването им с храна, отглеждана в чиста почва |
|
|
3. Ограничаване на използването на зелена маса за храна на добитъка, като се имат предвид растенията - обогатители |
4. Изключително опасен |
Използвайте за технически култури или изключете от земеделска употреба. Лесозащитни пояси |
Мерки за намаляване нивото на замърсяване и свързване на токсични вещества в почвата. Мониторинг на съдържанието на токсични вещества в зоната на дишане на селскостопански работници и вода от местни водоизточници
Приложение 7
|
Пределно допустими концентрации (ПДК) на неорганични химикали в почвата и допустими нива на тяхното съдържание по показатели за опасност |
Име на веществото |
MPC mg/kg почва, като се вземе предвид фона |
Нива на показателите за опасност (K1 - K4) и максималните от тях - (K max) в mg/kg |
||||
|
Класови опасности |
Транслокация (K1) |
миграция |
|||||
|
Общи санитарни |
|||||||
|
Въздух (K3) |
|||||||
|
Въздух (K3) |
|||||||
|
Въздух (K3) |
|||||||
|
Подвижни форми, извлечени от почвата с амониев ацетатен буфер с pH 4,8 |
Въздух (K3) |
||||||
|
Манганов чернозем |
|||||||
|
Манганова дерново-подзолиста почва с pH 1,4-5,6 > 6 |
|||||||
|
Манганова дерново-подзолиста почва с рН |
Манганови черноземи |
||||||
|
Екстрахируем 0,1 и H 2 SO 4 |
|||||||
|
Манганова дерново-подзолиста почва с pH 4 > 6 |
|||||||
|
pH |
> 1000 |
||||||
|
Амониево-натриев буфер pH 3,5 за сиви почви и 4,7 дерново-подзолисти почви |
|||||||
|
Водоразтворим |
|||||||
|
Манган |
|||||||
|
Манган + ванадий |
|||||||
|
Олово + живак |
|||||||
|
Калиев хлорид (K 2 O) |
|||||||
|
Серни съединения (S): Елементарна сяра |
|||||||
|
Сероводород (H 2 S) |
|||||||
|
Сярна киселина Отпадъци от флотация на въглища (CFW)1 |
|||||||
|
Комплексни гранулирани торове (KGU) 2 NPK(64:0:15) |
> 800 |
> 8000 |
|||||
|
Течни комплексни торове (LCF) 3 NPK (10:4:0) |
|||||||
Бенз(а)пиренБележки.
1) ПДК на OFU се контролират от съдържанието на бензо(а)пирен в почвата, което не трябва да надвишава ПДК на бензо(а)пирен.
2) MPC на състава на KGU NPK(64:0:15) се контролират от съдържанието на нитрати в почвата, което не трябва да надвишава 76,8 mg/kg абс. суха почва.
3) Максимално допустима концентрация на течност и газофлуиден състав NPK(10: 4: 0) TU 6-08-290-74 с манганови добавки не повече от 0,6% от общата маса се контролира от съдържанието на подвижни фосфати в почвата, което не трябва да надвишава 27,2 mg / kg абс. суха почва. 5 . ГОСТ 17.4.4.02 -84 „Опазване на природата. почва. Методи за събиране и подготовка на почвени проби за химичен, бактериологичен и хелминтологичен анализ.”
6 . ГОСТ 17.4.3.06 -86 (ST SEV 5101-85) „Опазване на природата. почви. Общи изисквания към класификацията на почвите според въздействието на химичните замърсители върху тях.”
7. Указания за оценка на степента на опасност от замърсяване на почвата с химикали № 4266-87. Одобрено Министерство на здравеопазването на СССР 03.13.87.
8. Прогнозни показатели за санитарното състояние на почвите в населените места № 1739-77 Утв. Министерство на здравеопазването на СССР 7.07.77.
9. Указания за санитарно и микробиологично изследване на почвата № 1446-76. Одобрено Министерство на здравеопазването на СССР 08/04/76.
10. Указания за санитарно и микробиологично изследване на почвата № 2293-81. Одобрено Министерство на здравеопазването на СССР 02.19.81.
11. Указания за хелминтологично изследване на обекти на околната среда и санитарни мерки за защита срещу замърсяване с яйца на хелминти и неутрализиране на канализацията, почвата, плодовете, зеленчуците и битовите предмети от тях № 1440-76. Одобрено Министерство на здравеопазването на СССР.
12. Методически препоръки за геохимична оценка на замърсяването на градските територии с химични елементи. - М.: ИМГРЕ, 1982.
13. Списък на пределно допустимите концентрации (ПДК) на химикали в почвата № 6229-91. Одобрено Министерство на здравеопазването на СССР 19.11.91 г.
14 . Ориентировъчно допустими концентрации (ОДК) на тежки метали и арсен в почви: ГН 2.1.7.020-94 (Допълнение № 1 към списъка на ПДК и ПДК № 6229-92). Одобрено GKSEN RF 27.12.94 г.
15. Методически препоръки за оценка на степента на замърсяване на атмосферния въздух в населените места с метали въз основа на тяхното съдържание в снежната покривка и почвата № 5174-90. Одобрено Министерство на здравеопазването на СССР 05.15.90.
16 . Указания за борба с мухи № 28-6.3. Одобрено Министерство на здравеопазването на СССР 27.01.84 г.
18 . Максимално допустими концентрации на химикали в почвата (MPC): Министерство на здравеопазването на СССР. - М., 1979, 1980, 1982, 1985, 1987.
19. Методология за измерване на масовата част на киселинноразтворимите форми на металите (мед, олово, цинк, никел, кадмий) в почвени проби чрез атомно-абсорбционен анализ: Указания: РД 52.18.191-89. Одобрено ГКГМ СССР. - М., 1989.
20. Дмитриев М.Т., Казнина Н.И., Пинигина И.А.: Наръчник: Санитарно-химичен анализ на замърсителите в околната среда. - М.: Химия, 1989.
21. Методи на почвената микробиология и биохимия./ Изд. проф. Д.Г. Звягинцева. - М.: МГУ, 1980.
22 . ГОСТ 26204-84, 26213-84 „Почви. Методи за анализ".
23. ГОСТ 26207-91 „Почви. Определяне на подвижни форми на фосфор и калий по метода на Кирсанов, модифициран от Цинао.
24 . Процедурата за определяне на параметрите на щетите от замърсяване на земята с химикали. Одобрено Председател на Федералния комитет по земни ресурси и управление на земята 10.11.93 г. Министерство на опазването на околната среда и природните ресурси 18.11.93 г. Съгласувано от: 1-ви заместник-министър на земеделието на Руската федерация на 6 септември 1993 г., председател на Държавния комитет за социално осигуряване на Руската федерация на 14 септември 1993 г. и президент на Руската академия на селскостопанските науки на 8 септември 1993 г.
2.6. Оценка на нивата на замърсяване на почвата
Има различни подходи за оценка на нивото на замърсяване на почвата.
За неорганичните замърсители разделянето на почвите в категории (класове) на замърсяване се извършва, като се вземат предвид класът на опасност на компонента на замърсяване, неговата максимално допустима концентрация и максималната стойност на допустимото ниво на съдържание на елемент (Kmax) съгласно един от четири индикатора за опасност.
За органичните замърсители разделянето на почвите в категории (класове) на замърсяване се извършва, като се вземе предвид класът на опасност на веществото и множествеността на излишъка от неговия MPC в почвата.
Групирането на почвите, замърсени с тежки метали, се основава на методологията на Института по почвата на името на. В.В. Докучаев, кларковото съдържание на елемента лъже. Съгласно този метод нивото на замърсяване на почвата се определя с помощта на аритметична или геометрична прогресия на кларк на елемента.
За оценка на техногенни аномалии с полиелементен състав се използват показатели за общо замърсяване Z C, характеризиращи степента на замърсяване от асоциация на елементи спрямо фона и отразяващи ефекта от експозицията на група елементи:
Къде ДО ci– коефициент на концентрация i-ти елемент в извадката;
п– брой на взетите предвид елементи.
Коефициентът на концентрация се определя като съотношение на действителното съдържание на елемент в почвата към фоновото съдържание и трябва да бъде по-голямо от единица (в противен случай елементът не е концентриран, а разпръснат). Ако няма фонови стойности за сравняване на замърсяването на ландшафта, вместо това се взема елементът Clarke или MPC.
2.7. Стандартизация на качеството на селскостопанските продукти
При стандартизиране на качеството хранаТе използват такъв индикатор като максимално допустимата концентрация на вредно вещество в храната, иначе наречено допустимото остатъчно количество (ARK).
Максимално допустима концентрация (допустимо остатъчно количество) на вредно вещество в хранителни продукти (ПДК, ДОУ)- Това е максималната концентрация на вредно вещество в хранителните продукти, която за неограничен период от време (при ежедневна експозиция) не причинява заболявания или отклонения в човешкото здраве.
За всеки вид продукт е стандартизирана максимално допустимата концентрация за определени замърсители, които могат да се натрупат в него при получаване на селскостопанска продукция, по време на нейната преработка и съхранение. Понякога максимално допустимата концентрация зависи и от условията и времето на получаване на продукта. Например съдържанието на нитрати в зеленчуковите продукти се стандартизира, като се вземат предвид вида на културата, условията на отглеждане (открита или защитена земя) и времето за прибиране на реколтата (ранно или късно производство). Съдържанието на някои тежки метали в консервите е стандартизирано, като се отчита евентуалното им навлизане от метални съдове.
Стандартизирането на качеството на продуктите се извършва въз основа на допустимата дневна доза замърсители или границата на годишния му прием, като се вземе предвид диетата на населението.
Допустима дневна доза (ДДД) – Това е максималното количество замърсител, което може да влезе в човешкото тяло с цялата храна и вода средно на ден през целия живот и в същото време да не повлияе на здравето на човек и неговото потомство. ADI се установява в единици маса замърсител на kg телесно тегло (mg/kg, ng/kg) или просто в единици маса замърсител (mg, ng), като масата на среден човек се приема за 70 кг. Световната здравна организация (СЗО) е разработила DDI за тежки метали, нитрати и др.
Годишен лимит на дохода (AGL) - това е максималното количество замърсител, което може да влезе в човешкото тяло с цялата храна и вода средно годишно през целия живот и в същото време да не повлияе на здравето на човек и неговото потомство. GWP се установява например за антропогенни радионуклиди.
Разработени са определени ограничаващи показатели (признаци) на вредни вещества, които трябва да се вземат предвид при регулиране на качеството на селскостопанските продукти:
– органолептични, характеризиращи влиянието на веществото върху промените в свойствата на продукта, определени от човешките сетива (вкус, мирис, мирис, цвят, мътност, наличие на пяна и филми и др.);
– токсикологични, характеризиращи токсичността на дадено вещество за хората;
– технологични, характеризиращи способността на веществото да влошава качеството на даден продукт в резултат на определени реакции по време на производството му;
– хигиенни, характеризиращи способността на веществото да влоши полезните свойства на продукта в резултат на определени реакции с полезни вещества, съдържащи се в продукта.
Тестови въпроси.
1. Какъв е принципът на разделното нормиране? Как се използва при оценката на качеството на въздуха и водата?
2. Какви показатели (признаци) за вредност се използват при регулиране на качеството на въздуха, водата, почвата и продуктите? Какво е ограничаващ индикатор (знак) за вредност (LPH)?
3.Какъв е ефектът на сумиране? Как се използва при оценката на качеството на въздуха и водата?
4. Какво е ИЗА, ИЗВ? Как се изчисляват?
5 Какъв е общият показател за замърсяване на почвата с тежки метали? Как се изчислява?
6. Какво е DSD? GWP? Как те влияят на максимално допустимите концентрации на замърсители в храните в различните страни?
Държавно учебно заведение
висше професионално образование
Уляновски държавен технически
университет
Резюме
по темата: “Анализ на методите за оценка на замърсяването на почвата”
Завършено:
Студент 2-ра година
дневно отделение
Уляновск
Въведение
1. Оценка на опасността от замърсяване на почвата
2. Биотестирането като най-подходящ метод за определяне на интегралната токсичност на почвата
3. Биодиагностика на техногенно замърсяване на почвата
Заключение
Въведение
Почвената покривка на Земята е най-важният компонент на биосферата. Именно почвената обвивка определя много от процесите, протичащи в биосферата. Най-важното значение на почвите е натрупването на органична материя, различни химични елементи и енергия. Почвената покривка изпълнява функциите на биологичен абсорбатор, унищожител и неутрализатор на различни замърсители, а също така почвата играе жизненоважна роля в живота на обществото, тъй като е източник на храна, осигурявайки 95-97% от хранителните ресурси на планетата. население. Ако тази връзка на биосферата бъде разрушена, съществуващото функциониране на биосферата ще бъде необратимо нарушено. Изключително важно е да се проучи глобалното биохимично значение на почвената покривка, нейното текущо състояние и промени под въздействието на антропогенни дейности, тъй като ефективната защита на околната среда от опасни химикали е невъзможна без надеждна информация за степента на замърсяване на почвата.
Оценката на способността на почвата да изпълнява функции, които осигуряват стабилността на отделните биоценози и биосферата като цяло, се получава чрез специални методи за изследване на замърсени почви. Нека разгледаме някои от тях.
Методи за оценка на замърсяването на почвата
1. Оценка на опасността от замърсяване на почвата
Преди да разгледаме методите за оценка на замърсяването на почвата, е необходимо да се запознаем с някои показатели и разпоредби, които определят степента на опасност от замърсители, както и оценка на опасността от замърсяване на почвата.
Принципът на нормиране на химикалите в почвата се различава значително от принципите, които са в основата на тяхното нормиране във водни тела, атмосферен въздух и хранителни продукти. Химикалите, навлизащи в почвата, навлизат в човешкото тяло главно чрез среди в контакт с почвата: вода, въздух и растения (в последния случай по биологичната верига почва-човек). Следователно, когато се разпределят химикалите в почвата, се взема предвид не само опасността от почвата в пряк контакт с нея, но и последствията от вторичното замърсяване на средата в контакт с почвата.
Установяването на ПДК на замърсители в почвата е в начален етап, поради което до момента са установени ПДК само за 30 вредни вещества, предимно пестициди.
Поради факта, че вредните вещества попадат в човешкото тяло за хранителни цели, са установени допустими остатъчни количества (RQ) на пестициди в почвата, храните и фуражните продукти (Таблица 1).
Таблица 1„MPC и DOC на някои вещества в почвата“
Резултатите от хигиенните изследвания на замърсените почви позволяват да се оцени степента на опасност от замърсяване с вредни вещества според степента на възможното им въздействие върху системите „почва – растение“, „почва – микроорганизми, биологична активност“, „почва“. - подпочвени води”, “почва – атмосферен въздух” и косвено - върху човешкото здраве. От хигиенна гледна точка опасността от замърсяване на почвата се определя от нивото на възможното му отрицателно въздействие върху контактните среди, хранителните продукти и директно върху човека, както и върху биологичната активност на почвата и нейните процеси на самопречистване.
И именно пределно допустимата концентрация на химикали в почвата е основният критерий за хигиенна оценка на опасността от замърсяване на почвата с вредни вещества.
За да се оцени рискът от замърсяване на почвата, изборът на химикали - индикатори за замърсяване - се извършва, като се вземат предвид:
- специфика на източниците на замърсяване, които определят комплекса от химични елементи, участващи в замърсяването на почвата в изследвания район (табл. 1);
- приоритет на замърсителите в съответствие със списъка на максимално допустимите концентрации на химикали в почвата и техните класове на опасност;
- характер на земеползване.
Ако не е възможно да се вземе предвид целият комплекс от химични вещества, които замърсяват почвата, оценката се извършва въз основа на най-токсичните вещества, тоест тези, принадлежащи към най-високия клас на опасност.
Ако документацията не съдържа класа на опасност на химикалите, които са приоритетни за почвите в района на изследване, техният клас на опасност J може да се определи по следната формула:
където А е атомното тегло на съответния елемент; S - разтворимост на химично съединение във вода, mg/l; M е молекулното тегло на химичното съединение, което съдържа този елемент; а е средно аритметично от шест максимално допустими концентрации на химикали в различни хранителни продукти (месо, риба, плодове, хляб, зеленчуци).
Когато се оценява рискът от замърсяване на почвата от химикали, трябва да се има предвид следното:
- колкото по-високи са действителните нива на контролираните вещества в почвата спрямо ПДК, толкова по-голяма е опасността от замърсяване;
- колкото по-висок е класът на опасност на контролираните вещества, толкова по-голяма е опасността от замърсяване;
- буфериране на почвата, което влияе върху мобилността на химичните елементи, което определя ефекта им върху контактните среди.
Оценката на опасността от замърсяване на почвите в населените места от своя страна се определя от:
- епидемиологичното значение на замърсената с химикали почва;
- ролята на замърсената почва като източник на вторично замърсяване на приземния слой на атмосферния въздух и при прекия му контакт с човека;
- Значението на степента на замърсяване на почвата като показател за замърсяване на въздуха.
Оценката на нивото на замърсяване на почвата като индикатор за неблагоприятно въздействие върху общественото здраве се извършва с помощта на показатели, разработени във връзка с геохимични и геохигиенни изследвания на градската среда. Такива показатели са коефициентът на концентрация на химичното вещество K c и показателят за общо замърсяване Z c, равен на сумата от коефициентите на концентрация на химичните елементи:
където n е броят на елементите, които трябва да се сумират.
Оценката на опасността от замърсяване на почвата от комплекс от метали по показателя Z c, отразяващ диференциацията на замърсяването на градския въздух, както с метали, така и с други най-често срещани съставки (прах, въглероден окис, азотни оксиди), се извършва съгласно скалата за оценка, дадена в таблица 2. Градуациите на скалата за оценка, разработени въз основа на изследване на здравните показатели на населението, живеещо в райони с различни нива на замърсяване на почвата.
Таблица 2.Приблизителна скала за оценка на опасността от замърсяване на почвата въз основа на показателя за общо замърсяване Z с
|
ЗначениеЗс |
Промени в показателите за здравето на населението в горещи точки на замърсяване |
|
|
Приемливо |
Най-ниска степен на заболяване при децата и минимална честота на функционални аномалии |
|
|
Умерено опасен |
Повишаване на нивото на обща заболеваемост |
|
|
Увеличаване на нивото на обща заболеваемост, броя на често боледуващите деца, деца с хронични заболявания, нарушения на функционалното състояние на сърдечно-съдовата система |
||
|
Изключително опасно |
Повишаване нивото на обща заболеваемост сред децата и жените с репродуктивни нарушения (увеличаване на броя на преждевременните раждания и др.). |
2. Биотестирането като най-подходящ метод за определяне на интегралната токсичност на почвата
Максимално допустимата концентрация на токсични вещества (ПДК) във вода, почва и храна понастоящем е основа за мониторинг на вредните вещества в околната среда. Трябва обаче да се отбележи, че превишаването на максимално допустимата концентрация на химични вещества в изследваните подструктури служи само като косвен индикатор за тяхната токсичност. Не винаги е възможно да се установи пряка връзка между съдържанието на даден замърсител в околната среда и неговата годност за живи организми. Почвата може да бъде силно замърсена, но нетоксична или слабо токсична и, обратно, слабо замърсена, но силно токсична. Токсичният ефект на някои компоненти може да бъде неутрализиран или засилен от присъствието на други, така че токсичността на почвата не се определя от токсичността на отделните съединения, съдържащи се в нея. Необходимо е да се оцени интегралната токсичност на почвата, отразяваща влиянието на целия комплекс.
Най-подходящият метод за определяне на интегралната токсичност на почвата е биотестирането. Индикатор за степента на токсичност по време на биотестиране е промяната в избраната тестова функция на биоиндикаторния организъм по време на взаимодействието му с пробата от околната среда. Успешното използване на биотестирането за диагностициране на състоянието на дадена екосистема до голяма степен зависи от правилния избор на тестовия обект.
Като биоиндикатори могат да се използват животни, растения и микроорганизми. Нивото на организация на тестваната биологична система може да варира от предклетъчно (макромолекули) до надорганизмово (общности). Повечето изследователи смятат, че използването на един единствен биологичен параметър за целите на биотестирането е ненадеждно поради различните механизми на реакция на тестовия организъм към различни антропогенни замърсители. Най-пълният анализ на интегралната токсичност се постига чрез използване на набор от биотестове, използващи различни тестови организми, докато се наблюдават техните биологични параметри.
Най-очевидните критерии за избор на тестови организми са лекотата на работа и точността на данните, получени в резултат на тестването. Простотата означава лесното изолиране на тестов организъм от естествени източници, съхраняването му, размножаването му, тестването му за токсичност, обработката му и интерпретирането на получените резултати. Точността в този случай е наличието на недвусмислени, изразени промени в тестовата функция на индикаторния организъм в резултат на излагане на интересуващия ни замърсител.
В някои случаи, за да се оцени токсичността на почвата, е необходимо да се вземат микроорганизми като тестови обекти. Предимствата на микробиологичните изследвания се дължат на следните причини. Поради малкия си размер микробните клетки имат сравнително голяма повърхност на контакт с околната среда, което определя тяхната висока чувствителност към промените, настъпващи в нея. Високите темпове на растеж и размножаване на микроорганизмите позволяват за сравнително кратък период от време да се наблюдава въздействието на всеки неблагоприятен фактор в продължение на десетки и дори стотици поколения. В допълнение, те са компактни и в повечето случаи не изискват значителни материални разходи за поддържане на живота. Използването на микроорганизми за оценка на интегралната токсичност на почвата и създаването на тяхна основа на цялостна система от чувствителни, надеждни и икономични биотестове е обещаваща област на изследване.
Недостатъците на микробиологичните тестове включват доста високата способност на микроорганизмите да образуват резистентни мутантни щамове, което в някои случаи може да доведе до ненадеждни резултати.
Един от най-простите и най-информативни начини за оценка на микроботоксичността на замърсените почви е да се вземе предвид броят на микроорганизмите, който, като правило, доста лесно отразява микробиологичната активност на почвата, скоростта на разлагане на органичната материя и цикъл на минерални елементи. Така например, в случай на замърсяване на почвата с нефт, въз основа на този показател може да се съди не само за степента на замърсяване, но и за потенциала за възстановяване на почвата. Но определянето на общия брой бактерии в този случай като индикатор за токсичност може да се препоръча за силно замърсени почви, тъй като в зависимост от концентрацията си маслото може както да стимулира, така и да потиска развитието на микроорганизми.
В естествените екосистеми микроартроподите, които са почвени безгръбначни, се използват широко за мониторинг на ниво струпване на видове. В райони с интензивно антропогенно натоварване те често остават единствената група, по която може да се съди за степента на въздействие върху почвата. Почвените опашки (колемболи) са много чувствителни към въздействието на органични вещества, така че могат успешно да се използват за определяне на интегралната токсичност на замърсените почви, по-специално процента на оцелелите опашки, продължителността на живота им и поведенческите реакции; тест индикатор.
Описаните по-горе тестове са достъпни и лесни за изпълнение, не изискват сложно лабораторно оборудване и могат да се препоръчват на изследователи с различно ниво на подготовка. Тяхно предимство е и фактът, че се работи с обекти, характерни за почвения хабитат в естествени условия. Набор от тестови обекти от растителни семена, микроорганизми, почвени безгръбначни и ензими могат да се използват изцяло или частично в зависимост от целта на изследването. Ако пробите с почвени пружини и ензимна активност осигуряват добра количествена характеристика на токсичността на почвата при ниска и средна степен на замърсяване, тогава микробиологичните тестове са удобни за описание на състоянието на силно замърсени, силно токсични почви.
3. Биодиагностика на техногенно замърсяване на почвата
Високата чувствителност на почвата към всякакви негативни и положителни влияния позволява използването на биологични индикатори като параметри за биомониторинг.
Биологичната активност е производна на комбинация от абиотични, биотични и антропогенни фактори на почвообразуването. В почвата зоо- и микробиоценозите се комбинират в една система с продуктите на тяхната жизнена дейност - извънклетъчни и вътреклетъчни ензими, както и с абиотичните компоненти на почвата.
Основните разпоредби на предложената методология са следните:
- едновременно изследване на показателите за биологична активност на почвата;
- идентифициране на най-информативни екологични и биологични показатели и възможен интегрален индикатор за екологичното състояние на почвата;
- отчитане на пространствената и времева изменчивост на биологичните свойства на почвата;
- използване на сравнително географски и профилно генетични подходи за оценка на състоянието на почвата.
Изследването на състоянието на деградиралите почви ще бъде най-пълно, ако се установи следното:
- преки показатели за замърсяване с тежки метали и нефтопродукти (брутно съдържание на тежки метали, съдържание на подвижните им форми, съдържание на нефтопродукти, дебелина на замърсения слой);
- показатели за устойчивост на замърсяване с тежки метали и нефтопродукти (капацитет на катионен обмен, степен на насищане с основи, съдържание на хумус, реакция на околната среда);
- Биологични показатели за промени в свойствата на почвата под въздействието на метални замърсители и нефтопродукти (активност на почвените ензими, например инвертаза, каталаза, интензивност на отделяне на въглероден диоксид, способност за разлагане на целулозата, общ брой почвени микроорганизми, структура на микробната ценоза и др. .).
За практически цели определянето на целия набор от показатели е много трудоемко и изисква скъпо оборудване. По-целесъобразно е да се определят показатели, които отразяват обективно нивото и последствията от замърсяването.
Общи модели на промени в свойствата на почвата с увеличаване на съдържанието на замърсители могат да бъдат формулирани само въз основа на експериментални материали. В резултат на дългогодишни изследвания са установени най-информативните показатели за биологична активност на почвата за биодиагностика и биомониторинг. Те включват преди всичко биохимичните показатели, тъй като те по-добре корелират с нивото на замърсяване и имат по-малка вариация в пространството и времето в сравнение с микробиологичните. От изследваните се препоръчва използването на ензимна активност - каталазна активност, която е един от показателите за стабилизиране на почвените условия. Промяната му е свързана със замърсяване и буферна способност на почвата (фиг. 1).
При слабо замърсяване се стимулират редокс процесите.
В проведените изследвания активността на каталазата е била максимална при Zc коефициент на концентрация на замърсители, равен на 2 - 8; при Zc = 32 или повече, тя практически не се проявява.
При Zc коефициент 2 - 8 нивото на замърсяване е приемливо, при 8 - 32 - средно, при 32 - 64 - високо, при Zc > 64 - много високо.
От всички изследвани ензими каталазата е най-чувствителната, така че нейната активност може да се използва като критерий за оценка на възстановяването на почвените функции.
Установено е, че най-информативният показател за екологичното състояние на техногенно замърсените почви е интегралният показател за биологично състояние (ИБС). При изчисляване на IPBS максималната стойност на всеки показател в извадката се приема за 100% и по отношение на нея стойността на същия показател в други извадки се изразява като процент, т.е. относителен показател
B 1 = B / B max ´ 100%,
където B е стойността на показателя в извадката; B max - максимална стойност на показателя.
След това се определя средната стойност на показателя
B av = (B 1 + B 2 + B 3 + ... + B n) / n,
където n е броят на индикаторите.
Интегралният показател за биологична активност се изчислява по формулата
IPBS = (B ср. / B ср. макс.) ´ 100%,
По време на диагностиката стойността на всеки показател в незамърсена почва се приема за 100%.
Интегралният показател за биологичното състояние на почвата за всички нива на замърсяване е в пряка зависимост от съдържанието на тежки метали в нея (фиг. 2).
Препоръчително е да се определи влиянието на степента на замърсяване върху биологичните процеси в почвата чрез отклонението на активността на извънклетъчните биологични процеси от контрола според екотоксикологичните стандарти: 50% е много опасно ниво на влияние.
Различните видове почви с еднакъв характер и степен на замърсяване показват различна устойчивост. За сивата горска почва средното ниво на замърсяване вече е много опасно; в този случай възстановяването на биоценотичните функции е трудно или почти невъзможно. В излужен чернозем 50% намаление на IPBS се получава само при високо ниво на замърсяване.
Резултатите от биомониторинга на техногенно замърсени почви могат да бъдат широко използвани при оценка на въздействието върху околната среда, екологично регулиране на замърсяването на почвата, прогнозиране на екологичните последици от всяка икономическа дейност на дадена територия, извършване на екологични оценки, одит и сертификация на предприятия.
Заключение
Почвите са замърсени с различни вредни химикали, пестициди, отпадъци от селското стопанство, промишленото производство и общинските предприятия. Химичните съединения, постъпващи в почвата, се натрупват и водят до постепенно изменение на химичните и физичните свойства на почвата, намаляват броя на живите организми и влошават нейното плодородие. Поради факта, че почвата е неразделна част от биосферата и играе жизненоважна роля в живота на обществото на цялата планета, е изключително важно да се изследва нейното текущо състояние и промени под въздействието на антропогенната дейност.
По този начин в момента е необходимо да има методи за оценка на замърсяването на почвата, които биха могли да дадат обективна представа за състоянието на почвата, тоест колко способна е тя да изпълнява възложените й функции. Разгледаните методи, като биотестиране и биодиагностика на замърсени почви, отговарят на съвременните изисквания за изследване на замърсени почви.
Биотестирането е най-подходящият метод за определяне на интегралната токсичност на почвите. Той е достъпен и лесен за използване, не изисква сложно лабораторно оборудване и може да се препоръчва на изследователи с различно ниво на подготовка. От своя страна биодиагностиката на техногенното замърсяване на почвата е доста прост метод, който може да даде реална оценка на състоянието на почвите. Това стана възможно след дългогодишни изследвания, когато бяха открити най-информативните показатели, които обективно отразяват нивото и последствията от замърсяването и не изискват скъпо оборудване за определянето им. В днешно време, когато противоречието между икономиката и екологията се изостри, е важно методите за оценка на замърсяването на почвата да могат не само да предоставят обективна картина на състоянието на почвите, но и да бъдат материално достъпни.
Списък на използваната литература
- Буторина М.В., Дроздова Л.Ф., Иванов Н.И. Инженерна екология и управление на околната среда: Учебник. - М.: Логос, 2004. - 520 с.: ил.
- Демина Т. А. Екология, управление на околната среда, опазване на околната среда. - М .: издателство Аспект-прес, 1995 г.
- Доброволски Г.В., Никитин Е.Д. Опазване на почвите като незаменим компонент на биосферата. - М.: Наука, 2001.
- Исмаилов Н. М. Замърсяване с нефт и биологична активност на почвите. - М.: Наука, 1991.
- Коробкин В.И., Переделски Л.В. Екология. - Ростов n/d: издателство "Феникс", 2003. - 576 с.
- Бурлака В. А., Казарин В. Ф. Възстановяване на почвеното плодородие, замърсени с високо минерализирани формационни води // Екология и индустрия на Русия. 2005 г. февруари. - С. 21 - 25.
- Девятова Т. А. Биодиагностика на техногенно замърсяване на почвата // Екология и индустрия на Русия. 2006. януари. - С. 36 - 37.
- Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Ямалетдинова Г.Ф. Диагностични критерии за самопречистване на почвата от нефт // Екология и индустрия на Русия. 2001 г. декември.
- Киреева Н. А., Тарасенко Е. М. Биотест като метод за оценка на замърсяването на почвата с нефт // Екология и индустрия на Русия. 2004 г. февруари. - С. 26 - 29.
- Смирнова Н.В., Шведова А.В. Влияние на оловото и кадмия върху почвената фитотоксичност // Екология и индустрия на Русия. 2005. април. - С. 32 - 35.
Използването на унифицирани методологични подходи ще помогне за получаване на сравними данни при оценката на нивото на замърсяване на почвата и възможните последици от замърсяването, а също така ще позволи да се предвиди качеството на хранителните продукти от растителен произход. Натрупването на фактологичен материал за замърсяването на почвата и косвеното му въздействие върху човека ще даде възможност за последващо подобряване на предложените насоки.
Тези насоки не се прилагат за оценка на замърсяването с пестициди.
1. Общи положения
1.1. От хигиенна гледна точка опасността от замърсяване на почвата с химикали се определя от нивото на възможното му отрицателно въздействие върху контактните среди (вода, въздух), хранителни продукти и косвено върху човека, както и върху биологичната активност на почвата. и неговите процеси на самопречистване.
1.2. Основният критерий за хигиенна оценка на опасността от замърсяване на почвата с вредни вещества е максимално допустимата концентрация (ПДК) на химикали в почвата. MPC е цялостен показател за съдържанието на химични вещества в почвата, който е безвреден за хората, тъй като критериите, използвани при научното им обосноваване, отразяват всички възможни начини за индиректно излагане на замърсителя на контактни среди, биологичната активност на почвата и нейната процеси на самопречистване. В този случай всеки от пътищата на експозиция се оценява количествено с обосновка за допустимото ниво на съдържание на веществото за всеки индикатор за опасност. Най-ниското разумно ниво на съдържание е ограничаващо и се приема за максимално допустима концентрация на веществото, тъй като отразява най-уязвимия път на експозиция на този токсикант.
1.3. За да се оцени опасността от замърсяване на почвата, изборът на химични вещества - индикатори за замърсяване - се извършва, като се вземат предвид:
Специфика на източниците на замърсяване, определящи комплекса от химични елементи, участващи в замърсяването на почвата в изследвания район (Приложение 1);
Приоритет на замърсителите в съответствие със списъка на максимално допустимите концентрации на химикали в почвата (Таблица 2) и класа им на опасност (Приложение 2) (“ПДК на химикали в почвата”, 1979, 1980, 1982, 1985, 1987);
Характерът на земеползването (Приложение 3).
1.3.1. Ако не е възможно да се вземе предвид целият комплекс от химични вещества, които замърсяват почвата, оценката се извършва въз основа на най-токсичните вещества, т.е. принадлежащи към по-висок клас на опасност (Приложение 2).
1.3.2. Ако дадените документи (Приложение 2) не съдържат класа на опасност на химичните вещества, които са приоритетни за почвите на изследваната територия, техният клас на опасност може да се определи чрез индекса на опасност (Приложение 4).
1.4. Вземането на почвени проби, съхранението, транспортирането и подготовката за анализ се извършват в съответствие с GOST 17.4.4.02-84 "Опазване на природата. Почви. Методи за събиране и подготовка на почвени проби за химически, бактериологичен и хелминтологичен анализ."
1.5. Определянето на химични вещества в почвата се извършва по методи, разработени за обосноваване на техните ПДК в почвата и одобрени от Министерството на здравеопазването на СССР, които са публикувани в приложенията към „Пределно допустимите концентрации на химикали в почвата (ПДК)“ (1979 г.). , 1980, 1982, 1985).