Экологическое нормирование качества загрязненных почв

Нормирование качества почвы

Экологическое нормирование качества загрязненных почв

Почва представляет собой слабо динамичную, многофакторную систему, отличается от воды и воздуха наличием различных видов, типов и подтипов, стандартизировать которые возможно только поеле проведения теоретических и практических исследований.

Поэтому почва до начала 70-х годов XX века была единственным элементом биосферы, в котором в нашей стране не нормировалось содержание химических загрязнений. Аналогичное положение существовало и в большинстве стран.

Сегодня содержание химических веществ в почве нормируется в соответствии с национальными стандартами.

В основу теории и практики гигиенического нормирования техногенных химических веществ в почве положен критерий, согласно которому не всякое поступление техногенных химикатов рассматривается как загрязнение, опасное для здоровья человека.

В почве допускается такое содержание техногенных химических веществ, при котором прямой контакт с нею кожи человека или поступления в организм по цепочкам:

Почва —» Растение —> Животное —> Человек;

Почва —» Вода —> Человек;

Почва —» Растение —> Человек,

гарантирует отсутствие отрицательного воздействия на здоровье, не нарушает процессы самоочищения почвы и не влияет на санитарные условия жизни.

Система контроля загрязнения почв промышленными токсикантами предусматривает определение приоритетности контроля их содержания в почве.

Для наиболее изученных токсикантов ранжирование по трем классам опасности произведено (ГОСТ 17.4.1.02—83 «Охрана природы. Почвы.

Классификация химических веществ для контроля загрязнения») и даны рекомендации по использованию степени токсичности веществ при определении приоритетности контроля содержания металлов в почве.

По степени опасности химические вещества подразделяются на три класса (табл. 4.5).

Основным критерием гигиенической оценки опасности загрязнения почвы вредными веществами является предельно допустимая концентрация (ПДК) или ориентировочно допустимая концентрация (ОДК) химических веществ в почве (МУ 2.1.7.730—99).

При обосновании ПДК отражаются все возможные пути опосредованного воздействия загрязнителя на контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения. При этом каждый путь воздействия оценивается количественно с обоснованием допустимого уровня содержания веществ по каждому показателю вредности.

Наименьший из обоснованных уровней содержания является лимитирующим

Таблица 4.5. Классы опасности химических веществ

КлассопасностиВеществаНазвания веществ
1Вещества высокоопасные, оказывающие сильное влияние на пищевую ценность сельскохозяйственной продукцииAs, Cd, Hg, Se, Pb, Zn, F, 3,4-бенз(а)пирсн и некоторые пестициды
2Вещества умеренноопасные, оказывающие умеренное влияние на пищевую ценность сельскохозяйственной продукцииВ, Со, Ni, Mo, Си, Sb, Ст и некоторые пестициды
3Вещества малоопасные, не оказывающие влияние на пищевую щен- ность сельскохозяйственной продукцииВа, V, W, Mn, Sr, ацетофенон и некоторые пестициды

и принимается за ПДК вещества, так как отражает наиболее уязвимый путь воздействия данного токсиканта.

Для оценки опасности загрязнения почв выбор химических веществ — показателей загрязнения проводится с учетом:

  • специфики источников загрязнения, определяющих комплекс химических элементов, участвующих в загрязнении почв изучаемого региона;
  • приоритетности загрязняющих веществ в соответствии со списком ПДК химических веществ в почве и их классом опасности;
  • характера землепользования.

При отсутствии возможности учета всего комплекса химических веществ, загрязняющих почву, оценку осуществляют по наиболее токсичным веществам. Если в приведенных документах отсутствует класс опасности химических веществ, приоритетных для почв обследуемого региона, он может быть определен по индексу опасности.

В случае отсутствия установленных ПДК для отдельных видов токсикантов на практике принято проводить сравнение найденных уровней загрязнения с естественным фоновым уровнем или с кларка- ми.

Обычно под фоновым уровнем подразумевают уровень содержания веществ в почве, который соответствует условиям, исключающим дополнительное попадание данного вещества в почву.

Однако зависимость естественного содержания химических соединений от типа почв, климата, рельефа местности, вида растительности и других факторов в сочетании с масштабностью антропогенного влияния на почвенный покров во многих случаях приводит к невозможности оценки природного фонового уровня тех или иных загрязнителей. В этой связи за фоновый уровень принимается сумма естественного содержания в почве определяемого ингредиента и его техногенных добавок, которые являются следствием глобального переноса загрязнений от источников выбросов в почву.

Большое многообразие почвенных загрязнителей диктует необходимость их ранжирования в зависимости от источников и вида поступления, химических свойств и поведения в педосфере в целях разработки общих методических подходов к исследованию отдельных групп токсикантов. В общем случае при оценке опасности загрязнения почв химическими веществами следует учитывать, что:

1) опасность загрязнения тем больше, чем больше фактические уровни содержания контролируемых веществ в почве (С) превышают ПДК. То есть опасность загрязнения почвы тем выше, чем больше значение коэффициента опасности (К0) превышает единицу:

  • 2) опасность загрязнения тем выше, чем выше класс опасности контролируемых веществ;
  • 3) оценка опасности загрязнения любым токсикантом должна производиться с учетом буферности почвы, влияющей на подвижность химических элементов, что определяет их воздействие на контактирующие среды и доступность растениям.

Чем меньшими буферными свойствами обладает почва, тем большую опасность представляет ее загрязнение химическими веществами.

Следовательно, при одной и той же величине К0 опасность загрязнения будет больше для кислых почв с меньшим содержанием гумуса и более легким механическим составом.

Например, при равных значениях К0 в порядке возрастания опасности почвы могут быть расположены в следующий ряд:

Чернозем —> Суглинистая дерново-подзолистая почва —» Супесчаная дерново-подзолистая почва.

Источник: https://studref.com/365376/ekologiya/normirovanie_kachestva_pochvy

Экологическое нормирование качества загрязненных почв

Экологическое нормирование качества загрязненных почв

Предыдущая234567891011121314151617Следующая

Задачей экологического мониторинга является оценка состояния окружающей средына основе регулярных на­блюдений. «Ценой» при этом являются нормативы качества окружающей среды.

Цель экологического нормирования — сохранение экосистемы, ее структуры и функционирования. Подходы к оценке качества окружающей среды (в том числе почв) разнятся. Одни имеют четкую антропоцентристскуюнаправленность, то есть за «нормальную» принимается сре­да, обеспечивающая требуемое качество жизни человека.

Согласно экосистемнымподходам, «нормальной» следует считать такую экосистему, в которой значимые антропоген­ные нарушения отсутствуют во всех звеньях экосистемы. Это служит гарантией обеспечения сохранения живых организмов и жизни человека.

Санитарно-гигиеническое нормирование состояния почв — яркий пример антропоцентристского подхода, экологическое нормирование — пример экосистемного подхода.

При санитарно-гигиеническом нормировании состоя­ния окружающей среды под «нормой» понимается такое состояние окружающей среды, которое не оказывает от­рицательного влияния на здоровье человека. Санитарно-гигиеническим критерием качества окружающей среды служат предельно допустимые количества (ПДК)химиче­ских веществ в объектах окружающей среды.

ПДК соответ­ствуют максимальному содержанию химического вещества в природных объектах, которое не вызывает негативного (прямого или косвенного) влияния на здоровье человека (включая отдаленные последствия). Гигиена — раздел прак­тической медицины, изучающей влияние внешней среды на здоровье человека.

Санитария — практическая сторона гигиенического направления медицины.

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

Начало определению ПДК химических веществ в нашей стране положено определением ПДК загрязняющих ве­ществ в воздухе рабочих помещений в 1925 году. В 1949 году были определены первые ПДК для атмосферного воздуха, в 1950-м — для воды. К 1971 году перечень контролируемых веществ в воздухе составлял 120 наименований.

В 1989 году были разработаны ПДК более чем для 300 химических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе, и почти 1000 нормативов для вод, используемых с различными целями. Для почв разработаны ПДК по значительно мень­шему числу химических веществ (около 30).

После начала перестройки в РФ определение ПДК химических веществ в природных средах приостановлено.

Практическое определение ПДК химических веществ в почвах и других природных средах проводится в лабо­раторных условиях путем выявления взаимосвязи между состоянием живых организмов и содержанием химических веществ в окружающей их среде (воде, воздухе, пищи). Эксперимент ведется по типу: «доза —эффект», т. е.

про­слеживается изменение состояния опытных растений и животных при меняющемся уровне содержания различ­ных химических веществ в среде. Установлен (Коваль­ский, 1974) общий вид зависимости между состоянием любых организмов (растения, животные) и концентрацией различных веществ в окружающей их среде.

Всегда существует зона оптимального содержания химических веществ в окружающей среде, обеспечивающего наибо­лее благоприятные условия для живых организмов.

При отклонении от этой оптимальной области содержания хи­мических веществ в сторону снижения содержания этих веществ (недостаточность элементов, обеднение ими сре­ды) или в сторону повышения (избыточность элементов, в том числе загрязнение ими среды) всегда наблюдается нарушение и ухудшение состояния организмов, вплоть до их гибели.

Это узкоприкладной подход.

Основным токсикологичес­ким показателем является общий санитарный показатель, в качестве которого используется параметр ЛД 50 — доза химического вещества, которая вызывает гибель 50 % под­опытных животных.

По полулетальной дозе вещества в воздухе, которым дышат животные, в воде и пище, кото­рую они потребляют, определяют допустимое для живых организмов содержание веществ соответственно в воде, воздухе, продуктах питания.

Но с почвой прямые контакты человека несущественны или не имеют места вообще.

Контакт почвы с организ­мом человека происходит опосредованно по цепочкам: почва растение человек; почва растение — живот­ное — человек; почва воздух — человек; почва вода — че­ловек.

Определение ПДК химических веществ в почвах фактически сводится к экспериментальному определению способности этих веществ поддерживать допустимую для живых организмов концентрацию веществ в контактиру­ющих с почвой воде, воздухе, растениях.

Именно поэтому ПАК химических веществ для почв устанавливается не только по общесанитарному показателю, как это принято для других природных сред, а еще и по трем другим показателям: транслокационному, миграционному водному и миграционному воздушному (таблица 19).

Таблица 19- Предельно допустимые концентрации химических элементов в почвах (мг/кг)

Эле­мент Кларк почв (Вино­градов, 1962) ПДК Показатель вредности
общесанитар­ный транслокацион­ный мигра­ционный водный мигра­ционный воздуш­ный
Общее содержание
Мп
V
РЬ
HG 0,01 2,1 5,0 2,1 2,5
Подвижные соединения
F
Си 3,5
Ni
Zn
Со
Сг

Транслокационный показатель определяют по способ­ности почв обеспечивать содержание химических веществ на допустимом уровне в растениях (тест культурами служат редис, салат, горох, фасоль, капуста и др.).

Соответственно миграционный водный и миграционный воздушный — по способности обеспечивать содержание этих веществ в воде и в воздухе не выше ПДК.

(В качестве объекта лабораторного исследования использовали образец верхнего горизонта дерново-подзолистой почвы.

Норматив для почв устанавливается по наименьшему из всех экспериментально найденных показателей.

Напри­мер, для общего содержания ванадия в почве установлен уровень ПДК, равный 150 мг/кг, в то время как этому уровню соответствует только общесанитарный показатель, а водный миграционный равен 350 мг/кг почвы.

ПДК содер­жания подвижных соединений цинка в почве измеряется 23 мг/кг, этот уровень установлен по общесанитарному показателю, при этом миграционный водный показатель равен 200 мг/кг.

Уровни ПДК, установленные по разным показателям, отражают как токсичность химических веществ, так и до­минирующий механизм их рас-пространения в природных средах. Например, для бенз(а)пирена и ртути ли-митирую­щим показателем является общесанитарный, для мышья­ка — транс-локационный, для хлористого калия — водный, для сероводорода — воздуш-ный (табл. 20).

Таблица 20 — ПДК химических веществ в почвах (мг/кг) и их лимитирующие показатели

Вещество ПДК (общее содержание) Лимитирующий показатель
Бенз(а)пирен 0,02 Общесанитарный
Ксилол 0,3 Транслокационный
Ртуть 2,1 Транслокационный
Свинец Общесанитарный
Сероводород 0,4 Воздушный миграционный
Формальдегид 7,0 Воздушный миграционный
Стирол 0,1 Воздушный миграционный

Однако санитарногигиенические нормативы качества почв не лишенынедостатков; основной состоит в том, что условия модельного эксперимента определения ПДК и ес­тественные условия разнятся довольно существенно.

Назовем некоторые из них. 1. Существует неопреде­ленность в определении понятия ПДК химических веществ для почв. Она характеризует ПДК как ту концентрацию вещества в почве, которая безопасна для живых организмов. Нокритерии отрицательного влияния на них химических веществ не определены. 2. Не учтено время воздействия поллютанта.

Эксперимент по определению ПДК длится, как правило, не более года, но этого срока недостаточно для того, чтобы оценить отдаленные последствия влияния химических веществ на живые организмы. Чем более долгим был контакт вещества с организмом, тем ниже будет отклик организма. 3.

При установлении ПДК моделируется действие на живые организмы, как правило, одного фактора, в крайнем случае двух или трех. Но в реальных условиях организм подвергается комплексному воздействию ряда факторов, совместное действие которых во внимание не принимается. 4. Выводы, полученные на основании опы­тов с животными, переносятся без полного основания на человека.

Но низшие животные (особенно крысы, мыши) более устойчивы к факторам внешней среды, чем люди. Перенесение результатов, полученных на таких животных, на человека недостаточно обоснованно и неадекватно. 5. Как правило, не учитываются генетические последствия, возможность сохранения нарушений в живых организмах ПОД влиянием химических веществ.

Не учитываются инди­видуальная, наследственная и видовая чувствительность организмов, их адаптационные возможности, биологиче­ские ритмы. 6. ПДК для почв несут в себе все погрешности определения ПДК для других природных сред. Например, при разработке ПДК для вод учитывается влияние только истинно растворимой фракции этих веществ, а не всех возможных форм их нахождения (взвеси, коллоиды). 7.

Не учтено, что многие поллютанты, например, тяжелые металлы, пестициды, обладают кумулятивным эффектом. Не учитывается способность химических веществ концентрироваться в трофической цепи. Химические вещества Концентрируются в организме человека в большей мере, чем в организме животных, а те, в свою очередь, в боль­шей мере, чем в растениях.

А это значит, что в тех случаях, когда уровни ПДК химических веществ в низших звеньях трофической цепочки не достигнуты, не исключается возможность их накопления на более высоких уровнях (и соответственно превышение ПДК). 8. Не учитывается возможность трансформации химических веществ, их накопления на различных биогеохимических барьерах. 9. Не учитывается взаимодействие химических веществ.

При различных видах взаимовоздействия (аддитивность, антагонизм, синергизм) возможно образование структур более опасных, чем исходные соединения. 10. He.

оцени­вается в полной мере, качество природных сред в целом, например, при разработке нормативов для воды учитыва­ется воздействие любого вещества на воду, используемую в определенных целях (питьевых, рыбохозяйственных, тех­нических, рекреационных), но не рассматривается влияние этих веществ на воду как целостную природную систему, как природный ресурс. 11. Не учитываются свойства почвы.

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

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

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

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

В основу группировки почв по устойчивости к тяжелым металлам в первую очередь положены кислотно-щелочные условия, господствующие в тех или иных почвах.

Для груп­пировки почв было принято во внимание распространение основных геохимических ассоциаций почв на территории России.

Наибольшую площадь распространения имеют геохимические ассоциации почв с кислой и нейтральной реакцией среды с подразделением на две группы:

— почвы с очень кислой и кислой реакцией (рН водной вытяжки 1000 Недопустимый 0,9-1 Кризисная

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

Экосистемное нормирование. В настоящее время в подходах к нормированию со­держания химических элементов в почвах все большее распространение получает экосистемная направленность.

Начало экосистемному нормированию положено работа­ми по экологической экспертизе, основной задачей которой была оценка конкретного вида техногенного воздействия на состояние окружающей среды в конкретном регионе.

Современная концепция экологического нормирования опирается на экосистемный подход. В этой концепции нет места представлениям о предельно допустимых количествах, о пороговости в изменении состояния организмов. В эко­системе порогов нет.

Рассматривается беспороговая модель.

Главным является тезис о том, что нормальным состояние экосистемы может быть только при сохранении целостности экосистемы, при обеспеченности сохранности биогеохими­ческих циклов всех химических элементов в экосистеме.

Экосистема — это сложноорганизованная система, которую можно представить как сочетание плотно упа­кованных экологических ниш. При поражении одних организмов, при снижений активности их, деятельности освободившиеся ниши заполняются более толерантными видами. Это ведет к сглаживанию эффекта воздействия, к снятию порогов.

Экосистемное нормирование не допускает не только патологических, но и предпатологических изменений. Цель экосистемного нормирования состоит в том, чтобы сохра­нить природу в таком состоянии, когда все живые организ­мы «имеют равное право на существование. Такой подход обеспечит сохранение и человека (популяции, индивидуума) как компонента экосистемы.

Человек отличается от других организмов, в частности, тем, что является конечным консументом в большинстве трофических цепей.

Задача состоит в том, чтобы проверить, сохраняется ли уровень содержания этого вещества при любом антропогенном воздействии на экосистемы в пределах флуктуации его содержания в естест­венных природных условиях или выходит за эти пределы.

Теория экосистемного нормирования последовательна, но методы ее окончательно не разработаны. Не разрабо­таны понятия о существенных и несущественных изме­нениях в экосистеме. Некоторые из предложений только обсуждаются..

Для выявления максимально допустимого воздействия на экосистему нужно прежде всего среди всех воздействий выявить то, которое оказывает наиболее сильное негативное (действие на экосистему.

Таким воздействием, как правило, является химическое загрязнение.

Требуется учитывать все силы в экосистеме, которые способны компенсировать внешнее техногенное воздей­ствие на нее. При оценке его влияния применяется принцип «слабого звена». Он основан на представлениях о лими­тирующих факторах в сложной системе.

Следует уделить внимание тому виду воздействия, которое может лимити­ровать развитие экосистемы. Это значит, что нагрузки, допустимые для самого уязвимого компонента экосистемы, принимаются как допустимые для системы в целом.

Но эко­логические нормативы должны быть дифференцированы, что достигается региональным или бассейновым подходом при получении его показателей.

При экосистемном подходе нужно принимать во внимание не только токсическое действие химического вещества.

Следует оценивать и другие возможные виды нарушения экосистемы, такие как сокращение видового разнообразия, изменение отдельных групп биоты, выпадение из эко­системы видов — доминантов, изменение величины про­дуктивности, упрощение трофической цепи, уменьшение ассимиляционной емкости экосистемы и ее способности к самоочищению, разрушение экосистемы.

Под ассимиляционной емкостью понимается количество поллютанта, которое система способна воспринять (ассимилировать) без нарушения закономерностей ее функцио­нирования.

При ее расчете принимаются во внимание все потоки вещества: его поступление из разных источников, вынос за пределы системы, сорбция почвенными компо­нентами, перевод в нерастворимые формы, биотическая и абиотическая деструкция и др.

Допускается использо­вание как расчетных, так и экспериментальных (в том числе лабораторных) данных, экстраполяция и интерпо­ляция результатов, полученных для близких по структуре и функционированию экосистем. Важно включение не только биогенных, но и абиогенных показателей (например, гидрохимических).

Выбор показателей, контроль которых проводится при экосистемном нормировании, зависит от того, на каком уровне организации экосистемы оцениваются изменения.

Например, предлагается в качестве критериев экологи­ческого состояния экосистемы использовать показатели сохранности вертикальной и горизонтальной структуры фи­тоценоза, показатели завершенности круговорота веществ (конечным результатом чего является плодородие почв).

В качестве показателя сохранности экосистемы можно использовать баланс гумуса в почве.

При этом предлага­ется считать нагрузки на экосистемы допустимыми, если в почве поддерживается положительный баланс гумуса, что свидетельствует о выполнении почвами их функций в биосфере.

Есть предложение признаком нарушения в сохранности и целостности экосистемы считать накоп­ление в зоне техногенного воздействия на биогеоценоз неразложившейся подстилки, что может свидетельствовать о незавершенности круговорота углерода.

Предыдущая234567891011121314151617Следующая .

Источник: https://mylektsii.ru/11-21053.html

5.5. Экологическое нормирование качества загрязненных почв

Экологическое нормирование качества загрязненных почв

Задачейэкологического мониторинга являетсяоценка состояния окружающей среды наоснове регулярных наблюдений. «Ценой»при этом являются нормативы качестваокружающей среды. Различают два основныхподхода к оценке качества среды (в томчисле и почв).

При антропоцентрическомподходе«нормальной»считается среда (почва), обеспечивающаятребуемое качество жизни человека.Примером антропоцентрического подходаявляется санитарно-гигиеническоенормирование.

При экосистемномподходе«нормальной» считается экосистема, вовсех звеньях которой отсутствуютзначимые антропогенные нарушения.Экосистемный подход служит гарантиейсохранения как живых организмов, так ичеловека.

Санитарно-гигиеническимкритерием качества окружающей средыслужат предельнодопустимые количества (ПДК)химических веществ в изучаемых объектах.ПДК соответствуют максимальномусодержанию химического вещества вприродных объектах, которое не вызываетнегативного (прямого или косвенного)влияния на здоровье человека.

ВпервыеПДК стали определять в воздухе рабочихпомещений (1925 г.); к 1989 г. были разработаныПДК более 300 веществ, содержащихся ватмосферном воздухе, и почти 1000 ПДКвеществ для воды.

Для почв к этому моментубыло разработано ПДК около 30 веществ,это отставание в количестве нормативовдля химических веществ в почвах связанос неоднородностью почвенного покроваи почвенных свойств, существенно влияющихна растворимость, реакционную способностьи подвижность веществ в почве. Прямыеконтакты человека с почвой несущественныили вообще отсутствуют.

Человекконтактирует с почвой опосредованночерез другие среды или живые организмыв следующих вариантах: почва-растение-человек;почва-растение-животное-человек;почва-воздух-человек, почва-вода-человек.

Определение ПДК химических веществ впочвах фактически сводится кэкспериментальному определениюспособности этих веществ поддерживатьдопустимую для живых организмовконцентрацию веществ в воде, воздухе ирастениях, контактирующих с почвой.Поэтому ПДК веществ для почв устанавливаетсяне только по общесанитарному показателю(как это принято для воздуха и воды), аеще и по транслокационному,миграционномуводному и миграционному воздушномупоказателям.

Общийсанитарный показатель определяютна основе полулетальной дозы ЛД 50 (дозахимического вещества, вызывающая гибель50 % подопытных животных).

Транслокационныйпоказательопределяют по способности почвобеспечивать содержание химическихвеществ на допустимом уровне в растениях.

Миграционныйводный показатель определяютпо способности обеспечивать безопасное(не выше ПДК) содержание загрязняющихвеществ в воде.

Миграционныйвоздушный показатель определяютпо способности обеспечивать безопасное(не выше ПДК) содержание загрязняющихвеществ в воздухе.Нормативдля почв устанавливается по наименьшемуиз всех экспериментально найденныхпоказателей. Уровни ПДК, установленныепо разным показателям, отражают кактоксичность химических веществ, так идоминирующий механизм их распространенияв природных средах.

Система нормированияна основе ПДК имеет ряд недостатков,вот основные из них:

-условия модельного эксперимента, вкоторых идет их лабораторное определение,существенно отличаются от природных;

-выводы о воздействии ПДК веществ налабораторные объекты (животные, растения)переносятся без полного основания начеловека, что недостаточно обоснованно;

-при установлении ПДК моделируетсядействие одного фактора (в крайнемслучае, не более двух – трех), в реальныхусловиях организм подвергаетсякомплексному воздействию ряда факторов,которые не учитываются;

-не учитывается взаимодействие химическихвеществ, при разных видах взаимодействия(антагонизм, синергизм, аддитивность)могут образовываться вещества болееопасные, чем исходные;

-не учитывается возможность кумулятивногоэффекта веществ;

-не учитываются свойства почв, сильноразличающиеся в разных регионах страны.

Внастоящее время для преодолениянесовершенств в системе экологическогонормирования предлагаются различныеподходы.

Одним из них является разработкаориентировочныхдопустимых концентраций(ОДК) химических элементов для почв,различающихся по важнейшим свойствам(кислотности и гранулометрическомусоставу).

ОДК разрабатывали на основеобобщения имеющихся сведений о взаимосвязимежду уровнем нагрузки на почвы исостоянием почв и сопредельных сред.

Воснову группировки почв по устойчивостиих к тяжелым металлам положеныкислотно-щелочные условия, преобладающиев тех или иных почвах. Для группировкипочв было принято во вниманиераспространение основных геохимическихассоциаций почв на территории России.

Наибольшую площадь распространенияимеют геохимические ассоциации почв скислой и нейтральной реакцией среды,которые можно разделить на две группы:почвы с очень кислой и кислой реакциейсреды (рН водной вытяжки < 5); почвы сослабокислой и нейтральной средой (рН5–7).

В эти две ассоциации, занимающие60–70 % площади России, войдут практическивсе подзолистые, дерново-подзолистые,серые лесные и часть черноземов.

Важенучет гранулометрического состава почв,особенно для первой группы, в которойвыделили подгруппу песчаных и супесчаныхпочв (наименее устойчивых к загрязнению)и подгруппу суглинистых и глинистых(более устойчивых). Уровни ОДК для одногои того же элемента для почв с разнымисвойствами различаются в 4–5 раз.

Медико-географическийподход лежит в основе биогеохимическогонормирования.Этот вид нормирования основан на натурныхнаблюдениях в биогеохимическихпровинциях,где самой природой созданы условияизбытка или недостатка тех или иныххимических элементов.

Результатырегулярных наблюдений за состояниемживых организмов и здоровьем людей натаких территориях позволяют установитьих связь с содержанием элементов вприродных средах. Ценность этого подходав опоре на фактический, а не экспериментальныйматериал.

Результатом исследованийстало разделение нашей страны набиогеохимические зоны: таежно-леснуюнечерноземную, лесостепную и степнуючерноземную, сухостепную, полупустыннуюи пустынную, горную. Каждая из зонмозаична, в ней могут быть выделеныбиогеохимические провинции с различнымуровнем содержания химических веществв природных средах.

Для выделенныхпровинций проведен анализ экологическихпараметров, определены те концентрациихимических элементов в почвах, водах,растениях, выше или ниже которыхнарушаются обменные процессы в живыхорганизмах. На основе биогеохимическогорайонирования В. В. Ковальским установленыпороговые концентрации ряда химическихэлементов в почве.

Нормированиесостояния загрязненных почв можетпроводиться и на основании концепцииэкологического риска.Риск от химического загрязнения – этонежелательные для человека и почвпоследствия антропогенной деятельности,которые могут произойти с определеннойдолей вероятности.

Оценка экологическогориска для определенного ландшафтавследствие загрязнения почв химическимивеществами проводится на основе сведенийо реальной нагрузке загрязняющих веществна почвы (общей и критической, выраженнойв т/га), их миграции в ландшафте и учетеустойчивости почв к загрязнению.

Приэтом принимаются во внимание следующиефакторы, характеризующие ландшафт: типпочв, гранулометрический состав,положение в рельефе, водный режим, типрастительности, почвообразующие породы.Негативный эффект влияния повышеннойнагрузки на почвы оценивается по реакциичувствительных живых организмов, чащевсего – микроорганизмов.

Ориентировочныйпоказатель экологического риска можнонайти как отношение общей химическойнагрузки на почвенный покров к критическойнагрузке этих веществ на эту же территорию.Уровни показателя экологического рисказагрязнения почв измеряются величинами,превышающими единицу, колеблются вшироких пределах (от 1 до 1000) и могут бытьклассифицированы.

Нормирование наоснове концепции экологического рискаимеет прямой выход в практику, так какпозволяет учитывать опасность загрязненияпочвы при расчете кадастровой стоимости(чем выше риск загрязнения почвы, темниже ее стоимость).

Впоследнее время в подходах к нормированиюсодержания химических элементов впочвах все большее распространениеполучает экосистемноенормирование.Концепция экологического нормированияопирается на экосистемный подход.

Главным в данном подходе является тезисо том, что нормальным состояние экосистемыможет быть только при сохраненииее целостности,при обеспечении сохранности биогеохимическихциклов всех химических элементов вэкосистеме.

Цель экосистемногонормирования состоит в том, чтобысохранить природу в таком состоянии,когда все живые организмы имеют равноеправо на существование. Такой подходобеспечит и сохранение человека(популяции, индивидуума) как компонентаэкосистемы.

Отличие человека отбольшинства других организмов в том,что он является конечным концументомв большинстве трофических цепей. Задачасостоит в том, чтобы проверить, сохраняетсяли уровень содержания того или иноговещества в экосистеме при любомантропогенном воздействии в пределахфлуктуации его содержания в природныхусловиях или выходит за его пределы.

Теорияэкосистемного нормирования последовательна,но подходы и методы ее окончательно неразработаны и находятся в стадиистановления. Так, не разработаны понятияо существенных и несущественныхизменениях в экосистеме.

Требуетсяучитывать все силы в экосистеме, которыеспособны компенсировать внешнеетехногенное воздействие на нее. Приоценке этого влияния применяется принцип«слабого звена»: следует уделить вниманиетому виду воздействия, которое можетлимитировать развитие экосистемы.

Этозначит, что нагрузки, допустимые длясамогоуязвимогокомпонента экосистемы, принимаются какдопустимые длясистемы в целом.

Приэкосистемном подходе нужно приниматьво внимание не только токсическоедействие химического вещества.

Следуетоценивать и другие возможные видынарушений экосистемы, такие как сокращениевидового разнообразия, изменениеотдельных групп биоты, выпадение изсистемы видов – доминантов, изменениевеличины продуктивности, упрощениетрофической цепи, уменьшение ассимиляционнойемкости экосистемы и ее способности ксамоочищению, разрушение экосистемы.

Выборпоказателей при экосистемном нормированиизависит от того, на каком уровнеорганизации экосистемы оцениваютсяизменения.

Например, предлагается вкачестве критериев экологическогосостояния экосистемы использоватьпоказатели сохранности вертикальнойи горизонтальной структуры фитоценоза,показатели завершенности круговоротавеществ (конечным результатом данногопроцесса является плодородие), балансгумуса в почве.

Если в почве поддерживаетсяположительный запас гумуса (отсутствуютпотери гумуса в многолетних циклах), топредлагается считать нагрузки наэкосистемы допустимыми. Признакомнарушения в сохранности экосистемпредлагается считать накопление в зонетехногенного воздействия неразложившейсяподстилки, что может свидетельствоватьо незавершенности круговорота углерода.

Контрольныевопросы по курсу экологическогопочвоведения

1.Предмет и задачи экологическогопочвоведения.

2.История возникновения и развитияпочвенного покрова Земли (криптозой,фанерозой).

3.Становление и сущность учения обэкологических функциях почв – глобальныхи биоценотических.

4.Глобальные экологические функции почв:почва и литосфера.

5.Глобальные экологические функции почв:почва и гидросфера.

6.Глобальные экологические функции почв:почва и атмосфера.

7.Биоценотические функции почв, связанныес ее физическими свойствами.

8.Биоценотические функции почв, связанныес ее физико-химическими свойствами.

9.Биоценотические функции почв, связанныес ее химическими свойствами.

10.Информационные функции почв.

11.Целостные биоценотические функциипочв.

12.Циклические и трендовые измененияпочвенных свойств. Почвообразующиепороды как фактор изменчивости почвенныхсвойств.

13.Сезонные изменения климата как примерциклических явлений и их влияние напочвенные свойства.

14.Влияние растительности и рельефа напочвенные свойства.

15.Естественная и антропогенная динамикаморфологических почвенных свойств:мощности горизонтов и профиля в целом,цвета, новообразований, включений.

16.Естественная и антропогенная динамикафизических свойств почвы (гранулометрическогосостава, агрегированности, плотности);влияние их динамики на почвенную биоту.

17.Основные водно-физические свойствапочв и их изменение под влияниемдеятельности человека.

18.Доступность почвенной влаги для растений.

19.Доступность почвенной влаги длямикроорганизмов и водорослей.

20.Естественная динамика химическихсвойств почв: химического состава,поглотительной способности, pH,Eh.

21.Изменение химических свойств почвы подвлиянием кислотных выпадений, нарушениекислотно-щелочного баланса почвы какфактор деградации химических свойствпочвы .

22.Деградация химических свойств почвыпод влиянием тяжелых металлов, пестицидов,радионуклидов.

23.Типы почвенно-геохимических барьеров.Поведение тяжелых металлов на различныхпочвенно-геохимических барьерах.

24.Дегумификация и потеря почвами элементовпитания – основная причина деградациихимических свойств почв агроценозов.

25.Деградация почвенных свойств подвлиянием нефти, нефтепродуктов и другихорганических загрязнителей.

26.Деградация микробиологических свойствпочвы.

27.Почвенный экологический мониторинг:определение, виды, объекты, показатели.

28.Показатели состояния почв при ихмониторинге – биохимические ипедохимические.

29.Выбор тестовых участков при контролесостояния загрязненных почв.

30.Основные подходы к экологическомунормированию качества почв и используемыекритерии.

Источник: https://studfile.net/preview/2164647/page:25/

Scicenter1
Добавить комментарий