5. Показатели экологического состояния почв, подлежащие контролю при мониторинге

Наиболее важным вопросом является выбор показателей мониторинга почв, периодичности наблюдений и методов измерения. Перечень показателей должен быть оптимальным, обеспечивающим реальность исполнения и не вызывающем потери информации. Система показателей должна включать обязательные для всех видов почв и специфичные для почв одного или нескольких типов параметры, а также показатели, обусловленные природой загрязняющих веществ. Выбираемые для мониторинга показатели должны быть по возможности просты, а методы доступны, в том числе для сравнительно небольших лабораторий, не располагающих дорогостоящим оборудованием. Кроме того, необходимо отметить, если при контроле воздуха или вод основное внимание обращается на вредные и токсичные примеси, то при почвенном мониторинге приходится контролировать многие параметры, характеризующие систему в целом, выявлять признаки, указывающие на возникновение неблагоприятных тенденций или снижение почвенного плодородия.

Обязателен контроль показателей подвижности загрязняющих веществ, т. к. именно они характеризуют способность загрязняющих веществ переходить в сопредельные среды: в растения, в почвенные и грунтовые воды. Но чаще запас подвижных соединений неорганических загрязняющих веществ определяют в составе вытяжек разбавленных кислот, щелочей, солей, экстрагирующее действие которых может быть усилено присутствием комплексообразователей. Широким распространением пользуется, например, вытяжка ацетатно-аммонийного буферного раствора. Результаты диагностики состояния загрязняющих веществ с помощью этих показателей свидетельствуют об их информативности. Многочисленные данные показывают, что при загрязнении различных ландшафтов общее содержание металлов и содержание их подвижных соединений в почвах повышается на порядки. Существенно увеличивается доля подвижных соединений металлов от общего содержания их в почве.

Во многих случаях заменить трудоемкое определение валового содержания и подвижных форм соединений тяжелых металлов, на определение легко контролируемых показателей рН, Eh, ЕКО, содержания органического вещества помогают представления о взаимосвязи процессов и их количественная оценка на основе термодинамических принципов химического равновесия.

Показатели почвенно-экологического мониторинга подразделяют на:

1. Показатели ранней диагностики негативных изменений свойств почв, позволяют обнаружить и остановить неблагоприятные процессы на начальных стадиях их развития.

Это, прежде всего, показатели биологической активности почв - численность и видовой состав микроорганизмов и беспозвоночных животных, их биомасса, ферментативная активность почв, интенсивность выделения углекислого газа почвой, активность азотфиксации и денитрификации, нитрификационная способность почв.

Их использование при мониторинге промышленного загрязнения почв позволяет обнаружить тенденции и скорость происходящих в почве изменений, судить о степени опасности поллютантов. Однако неблагоприятные эффекты не являются строго специфичными, одинаковая реакция может вызываться разными факторами. Интегральный характер этих показателей, их высокое природное варьирование и сезонная динамика, неоднозначность реакций и большая приспособленность живых организмов к воздействию токсикантов делают необходимым одновременные прямые определения других свойств почв для указания причин неблагополучия.

В качестве этих диагностических свойств целесообразно использование характеристик кислотно-основного, ионно-солевого, окислительно-восстановительного режимов почв. Анализу могут подвергаться почвенные растворы, лизиметрические воды, водные вытяжки, в которых определяются рН и активность других ионов, содержание азота, фосфора, серы, кальция, магния, тяжелых металлов, органического вещества. Частота измерения - несколько раз за сезон.

2. Показатели средней устойчивости, характеризующие краткосрочные изменения свойств почв и обеспечивающие текущий контроль за её состоянием. С этой целью целесообразно использовать катионно-обменные свойства почв, содержание доступных для растений форм элементов питания, кислоторастворимых форм соединений кальция, магния, железа и алюминия, подвижных форм соединений тяжелых металлов, скорость деструкционных процессов, мощность и запасы подстилки, фракционный состав гумуса. Измерения должны проводиться через 2-5 лет.

3. Показатели долгосрочной диагностики нарушений почвообразования при промышленном загрязнении. Это валовой состав почв, включая содержание тяжелых металлов, состав почвенных минералов, содержание и запасы гумуса, морфологические и физические свойства почв (плотность, структурное состояние, водопроницаемость, гранулометрический состав), то есть фундаментальные свойства почв. Оценка их необходима как точка отсчета, как исходная характеристика почв на предварительном этапе мониторинга. Эти свойства формируются в результате относительно длительных однонаправленных процессов и поэтому требуют измерений через 10 лет и более.

Рассмотрим конкретные важнейшие показатели почвенного мониторинга:

Кислотно-основные свойства.

Важнейший и, как правило, достаточный для характеристики почв показатель - это значение рН в водных и солевых вытяжках. Значение рН свидетельствует только о степени кислотности или щелочности почв, но из-за довольно высокой буферности почв оно не позволяет количественно оценить кислотность или щелочность. Возможны случаи, когда содержание кислотных компонентов в почве нарастает, но рН практически не изменяется. Тогда кроме рН целесообразно определять так называемую потенциальную кислотность, которую находят путем титрования щелочью вытяжки из почвы, что в известной мере позволяет судить об уровне потенциальной кислотности почвы.

Емкость катионного обмена (ЕКО).

Является важной почвенной характеристикой. Она складывается из поглотительной способности гумусовых веществ, минеральных частиц почвы, а также входящих в ее состав микроорганизмов. Величина ЕКО почвы коррелирует с содержанием в ней гумуса, гранулометрическим и минералогическим составом, величиной рН. Таким образом, емкость катионного обмена - интегральная почвенная характеристика, по которой можно оценивать степень устойчивости почв, в том числе, и к антропогенному воздействию.

Динамика содержания гумуса.

Контроль за содержанием гумуса входит в число первоочередных задач, поскольку изменение количества органического вещества в почве не только прямо связано с изменениями практически всех свойств почв и их плодородия, но отражает влияние внешних негативных процессов, вызывающих деградацию почв.

Для контроля за качественной характеристикой почвенного гумуса целесообразно определять содержание водорастворимых органических веществ, формирующих в значительной мере запас лабильных элементов питания и являющихся показателем доступности гумусовых веществ микроорганизмам.

Вторичное засоление почв.

Вторичное, точнее, антропогенное засоление почв проявляется при недостаточно научно обоснованном орошении, строительстве каналов и водохранилищ, при развеивании солевых аккумуляций и др. Химически Оно проявляется в увеличении содержания в почвах и почвенных растворах легкорастворимых солей - NaCl, Na2SO4, MgCl2, MgSO4 и др. Наиболее простой и быстрый метод обнаружения засоления основан на измерении электрической проводимости. Применяют определение электрической проводимости почвенных суспензий, паст насыщения, водных вытяжек, почвенных растворов и непосредственно почв. Быстро и достаточно точно можно контролировать этот процесс, определяя удельную электрическую проводимость водных суспензий с помощью специальных солемеров.

Осолонцевание почв.

Химическим признаком осолонцевания обычно служит увеличение содержания в почвах обменного натрия.

Угнетение почвенной биоты.

Этот важный показатель, пригодный, в том числе и для ранней диагностики негативных процессов в почве, находят, как правило, по косвенным признакам. Сравнительно простой прием, позволяющий оценить суммарную активность почвенных организмов, разлагающих органическое вещество и выделяющих диоксид углерода, состоит в определении так называемого дыхания почвы, или эмиссии почвой СО2. В полевых условиях на поверхности почвы устанавливают специальные камеры, которые улавливают выделяющийся СО2, например, путем его поглощения раствором щелочи; затем количество поглощенного СО2 можно измерить титрованием.

Фитотоксичность почв.

Необходимость определения этого показателя особенно часто возникает при мониторинге химически загрязненных почв или при оценке возможности использования в качестве мелиорантов или удобрений различного рода отходов: осадков сточных вод, различного рода компостов, гидролизного лигнина.

Для выяснения относительной фитотоксичности используют метод рулонной культуры, выращивая проростки тест-растений на рулоне фильтровальной бумаги из семян, замоченных в растворе в различными концентрациями тяжелых металлов.

Загрязнение почв нефтепродуктами.

При контроле загрязнения почв нефтепродуктами решаются обычно три основные задачи:

1) определяются масштабы (площади загрязнения);

2) оценивается степень загрязнения;

3) выявляется наличие токсичных и канцерогенных соединений.

Первые две задачи могут решаться дистанционными методами, к которым относится аэрокосмическое измерение спектральной отражательной способности почв. По измеренным величинам спектральных коэффициентов яркости (СКЯ) удается обнаружить территории, загрязненные нефтью, а по уровням изменения окраски почв - примерно степень загрязнения.

При мониторинге почв, загрязненных углеводородами, особое внимание уделяется определению полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) люминесцентными и газохроматическими методами.

Загрязнение почв тяжелыми металлами.

Любые элементы находятся в почве в форме различных соединений, только часть которых доступна растениям. Но эти соединения могут трансформироваться и переходить из одних форм в другие.

Поэтому для целей мониторинга выбирают в известной мере условно две или три важнейших группы. Обычно определяют общее (валовое) содержание элементов, лабильные (подвижные) формы их соединений, иногда отдельно определяют обменные формы и водорастворимые соединения.

Необходимые при комплексном мониторинге почв свойства почв:

- Степень загрязнения

- Общее содержание загрязняющих веществ, мг/кг

- Физико-химические: рН, Гидролитическая кислотность, мг*экв/100 г, Окислительно-восстановительный потенциал, Титруемая щелочность, мг*экв/100 г, Содержание карбонатов (бикарбонатов), Содержание окисленных и восстановленных элементов с переменой валентностью

- Общие: Сумма поглощенных оснований, мг*экв/100 г, Микроагрегатный и механический состав, Удельная электропроводность, мВ, Емкость катионного обмена мг*экв/100 г, Степень засоления, %, Сухой остаток, %, Степень эродированности, %

- Миграционные: Содержание экстрагируемых форм химических элементов, мг/л, Подвижность органо-минеральных компонентов, мг/л, Буферность к загрязнению и изменению свойств, Устойчивость гумуса, Устойчивость ППК, Устойчивость кислотно-основных свойств, Устойчивость ферментативной активности, Обобщенный показатель реакции почвы на загрязнение

- Агрохимические: Общее содержание гумуса, %, Общее содержание азота, фосфора, калия, %, Групповой состав гумуса, Содержание водорастворимых органических веществ, мг/100 г

- Биологические (токсические): Активность дегидрогеназ, мкл Н2/г сутки, Дыхание (по выделению СО2 или поглощению О2), %, Фитотоксичность (по изменению энергии прорастания), %, Общая каталитическая активность (разложение перекиси), Активность ферментов в циклах углеродах, азота и фосфора, Влажность завядания, Содержание токсичных форм элементов.

Наибольшая эффективность показателей почвенного мониторинга будет достигнута при одновременном контроле за совокупностью параметров, которые учитывают мобильные и стабильные свойства почв и различные виды антропогенного воздействия.

6. Оценка экологического состояния почв. Нормирование качества почв.

Для контроля, определения комплекса природоохранных мероприятий и прогноза потенциальной продуктивности почвы разработана единая система показателей, отражающих изменение процессов почвообразования и как следствие — свойств почвы. Система показателей позволяет анализировать состояние почвы (водно-физические, химические и биологические свойства) в условиях антропогенных загрязнений.

Классификация почв учитывает влияние загрязняющих веществ на такие почвенные изменения, как:

а) продукции биомассы;

б) хозяйственных частей урожаев;

в) технологической ценности этих урожаев;

г) питательной ценности урожаев; д) ухудшение санитарно-гигиенической ценности.

По степени устойчивости к загрязняющим веществам почвы разделяют на:

— очень устойчивые,

— устойчивые,

— среднеустойчивые,

— малоустойчивые,

— очень малоустойчивые.

По степени чувствительности к загрязняющим веществам почвы разделяют на:

— очень чувствительные,

— чувствительные,

— среднечувствительные,

— малочувствительные,

— устойчивые.

Устойчивость или чувствительность почв к загрязняющим веществам целесообразно определять в соответствии с:

а) содержанием гумуса;

б) качеством гумуса;

в) биологической активностью; 

г) глубиной гумусового горизонта; 

д) содержанием фракции (механический состав почвы); 

е) частями глиностных минералов;

ж) глубиной почвенного профиля.

Оценка экологического состояния почв производится с помощью химических, биологических критериев, показателей физической (площади угодий, выведенных из землепользования эрозией, вторичным засолением, загрязнением, увеличением плотности почвы, потерей гумуса) и биологической деградации (снижение жизнедеятельности почв).

В качестве показателей физической деградации сельскохозяйственных земель рекомендуется использовать площади угодий, выведенных из землепользования в результате проявления неблагоприятных почвенных процессов (эрозии, вторичного засоления, загрязнения и др.), величины потери гумуса в пахотном слое, показатели увеличения плотности почв и другие критерии.

Признаком биологической дегра­дации почв служит снижение жизнедеятельности почвенных микроор­ганизмов, о котором можно судить по уменьшению уровня активной микробной биомассы.

Химическое загрязнение почв - это изменение химического состава почвы вследствие антропогенной деятельности, которая привела к ухудшению его качества. Загрязнение почвы обусловлено двумя факторами:

- вызванное выбросами промышленных предприятий, энергетики, транспорта;

- обусловленное использованием в сельском хозяйстве химических средств защиты растений и удобрений.

Установление ПДК почв при нормировании их химического загрязнения отличается от установления ПДК для воды и воздуха. Задача нормирования уровня загрязняющих веществ в почвах является очень сложной. Её решение усложняется тем, что основное количество загрязняющих веществ из почв поступает в организм человека не по прямому пути, а по биологическим цепочкам: почва – растение – человек; почва – растение – животное – человек; почва – вода – человек; почва – атмосферный воздух – человек.

Некоторые исследователи рекомендуют при установлении ПДК брать за основу следующие лимитирующие показатели в зависимости от путей миграции химических веществ в сопредельные среды:

1. транслокационный показатель ТВ - характеризует переход вещества, который нормируется, из почвы через корневую систему в зелёную массу и плоды растений;

2. миграционный воздушный показатель МА – характеризует переход вещества из почвы в атмосферу;

3. миграционный водный показатель МВ - характеризует переход вещества из почвы в воду;

4. общесанитарный показатель ОС - характеризует влияние химического вещества на способность почв и почвенный биоценоз к самоочищению, а также на возможность химических преобразований.

Нормативы ПДК имеются на:

A. Пестициды с достаточно продолжительным периодом "жизни". Из 70- 80-ти, применяемых в сельском хозяйстве, пестицидов в этот перечень попада­ют: ДЦТ и его метаболиты; гексахлорциклогексан; гранозан; полихлорпинен; метафос; полихлоркамфен; цирам; севин; карбатион; гептахлор; фосфид цинка и некоторые другие.

Причем, в первую очередь, объектом мониторинга являются ДДТ с его метаболитами и гексахлорциклогексан, поскольку их накопление в почве пред­ставляет реальную опасность для жизни человека.

За остальными пестицидами контроль осуществляется не повсеместно, а только в районах и в периоды их применения.

Б. Наиболее токсичные из тяжелых металлов - ртуть, свинец и кадмий, концентрация которых в почвах контролируется повсеместно. Целый ряд дру­гих токсичных металлов, таких как мышьяк, ванадий, никель, кобальт, хром, медь, цинк, марганец, молибден, бериллий, селен, сурьма, может поступать на поверхность почв за счет локальных промышленных выбросов и, поэтому, уро­вень загрязнений ими почв анализируется лишь в зонах влияния этих выбро­сов.

B. Органические вещества промышленного происхождения - прежде все­го контролируются вещества, обладающие свойством поступать и накапливать­ся в сельскохозяйственной продукции, а также способные к миграции вместе с поверхностными и подземными водами. Полный перечень этой группы еще не­достаточно изучен, однако контроль таких сильных канцерогенов, как поли­циклические ароматические углеводороды (ГТАУ), представителем которых является бенз(а)пирен, и полихлорбифенилы, должен проводиться повсемест­но.

При мониторинге остальных органических веществ оценка сводится к выявлению статистических и временных закономерностей.

Г. В общую программу мониторинга загрязнений почв (МЗП) входят на­блюдения за показателями качества почв, таких как кислотность, засоленность и т. п., изменение которых вследствие процессов загрязнения является нежела­тельным.

Д. Кроме почвы как таковой, объектами МЗП являются также атмосфер­ные выпадения (осадки и сухие выпадения - пыль, снежный покров), позво­ляющие судить о величине потока загрязняющих веществ на земную поверх­ность. Эти наблюдения дают возможность изучить влияние миграционного цикла в системе "атмосфера-Земля".

Классификация почв по степени загрязнения проводится по ПДК загрязняющих химических веществ и фоновому загрязнению. По степени загрязнения почвы подразделяют на:

Сильнозагрязнённые - почвы, в которых содержание загрязняющих веществ в несколько раз превышает ПДК. К ним относятся почвы с низкой биологической продуктивностью и значительным изменением физико-химических, химических и биологических характеристик.

Среднезагрязнённые - почвы, в которых установлено превышение ПДК без существенных изменений в свойствах почв.

Слабозагрязнённые - почвы, в которых содержание загрязняющих химических веществ не превышает ПДК, но выше естественного фона.

Иногда проводят оценивание состояние земель по степени загрязнения отдельными ЗВ (ТМ, нефтью и НП, бенз(а)пиреном и др). Для извлечения техногенной составной используются данные с незагрязненных территорий или территорий с почвами, которые не подверглись антропогенному влиянию.

Почвы считаются загрязненными, если концентрация НП в них достигает такой величины, при которой начинаются отрицательные экологические изменения в ОПС: нарушается экологическое равновесие в почве, гибнет почвенная биота, падает продуктивность или наступает гибель растений, происходит изменение морфологии, водно-физических особенностей почв, снижается их урожайность, создается опасность загрязнения подземных и поверхностных вод. Опасным уровнем загрязнения почвы считается уровень, который превышает границу потенциала самоочищения.

В некоторых странах принято считать верхним опасным уровнем (Н) соденржание НП в почве 1-3г/кг; начало серьезного экологического ущерба (К) – при содержании 20г/кг и выше.

Учитывая физико-географические условия Украины (а также характер землепользования), которые влияют на процессы самоочищения при загрязнении ОПС НП, для практики проведения работ по детоксикации НП в почвах целесообразно принять такие ступени градации загрязнения почв НП:

- незагрязненные почвы – до 1,5 г/кг;

- слабозагрязненные – 1,5 – 5 г/кг;

- среднезагрязненные – 5-13 г/кг;

- сильнозагрязненные – 13 – 25 г/кг;

- очень загрязненные – более 25 г/кг

Для оценки степени загрязнения почв тяжелыми металлами используется суммарный показатель загрязнения Z_C. Он определяется по формуле:

где n – число наблюдаемых ингредиентов;

K_Ci – коэффициент концентрации металла, определяемый как отношение содержания металла в почве к его фоновому содержанию.

Разработана оценочная шкала опасности загрязнения почв, увязанная с показателями здоровья населения. С некоторыми сокращениями она приведена в таблице 1.

Таблица 1 - Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения (Z_C)

Категория загрязнения почв	Величина ZC	Изменение показателей здоровья населения
Допустимая	Менее 16	Низкий уровень заболеваемости детей и минимальная частота встречаемости функциональных отклонений
Умеренно опасная	16-32	Увеличение общей заболеваемости
Опасная	32-128	Увеличение числа часто болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушениями функционального состояния сердечно-сосудистой системы
Чрезвычайно опасная	Более 128	Увеличение заболеваемости детей, нарушения репродуктивной функции женщин (увеличение токсикоза, беременности, числа преждевременных родов, мортворождаемости и др.)

Некоторые критерии состояния почвенного по­крова применительно к выделению зон экологического риска (ЭР), кризиса (ЭК) и бедствия (ЭБ) приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Критерии экологической оценки состояния почв

Показатели	Норма	ЭР	ЭК	ЭБ
Площадь деградированных земель, % от общей площади сельхозугодий	<5	5-30	30-50	>50
Содержание гумуса в почвах, % от исходного	> 90	70-90	30-70	<30
Содержание химических загрязнителей в почве, ПДК	<1	1-3	3-10	>10
Содержание пестицидов в почве,	<0,5	0,5-1	1-3	>5
Содержание легкорастворимых солей, вес. %	<0,6	0,6-1	1-3	>3
Содержание токсичных солей в почве, вес. %	<0,3	0,3-0,4	0,4-0,6	>0,6
Увеличение плотности почв, кратность по сравнению с фоном	<1,1	1,1-1,3	1,3-1,4	>1,4
Фитотоксичность почвы (снижение числа проростков), кратность по сравнению с фоном	<1,1	1,1-1,4	1,4-2,0	>2,0

Необходимо дифференцировать ЗВ почв по классам опасности согласно ДСТУ 17.4.1.02-83. Для оценивания фоновых значений показателей почв необходимо выявление участков, где почвенный покров еще не был под влиянием с/х деятельности.

Одним из важнейших результатов мониторинговых наблюдений является составление крупномасштабных карт состояния почвенного покрова. Они служат ценным материалом для оценки и прогнозирования направлений и степени изменения почв под влиянием хозяйственной деятельности человека. Поэтому помимо уровня и ареалов загрязне­ния на картах отражаются трансформирующие процессы и свойства почв, определяющие их развитие (механический состав, содержание гумуса, кислотность и др.), а также вид сельскохозяйственных угодий.

7. Показатели санитарного состояния почвы и их гигиеническое значение

Санитарное состояние почвы - это совокупность ее физических, физико-химических и биологических свойств, определяющих безопасность почвы в эпидемическом и химическом отношении. Оценка санитарного состояния почвы, уровня ее загрязнения и степени опасности для здоровья людей основывается на результатах лабораторных исследований: санитарно-физических, санитарно-химических, физико-химических, санитарно-микробиологических, санитарно-гельминтологических, санитарно-энтомологических и радиометрических. Комплекс критериев, дающий возможность оценить качество почвы, называют показателями санитарного состояния почвы.

Все показатели санитарного состояния почвы можно разделить на прямые и косвенные (непрямые). Прямые показатели дают возможность непосредственно по результатам лабораторного исследования почвы оценить уровень ее загрязнения и степень опасности для здоровья населения. По косвенным показателям можно сделать выводы о факте существования загрязнения, его давности и продолжительности путем сравнения результатов лабораторного анализа исследуемой почвы с чистой контрольной почвой того же типа (имеющей одинаковый природный состав с опытной), отобранной с незагрязненных территорий.

Большинство санитарно-химических показателей эпидемической безопасности почвы являются косвенными. Непосредственно оценить степень загрязнения и опасности почвы можно лишь по величине санитарного числа Хлебникова. Это отношение содержания азота гумуса к общему органическому азоту, который состоит из азота гумуса и азота чужеродных для почвы органических веществ, загрязняющих почву. Если почва чистая, то санитарное число Хлебникова равно 0,98-1. Другие санитарно-химические показатели исследуемой почвы оценивают путем сравнения с аналогичными показателями контрольной незагрязненной почвы.

О свежем загрязнении свидетельствуют высокое содержание общего органического азота, органического углерода, хлоридов, окисляемость в исследуемой почвы по сравнению с контрольной почвой. Повышенное содержание аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о процессах самоочищения почвы от азотсодержащих органических веществ. Значительное содержание общего органического азота, органического углерода и повышенная окисляемость исследуемой почвы при условии одинакового количества в исследуемой и контрольной почве аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о свежем загрязнении почвы и торможении процессов минерализации.

Если количество общего органического азота и органического углерода в почве опытного участка не превышает их содержания в почве контрольного участка, то исследуемую почву оценивают как чистую. Наличие в такой почве нитратов и хлоридов в повышенных количествах указывает на давнее загрязнение и на завершение процессов минерализации органического вещества.

Санитарно-микробиологические, санитарно-гельминтологические и санитарно-энтомологические показатели эпидемической безопасности, в отличие от санитарно-химических, являются прямыми, т. е. дают возможность непосредственно оценить степень загрязнения и опасности почвы.. Кроме того, по ним можно оценить давность загрязнения. Так, для свежего загрязнения характерны увеличение микробного числа и количества жизнеспособных недеформированных яиц геогельминтов, уменьшение коли-титра и перфрингенс-титра почвы с обязательным превалированием неспорообразующих форм микроорганизмов. Превалирование клостридиальных форм и наличие деформированных яиц аскарид свидетельствуют о давнем загрязнении почвы.

Показатели химической безопасности почвы в большинстве случаев являются прямыми и дают возможность не только оценить степень загрязнения почвы ЭХВ, но и решить проблему адекватной оценки состояния здоровья населения под влиянием загрязняющих почву ЭХВ. Решение этой проблемы приобретает сегодня особую актуальность из-за ухудшения состояния окружающей среды и снижения уровня здоровья населения Украины в последние годы.

Изучение влияния загрязнения почвы ЭХВ на состояние здоровья населения проводится путем специальных эпидемиологических исследований и математико-статистического многофакторного моделирования в системе окружающая среда - здоровье. По санитарному состоянию почвы, еще до изучения показателей, характеризующих здоровье населения, можно с достаточной вероятностью прогнозировать влияние загрязнения почвы на здоровье людей.

Оценка санитарного состояния почвы по уровню загрязнения ЭХВ основывается на определении фактического содержания ЭХВ в почве и его сравнении с ПДК. Причем особое внимание уделяют ЭХВ 1 - го и 2 - го классов опасности (чрезвычайно и высокоопасным веществам). Согласно оценочной шкале, к чистым почвам относятся такие, в которых содержание ЭХВ не превышает ПДК, к слабозагрязненным - при содержании ЭХВ в пределах от 1 до 10 ПДК; к загрязненным - при превышении ПДК ЭХВ в 11-100 раз и к очень загрязненным - при превышении ПДК больше чем в 100 раз. По степени загрязнения почвы определяют степень ее опасности для здоровья населения.

Для количественной оценки степени загрязнения почвы ЭХВ можно использовать вместо ПДК показатель БОК для данного климатоландшафтного региона. Обычно БОК для наиболее распространенных в Украине дерново-подзолистых почв составляет 1/2 ПДК.

В зависимости от содержания в почве ЭХВ 1 -го и 2-го классов опасности можно сделать ориентировочный прогноз относительно ее вероятного влияния на состояние здоровья населения. Зависимость состояния здоровья населения от уровня загрязнения почвы вытекает из двух положений. Во-первых, количество ЭХВ мигрирующих из почвы в атмосферный воздух, даже в экстремальных условиях составляет лишь 20-25% от содержащихся в почве. Во-вторых, минимальные физиологические нарушения в организме человека наблюдаются при содержании ЭХВ в атмосферном воздухе в пределах 2-3 ПДК; существенные - при 4-7 ПДК, а уровни в 8-10 ПДК приводят к повышению заболеваемости соответствующей популяции. При содержании ЭХВ в воздухе до 100 ПДК наблюдаются острые отравления, а при превышении их в 500 раз - летальные исходы. С учетом этого разработана ориентировочная шкала оценки состояния здоровья населения в зависимости от уровней загрязнения почвы ЭХВ.

Необходимо отметить, что на практике загрязнение почвы ЭХВ в концентрациях, вызывающих смертельные отравления, в основном не встречается. Если, например, ПДК гексахлорциклогексана (ГХЦГ) в почве составляет 0,1 мг/кг, то в реальных почвенно-климатических условиях смертельно опасная концентрация этого препарата будет равняться 1000 ПДК, т. е. 100 мг/кг, или 300 кг/га, а норма применения ГХЦГ в аграрной практике составляет всего 3 кг/га.

Иногда при определенных метеорологических условиях (антициклон, приземная температурная инверсия, скорость движения воздуха, приближающаяся к штилю, температура воздуха 20 °С, влажность воздуха 100%, ясная солнечная погода, дожди накануне, интенсивность УФ-радиации 2700 мкВт/мин на 1 см²) в весенне-летний период наблюдались случаи острого и хронического отравления сельскохозяйственных работников на полях при незначительном содержании ЭХВ в почве (не более 4 ПДК, или 8 БОК). Это связывали с действием токсических высоколетучих метаболитов пестицидов - фосгена, дифосгена, хлорциана, хлорида, фторида, цианида водорода и др. Было доказано, что они могут образовываться как в почве при определенных почвенно-климатических условиях вследствие биотрансформации и взаимодействия с компонентами азотных минеральных удобрений, так и в приземном слое атмосферного воздуха вследствие фотохимических превращений. Кроме того, выяснилось, что указанные выше метеорологические условия способствуют образованию токсического тумана на сельскохозяйственных полях, который также является причиной острых отравлений даже при сравнительно невысоком содержании ЭХВ в почве.

Приведенная методика оценки возможного влияния почвы на состояние здоровья населения дает возможность ориентировочно оценивать здоровье жителей определенной зоны наблюдения лишь на основании результатов лабора¬орного анализа почвы, без специальных исследований состояния здоровья.

Уровни радиоактивного загрязнения почвы в условиях последствия чернобыльской катастрофы оценивают по гигиеническим регламентам, разработанным Национальной комиссией радиационной защиты населения.

Пригодными для проживания населения и сельскохозяйственного производства без ограничений считают: во-первых, территории, почвы которых не содержат искусственных радионуклидов, а естественная радиоактивность почвы находится в пределах 0,5-2 Ku/км²; во-вторых, территории, загрязненные искусственными радионуклидами при условии, что активность почвы не превышает 1 Ku/км². Почвы, загрязненные искусственными радионуклидами, активность которых составляет от 1 до 5 Ku/км², признают условно чистыми, пригодными для проживания лишь ограниченной части населения (категория Б согласно классификации норм радиационной безопасности НРБ-97). При таком уровне загрязнения радионуклидами количество пищевых продуктов местного производства не должно превышать границы годового поступления для этой категории населения. Умеренно загрязненные почвы (активность 5-15 Ku/км²) пригодны для проживания населения и сельскохозяйственного производства лишь при условии проведения специальных агрохимических и агромелиоративных работ при контроле за радиоактивностью объектов окружающей среды. При этом доза облучения населения не должна превышать пожизненно допустимой - 35 бэр. Загрязненные почвы (активность 15-40 Ки/км²) можно использовать для проживания населения лишь при условии обеспечения чистыми пищевыми продуктами. Если почвы очень загрязнены (активность 40-100 Ки/км²), проживать населению не рекомендуется.

8. Проблема загрязнения и деградации земель в Украине. Организация мониторинга почв.

Одной из самых острых проблем земледелия в нашей стране в настоящее время является прогрессирующая деградация почвенного покрова. В результате эрозии почв сельскохозяйственные земли деградированы и практически утратили плодородие.

Резкое ухудшение качества земель происходит из-за затопления и подтопления больших площадей, что приводит к переувлажнению и заболачиванию земель, ухудшению водно-воздушного режима почв, непригодности к рациональному хозяйственному использованию.

Одновременно с этим, особо опасным является загрязнение земель и захламление их отходами производства и потребления, что характерно для земель, находящихся вокруг крупных городов и агломераций.

Наряду с указанными, продолжают действовать следующие негативные процессы:

• дальнейшее сокращение общей площади сельскохозяйственных угодий;

• уменьшение площади орошаемых и осушенных земель, ухудшение их мелиоративного состояния и хозяйственного использования;

• нарастание отрицательного баланса гумуса на пашне;

• загрязнение почв тяжелыми металлами, радионуклидами;

• увеличение площадей с сильнокислыми почвами, на которых ограничивается сельскохозяйственное производство.

В результате развития указанных процессов экологическая устойчивость природных систем значительно понизится.

Исходя из социально - экономической политики страны для преодоления критического положения необходимо проведение упреждающих мероприятий.

Это возможно на основе внедрения передовых технологий, системного подхода, увязки имеющихся ресурсов с организацией исполнения и осуществления регулярных наблюдений за использованием и состоянием земель с целью своевременного выявления и прогноза развития негативных процессов для разработки и реализации комплексных мероприятий по охране земель и их рациональному использованию.