4.2. Основные требования к экологическому мониторингу почв

При работе по оценке состояния окружающей среды, в частности почв, начинать исследования необходимо с региональных работ, постепенно переходя от одной стадии к другой. Нарушение требований стадийности выполнения работ может привести к существенным ошибкам. В редких случаях возможны отклонения от принятой последовательности:

• среднемасштабные исследования можно проводить раньше региональных в новых районах, на площадях, расположенных вблизи крупных городов или территориально-промышленных комплексов;

• крупномасштабные исследования можно проводить непосредственно после региональных исследований на аномальных участках, выявленных по результатам работ первой стадии;

• в отдельных случаях работы можно начинать с режимных наблюдений, а также с оценки эколого-химического состояния населенных пунктов.

• необходимо соблюдать общие требования к исследовательским работам:

• оценка должна быть объективной;

• оценка должна быть при аналогичных внешних условиях воспроизводимой;

• при соблюдении объективности и воспроизводимости оценку следует осуществлять по единой методике.

4.3. Сущность и задачи агроэкологического мониторинга техногенно загрязненных почв

Наблюдение, контроль и прогноз состояния среды, или экологический мониторинг, предполагает оценку изменений в экосистемах (в том числе связанных с накоплениями загрязняющих веществ), происходящих в результате промышленной и сельскохозяйственной деятельности человека. Агроэкологический мониторинг – это общегосударственная система наблюдения и контроля за состоянием и уровнем загрязнения агроэкосистем (и сопредельных с ними сред) в процессе интенсивной сельскохозяйственной деятельности . Почвенный мониторинг – это одна из важнейших составляющих агроэкологического мониторинга в целом и направлена на выявление антропогенных изменений почв, которые могут, в конечном счете, нанести вред здоровью человека или состоянию экосистемы.

Система мониторинга носит комплексный характер, так как компоненты биосферы невозможно рассматривать в отрыве друг от друга. Почвенному мониторингу в ней принадлежит особенно важная роль. Чтобы почвенный мониторинг был эффективным, его нужно реализовать на трех уровнях: мониторинг состояния почвенного покрова, мониторинг состояния почв, мониторинг загрязнения почв.

Задачи комплексного почвенного мониторинга определены теми коренными изменениями почв, которые возникают при длительном антропогенном воздействии: эрозионными процессами, накоплением токсичных элементов, прогрессирующим засолением, дефицитным балансом гумуса и азота, нарастанием кислотности почв.

Мониторинг земель призван обеспечить слежение за состоянием посредством контроля определенных параметров состояния земель и окружающей среды.

Специфика мониторинга заключается в отслеживании негативных явлений, обусловленных усилением антропогенной нагрузки на ландшафты.

Для правильной оценки экологической ситуации необходимо иметь информацию о фоновом, то есть природном, содержании элементов – загрязнителей в местных почвах. Важным разделом мониторинга является качество продукции сельскохозяйственных культур, выращиваемых в черте города. Одним из основных способов транслокационного потока тяжелых металлов может стать конструирование систем «почва + культура», где учитывается буферная способность почвы по отношению к тяжелым металлам и видовые (сортовые) защитные возможности растений.

Также необходимо рассматривать возможности снижения экологической опасности экотоксикантов в сельском хозяйстве. Экотоксиканты (ЭТ) – вещества, представляющие собой опасность для биоты (включая человека). Одним из самых опасных ЭТ является кадмий, период его полувыведения из почвы до 1100 лет. Приводятся данные различных авторов о процессах миграции, трансформации и накопления кадмия в почвах. Основные черты поведения кадмия (природного и техногенного): при восстановительной обстановке в сульфидном парагенезисе кадмий является спутником цинка, свинца и меди, при окислительной в сухой среде сохраняется связь со свинцом, при окислительной в водной среде – с цинком.

Разработана модель прогнозирования содержания свинца в крови взрослых людей в зависимости от содержания свинца в почве, воде и воздухе. Показано, что содержание свинца в крови увеличивается по мере повышения количества его в среде, рассчитаны биокинетические параметры процесса. Расчет показал, что ежедневно взрослые поглощают около 0,02 г свинца с пылью, водой и воздухом. С применением кинетической модели показано, что содержание свинца в крови может колебаться от 6,8 до 57 мкг/дл.

Предварительные исследования показывают, что даже при концентрациях тяжелых металлов в почвах, равных ПДК, снижается иммобилизация растениями и микроорганизмами углерода. Происходит повышение кислотности и минерализации почв. Эти результаты показывают, что повышается незамкнутость циклов углерода и азота в агроэкосистемах, что приводит к постепенной деградации гумуса.