- •Введение
- •Глава 1. Экологический мониторинг в России
- •1.1. Экологическое право России и экологический мониторинг
- •1.2. Организация экологического мониторинга
- •1.3. Классификация экологического мониторинга
- •1.4. Принципы и методы квалиметрии в экологическом мониторинге
- •1.5. Эколого-аналитический контроль в экологическом мониторинге
- •1.6. Автоматизированные системы экологического мониторинга
- •Вопросы для самоподготовки
- •Глава 2. Экологический мониторинг атмосферного воздуха
- •2.1. Показатели качества атмосферного воздуха
- •2.2. Основные источники загрязнения атмосферного воздуха города
- •2.3. Автоматизированные системы «Воздух»
- •2.4. Отбор, пробоподготовка и газоаналитическое оборудование
- •2.4. Изучение загрязнения снежного покрова в экологическом мониторинге атмосферного воздуха
- •2.5. Мониторинг трансграничных загрязнений атмосферного воздуха
- •Вопросы для самоподготовки
- •Глава 3. Экологический мониторинг гидросферы
- •3.1. Оценка качества воды по гидрохимическим показателям
- •3.2. Классификации качества воды
- •3.3. Оценка загрязненности природных вод по гидробиологическим показателям
- •3.3.1. Биоиндикация
- •3.3.2. Микробиологические показатели качества воды
- •3.3.3. Биотестирование
- •3.4. Организация мониторинга источников сбросов сточных вод в водные объекты
- •3.5. Особенности изучения загрязнения донных отложений
- •3.6. Мониторинг трансграничных загрязнений водных объектов
- •3.7. Характеристика наблюдательной сети за количественными и качественными показателями водных объектов в Белгородской области
- •Вопросы для самоподготовки
- •Глава 4. Экологический мониторинг почв
- •4.1.Техногенное загрязнение почв
- •4.2. Основные требования к экологическому мониторингу почв
- •4.3. Сущность и задачи агроэкологического мониторинга техногенно загрязненных почв
- •4.4. Экологическое нормирование почв
- •4.5. Специфичность отбора проб почвы
- •4.6. Подготовка проб почв к анализу
- •4.7. Аналитическая химия экотоксикантов в почве
- •4.8. Загрязнение почв тяжелыми металлами
- •4.9. Принципы количественной оценки загрязнения почв городов
- •Категории загрязнения почв металлами
- •4.10. Способы и методы определения нефтепродуктов и биотестирование почвы
- •4.11. Организация экологического мониторинга почв
- •Вопросы для самоподготовки
- •Глава 5. Информационные технологии и информационные ресурсы космического экологического мониторинга
- •5.1. Спутниковый экологический мониторинг
- •5.2. Наземная инфраструктура мониторинга
- •5.3. Сетевая инфраструктура мониторинга
- •5.4. Компьютерные методы обработки спутниковых данных
- •5.5. Геоинформационные системы (гис), используемые в России
- •Вопросы для самоподготовки
- •6.1.2. Нормирование радиационной безопасности и приборы радиационного контроля
- •6.2. Экологический мониторинг шума и вибрации
- •6.2.1. Параметры звуковой волны. Нормирование шума
- •6.2.2. Приборы для измерения шума и вибрации
- •6.3. Мониторинг электромагнитных полей (эмп)
- •6.3.1. Воздействие эмп на человека. Нормирование эмп
- •Международная классификация электромагнитных волн по частотам
- •6.3.2. Приборы обнаружения и контроля биологически опасных эмп
- •Вопросы для самоподготовки
- •Глава 7. Лабораторный практикум
- •7.1. Экологический мониторинг гидросферы
- •Лабораторная работа № 1г. Определение вкуса, запаха, цветности и мутности
- •Теоретическое обоснование
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Лабораторная работа № 2г. Определение рН и удельной электропроводности воды
- •Теоретическое обоснование
- •Лабораторная работа № 3г. Определение кислотности и щелочности
- •Теоретическое обоснование
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Лабораторная работа № 4г. Определение сухого и прокаленного остатков и жесткости
- •Теоретическое обоснование
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Лабораторная работа № 5г. Определение общего железа
- •Теоретическое обоснование
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Лабораторная работа № 6г. Определение перманганатного индекса природных вод
- •Теоретическое обоснование
- •Метод а
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Метод б (метод Кубеля)
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Лабораторная работа № 7г. Определение взвешенных веществ
- •Теоретическое обоснование
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Лабораторная работа № 8г. Определение растворенного кислорода методом Винклера (йодометрическим методом) и методом электрохимического датчика
- •Теоретическое обоснование
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов Определение растворенного кислорода методом Винклера (йодометрическим методом)
- •Определение растворенного кислорода методом электрохимического датчика
- •Лабораторная работа № 9г. Определение биохимического потребления кислорода (бпк)
- •Теоретическое обоснование
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Лабораторная работа № 10г. Определение химического потребления кислорода (хпк)
- •Метод а (бихроматный арбитражный метод)
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Метод б Ускоренный метод определения хпк
- •Лабораторная работа № 11г. Определение концентрации сульфат-ионов в воде
- •Теоретическое обоснование
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •1 Этап. Качественная проба
- •2 Этап. Количественное определение
- •Лабораторная работа № 12г. Определение концентрации хлорид-ионов
- •Теоретические обоснования
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов Метод а (меркуриметрический метод)
- •Метод б (фотометрический метод)
- •Метод в (аргентометрический метод)
- •Лабораторная работа № 13г. Определение концентрации фосфат-ионов
- •Теоретические обоснования
- •Метод а
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Метод б
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Лабораторная работа № 14г. Определение содержания ионов хрома (VI) в воде фотометрическим методом
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •7.1.1. Влияние соединений тяжелых металлов на качество природной воды
- •Лабораторная работа № 15г. Определение концентрации никеля в воде фотометрическим методом
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Лабораторная работа № 16г. Определение нитрат-ионов Цель работы: определить содержание нитрат-ионов в анализируемой воде.
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Лабораторная работа № 17г. Определение синтетических поверхностно-активных веществ (пав) Анионактивные препараты
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Катионоактивные препараты
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов
- •Лабораторная работа №18г. Биотестирование вод при помощи дафний Процедура биотестирования
- •Обработка и оценка результатов при кратковременном биотестировании
- •Обработка и оценка результатов при длительном биотестировании
- •Вопросы для самоподготовки
- •7.2. Экологический мониторинг атмосферного воздуха Лабораторная работа №1а. Биоиндикация загрязнения атмосферного воздуха с помощью лишайников Теоретическое обоснование
- •Способ определения площади проективного покрытия лишайниками ствола дерева
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •1. Рекомендации по сбору и определению лишайников
- •2. Лишайники – индикаторы загрязнения воздуха диоксидом серы
- •Лабораторная работа № 2а. Определение качества воздуха в городе по снежному покрытию
- •Вопросы для самоподготовки
- •7.3.Экологический мониторинг почв Отбор и подготовка к анализу почвенных проб
- •Лабораторная работа № 1п. Лихеноиндикация рекреационной нагрузки на пригородные биоценозы Теоретическое обоснование
- •Способ определения рекреационной нагрузки на почву с помощью лишайников
- •Пример расчета суммарной антропогенной нагрузки на природные биоценозы
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Лабораторная работа № 2п. Определение гидролитической кислотности почв по методу Каппена
- •Теоретическое обоснование
- •Ход анализа
- •Лабораторная работа № 3п. Определение органического вещества в почвах по методу Тюрина
- •Ход анализа
- •Обработка результатов
- •Лабораторная работа № 4п. Определенис суммы поглощенных оснований в почве по методу Каппена
- •Теоретическое обоснование
- •Ход анализа
- •Обработка результатов
- •Лабораторная работа № 5п. Определение нитрат-ионов в почве
- •Теоретическое обоснование
- •Ход анализа
- •Обработка результатов
- •Лабораторная работа № 6п. Определение сульфат-ионов гравиметрическим и хелатометричеким методами в почве
- •Теоретическое обоснование
- •Ход анализа Гравиметрический метод
- •Обработка результатов
- •Хелатометрический способ
- •Обработка результатов
- •Лабораторная работа № 7п. Фотометрический метод определения ионов марганца в почве
- •Теоретическое обоснование
- •Ход анализа
- •Обработка результатов
- •Лабораторная работа № 8п. Определение поверхностно-активных веществ ( пав ) в почвах
- •Теоретическое обоснование
- •Ход анализа
- •Обработка результатов
- •В опросы для самоподготовки
- •Вариант 1
- •Содержание металлов в верхнем почвенном горизонте, мг/кг
- •Вариант 2
- •Содержание металлов в верхнем почвенном горизонте, мг/кг
- •Вариант 3
- •Содержание металлов в верхнем почвенном горизонте, мг/кг
- •Вариант 4
- •Содержание металлов в верхнем почвенном горизонте, мг/кг
- •Задание № 2. Оценка загрязнённости почв фтористыми соединениями
- •Задание № 3. Оценка загрязнённости почв пестицидами
- •Задание № 4. Программы импактного экологического мониторинга водного объекта и атмосферного воздуха
- •Перечень предприятий
- •Задания для выполнения контрольной работы
- •Заключение
- •Основные термины и определения
- •Библиографический список
- •Приложение 1 Перечень пдк показателей загрязнения в воде водоемов рыбохозяйственного, хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования
- •Приложение 2 Предельно допустимые концентрации химических веществ в почвах
- •Приложение 3 Предельно допустимые концентрации органических соединений в почвах
- •Приложение 4 Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в рф
- •Приложение 5 Предельно допустимые концентрации основных загрязняющих веществ в рф и критерии качества атмосферного воздуха в ес, сша и воз
- •Приложение 6 Классы качества воды по различным показателям
- •Список принятых сокращений
- •Основные расчетные формулы
- •Оглавление
- •Глава 1. Экологический мониторинг в России 6
- •Глава 2. Экологический мониторинг атмосферного воздуха 24
- •Глава 3. Экологический мониторинг гидросферы 45
- •Глава 4. Экологический мониторинг почв 63
- •Глава 5. Информационные технологии и информационные 89
- •Глава 6. Экологический мониторинг физических 110
- •Глава 7. Лабораторный практикум 130
- •Глава 8. Задания для выполнения контрольной работы 216
4.11. Организация экологического мониторинга почв
В соответствии с Земельным кодексом землепользователи обязаны не допускать засоления, загрязнения земель, а также других процессов, ухудшающих состояние почв, кроме того, организовать контроль за их использованием. Одной из основных задач мониторинга земель является оценка загрязнения почв под воздействием антропогенных источников. Организация мониторинга осуществляется в соответствии с «Методическими рекомендациями по выявлению деградированных и загрязненных земель» (1995г.). Контроль за санитарным состоянием почв населенных мест, сельскохозяйственных угодий, территорий курортных зон и отдельных учреждений осуществляется в соответствии с Методическими указаниями «Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест», МУ 2.1.7.730-99. Для организации мониторинга проводится подготовительный этап, включающий:
установление перечня потенциальных источников загрязнения;
составление карты техногенных нагрузок исследуемой территории, на которую наносятся источники антропогенного воздействия, зоны их возможного влияния;
рекогносцировочное обследование с целью визуального выявления загрязненных земель и уточнение мест расположения точек пробоотбора, составление схемы отбора (схема отбора зависит от типа источника и характера пространственного распределения загрязняющих веществ в почвах обследуемого участка);
исследования с отбором проб по намеченной схеме
Если источник загрязнения точечный, путь поступления загрязняющих веществ воздушный и предполагается прямопропорциональная связь между уровнем загрязнения и расстоянием до источника, то целесообразно отбирать образцы проб по 4–8 направлениям (румбам) от источника, располагая точки отбора более часто вблизи источника и с большими интервалами на удалении от него. Частота и дальность пробоотбора зависит от мощности источника и природно-климатических условий района. В целом рекомендуется отбор по румбам через 0,5; 1; 2; 4; 8; 16 км. Если источник загрязнения линейный, путь поступления загрязняющих веществ воздушный, то размещать точки необходимо вдоль источника по линиям, также уменьшая количество точек с расстоянием от него, располагать линии пробоотбора рекомендуется на расстоянии 0,1; 0,2; 0,5 км. Если приоритетным загрязняющим веществом является жидкость (нефть и нефтепродукты), система отбора строится в зависимости от сложности ландшафта, геохимической и гидрологической обстановки. Точки отбора объединяются в систему профилей, располагающихся в направлении движения поверхностного стока от места разлива до места промежуточной или конечной аккумуляции. Минимальное количество профилей – 3. Если на обследуемой территории нет ярко выраженных точечных источников загрязнения (или много источников, влияние которых перекрывается), а также при площадном источнике загрязнения (свалки, полигоны и т.п.), то лучше использовать отбор проб по равномерной разряженной сетке (размер ячейки – от 1×1 до 5×5 км).
Для исключения локальных особенностей распределения загрязняющих веществ, отбирают не точечные, а смешанные пробы. Смешанная проба состоит из не менее 15 точечных, равномерно распределенных на площадке. Объем точечных проб одинаковый, поэтому для отбора лучше использовать бур. Точечные пробы объединяют и тщательно перемешивают, затем берут смешанный образец массой около 500 г.
Выявляются зоны с наибольшим уровнем загрязнения и приоритетные для контроля загрязняющие вещества в соответствии с установленными критериями (табл. 4.4а и б.)
Таблица 4.4а
Показатели уровня загрязнения земель химическими веществами (неорганические соединения)
Элемент, соединение |
Содержание (мг/кг), соответствующее уровню загрязнения |
||||
1 уровень допустимый |
2 уровень низкий |
3 уровень средний |
4 уровень высокий |
5 уровень очень высокий |
|
Кадмий |
< ПДК |
от ПДК до 3 |
от 3 до 5 |
от 5 до 20 |
> 20 |
Свинец |
< ПДК |
от ПДК до 125 |
от125 до 250 |
от 250 до 600 |
> 600 |
Ртуть |
< ПДК |
от ПДК до 3 |
от 3 до 5 |
от 5 до 10 |
> 10 |
Мышьяк |
< ПДК |
от ПДК до 20 |
от 20 до 30 |
от 30 до 50 |
>50 |
Цинк |
< ПДК |
от ПДК до 500 |
от 500 до 1500 |
от 1500 до 3000 |
>3000 |
Медь |
< ПДК |
от ПДК до 200 |
от 200 до 300 |
от 300 до 500 |
>500 |
Кобальт |
< ПДК |
от ПДК до 50 |
от 50 до 150 |
от 150 до 300 |
>300 |
Никель |
< ПДК |
от ПДК до 150 |
от 150 до 300 |
от 300 до 500 |
>500 |
Молибден |
< ПДК |
от ПДК до 40 |
от 40 до 100 |
от 100 до 200 |
>200 |
Олово |
< ПДК |
от ПДК до 20 |
от 20 до 50 |
от 50 до 300 |
>300 |
Барий |
< ПДК |
от ПДК до 200 |
от 200 до 400 |
от 400 до 2000 |
>2000 |
Хром |
< ПДК |
от ПДК до 250 |
от 250 до 500 |
от 500 до 800 |
>800 |
Ванадий |
< ПДК |
от ПДК до 225 |
от 225 до 300 |
от 300 до 350 |
>350 |
Фтор водораствор. |
< ПДК |
от ПДК до 15 |
от 15 до 25 |
от25 до 50 |
>50 |
На втором этапе работ на основе проведенных обследований осуществляется:
выбор участков (пробных площадок) для осуществления мониторинга. Выбранные участки наносятся на карты-схемы.
При осуществлении мониторинга независимо от того, является ли источник загрязнения точечным или площадным, пробоотбор проводят по равномерной случайно-упорядоченной сетке (рекомендуемых размер ячейки от 0,1×0,1 до 0,5×0,5 км). Внутри каждой ячейки сетки выбирается ключевая (пробная) площадка. Относительная свобода в размещении пробной площадки в пределах сетки дает возможность располагать ее в местах с наиболее характерными условиями местности и исключить пробоотбор там, где он невозможен (постройки, водоемы и т.п.) это позволит уменьшить влияние природных факторов на локальное перераспределение загрязняющих веществ, и более достоверно определить площадь загрязненной территории. Размер ключевого участка не менее 10Х 10 м. Отбор проб на ключевом участке проводят также, как это описано выше при предварительном обследовании. Для контроля поверхностно распределяющимися веществами (нефть, нефтепродукты) точечные пробы отбирают послойно с глубины 0–5 и 5–20 см массой не более 200 г каждая.
Таблица 4.4б
Показатели уровня загрязнения земель химическими веществами (органические соединения)
Элемент, соединение |
Содержание (мг/кг), соответствующее уровню загрязнения |
||||
1 уровень допустимый |
2 уровень низкий |
3 уровень средний |
4 уровень высокий |
5 уровень очень высокий |
|
Хлорированные углеводороды(в том числе хлорсодержащие пестици- ды ДДТ, ГХЦГ,2,4,-Д и др. Хлорфенолы Фенолы Полихлорбифенилы Циклогексан Пиридины Тетрагидрофуран Стирол Нефть и нефте- продукты Бенз(а)пирен Бензол Толуол Альфаметилстирол Ксилолы Нитраты Сернистые соединения** |
<ПДК <ПДК < ПДК <ПДК <ПДК <ПДК <ПДК < ПДК <ПДК <ПДК <ПДК < ПДК <ПДК <ПДК < ПДК < ПДК |
от ПДК до 5
от ПДК до 5 от 1000до2000 от ПДК до 0,1 от ПДК до 1 от ПДК до 10 от ПДК до 3 от ПДК до3 - от ПДК до 180 |
от 5 до 25 от 1 до 5 от 1 до 5 от 2 до 5 от 6 до 30 от 0,1 до 2 от 5 до 20 от2000до3000 от 0,1 до 0,25 от 1 до 3 от 10 до 50 от 3 до 10 от 3 до 30 - от180 до250 |
от 25 до 50 от 5 до 10 от 5 до 10 от 5 до 10 от 30 до 60 от 2 до 20 от 20 до 50 от3000до5000 от 0,25 до0,5 от 3 до 10 от 50 до 100 от 10 до 50 от 30 до 100 - от250до380 |
>50 >10 >10 >10 >60 >20 >40 >50 >5000 >0,5 >10 >100 >50 >10 - >380 |
Примечание. **При отсутствии ПДК (ОДК) неорганических соединений за ОДК принимается удвоенное региональное фоновое содержание элементов в незагрязненной почве; в пересчете на серу. Земли, загрязненные выше 5 уровня в обязательном порядке, а выше 4 уровня – в отдельных случаях по заключению специалистов, подлежат консервации.
Выбор показателей для осуществления мониторинга
Перечень показателей для мониторинга определяется на основе предварительных обследований и определяется особенностями территории и первоочередными в плане организации наблюдений негативными процессами, приводящими к загрязнению почв.
На основе имеющихся данных составляется план наблюдений за загрязнением почв. Пример плана и отчетной формы приведен в табл. 4.5 и 4.6.
Таблица 4.5
План наблюдений за загрязнением почв
№ пробного участка на карте-схеме |
Наименование загрязняющего вещества |
Количество плановых измерений в период времени |
Методика выполнения измерений |
Пробная площадка 1 в районе шламонакопителя |
Нефтепродукты
Хлорид-ион |
1 раз в год, весной после оттаивания снега -«- |
ПНД Ф 16.1.21-98 ПНД Ф 16.1.41-2004
ГОСТ 26425-85 |
Пробная площадка 2 в районе наблюдательной скважины 5 |
Нефтепродукты
Хлорид-ион |
1 раз в год, весной после оттаивания снега -«- |
ПНД Ф 16.1.21-98 ПНД Ф 16.1.41-2004
ГОСТ 26425-85 |
Пробная площадка 3 на границе СЗЗ
|
Нефтепродукты
Хлорид-ион |
1 раз в год, весной после оттаивания снега -«- |
ПНД Ф 16.1.21-98 ПНД Ф 16.1.41-2004
ГОСТ 26425-85 |
Дата заполнения «__»_____200_г
Руководитель _________________________________ Ф.И.О.
Таблица 4.6
Пример отчетной формы. Характеристика загрязнения почв на
пробных площадках
№ пробной площадки |
Глубина отбора проб, см |
Наименование показателя загрязнения (загрязняющее вещество) |
ПДК/ОДК, мг/кг почвы |
Число наблюдений |
Содержание (мг/кг), соответствующее уровню загрязнения |
||||
1 уровень допустимый |
2 уровень низкий |
3 уровень средний |
4 уровень высокий |
5 уровень очень высокий |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Город (район):
Субъект хозяйственной деятельности:
Обрабатываемый период: 01.01.200_ - 31.12.200_
Дата заполнения «__»_____200_г.
Руководитель _________________________________ Ф.И.О.
Ежегодный систематический мониторинг проводят на наиболее загрязненных пробных площадках; на других – не реже 1 раза в 5 лет. В качестве фоновых используют близлежащие, не подверженные загрязнению почвенные участки отведенных земель. Сеть мониторинга должна быть динамичной и пересматриваться с учетом данных анализов и других сведений.
