6.3. Пдк вредных веществ в почве
Нормирование вредных веществ в почве осложняется тем, что это в сравнении с водой и атмосферой значительно менее подвижная среда, где долгое время могут накапливаться загрязняющие вещества. Время трансформации вредных веществ определяется не только их химическим строением, но и свойствами самой почвы. Основная масса вредных веществ в почву поступает с атмосферными выпадениями, поливными водами, в составе балластных веществ и отходов, вносятся как удобрения и ядохимикаты. Непосредственно из почвы в организм человека вредные вещества поступают незначительно, в основном это происходит через контактирующие с почвой воду, воздух и растения, по цепям питания.
В пахотном (корнеобитаемом) слое почвы вредные вещества нормируются по ПДКп и ВДКп (временно допустимым концентрациям). Экспериментально определяют:
- допустимую концентрацию вещества в почве, при которой его содержание в пищевых и кормовых растениях не превысит ПДК в продуктах питания (ПДКпр);
- допустимую концентрацию, при которой поступление вещества в воздух не превысит установленной ПДК для атмосферного воздуха;
- допустимую концентрацию, при которой поступление вещества в грунтовые воды не превысит ПДК для водных объектов;
- допустимую концентрацию, не влияющую на микроорганизмы и процессы самоочищения почв.
Наиболее жесткий из показателей принимается в качестве ПДКп. Так нормируется содержание в почве пестицидов и тяжелых металлов. ВДКп определяются расчетным путем для тех веществ, химические свойства которых не требуют обязательного определения ПДКп.
6.4. Пути поступления и концентрирования вредных веществ живыми организмами
Необходимо знание некоторых терминов и определений, используемых в данном разделе.
Биоаккумуляция – обогащение организма химическим веществом путем его потребления из окружающей среды и питания. Биоконцентрирование – обогащение химическим соединением организма в результате прямого восприятия из окружающей среды, без учета загрязнения питания.
Биоумножение – обогащение организма химическим соединением непосредственно в результате питания, в природной водной среде этот процесс идет одновременно с биоконцентрированием.
Экологическое обогащение – прирост концентрации вещества в экосистеме или цепи питания при переходе от низкого к более высокому трофическому уровню.
Кинетика биоконцентрирования химических веществ из водной среды живым организмом описывается уравнением:
,
где Сорг – концентрация вещества в организме;
Св – концентрация вещества воде;
k1 – константа скорости потребления (размерность «время-1»);
k2 – константа скорости выделения (размерность та же).
Под превращением посторонних химических веществ понимают изменения их структуры, происходящее за счет воздействия внешних факторов. В зависимости от природы воздействующего фактора различают биотические и абиотические изменения. Биотические изменения часто называют термином метаболизм вредных веществ. Например, к абиотическим превращениям, протекающим в воздушной среде, относят окислительно-восстановительные и фотохимические реакции; в водной среде - окислительно-восстановительные, фотохимические реакции и гидролиз; в почве - окислительно-восстановительные реакции и гидролиз.
Как абиотические (химические), так и биотические (биохимические) превращения могут быть рассмотрены с точки зрения химической термодинамики и химической кинетики. Химическая термодинамика дает возможность определять возможность самопроизвольного протекания химических реакций, а также условия, при которых устанавливается химическое равновесие. Химическая кинетика позволяет с помощью кинетических уравнений устанавливать время протекания данного процесса, определять условия, при которых скорость реакции будет минимальной.