Инженерно-экологические изыскания. Учебно-методическое пособие
.pdf3. ОПРОБОВАНИЕ АБИОТИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
3.1. Атмосферный воздух
Нормативно-методические документы для проведения отбора проб атмосферного воздуха:
1.ГОСТ 17.2.3.01-86 Правила контроля качества воздуха населенных пунктов [6].
2.ГОСТ 17.2.1.03-84 Общие требования к методам определения загрязняющих веществ [19].
3.ГОСТ 17.2.6.01-85, ГОСТ 17.2.6.02-85 Газоанализаторы автоматические для контроля загрязнения атмосферы [9].
4.РД 52.04.186-89 «Руководство по контролю загрязнения атмо-
сферы» [20].
Отбор проб атмосферного воздуха выполняется с использованием
специальных приборов типа «Аспиратор-ПУ-4Э» в соответствии
сРД 52.04.186-89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы», а также в соответствии [20] с ГОСТ Р 51945-2002 «Аспираторы. Общие технические условия» [21].
Опробование атмосферного воздуха осуществляют в соответствии
сГОСТ 17.2.3.01 [6] (разделы 4–5) на открытой, проветриваемой со всех сторон площадке с непылящим покрытием на высоте 1,5-3,5 м в течение
20-30 минут.
Устанавливают три категории постов наблюдений за загрязнением
атмосферы: стационарный, маршрутный, передвижной (подфакельный). Стационарный пост предназначен для обеспечения непрерывной ре-
гистрации содержания загрязняющих веществ или регулярного отбора проб воздуха для последующего анализа.
Из числа стационарных постов выделяются опорные стационарные посты, которые предназначены для выявления долговременных изменений содержания основных и наиболее распространенных загрязняющих веществ.
Маршрутный пост предназначен для регулярного отбора проб воздуха в фиксированной точке местности при наблюдениях, которые проводятся с помощью передвижного оборудования.
Передвижной (подфакельный) пост предназначен для отбора проб под дымовым (газовым) факелом с целью выявления зоны влияния данного источника.
Стационарный и маршрутный посты размещаются в местах, выбранных на основе предварительного исследования загрязнения воздушной среды города промышленными выбросами, выбросами автотранспорта, бытовыми и другими источниками и условий рассеивания. Эти посты размещаются в центральной части населенного пункта, жилых районах с раз-
31
личным типом застройки (в первую очередь, наиболее загрязненных), зонах отдыха, на территориях, примыкающих к магистралям интенсивного движения транспорта.
Один пост отбора проб должен быть расположен на таком участке местности, который не подвергается воздействию отдельно стоящих источников выбросов. Благодаря значительному перемешиванию городского воздуха уровень загрязнения в районе поста будет определяться всеми источниками выбросов, расположенными на исследуемой территории. Во втором случае пост размещается в зоне максимальных концентраций примеси, связанных с выбросами рассматриваемого источника.
При подфакельных наблюдениях место отбора проб выбирают с учетом ожидаемых наибольших концентраций примесей на расстояниях 0,5; 1; 2; 3,..., 10 км от границы санитарно-защитной зоны и конкретного источника загрязнения с подветренной стороны от него. За пределами сани- тарно-защитной зоны общее количество мест наблюдений устанавливается с учетом мощности источника и технической возможности проведения измерений.
Для определения условий рассеивания загрязняющих веществ, параллельно с отбором проб, проводится измерение метеопараметров - скорости и направление ветра, температуры, атмосферного давления и влажности воздуха, с применением специальных метеометров типа МЭС-200.
Перечень определяемых показателей в пробах атмосферного воздуха представлен в таблице 3.
В ходе полевых работ составляются акты отбора проб атмосферного воздуха, содержащие информацию о дате и месте отбора, метеорологических характеристиках, методах проведения работ и используемом оборудовании.
|
Таблица 3 |
Перечень определяемых показателей в пробах атмосферного воздуха |
|
|
|
Контролируемые показатели |
Единица измерения |
|
|
Азота диоксид |
мг/м3 |
Азота оксид |
мг/м3 |
Углерода оксид |
мг/м3 |
Серы диоксид |
мг/м3 |
Метан |
мг/м3 |
Бенз(а)пирен |
мкг/м3 |
Сажа |
мг/м3 |
Взвешенные частицы (пыль) |
мг/м3 |
Отобранные пробы упаковываются в светонепроницаемые ящики и своевременно доставляются для проведения химического анализа в лабораторию, аккредитованную в соответствующей области измерений.
32
Определение содержания контролируемых компонентов проводится в соответствии с требованиями методик выполнения измерений, допущенных для целей государственного экологического контроля.
По итогам количественного химического анализа оформляются соответствующие протоколы результатов количественного химического анализа.
3.2. Поверхностные воды
Отбор, консервация, хранение и транспортировка проб воды проводятся в соответствии с требованиями следующих нормативно-методических документов:
ГОСТ 17.1.5.04-81. Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия [22];
ГОСТ 17.1.5.05-85. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков [23];
ГОСТ 31861-2012. Вода. Общие требования к отбору проб [24].
Оборудование, применяемое для отбора, должно соответствовать требованиям ГОСТ 17.1.5.04-81 «Охрана природы (ССОП). Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия (с Изменениями № 1)» [22].
Отбор проб воды из поверхностного водного объекта проводится при наличии одного из следующих условий:
проектируемый объект пересекает водный объект
проектируемый объект находится в границах водоохранной зоны, рыбоохранной зоны и/или прибрежной защитной полосы водного объекта;
необходимо осуществлять отбор проб воды из водного объекта
вслучае сброса в него сточных вод;
проектируемый объект располагается на расстоянии, превышающем размер водоохранной зоны, в пределах водосборной площади, при наличии уклона земной поверхности в сторону водного объекта не менее 5 градусов;
водный объект находится в границах рекреационных зон;
водный объект является особо охраняемым водным объектом;
водный объект является источником питьевого и хозяйственнобытового водоснабжения;
водный объект является объектом рыбохозяйственного значения, для которого установлена высшая категория
Пробы поверхностных вод для химического анализа отбираются с применением специальных батометров Рутнера из поверхностного слоя с глубины 0,3-0,5 м. Предварительно батометр промывается водой из источника отбора, потом производится непосредственно забор воды для пробы.
33
Отбор проб поверхностных вод суши производится, как правило, на одном створе. Объем проб для экологической оценки загрязнения питьевой воды и водоисточников питьевого и рекреационного назначения должен составлять не менее 3 л.
Пробы переливают в химически инертную посуду с притертой крышкой. При необходимости производят охлаждение проб. Охлаждение рекомендуется проводить до температуры от 2 °С до 5 °С, хранить пробы следует в темноте. Каждая емкость снабжается этикеткой, содержащей информацию о пункте отбора пробы.
Время доставки пробы в лабораторию не должно превышать 24 ч. Нестойкие пробы воды следует обрабатывать на месте отбора. (п.5.9 Р 52.24.3532012 [25]). Такие показатели как кислотность (рН) и содержание кислорода измеряются напрямую непосредственно в месте отбора проб специальными приборами типа «АНИОН 7000», который предназначен для измерения активности ионов водорода рН в водных средах, окислительно-восстановительного потенциала, температуры растворов.
Результаты измерений неустойчивых компонентов фиксируются в актах отбора. За результат принимается среднее значения 2 параллельных измерений.
Лабораторные исследования проводятся в лаборатории, имеющей аттестат аккредитации в области аккредитации которой включены все показатели необходимые к определению. Все лабораторные исследования проб природных вод проводятся в соответствии с государственными стандартными методиками (ГОСТами) и методиками, внесенными в государственный реестр методик количественного химического анализа.
Ориентировочный перечень определяемых веществ в пробах поверхностной воды представлен в таблице 4.
Таблица 4 Ориентировочный перечень определяемых веществ в пробах поверхностной воды
Показатель |
Метод определения |
Запах |
Органолептический метод |
Цветность |
Фотометрический метод |
Прозрачность |
Органолептический метод |
Взвешенные вещества |
Гравиметрический метод |
Минерализация |
Гравиметрический метод |
Водородный показатель (рН) |
Потенциометрический метод |
Растворенный кислород |
Йодометрический метод |
БПК5 |
Титриметрический метод |
ХПК |
Фотометрический метод |
Хлориды (Cl -) |
Титриметрический метод |
Сульфаты (SО42-) |
Турбодиметрический метод |
Аммоний ион (NH4+) |
Спектрофотометрия |
Нитраты (NO3-) |
Спектрофотометрия |
34
Показатель |
Метод определения |
|
Нитриты (NO2-) |
Спектрофотометрия |
|
Нефтепродукты |
Флуориметрический метод |
|
АПАВ |
Флуориметрический метод |
|
Фенолы |
Флуориметрический метод |
|
Бенз(а)пирен |
Высокоэффективная жидкостная |
|
хроматография |
||
|
||
|
Атомно-абсорбционная спектрометрия |
|
Ртуть, Hg |
с атомизацией ртути методом холодного |
|
|
пара |
|
Мышьяк, As |
Атомно-эмиссионная спектрометрия |
|
с индуктивно-связанной плазмой |
||
|
||
Цинк, Zn |
|
|
Никель, Ni |
Атомно-эмиссионная спектрометрия |
|
Свинец, Pb |
||
с индуктивно-связанной плазмой |
||
Медь, Cu |
||
|
||
Железо общ (Fe общ) |
|
По итогам количественного химического анализа оформляются соответствующие протоколы результатов количественного химического анализа.
3.3. Донные отложения
Отбор и хранение проб донных отложений проводятся в соответствии с требованиями следующих нормативно-методических документов:
СП 482.1325800.2020. Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства (п. 5.12.1, п. 5.12.2) [26];
ГОСТ 12536-2014. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава [27];
ГОСТ 17.1.5.01-80. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязненность [28];
РД 52.24.609-2013.Организация и проведение наблюдений за содержанием загрязняющих веществ в донных отложениях водных объек-
тов [29].
Пробы донных отложений отбираются со дна водного объекта с применением дночерпателя типа ГР-91 с глубины 0,3-1,8 м. Вес одной пробы составляет 1 кг. Отобранные образцы необходимо герметично упаковать
вполиэтиленовые пакеты, снабженные этикетками с данными о пункте наблюдений, дате отбора, перечне анализируемых компонентов. В ходе полевых работ составляются акты отбора проб. Хранение и транспортировка проб производится в сумках-холодильниках с постоянной температурой
плюс 2 – 5С.
35
Пункты отбора проб донных отложений в поверхностных водах суши следует, как правило, совмещать с пунктами отбора проб поверхностных вод. Глубина опробования зависит от установленной в задании на изыскания глубины намечаемого воздействия на донные отложения.
Лабораторные исследования проводятся в лаборатории, имеющей аттестат аккредитации в области аккредитации которой включены все показатели необходимые к определению. Все лабораторные исследования проб природных вод проводятся в соответствии с государственными стандартными методиками (ГОСТами) и методиками, внесенными в государственный реестр методик количественного химического анализа.
Ориентировочный перечень определяемых веществ в пробах донных отложений представлен в таблице 5.
Таблица 5 Ориентировочный перечень определяемых веществ в пробах донных отложений
Показатель |
Метод определения |
|
рН |
Потенциометрический метод |
|
Хлориды |
Титриметрический метод |
|
Нефтепродукты |
Флуориметрический метод |
|
Фенолы |
Фотометрический метод |
|
Железо общ. |
|
|
Медь |
|
|
Кадмий |
|
|
Никель |
Атомно-эмиссионая спектроскопия |
|
Свинец |
||
|
||
Цинк |
|
|
Мышьяк |
|
|
Ртуть |
|
|
Бенз(а)пирен |
Высокоэффективная жидкостная хроматография |
|
Ртуть |
Атомно-эмиссионая спектроскопия |
|
|
«метод холодного пара» |
|
СПАВ |
Фотометрический метод |
По итогам количественного химического анализа оформляются соответствующие протоколы результатов количественного химического анализа.
3.4.Грунтовые воды
Отбор, консервация, хранение и транспортировка проб воды проводятся в соответствии с требованиями следующих нормативно-методических документов:
ГОСТ 17.1.5.04-81. Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия [22];
36
ГОСТ 31861-2012. Вода. Общие требования к отбору проб [24]. Отбор грунтовых вод следует производить из верховодки и первого
от поверхности водоносного горизонта (либо, при соответствующем обосновании, из других водоносных горизонтов), после желонирования или прокачки скважины (шурфа) и восстановления уровня. Объем пробы должен составлять не менее 3 л (п. 4.37 СП 11-102-97 [5]).
При отборе подземных вод из наблюдательных скважин пробы отбирают с помощью погружных насосов или методом желонирования. Емкость, в которую отбирают и в которой хранят воду, не должна являться источником загрязнения пробы или утраты ее отдельных компонентов вследствие взаимодействия с материалом сосуда, испарения. Предпочтительно использовать емкости из полиэтилена, фторопласта или поликарбонатных полимеров, с герметичными винтовыми пробками из тех же материалов или с изопреновыми прокладками. Нежелательно использовать пробки из резины.
Пробы переливают в химически инертную посуду с притертой крышкой. При необходимости производят охлаждение проб. Охлаждение рекомендуется проводить до температуры от 2 °С до 5 °С, хранить пробы следует в темноте. Каждая емкость снабжается этикеткой, содержащей информацию о пункте отбора пробы. В ходе полевых работ составляются акты отбора проб.
Время доставки пробы в лабораторию не должно превышать 24 ч. Нестойкие пробы воды следует обрабатывать на месте отбора. (п.5.9 Р 52.24.3532012 [25]).
Лабораторные исследования проводятся в лаборатории, имеющей аттестат аккредитации в области аккредитации которой включены все показатели необходимые к определению. Все лабораторные исследования проб природных вод проводятся в соответствии с государственными стандартными методиками (ГОСТами) и методиками, внесенными в государственный реестр методик количественного химического анализа.
Ориентировочный перечень определяемых веществ в пробах грунтовой воды представлен в таблице 6.
Таблица 6 Ориентировочный перечень определяемых веществ в пробах грунтовой воды
Показатель |
Метод определения |
Водородный показатель (рН) |
Потенциометрический |
Взвешенные вещества |
Гравиметрический |
ХПК |
Фотометрический |
Сульфаты |
Капиллярный электрофорез |
Хлориды |
Капиллярный электрофорез |
Аммоний-ион |
Капиллярный электрофорез |
Свинец |
Атомно-абсорбционная спектрометрия |
|
с электротермической атомизацией |
|
37 |
Показатель |
Метод определения |
Железо (общее) |
Атомно-абсорбционная спектрометрия |
|
|
Медь |
Атомно-абсорбционная спектрометрия |
|
с электротермической атомизацией |
Никель |
Атомно-абсорбционная спектрометрия |
|
с электротермической атомизацией |
Цинк |
Атомно-абсорбционная спектрометрия |
|
с электротермической атомизацией |
Ртуть |
Атомно-абсорбционная спектроскопия |
|
(“метод холодного пара”) |
АПАВ |
Флуориметрический |
Фенолы |
Флуориметрический |
Нефтепродукты |
Флуориметрический |
По итогам количественного химического анализа оформляются соответствующие протоколы результатов количественного химического анализа
3.5. Почвы на комплексный химический анализ
Отбор, хранение и транспортировка проб почв (грунтов) проводятся
всоответствии с требованиями следующих нормативно-методических документов:
ГОСТ 17.4.4.02-2017 Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа [14];
ГОСТ 17.4.3.01-2017 Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб [10];
МУ 2.1.7.730-99 Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест [30].
Отбор проб почв производят из поверхностного слоя методом "конверта" (смешанная проба на площади 20-25 м2) на глубину 0,0-0,30 м, в полях и огородах - на глубину пахотного слоя; отбор проб грунтов из скважин - методом индивидуальной пробы, но не реже, чем через 1 м, на глубину зоны загрязнения.
В каждой прикопке с глубины 5-20 см отбирается одна точечная проба массой 200 г. Точечные образцы измельчаются и тщательно перемешиваются, масса смешанной пробы составляет 1 кг. Образцы помещаются
вполиэтиленовые пакеты, снабженные этикетками, содержащими информацию о порядковом номере, месте и дате отбора, и перечне определяемых компонентов. В ходе полевых работ составляются акты отбора проб.
Отбор фоновых проб производится на достаточном удалении от поселений (с наветренной стороны), не менее чем в 500 м от автодорог, на землях (лугах, пустошах), где не осуществлялось применение пестицидов и гербицидов (п.4.19 СП 11-102-97 [5]). Фоновые содержания валовых форм тяже-
38
лых металлов и мышьяка в почвах (мг/кг) (ориентировочные значения для средней полосы России) представлены в табл. 4.1. СП 11-102-97 [5].
При выполнении инженерно-экологических изысканий на линейных объектах протяженностью до 15 км рекомендуется принимать шаг опробования почв (грунтов) - 1 точка на 2 км (но не менее 3 точек на объект); на протяженных линейных объектах (более 15 км) шаг опробования почв (грунтов) может быть увеличен до 4 км (при соответствующем обосновании в программе).
Как правило, в пробах почв анализируется содержание тяжелых металлов, нефтепродуктов, бензапирена, нитратов, фенолов.
Лабораторные исследования проводятся в лаборатории, имеющей аттестат аккредитации в области аккредитации которой включены все показатели необходимые к определению. Все лабораторные исследования проб природных вод проводятся в соответствии с государственными стандартными методиками (ГОСТами) и методиками, внесенными в государственный реестр методик количественного химического анализа.
По итогам количественного химического анализа оформляются соответствующие протоколы результатов количественного химического анализа.
3.6. Почвы на агрохимический анализ
Нормативно-методическая документация по отбору проб почв на агрохимический анализ:
ГОСТ 17.4.4.02-2017 Охрана природы. Почвы. Методы отбора
иподготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа [14];
ГОСТ 17.4.3.01-2017 Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб [10];
МУ 2.1.7.730-99 Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест [30].
При определении норм снятия плодородного и потенциально плодородного слоев почв, отбор проб осуществляется из 3-х горизонтов:
морфологически выделенного гумусового (торфяного, перегнойного) горизонта в верхней части почвенного профиля (0-20 см);
из переходных от него почвенных гумусированных горизонтов (при их наличии) (20-40 см);
из серединных почвенных горизонтов, находящихся под гумусированной (органогенной) толщей для установления границ и мощности плодородного и потенциально плодородного слоев (40 см и более).
При мощности генетических горизонтов, составляющих плодородный слой более 40 см, отбираются не менее двух проб послойно, из расчета одна проба на 20 см мощности горизонта.
39
Для оценки целесообразности снятия верхней (гумусированной) части почвенного профиля проводят погоризонтное агрохимическое обследование плодородного слоя почвы.
Отбор проб из выделенных генетических горизонтов во избежание загрязнения проб следует выполнять, начиная с нижнего горизонта в профиле.
Образцы помещаются в полиэтиленовые пакеты, снабженные этикетками, содержащими информацию о порядковом номере, месте и дате отбора, и перечне определяемых компонентов. В ходе полевых работ составляются акты отбора проб.
Анализ проб производится в аккредитованной лаборатории по следующим показателям: кислотность водной вытяжки (рН водн.), кислотность солевой вытяжки (рН сол.), органическое вещество (гумус), золность торфяных горизонтов (при наличии), гранулометрический состав (определение размера частиц различных фракций).
Оценка показателей состава и свойств плодородного слоя почв для снятия и последующего использования для рекультивации проводится
всоответствии с требованиями:
ГОСТ 17.5.3.06-85 - Требования к определению норм снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ [31].
ГОСТ 17.4.3.02-85 - Требования к охране плодородного слоя почвы при производстве земляных работ [32].
ГОСТ 17.5.1.03-86 - Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель [33].
По итогам количественного химического анализа оформляются соответствующие протоколы результатов количественного химического анализа.
3.7. Почвы на радиологический анализ
Нормативно-методическая документация по отбору проб почв на радиологический анализ:
ГОСТ 17.4.3.01-2017 «Почвы. Общие требования к отбору проб» [10];
ГОСТ Р 58595-2019 «Почвы. Отбор проб» [15];
СанПиН 2.6.1.2523-09 (НРБ 99/2009) Нормы радиационной без-
опасности НРБ-99/2009 [34].
Объектами радиометрического опробования должны служить почвы и грунты различных типов ландшафтов, поверхностные и подземные воды (в первую очередь, в зоне действующих водозаборов), донные осадки водоемов и техногенные объекты (карьеры, терриконы, свалки, полигоны промышленных и бытовых отходов, склады строительных материалов, а также консервируемые объекты с повышенной радиоактивностью) (п.4.53 СП 11-102-97 [5]).
При использовании почв (грунтов) в качестве строительных материалов (для обратной засыпки, благоустройства территории и т. п.) необ-
40
