Экологическая экспертиза природно-территориальных комплексов. Учебно-методическое пособие к практическим занятиям

Продолжение таблицы 4.3

ВОПРОСЫ ДЛЯ БЕСЕДЫ

1.Какие критерии оценки загрязнения поверхностных вод Вы знаете?

2.Что такое ИЗВ? Как его рассчитать?

3.Что такое ПХЗ-10? Как его рассчитать?

4.Что такое комбинаторный индекс загрязненности? От чего он зависит?

5.Какова основная задача оценки загрязнения поверхностных вод при выборе места размещения производства?

31

ЗАНЯТИЕ 5 ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА

ПРИ ЭКОЛОГИЧЕСКОМ ОБОСНОВАНИИ РАЗМЕЩЕНИЯ АГРОЭКОСИСТЕМ

Цель занятия: изучить основы оценки и анализа загрязнения почв тяжелыми металлами в целях использования ландшафта для выращивания сельскохозяйственной продукции

БАЗОВЫЙ МАТЕРИАЛ

Результаты гигиенических исследований загрязненных почв позволяют оценивать степень опасности загрязнения вредными веществами по уровню их возможного воздействия на системы «почва – растение», «почвы – микроорганизмы, биологическая активность», «почвы – грунтовые воды», «почва – атмосферный воздух» и опосредованно – на здоровье человека. С гигиенической позиции опасность загрязнения почвы определяется уровнем возможного ее отрицательного влияния на контактирующие среды, пищевые продукты и непосредственно на человека, а также на биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения. И именно ПДК химических веществ в почве является основным критерием гигиенической оценки опасности загрязнения почв вредными веществами.

Таким образом, превышение значения ПДК может рассматриваться в качестве показателя экологического состояния почв, а именно степени их загрязнения или химической деградации. При том степень загрязнения почвы определяется как отношение содержания загрязняющего вещества в почве к величине его ПДК. Величина данного отношения является основанием для присвоения

32

конкретной почве балла деградации по 5-тибальой шкале (табл. 5.1). Таблица 5.1. – Критерии оценки степени химической деградации почвы

Из таблицы 5.1 видно, что показатель загрязнения почвы дифференцирован в соответствии со степенью токсичности анализируемого вещества. Если для недеградированных почв показатель степени загрязнения меньше единицы независимо от группы токсичности, то для крайней степени деградации (4 балл) он должен быть превышен в 5 раз – по веществам 1-й группы, в 20 раз – для веществ 2-й группы и в 100 раз – для 3-й группы токсичности.

Если нет возможности учесть весь комплекс химических веществ, загрязняющих почву, оценку проводят по наиболее токсичным веществам, то есть относящиеся к наиболее высокому классу опасности. При отсутствии в документации класса опасности химических веществ, приоритетных для почв исследуемого района, их класс опасности J может быть определен по следующей формуле:

где:

А – атомный вес соответствующего элемента;

S – растворимость в воде химического соединения, мг/л;

М – молекулярная масса химического соединения, в которое входит данный элемент;

33

α– среднее арифметическое из шести ПДК химических веществ в разных пищевых продуктах (мясо, рыба, фрукты, хлеб, овощи).

При оценке опасности загрязнения почв химическими веществами следует учитывать следующее:

•опасность загрязнения тем больше, чем выше фактические уровни содержания контролируемых веществ в почве по сравнению с ПДК;

•опасность загрязнения тем больше, чем выше класс опасности контролируемых веществ;

•буферность почвы, влияющую на подвижность химических элементов, что определяет их воздействие на контактирующие среды.

Оценка уровня загрязнения почв как индикаторов неблагоприятного воздействия на здоровье населения проводится по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и геогигиенических исследованиях окружающей среды городов. Такими показателями являются коэффициент концентрации химического вещества Кс и суммарный показатель загрязнения Zс.

Для количественной оценки степени загрязненности почв рассчитывается коэффициент техногенной концентрации элемента (Кс):

где:

Кобщ – содержание элемента в исследуемой почве; Кфон – фоновое содержание элемента в почве.

При загрязнении почвы двумя и более элементами производится расчет суммарного показателя загрязнения:

где:

Кс – коэффициенты техногенной концентрации элементов, превышающие

1;

n – число элементов с Кс > 1.

34

Оценка опасности загрязнения почв комплексом металлов по показателю Zс, отражающую дифференциацию загрязнения воздушного бассейна, как металлами, так и другими наиболее распространенными ингредиентами (пыль, оксид углерода, оксиды азота), проводится по оценочной шкале, приведенной в таблице 5.2. Градации оценочной шкалы разработаны на основе изучения показателей состояния здоровья населения, проживающего на территории с различным уровнем загрязнения почв.

Таблица 5.2. – Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения Zс

Для более полно оценки загрязнения почв рекомендуется применять оба показателя и принимать в расчет тот, который окажется более жестким.

При оценке степени загрязнения растительной продукции наиболее распространенным методом также является использование ПДК. Однако рекомен-

35

дуется использовать и дополнительные показатели, полученные при биотестировании, биоиндикации и иными методами.

Одним из таких показателей является коэффициент биоаккумуляции (Кв):

где:

Кр – концентрация элемента в растении; Кп – концентрация растения в почве.

Этот показатель может характеризовать степень эффективности работы защитных систем растений, предотвращающих поступление избыточных количеств токсичных элементов в биомассу и степень опасности элемента. Высокое его значение свидетельствует о значительной биоаккумуляции токсичного элемента и, следовательно, его опасности.

Важно отметить, что данный коэффициент не является постоянной величиной и может изменяться в зависимости от обеспеченности растений элементами питания, от нормы внесения органически удобрений и известковых материалов. То может быт связано со способностью почвы связывать токсичные элементы в малоподвижные формы и особенностями корневых систем растений выделять различные кислоты в почву.

В зависимости от определенной степени химической деградации почв могут применяться различные мероприятия по и очищению (табл.5.3).

36

Таблица 5.3. – Мероприятия по использованию почв в зависимости от и

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

Задание 1

Изучаемая территория площадью 45 га (1500 х 300 м) находится вблизи бывшего завода железобетонных изделий. На основании проведенных исследований установлено, что почва лугово-черноземная тяжелосуглинистая в комплексе с солонцами. Содержание тяжелых металлов было различным в зависимости от удаления участка от завода (табл. 5.4).

Таблица 5.4. – Валовое содержание тяжелых металлов в почве в зависи-

38

Таблица 5.5. – Валовое содержание химических элементов в луговочерноземной почве, мг/кг

Проанализируйте данные по содержанию тяжелых металлов в почве и дайте оценку по степени химической деградации почвы на расстоянии:

а) от 10 до 100 м; б) от 100 до 300 м.

Рассчитайте коэффициенты техногенной концентрации элементов в почве, а также суммарный показатель загрязнения почвы на расстояниях: 10, 100 и 300 м от завода.

Задание 2

На расстоянии 100 – 300 м от завода желеобтонных изделий (см. задание 1) выращивались горох, ячмень, пшеница, овес, капуста, свекла, морковь и картофель. Произведенная продукция была отправлена на экспертизу, результаты которой преставлены в таблице 5.6.

Определите коэффициенты биоаккумуляции тяжелых металлов почвы растительной продукцией.

39

Таблица 5.6. – Содержание тяжелых металлов в растительной продукции

Дайте рекомендации об использовании территории под агроэкосистемы.

ВОПРОСЫ ДЛЯ БЕСЕДЫ

1.Какие параметры определяют химическую деградацию почвы?

2.Какие изменения претерпевают тяжелые металлы в почве?

3.Какое влияние оказывают тяжелые металлы на почву?

4.От чего зависит аккумуляция тяжелых металлов растениями?

5.Какие основные приемы следует провести для улучшения состояния почвы, загрязненной тяжелыми металлами?

40