Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Мониторинг почв. Практикум
.pdf
Каменистость вслое 0,5 м. К снижению в городских почвах запасов влаги и
питательных веществ, а также уменьшению ее плодородия приводит наличие
большого количества щебнисто-каменистого материала, что также уменьшает
«полезный» объем почвы. Щебнисто-каменистая часть почвы практически не
обладает водоудерживающей способностью.
При характеристике каменистости почв выделяют следующие градации:
некаменистая – включения камней < 10 %;
слабокаменистая – включения камней 10 – 25 %;
среднекаменистая – включения камней 25 – 50 %;
сильнокаменистая – включения камней > 50 %.
Захламленность поверхности почвы, %. Важный показатель перекрытости
поверхности почвы абиотическими наносами, в том числе токсичными.
Захламление – это поступление строительных, производственных и бытовых
отходов на поверхность почвы, что может приводить к сокращению полезной
площади городских земель и уменьшению плодородия оставшейся незахламленной
части поверхности. Захламленная поверхность почвы практически не обладает
плодородием и непродуктивна. Важнейшим показателем является химический
состав материала. Если он токсичен, то возможно химическое загрязнение всей
экосистемы.
Выделяют следующие основные градации при характеристике
захламленности поверхности почв:
незахламлена – при площади захламленных участков менее 10 %,
токсичные вещества в почве отсутствуют;
слабо захламлена – при захламлении 10 – 25 % площади территории,
токсичные вещества в почве отсутствуют;
средне захламлена – захламлено 25 – 50 % площади территории,
токсичные вещества в почве отсутствуют;
сильно захламлена – захламлено 50 – 75 % площади или захламлена
любая часть поверхности, при этом в хламе присутствуют токсичные вещества,
51
которые могут попасть в различные компоненты окружающей среды, токсичные
вещества отсутствуют;
очень захламлена – при захламлении 100 % территории, присутствуют
токсичные вещества.
Физические показатели указывают на изменение физических и воднофизических свойств почвы.
Плотность сложения характеризует способность почвы, при одновременном
достаточном содержании воздуха, накапливать значительные запасы доступной
влаги для растений. Почвы хорошо оструктуренные, достаточно рыхлые, обладают
значительной пористостью и низкой величиной плотности сложения. Увеличение
показателя уплотнения почвы может привести к угнетению роста и развития или
гибели растений. Плотность сложения почвы, или удельный вес скелета почвы, во
многом зависит от содержания в ней гумуса, сложения почвы, механического
состава и структурности. Этот показатель оказывает огромное влияние на газообмен
в почвах и поглощение ими влаги, а также на микробиологические процессы, рост и
развитие корневой системы растений. Для основной массы культурных растений
наиболее приемлемая плотность пахотного горизонта составляет – 1,0 – 1,2 г/см3. У
городских почв она, как правило, выше 1,4 – 1,6 г/см3. Данная величина является
очень важной характеристикой окультуренности почвы.
Переуплотнение корнеобитаемого слоя – это основной процесс физической
деградации почв. Он ведет к увеличению плотности сложения верхней части почвы.
Как правило, поверхностный слой почвы в городах сильно переуплотнен.
Выделяют следующие градации, при характеристике переуплотнения почв:
нормальная плотность сложения – от 1,0 до 1,2 г/см3;
слабоуплотненная почва – от 1,2 до 1,4 г/см3;
среднеуплотненная почва – от 1,4 до 1,5 г/см3;
сильно-уплотненная почва – от 1,5 до 1,6 г/см3;
переуплотненная почва – более 1,6 г/см3.
Гранулометрический состав – этот экологический показатель, определяет
плодородие почвы, ее водоудерживающую и фильтрационную способности. Почвы
52
содержащие большое количество линистых частиц бладают ярко выраженной
сорбционной способностью и в них, как правило, больше содержится элементов
питания. Легкие почвы (пески и супеси) быстрее прогреваются солнцем и оттаивают
весной. Данные свойства имеют прямую связь с содержанием гумуса,
экологическими функциями почвы (сорбционными, продукционными, водно-
воздушными и т. д.), микробиологическими свойствами (легкие почвы всегда
содержат меньше микроорганизмов, в том числе и патогенных, они химически более
чистые). Гранулометрический состав измеряется через содержание физической
глины (частиц < 0,01 мм), в %.
Городские почвы, по содержанию в них физической глины, можно
сгруппировать следующим образом:
рыхлопесчаные – 0 – 5 %;
связнопесчаные – 5 – 10 %;
супесчаные – 10 – 20 %;
легкосуглинистые – 20 – 30 %;
среднесуглинистые – 30 – 40 %;
тяжелосуглинистые – 40 – 50 %;
легкоглинистые – 50 – 60 %;
средне- и тяжелоглинистые – более 65 %.
Химические и физико-химические показатели характеризуют ухудшение
химических свойств почв, а именно: загрязнение токсикантами, изменение
показателя рН и истощение запасов питательных элементов.
Содержание гумуса. Изменение данной величины может свидетельствовать о
снижении плодородия и качества почвы. Значительное содержание гумуса в почве
делает ее структурной, улучшает ее воздухообмен и водно-физические свойства,
способствует накоплению биогенных питательных элементов. Все выше
перечисленные показатели повышают плодородие почв и способствуют росту и
развитию на ней зеленых насаждений. Содержание гумуса в городских почвах
может изменяться от 2 % до 5 %. Плодородными можно считають почвы, которые
53
содержат в органогенном горизонте не менее 4 % гумуса, определяемого по ГОСТ
26213-91.
Можно выделить следующие градации, при характеристике гумусированности
почв:
норма для данных почв;
среднеобеспеченные – при снижении запасов гумуса на 25 %;
слабообеспеченные – снижение запасов гумуса на 50 %;
очень слабообеспеченные – содержание гумуса снижено на 75 %;
потеря почвой плодородия и гумуса – это полная дегумификация почвы.
Величина рН жидкой фазы почвы. Для большинства городских почв
наблюдается смещение реакции среды рН в сторону защелачивания, что не
свойственно зональным почвам вне городских территорий.
Подкисление и подщелачивание почв – это процесс изменения кислотнощелочной реакции почвы, приводящий к нарушению основных почвенногеохимических процессов, ведущих к снижению устойчивости экосистем и гибели
растительности. Очень кислые или щелочные почвы обладают плохими
физическими свойствами и бедны питательными веществами. Они неблагоприятны
для большинства растений и микроорганизмов, органическое вещество в них не
закрепляется. В городских условиях, в результате применения противогололедных
средств, а также попадания строительной пыли, содержащей повышенные
количества карбоната кальция, почвы, как правило, подвергаются подщелачиванию.
При характеристике кислотно-щелочного режима почв выделяют следующие
градации:
рН
6,5 – 7,0 – плодородные и пригодные;
Н2О
рН
рН
рН
рН
7,0 – 7,5 – потенциально плодородные;
Н2О
7,5 – 8,0 – слаботоксичные и малопригодные;
Н2О
8,0 – 8,5 – среднепригодные и среднетоксичные;
Н2О
> 8,5 – сильнотоксичные и непригодные по химическим свойствам.
Н2О
54
Содержание токсичных веществ и тяжелых металлов. Попадание
загрязняющих веществ в городские экосистемы при внутригородских штатных и
аварийных выбросах, сбросах, навалах и глобальных массопереносах приводит к
загрязнению поверхности почв, внутри почвенного профиля и почвенногеохимического ландшафта сильнодействующими ядовитыми и радиоактивными
веществами, пестицидами, органическими и неорганическими токсикантами.
Почвы города могут содержать большое количество токсичных веществ, в
результате большого количества выбросов в городскую среду, которые
накапливаются на поверхности почвы, где происходит их постепенная аккумуляция.
Это приводит к изменению ее химических и физико-химических свойств.
При поступлении выбросов в атмосферу, сбросах жидких и твердых отходов
промышленных предприятий, на участках находящихся в зоне их влияния,
горизонтальная структура городских ландшафтов слабо нарушается, а растительный
и животный мир, почвенный покров и продуктивность экосистем меняется
кардинально.
От расположения источников загрязнения, метеорологических особенностей,
геохимических факторов среды и форм рельефа территории зависит распределение
загрязнителей по поверхности почв.
Степень процесса загрязнения почв определяется как отношение содержания
загрязняющего вещества к его величине ПДК или другой нормативной величине.
При максимальном химическом загрязнении почва теряет способность к
биологическому самоочищению, снижается ее продуктивность, изменяется состав,
структура и численность микрофлоры и мезофауны.
Требования к почвам населенных мест определяются в зависимости от
приоритетности компонентов загрязнения в соответствии со списком ПДК (ОДК)
химических веществ в почве (Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК)
и ориентировочно допустимых количеств (ОДК) химических веществ в почве. Утв.
МЗ СССР № 6229-91; Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.020-94 (Дополнение № 1 к
перечню ПДК и ОДК № 6229-91) и их классом опасности, установленным согласно
ГОСТ 17.4.1.02-83. Значения ОДК для некоторых веществ приведены в таблице 2.5.
55
ПДК для 3,4-бенз(а)пирена и ртути в почве составляют соответственно 0,02 и
Элемент
Группа почв
Величина ОДК
(мк/кг)
Никель
а) супесчаные и песчаные
20
б) кислые (суглинистые и глинистые), рН
КСl < 5,5
40
в) близкие к нейтральным, нейтральные
(суглинистые и глинистые), рН КСl > 5,5
80
Медь
а) супесчаные и песчаные
33
б) кислые (суглинистые и глинистые), рН
КСl < 5,5
66
в) близкие к нейтральным, нейтральные
(суглинистые и глинистые), рН КСl > 5,5
132
Цинк
а) супесчаные и песчаные
55
б) кислые (суглинистые и глинистые), рН
КСl < 5,5
110
в) близкие к нейтральным, нейтральные
(суглинистые и глинистые), рН КСl > 5,5
220
Мышьяк
а) супесчаные и песчаные
2
б) кислые (суглинистые и глинистые), рН
КСl < 5,5
5
в) близкие к нейтральным, нейтральные
(суглинистые и глинистые), рН КСl > 5,5
10
Кадмий
а) супесчаные и песчаные
0,5
б) кислые (суглинистые и глинистые), рН
KCl < 5,5
1,0
в) близкие к нейтральным, нейтральные
(суглинистые и глинистые), рН КСl > 5,5
2,0
Свинец
а) супесчаные и песчаные
32
б) кислые (суглинистые и глинистые), рН
КСl < 5,5
65
в) близкие к нейтральным, нейтральные
(суглинистые и глинистые), рН КСl> 5,5
130
2,1 мг/кг, допустимый уровень содержания нефтепродуктов – 300 мг/кг.
Таблица 2.5 – Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) валовых
форм тяжелых металлов и мышьяка в почвах (по гигиеническим нормативам ГН
2.1.7.020-94)
56
В соответствии с таблицей 2.6 можно установить классы опасности некоторых
Классы опасности
Химическое загрязняющее вещество
1
Мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, цинк, фтор, селен, 3,4бенз(а)пирен
2
Бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром (валовое
содержание)
3
Барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций, ацетофенон
n
i
cc
nKZ
1
)1(
химических загрязняющих веществ.
Таблица 2.6 – Классы опасности химических загрязняющих веществ
На всех стадиях проектирования и строительства осуществляется контроль
качества почв по химическим показателям
От стадии проектирования и строительства зависит полнота и объем
исследований
На этапе выполнения проектных работ и выбора земельного участка, а также
строительства и приемки объекта в эксплуатацию, контроль осуществляется с
использованием стандартного перечня показателей, который включает в себя
определение:
содержания тяжелых металлов: свинца, кадмия, цинка, меди, никеля,
мышьяка, ртути;
3,4-бенз(а) пирена и нефтепродуктов;
рН (водной вытяжки и KCl);
суммарного показателя загрязнения Zc, определяемого по формуле 2.1:
(2.1)
гдеК
– коэффициент концентрации i-го химического элемента (определяется
с
по формуле 2.2);
n – число учитываемых химических элементов с Кс> 1.
57
фi
i
c
C
C
K
(2.2)
гдеCi – фактическое содержание i-го химического элемента в почвах и
грунтах, мг/кг;
С
– фоновое содержание i-го химического элемента в почвах, мг/кг;
фi
При учете санитарно-эпидемиологической ситуации и хозяйственного
освоения территории стандартный перечень может быть расширен.
В качестве фоновых принимаются содержания валовых форм тяжелых
металлов и мышьяка в почвахв соответствии с СП 11-102-97.
В соответствии СанПиН 2.1.7.1287-03 проводиться оценка уровня
химического загрязнения почвы (см. таблицы 2.3, 2.5, 2.6).
С целью определения степени безопасности почв для человека оценивается ее
санитарно-эпидемиологическое состояние.
Степень эпидемической опасности почвы оценивается в соответствии с
СанПиН 2.1.7.1287-03.
Почвы населенных мест, по степени опасности в эпидемиологическом
отношении, могут быть разделены на следующие категории: чистая, умеренно
опасная, опасная, чрезвычайно опасная (см. таблицу2.7).
Градостроительные показатели указывают на снижение общегородских
биосферных и экологических функций почв.
Увеличение запечатанности почвенного покрова и снижение озелененности
территории. Норматива для определения стандарта запечатанности в настоящее
время не разработано, он определяется по степени озелененности в м
2
на 1 человека
с учетом категории земель. Ориентировочной оптимальной величиной принято
считать 20 – 24 м2 озелененной площади на 1 жителя. Может быть принята
следующая характеристика степени озелененности:
норма – > 20 – 24 м2/чел.;
незначительно ниже нормы – 16 – 20 м2/чел.;
58
ниже нормы – 12 – 16 м2/чел.;
Категория
загрязнения
почв
Индекс
бактерий
группы
кишечной
палочки
Индекс
энтерококков
Патогенные
бактерии, в
т.ч.
сальмонеллы
Яйца
гельминтов,
экз/г
Личинки –
Л и
куколки - К
мух, экз. в
почве
S = 20?20
см
Чистая
1 – 10
1 – 10
0 0 0
Умеренно
опасная
10 – 100
10 – 100
0
до 10
Л до 10
К –отс.
Опасная
100 – 1000
100 – 1000
0
до 100
Л до 100
К – 10
Чрезвычайно
опасная
1000 и
выше
1000 и выше
0
> 100
Л > 100
К > 10
*
В соответствии с СанПиН 2.1.7.1287-03.
существенно ниже нормы – 8 – 12 м2/чел.;
практически не озеленена – 4 – 8 м2/чел.;
озеленение отсутствует – озелененность менее 4 м2/чел.
Таблица 2.7 – Оценка степени эпидемической опасности почвы*
2.6 Оценка качества почвы
С целью определения качества и степени безопасности для человека, а также
разработки мероприятий (рекомендаций) по снижению химических и биологических
загрязнений, проводится гигиеническая оценка качества почв (см. таблицы 2.3 и В.1
приложения В).
С учетом следующих показателей проводится выбор площадок для
строительства объектов:
физико-химические свойства почв, механический состав, содержание
органического вещества, кислотность и т. д.;
59
природно-климатические характеристики (роза ветров, количество
осадков, температурный режим района);
ландшафтная, геологическая и гидрологическая характеристики почв;
их хозяйственное использование.
Выявляются потенциальные источники загрязнения почв, устанавливаются
границы территории обследования по площади и глубине и определяются схемы
отбора проб почв при их санитарно-эпидемиологической оценке.
Объем исследований и перечень загрязняющих веществ определяется
аккредитованными организациями по согласованию с органами и учреждениями,
осуществляющими государственный санитарно-эпидемиологический надзор в
зависимости от характера загрязнения почв, последующего функционального
использования этих земель, стадии проектирования. В зависимости от этого,
санитарно-эпидемиологический контроль включает использование стандартного
или расширенного перечня показателей исследований.
На стадии предпроектной документации (обоснование инвестиций,
градостроительного обоснования и др.) обследование почв проводится для
предварительной оценки санитарно-эпидемиологического состояния территории
проектируемого строительства с использованием стандартного перечня показателей
с учетом современного и перспективного использования территории. При
предварительном обследовании территории отбор проб почв проводится по сетке:
50 х 100 или 100 х 100 м.
По стандартной схеме по химическим, микробиологическим и
паразитологическим показателям, обследование территории проводится на стадии
выбора земельного участка и разработки проектной документации.
Отбор проб проводится послойно из инженерно-геологических скважин.
Глубина исследования зависит от существующего и перспективного использования
территории. При необходимости количество исследуемых скважин может быть
увеличено. Увеличение перечня показателей исследований применяется на местах
свалок прышленных прдприятий, полей аэрации и фильтрации, автозаправочных
станций и др.
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]