Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Пробоотбор объектов окружающей среды в экологических исследованиях. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
емкостей с пробами. Тара должна быть сконструирована так, чтобы препят-
31
ствовать самопроизвольному открытию пробок емкостей.
Пробы, подлежащие немедленному исследованию, группируют отдельно и отправляют в лабораторию. Для биологических показателей пробы питьевых («чистых») и речных («грязных») вод должны достав­ляться в отдельных промаркированных контейнерах. После доставки проб контейнеры подлежат дезинфекционной обработке.
Пробы, поступающие в лабораторию для исследования, должны быть зарегистрированы в журнале учета с обязательным указанием числа емкостей для каждой пробы. Пробы хранят в условиях, исключа­ющих любое загрязнение емкостей для отбора проб и предотвращаю­щих любое изменение в их составе.
Г л а в а 3 . О Т Б О Р П Р О Б П О Ч В
В современном мире особенно важна проблема сохранения не только почв, но и биоразнообразия, в том числе и здоровья человека, напрямую связанного с экологической ситуацией. Для своевременной оценки состояния окружающей среды создана система экологического мониторинга, включающая химические, физические и биологические методы оценки качества и почвенной среды.
Актуальность проблемы загрязнения почвы обусловлена тем, что год от года увеличивается антропогенное воздействие на окружающую среду. В данный момент остро возросла необходимость сохранять почву, осо­бенно в городской среде. Мировое производство продуктов питания по­стоянно растет, что требует не только сохранения, но и постоянного повы­шения плодородия почвы. Всякая почва обладает той или иной плодород­ностью, но если постоянно только извлекать из нее элементы питания и не вносить органические и минеральные удобрения, то плодородие падает. С древних времен люди научились различать по цвету, структуре и другим внешним показателям виды почв: одни из них являются более благоприят­ными для выращивания растений, а другие вовсе не подходят для сельско­хозяйственной и иной деятельности. Сохранение почвы жизненно важно для человека. Почва играет роль биологического нейтрализатора различ­ных загрязнений, является важнейшим компонентом биосферы планеты. Современный почвенный покров формировался в течение тысячелетий.
Различают два вида загрязнений почвы − антропогенное и есте­ственное. Естественное загрязнение почв возникает в результате при­родных процессов в биосфере, происходящих без участия человека и приводящих к поступлению в почву химических веществ из атмо­сферы, литосферы или гидросферы, например в результате выветрива­ния горных пород или выпадения осадков в виде дождя или снега, вы­мывающих загрязняющие ингредиенты из атмосферы.
Наиболее опасно для природных экосистем и человека антропоген­ное загрязнение почвы, особенно техногенного происхождения. Наибо­лее характерными загрязнителями являются пестициды, удобрения, тя­желые металлы и другие вещества промышленного происхождения. В основном загрязнители в почву поступают из атмосферных осадков (дождь, снег и др.), со сбросом твердых и жидких отходов промышлен­ного и бытового происхождения и при использовании пестицидов и
32
удобрений в сельскохозяйственном производстве. Почва может загряз­нять окружающую среду, так как, накапливая в себе вредные вещества, постепенно начинает их распространять (с осадками, ветром и т. д.).
3 .1. М е т о д ы п р о б о о т б о р а п о ч в
Целью отбора проб является:
− оценка качественного состояния почв;
− контроль общего и локального загрязнения почв в районах воз­действия промышленных, сельскохозяйственных, хозяйственно-быто­вых и транспортных источников загрязнения.
Отбор проб проводится с учетом вертикальной структуры, неод-
нородности покрова почвы, рельефа и климата местности, а также с учетом особенностей загрязняющих веществ или организмов. Пробы отбирают по профилю из почвенных горизонтов или слоев с таким рас- четом, чтобы в каждом случае проба представляла собой часть почвы, типичной для генетических горизонтов данного типа почвы. Отбор проб проводится на пробных площадках, закладываемых так, чтобы ис­ключить искажение результатов анализов под влиянием окружающей среды. На карты или планы наносят расположение источника загрязне­ния пробных площадок и мест отбора точечных проб. При необходимо­сти получения сравнительных результатов пробы незагрязненных и за­грязненных почв отбирают в идентичных естественных условиях. В за- висимости от цели исследования размер пробной площадки и количе­ство пробы должны соответствовать данным, указанным в табл. 3.1.
Точечные пробы отбирают на пробной площадке из одного или нескольких слоев или горизонтов методом «конверта», по диагонали или любым другим способом с таким расчетом, чтобы каждая проба представляла собой часть почвы, типичной для генетических горизон­тов или слоев данного типа почвы.
Объединенную пробу составляют путем смешивания точечных проб, отобранных на одной пробной площадке. При мощности гори­зонта или слоя свыше 40 см отбирают раздельно не менее двух проб с различной глубины. Масса объединенной пробы должна быть не менее 1 кг. Монолиты следует отбирать объемом не менее 100 см³.
33
Сроки проведения пробоотбора в зависимости от вида анализа представлены в табл. 3.2.
Таблица 3.1
Размеры пробных площадок при отборе почв
Цель исследования
Размер пробной
площадки, га
Количество
проб
Однородный
почвенный
покров
Неоднород-
ный почвен-
ный покров
Определение содер­жания химических веществ Определение физиче­ских свойств и струк­туры почвы Определение содер­жания патогенных организмов и вирусов
От 1 до 5
От 1 до 5
От 0,1
От 0,5 до 1
От 0,5 до 1
0,1
Не менее одной объеди­ненной пробы От 3 до 5 точечных проб на один почвен­ный горизонт 10 объединенных проб, состоящих из 3 точеч­ных проб каждая
Таблица 3.2
Сроки проведения пробоотбора в зависимости
от вида анализа почв
Вид анализа
Сроки
Химический, бактериологический, гельминтологический
Не менее одного раза в год Тяжелые металлы
Не менее одного раза в 3 года
Контроль загрязнения почв дет­ских садов, лечебно-профилакти­ческих учреждений и зон отдыха
Не менее двух раз в год – весной и осе­нью
Изучение динамики самоочище­ния
В течение первого месяца еженедельно. Затем ежемесячно в течение вегетацион­ного периода до завершения активной фазы самоочищения
Агрохимическое обследование
В течение всего вегетационного периода
34
Метод «конверта» заключается в том, что на каждом из участков по диагонали или по «конверту» (четыре точки по углам и одна в центре) в его пяти точках отбирают пробы. На рис. 3.1 показана схема отбора проб методом «конверта» и по диагонали. Требования к оборудованию для от­бора проб в зависимости от вида анализа представлены в табл. 3.3.
Таблица 3.3
Требования к оборудованию для отбора проб почв в зависимости
от вида анализа
Вид анализа
Требования к оборудованию
Анализ на тяжелые металлы
Инструмент не должен содержать ме­таллов. Перед отбором стенку при­копки или поверхность керна нужно зачистить ножом из полиэтилена или полистирола или пластмассовым шпателем
Анализ на летучие химические веще­ства
Отобранную пробу поместить во флаконы или стеклянные банки с притертыми пробками, тара заполня­ется полностью до пробки
Анализ на пестициды
Не следует отбирать в полиэтилено­вую или пластмассовую тару
Рис. 3.1. Схема отбора проб почв методом «конверта»
и по диагонали: − место отбора точечной пробы
35
Точечные пробы отбирают лопатой, ножом или шпателем из при­копок или почвенным буром (рис. 3.2, 3.3). Обобщенные методики про- ведения отбора проб для различных загрязняющих веществ приведены в табл. 3.4.
Рис. 3.2. Буры почвенные
Рис. 3.3. Оборудование для
пробоотбора: а − шпатель
для пробоотбора; б − лопата
для пробоотбора
Таблица 3.4
Методика проведения отбора проб почв для различных
загрязняющих веществ
Вид анализа
Методика
Химический анализ
С одной пробной площадки отобрать не менее 5 точечных проб и составить объединенную пробу. Масса объединенной пробы должна быть не менее 1 кг
Для контроля загрязнения по­верхностно разделяющимися веществами − нефтью, нефте­продуктами, тяжелыми метал­лами и др.
Точечные пробы отбирать послойно с глубины 0−5 и 5−20 см массой не более 200 г каждая
Для контроля загрязнения лег­комигрирующими веществами
Точечные пробы отбирать по гене­тическим горизонтам на всю глу­бину почвенного слоя
36
В процессе транспортировки и хранения почвенных проб должны быть приняты меры по предупреждению возможности их вторичного загрязнения (табл. 3.5). Для контроля загрязнения легкомигрирующими веществами отбирают точечные пробы. При отборе точечных проб и составлении объединенной пробы должна быть исключена возмож­ность их вторичного загрязнения. Точечные пробы почвы, предназна­ченные для определения тяжелых металлов, отбирают инструментом, не содержащим металлов. Перед отбором точечных проб стенку при­копки или поверхность керна следует зачистить ножом из полиэтилена или полистирола или пластмассовым шпателем. Точечные пробы почвы, предназначенные для определения летучих химических ве­ществ, следует сразу поместить во флаконы или стеклянные банки с притертыми пробками, заполнив их полностью до пробки. Точечные пробы почвы, предназначенные для определения пестицидов, не сле­дует отбирать в полиэтиленовую или пластмассовую тару.
Таблица 3.5
Требования к транспортировке и хранению проб почвы
Вид анализа
Требования
Химический анализ
Пробы высушить до воздушно-сухого состояния (по ГОСТ 5180-2015). Воз­душно-сухие пробы хранить в матерча­тых мешочках, картонных коробках или стеклянной таре
Для определения летучих и химиче­ски нестойких веществ
Сразу доставить в лабораторию и немед­ленно приступить к анализу
Для определения физических свойств почвы
При содержании скелетной части почвы свыше 10 % объема поверхность моноли­тов следует покрывать парафином или другими защитными материалами
Пробы почвы для химического анализа высушивают до воздушно­сухого состояния. Воздушно-сухие пробы хранят в матерчатых мешоч­ках, в картонных коробках или в стеклянной таре. Пробы почвы, пред­назначенные для определения летучих и химически нестойких веществ, доставляют в лабораторию и приступают к анализу. Отобранные пробы необходимо пронумеровать и зарегистрировать в журнале, указав сле­дующие данные: порядковый номер, место взятия пробы, рельеф мест­ности, тип почвы, целевое назначение территории, вид загрязнения, дата отбора. Пробы должны иметь этикетку с указанием места и даты
37
отбора пробы, номера почвенного разреза, почвенной разности, гори­зонта и глубины взятия пробы, фамилии исследователя.
Методика подготовки проб к анализу показана в табл. 3.6.
Таблица 3.6
Методика проведения подготовки проб почвы к анализу
Вид анализа
Проведение подготовки к анализу
Для определения химиче­ских веществ
Пробу почвы в лаборатории рассыпать на бумаге или кальке и размять пестиком крупные комки. Выбрать включения – корни растений, насеко­мых, камни, стекло, уголь, кости животных, а также новообразования − друзы гипса, известко­вые журавчики и др. Растереть почву пестиком в ступке и просеять через сито с диаметром отвер­стий 1 мм. Новообразования анализировать от­дельно (подготовка к анализу такая же, как и при анализе пробы почв)
Для определения валового содержания минеральных компонентов
Из просеянной пробы отобрать представитель­ную пробу массой не более 20 г. Растереть ее в ступке из агата, яшмы до пудрообразного состо­яния
Для анализа на содержание летучих веществ
Навески почвы берут без указанных в прил.1 предварительных операций
3 .2. О т б о р п р о б п р и м и к р о б и о л о г и ч е с к о м
а н а л и з е и б и о т е с т и р о в а н и и
Пробы почвы, предназначенные для бактериологического ана­лиза, в целях предотвращения их вторичного загрязнения следует отби­рать с соблюдением условий асептики: отбирать стерильным инстру­ментом, перемешивать на стерильной поверхности, помещать в сте­рильную тару. Процедура пробоотбора и подготовка проб к анализу приведена в табл. 3.7.
Для гельминтологического анализа с каждой пробной площадки берут одну объединенную пробу массой 200 г, составленную из десяти точечных проб массой 20 г каждая, отобранных послойно с глубины
38
0−5 и 5−10 см. Все объединенные пробы должны быть зарегистриро­ваны в журнале и пронумерованы. На каждую пробу должен быть за­полнен сопроводительный талон. В процессе транспортировки и хране­ния почвенных проб должны быть приняты меры по предупреждению возможности их вторичного загрязнения.
Таблица 3.7
Методика проведения отбора проб почвы
Вид анализа
Методика
Для бактерио­логического анализа
Необходимо использовать стерильные инструменты, подго­тавливать пробы на стерильной поверхности, помещать пробы в стерильную тару. С одной пробной площадки соста­вить 10 объединенных проб. Каждую объединенную пробу составить из трех точечных проб массой от 200 до 250 г каждая. Точечные пробы отбирать послойно с глубины 0−5 и 5−20 см.
Для гельминто­логического анализа
С каждой пробной площадки взять одну объединенную пробу массой 200 г. Объединенную пробу составить из 10 то­чечных проб массой 20 г каждая. Точечные пробы отбирать послойно с глубины 0−5 и 5−10 см. При необходимости от­бор проб проводится из глубоких слоев почвы послойно или по генетическим горизонтам
Таблица 3.8
Методика проведения подготовки почвы проб к анализу
Вид анализа
Проведение подготовки к анализу
Для бактериологического и гельминтологического анализа
Перед проведением анализа строго соблю­сти условия асептики! Пробу почвы в лабо­ратории рассыпать на бумаге или кальке и размять пестиком крупные комки. Выбрать включения – корни растений, насекомых, камни, стекло, уголь, кости животных, а также новообразования − друзы гипса, из­вестковые журавчики и др. Растереть почву пестиком в ступке и просеять через сито с диаметром отверстий 1 мм. Новообразова­ния анализировать отдельно (подготовка к анализу такая же, как и при подготовке проб почв)
Поскольку при микробиологическом исследовании почвы уста­навливают этиологическую роль тех или иных микроорганизмов при
39
экологических ситуациях, то среди факторов, влияющих на достовер­ность микробиологической диагностики, можно выделить следующие условия взятия и транспортировки биологического материала: адекват­ный выбор методов микробиологического исследования; полноцен­ность сведений о состоянии обследуемой почвы, важных с точки зрения оценки полученных результатов. Транспортировка, хранение и реги­страция проб при микробиологическом анализе и биотестировании яв­ляются важными факторами, влияющими на достоверность результа­тов. Пробы транспортируются в стерильной таре и в условиях, предот­вращающих возможность вторичного загрязнения пробы (табл. 3.9).
Таблица 3.9
Требования к транспортировке и хранению проб почвы при
бактериологических исследованиях
Вид анализа
Требования
Для бактериологического и гель­минтологического анализа
Упаковать в сумку-холодильник и сразу доставить в лабораторию на анализ. При невозможности проведения анализа в те­чение одного дня пробы почвы хранить в холодильнике при температуре от 4 до 5 °С не более 24 ч
Анализ на кишечные палочки и эн­терококки
Пробы хранить в холодильнике не более 3 сут
Исследование на яйца биогельмин­тов Исследование на яйца геогельмин­тов
Почву без обработки хранить не более 7 сут Почву без обработки хранить не более не более 1 мес. При хранении более месяца применяют консервирующие средства. Для предотвращения высыхания почву увлажняют и аэрируют один раз в не­делю
Таким образом, при санитарной охране почвы как одного из важ­нейших объектов окружающей среды имеет большое значение правиль­ная организация пробоотбора. Важность достоврености получаемой ин­формации связана с тем, что, несмотря на профилактические меропри­ятия, проводимые в нашей стране и за рубежом, заболеваемость кишеч­ными инфекциями бактериальной и вирусной природы остается на вы­соком уровне, что в значительной степени обусловлено циркуляцией в окружающей среде патогенных энтеробактерий и кишечных вирусов.
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]