«Почвенный экологический мониторинг

I. Организационно-методический раздел

Целью курса является овладение теорией и методологией экологического мониторинга и одного из основных его разделов- почвенного экологического мониторинга.

Задачи курса: ознакомление студентов с теоретическими основами экологического мониторинга вообще и почвенного мониторинга как его важнейшей части, в частности, с подходами к выбору контролируемых информативных показателей состояния почв, с критериями оценки состояния почв, с теорией и методами почвенной экологической экспертизы; обучение методам анализа и оценки экологического состояния загрязненных почв и прогноза его изменения, методам проведения экологической экспертизы загрязненных почв.

Место курса в профессиональной подготовке выпускников.Курс читается в 8-ом семестре и относится к числу завершающих курсов при подготовке почвоведов по специализации «химия почв». Его освоение предполагает активное использование ранее полученных знаний о почвах, о почвообразовании, о химии почв, о составе и свойствах почв и почвенных компонентов, об их взаимодействии с химическими веществами различной природы, в том числе, с загрязняющими веществами.

Требования к уровню освоения содержания курса. Выпускник должен знать систему организации экологического мониторинга и основные задачи мониторинга на каждом уровне его организации, принципы выбора контролируемых показателей состояния почв, требования к методам их определения, критерии оценки экологического состояния почв.

Выпускник должен уметь организовать работу по контролю экологического состояния почв: разработать систему показателей, характеризующих экологическое состояние почв, рекомендовать методы их определения, подготовить их метрологическое обеспечение, дать оценку экологического состояния почв контролируемого региона и прогноз его изменения в будущем; он должен уметь провести почвенную экологическую экспертизу.

II. Содержание курса.

Темы и краткое содержание.

Тема 1. Экологический мониторинг: теоретические основы, задачи, методы. Понятия об экологии и окружающей среде. Прямые и обратные связи природы и общества. Исторические этапы развития взаимоотношений человека и природы. Роль В.И. Вернадского в развитии учения о ноосфере.

Антропогенная деградация биосферы, ее экологические последствия, актуальность контроля состояния окружающей среды. Понятие об экологическом мониторинге. Международные и национальные программы мониторинга окружающей среды. Законодательная основа экологического мониторинга в Российской Федерации.

Загрязнение окружающей среды. Загрязняющие вещества и их распространение в окружающей среде. Экологические последствия загрязнения.

Виды экологического мониторинга, принципы их классификаций. Значение работ И.П.Герасимова, И.А. Израэля в разработке теории экологического мониторинга. Уровни мониторинга. Цели, задачи, методы различных уровней экологического мониторинга.

Тема 2. Почвенно- химический мониторинг и его место в системе экологического мониторинга. Понятие о почвенном экологическом мониторинге. Актуальность, цель, задачи почвенного экологического мониторинга. Особенности почвы как объекта мониторинга. Глобальные функции почвы в биосфере, их нарушение в результате деградации почв. Виды, причины и закономерности общепланетарной деградации почв. Основные закономерности деградации почв России. Химическое загрязнение и его роль в деградации почв России. Актуальность проблемы контроля состояния и охраны почв в Российской Федерации. Виды почвенного экологического мониторинга. Мониторинг точечного источника загрязнения. Локальный (импактный) мониторинг почв. Региональный почвенный мониторинг. Система общегосударственного национального экологического мониторинга почв. Фоновый мониторинг почв. Глобальный почвенный мониторинг в общепланетарной системе мониторинга окружающей среды. Принципы организации почвенного экологического мониторинга в Российской Федерации. Зарубежный опыт организации почвенного мониторинга.

Тема 3. Основы методологии почвенного экологического мониторинга. Основные положения методологии почвенного экологического мониторинга. Значение для развития методологии почвенного экологического мониторинга работ В.И. Вернадского, А.Е. Ферсмана, А.Я. Перельмана, М.А. Глазовской, В.А. Ковды, Н.Г. Зырина о закономерностях превращения и перераспределения в почве и ландшафте химических веществ естественного и техногенного происхождения. Вклад ученых Московского университета в развитие методологии почвенного экологического мониторинга. Показатели экологического состояния почв, подлежащие контролю при мониторинге, их классификация и теоретическое обоснование. Факторы почвенно-химической природы и их контроль при экологическом мониторинге почв. Формы нахождения химических веществ в почвах и их изменение в техногенных условиях. Влияние химического состояния почв (кислотно-основных условий, окислительно-восстановительных условий, гумусного состояния), гранулометрического и минералогического состава почв, физических свойств, водно-воздушного режима, микробиологического состояния почв на превращение, закрепление и миграцию загрязняющих веществ в почвах. Факторы аккумуляции и рассеяния загрязняющих веществ в ландшафте и их контроль. Геохимические барьеры и их влияние на перераспределение загрязняющих веществ в ландшафте. Формирование техногенных геохимических ассоциаций химических веществ. Система показателей состояния почв при локальном, регионального, глобальном экологическом мониторинге. Требования к методам определения почвенных показателей. Выбор объектов мониторинга. Периодичность наблюдений за состоянием почв.

Тема 4. Оценка качества и нормирование состояния загрязненных почв. Понятие о предельно-допустимых концентрациях (ПДК) химических веществ в природных средах. Подходы к определению предельно допустимых концентрации химических веществ в почвах. Основы санитарно- гигиенического нормирования состава воды, воздуха, продуктов питания. Особенности почвы как объекта нормирования. Санитарный, миграционный, транслокационный показатели определения ПДК химических веществ в почвах. Практика определения ПДК. Особенности определения ПДК для различных групп неорганических и органических поллютантов. Достоинства и недостатки санитарно-гигиенического нормирования качества почв. Комплексное использование биогеохимических и медико-биологических показателей для оценки экологического состояния почв. Пороговые концентрации и нормирование уровней содержания в почвах химических веществ по В.В. Ковальскому. Оценка качества почв по показателям состава фоновых почв, по уровням региональных кларков содержания химических элементов в почвах. Статистический подход к нормированию уровней содержания загрязняющих веществ в почвах. Экологическое нормирование уровней содержания химических веществ в природных средах. Основы концепции. Подходы к определению предельно-допустимых нагрузок на почву, на экосистему. Концепция экологического риска и принципы нормирования состояния почв на ее основе.

Тема 5. Экологическое состояние почв россии по результатам почвенного экологического мониторинга. Состояние окружающей среды в России по результатам национального экологического мониторинга. Загрязнение почв России отходами промышленности, энергетики, транспорта, сельского хозяйства, коммунально-бытовой деятельности: закономерности, масштабы, динамика. Экологическое состояние почв Московского региона.

Тема 6. Методы определения показателей состояния почв при почвенном мониторинге и требования к ним.Аналитические методы определения показателей состояния почв, обеспечение достоверности и воспроизводимости результатов анализа почв. Метрологические характеристики методов анализа почв и требования к ним. Природа пространственного и временного варьирования почвенных показателей и учет его при отборе почвенных проб на анализ. Обоснование системы пробоотбора.

Тема 7. Оценка качества почв при проведении экологической экспертизы и определении экологического и экономического ущерба от загрязнения почв. Законодательная база экологической экспертизы в РФ. Основы методологии экологической экспертизы. Оценка воздействия любых видов деятельности человека на состояние окружающей среды. Экспертная оценка экологического состояния почв и его изменения под влиянием хозяйственной деятельности. Принципы и методы оценки экологического ущерба от загрязнения почв.

Тема 8. Пути совершенствования почвенного экологического мониторинга. Перспективы развития теории экологического мониторинга. Направления совершенствования методологии почвенного экологического мониторинга.

Темы рефератов. Обоснование места и роли почвенного мониторинга в системе экологического мониторинга. Сравнение методов нормирования содержания в почвах загрязняющих веществ. Достоинства и недостатки санитарно-гигиенического нормирования содержания в почвах загрязняющих веществ. Особенности контроля состояния почв на разных уровнях организации почвенного экологического мониторинга. Разработка перечня контролируемых показателей состояния почв на основе фундаментальных законов почвообразования, химии почв, геохимии ландшафта.

Примерный перечень вопросов к экзамену.

Понятие о предельно-допустимых концентрациях (ПДК) химических веществ в природных средах. Санитарный, миграционный, транслокационный показатели определения ПДК химических веществ в почвах. Уровни мониторинга. Цели, задачи, методы различных уровней экологического мониторинга. Значение работ ученых России в разработке теории экологического мониторинга. Факторы почвенно-химической природы и их контроль при экологическом мониторинге почв. Концепция экологического риска и принципы нормирования состояния почв на ее основе. Влияние химических, физических, минералогических свойств, водно-воздушного режима, микробиологического состояния почв на превращение и закрепление загрязняющих веществ в почвах. Виды, причины и закономерности общепланетарной деградации почв. Основные закономерности деградации почв России. Геохимические барьеры и их влияние на перераспределение загрязняющих веществ в ландшафте. Система показателей состояния почв при локальном, региональном, глобальном экологическом мониторинге. Требования к методам определения почвенных показателей. Практические занятия. Не предусмотрены