32. Наблюдения за загрязнением почв

В соответствии с главными источниками загрязнения почв выделяют два основных объекта наблюдений (типа загрязненных территорий).

К первому из них относятся почвы сельскохозяйственных районов. Отбор проб производится два раза в год - весной после таяния снега (до применения пестицидов) и в конце вегетационного периода. Пробы должны отбираться на одних и тех же участках, типичных для данного района по природным условиям и характеру использования. Уровень загрязнения почв определяется по содержанию наиболее устойчивых пестицидов и тяжелых металлов.

Второй объект наблюдений – это почвы вокруг промышленно-энергетических центров. Отбор производится один раз в год весной после таяния снега в точках на почвенно-географических профилях, расположенных по восьми направлениям (азимутам) в радиусе до нескольких десятков километров от источника загрязнения. Пробы почв анализируются на содержание тяжелых металлов, полихлорбифенилов, бенз(а)пирена и других ингредиентов.

Наиболее крупные по площади объекты мониторинга (как правило, сельскохозяйственные угодья) должны регулярно обследоваться с помощью дистанционных методов. Последние позволяют выявить структуру почвенного покрова, состояние посевов, а также путем измерения спектральной отражательной способности почв количественно (или полуколичественно) определить содержание гумуса, температуру почв, развитие эрозии и другие характеристики. Данные аэрокосмического зондирования должны контролироваться путем наземного обследования эталонных участков, расположенных в пределах массивов наблюдения.

Оценка экологического состояния почв производится с помощью химических и биологических критериев, а также показателей физической деградации сельскохозяйственных угодий.

В качестве показателей физической деградации сельскохозяйственных земель рекомендуется использовать площадь угодий, выведенных из землепользования в результате проявления неблагоприятных почвенных процессов (эрозии, вторичного засоления, загрязнения и др.), величины потери гумуса в пахотном слое, показатели увеличения плотности почв и другие критерии. Признаком биологической деградации почв служит снижение жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, о котором можно судить по уменьшению уровня активной микробной биомассы.

Одним из важнейших результатов мониторинговых наблюдений является составление крупномасштабных карт состояния почвенного покрова. Они служат ценным материалом для оценки и прогнозирования направлений и степени изменения почв под влиянием хозяйственной деятельности человека. Поэтому помимо уровня и ареалов загрязнения на картах отражаются трансформирующие процессы и свойства почв, определяющих их развитие (механический состав, содержание гумуса, кислотность и др.), а также вид сельскохозяйственных угодий.

33. Правила отбора проб почв

Точечные пробы отбирают методом конверта по диагонали или другим способом, следя за тем, чтобы каждая проба представляла собой часть почвы, типичной для исследуемых почвенных горизонтов и ключевых участков.

Метод конверта является наиболее распространенным способом отбора смешанных почвенных образцов и чаше всего применяются для исследования почвы гумусового горизонта. При этом из точек контролируемого элементарного участка берут 5 образцов почвы. Точки должны быть расположены так, чтобы мысленно соединенные прямыми линиями, давали рисунок запечатанного конверта. Обычно при изучении почвы отбирают пробы гумусового горизонта с глубины около 20 см., что соответствует штыку лопаты. Из каждой точки отбирают около 1 кг, но не менее 0,5 кг почвы. Почвенные образцы упаковывают в полиэтиленовые или полотняные мешочки и прилагают к ним этикетки (сопроводительные талоны).

Объединенную пробу почвы готовят из точечных проб.

Для определения содержания химических веществ в почве, количество проб должно составлять не менее 1 объединенной пробы, а размер пробных площадок при однородном почвенном покрове должен составлять от 1 до 5 га, при неоднородном – от 0,5 до 1 га.

Для определения физических свойств и структуры почвы, количество точечных проб должно составлять от 3 до 5 (на каждый горизонт), а размер пробных площадок, при однородности почвы, должен составлять от 1 до 5 га, при неоднородном – от 0,5 до 1 га.

Для определения патогенных организмов и вирусов в грунтах, количество объединенных проб должно составлять не менее 10. При этом, каждая объединенная проба составляется из 3 точечных. Количество отбираемых проб зависит от мощности горизонта или слоя. При мощности горизонта или слоя свыше 40 см – раздельно, с разной глубины отбирается не менее 2 проб. Пробные площадки намечают по координатной сетке с указанием их номеров и координат.

При общем загрязнении почв исследуемые участки для отбора проб выбирают по координационной сетке, указывая номер координаты.

При локальном загрязнении грунтов отбор проб проводят по системе концентрических кругов, расположенных на дифференцированных расстояниях от источника загрязнения.

При исследовании загрязнений почв пробы отбирают пошарово с глубин 0-5, 0-20, 21-40, 41-60 см в зависимости от поставленной цели. Кроме того, определяют размер исследуемого учатка, количестко и вид проб. В среднем размер участка составляет 25 га (в Полесье – 8 га, лесостепная зона – 25 га, степная – 40 га). Для определения в почвах химических веществ, а также их токсичности и мутагенности, размер участка варьируется от 1 до 5 га, где отбирают не меньше одной объединенной пробы, масса которой должна быть не меньше 400 г.

На отобранные пробы составляется документ-этикетка, в котором указываются:

- порядковый номер и место отбора пробы,

- рельеф местности,

- характеристика отбираемой на анализ почвы,

- целевое назначение территории,

- вид загрязнения

- дата отбора.

Отобранные пробы для химического анализа упаковываются, транспортируются и хранятся в специальных ёмкостях из химически нейтрального материала.

Пробы для анализа летучих химических веществ помещают в специальные банки с притертыми пробками.

Пробы для определения физических свойств упаковываются, транспортируются и хранятся таким образом, чтобы сохранить их структуру.

Пробы для анализа патогенных организмов и вирусов упаковываются, транспортируются и хранятся в стерильных ёмкостях.

Для проведения исследований отобранные пробы высушиваются до абсолютно-сухого или воздушно-сухого состояния. Абсолютно-сухую пробу грунта получают путем высушивания её до постоянного веса при температуре 105 оС. Воздушно-сухую пробу грунта получают путем высушивания её до постоянной массы при температуре и влажности лабораторного помещения.

На микробиологический анализ отобранные пробы грунтов исследуются в течение 5 ч после их отбора или в течение 2 суток при температуре их хранения не выше 4оС.

Специфической процедурой является отбор проб с твердых, гладких и не сорбирующих поверхностей (глина, стекло, кафель, пластмасса, металл, лакокрасочные покрытия и др.). Для этой цели применяют ватно – марлевые или ватные тампоны, смоченные водой или органическим растворителем. Иногда берут мазки или смывы со стен, полов, окон производственных помещений (с площади примерно 0,5 м2), а с поверхности зданий соскабливают внешний слой покрытия толщиной 1 – 2 мм с площади 0,1 – 0,25 м2.