6.2. Отбор, стабилизация и хранение проб почвы

Точечные пробы почвы 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 (или каждой рабочей пробоотборной площадки) берут 5 образцов почвы. Точки должны быть расположены так, чтобы мысленно соединенные прямыми линиями, давали рисунок запечатанного конверта (длина стороны квадрата может составлять от 2 до 5-10 м). Обычно при изучении почвы отбирают пробы гумусового горизонта с глубины около 20 см, что соответствует штыку лопаты. Из каждой точки отбирают около 1 кг (по объему около 0,5 л), 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. При определении в почве поверхностно – распределяющихся веществ (ПАУ, тяжелые металлы, радионуклиды и др.) точечные пробы обычно отбирают с помощью трубчатого пробоотборника послойно на глубине 0,5 и 20 см массой до 0,2 кг. При оценке загрязнения почвы летучими соединениями или веществами с высокой способностью к вертикальной миграции (нитрозоамины) пробы отбирают по всей глубине почвенного профиля в герметично закрывающиеся емкости. При невозможности быстрого анализа на месте пробы хранят в условиях, как правило, описанных в методиках анализа.

Определенные трудности возникают при отборе почвы для радиологических исследований, что связано с перераспределением радионуклидов в ландшафтах после поступления из атмосферы. Для снижения влияния рельефа, вида почв и растительности, а также возможности сравнения данных, отбор образцов должен производиться таким образом, чтобы их радиоактивность характеризовала как можно большую территорию, а места отбора были ограничены участками с горизонтальной поверхностью и минимальным стоком. Кроме того, образцы радиоактивных проб должны отбираться с открытых целинных участков c ненарушенной структурой.

При экоаналитическом контроле загрязнения почв пестицидами и минеральными удобрениями, как и во всех остальных случаях, стараются проводить анализ проб почвы на содержание остатков химикатов как можно раньше – в естественно-влажном состоянии. Если в течение одного дня анализ провести невозможно, пробы, отобранные для определения содержания, например хлорорганических пестицидов (ХОП), высушивают до воздушно-сухого состояния в темном помещении. При определении фосфорорганических пестицидов (ФОП) почвенные пробы рекомендуется хранить в холодильнике без высушивания не более трех суток при температуре не выше 4 ^оС. Время хранения ФОП – не более 10 суток, а ХОП – 30 суток.

6.3. Контроль за загрязнением почв пестицидами

Пестициды (от лат. pestis - зараза и caedo - убиваю) (ядохимикаты) представляют собой химические препараты для борьбы с сорняками (гербициды), вредителями (инсектициды, акарициды, зооциды и др.) и болезнями (фунгициды, бактерициды и др.) культурных растений. В группу пестицидов также включают дефолианты и регуляторы роста растений. Большинство пестицидов представляют собой синтетические органические вещества.

Признавая несомненный эффект от химического способа борьбы с вредителями сельского хозяйства, следует учитывать возможное побочное действие ядохимикатов на другие компоненты природных экосистем. При систематическом применении стойких высокотоксичных пестицидов, особенно в завышенных дозах, наблюдается загрязнение ими окружающей среды, что приводит к уничтожению полезных насекомых, птиц, рыб, зверей, а также отравлению людей непосредственно пестицидами или продуктами, в которых они способны накапливаться.

Использование пестицидов регламентируется законодательством во всех странах. В Российской Федерации широко используют более 100 индивидуальных пестицидов, при этом гидрометеослужбы и агрохимические службы контролируют остаточное содержание в почве только около 30 видов пестицидов.

При подготовке к наблюдению за загрязнением почв пестицидами в полевых условиях необходимо изучить имеющийся материал о физико-географических параметрах объекта исследования, длительности применения пестицидов в хозяйствах изучаемого объекта, выявить так называемые выборочные хозяйства с наиболее интенсивным (по объему) применением ядохимикатов в течение последних 5-7 лет, проанализировать материалы об урожайности сельскохозяйственных культур и т.д.

Исследование загрязнения почв пестицидами проводится на постоянных и временных пунктах наблюдения. Постоянные пункты создаются в различных хозяйствах района обследования не менее чем на пятилетний период. Численность постоянных пунктов зависит от количества и размеров хозяйств. В их задачи входит контроль уровня загрязнения почв на территории выборочных хозяйств, а также молокозаводов, мясокомбинатов, элеваторов, плодоовощных баз, птицеферм, рыбхозов, лесхозов и т.д.

На временных пунктах наблюдения контроль за загрязнением почв ядохимикатами осуществляется в течение одного вегетационного периода или года.

В целях оценки фонового загрязнения почв пестицидами выбирают участки, удаленные от сельскохозяйственных угодий и промышленных предприятий, находящиеся в «буферной зоне» заповедников.

Для оценки загрязнения почв инсектицидами, гербицидами, фунгицидами, дефолиантами и др. пробы почвы отбирают 2 раза в год: весной после сева и осенью после уборки урожая. При установлении многолетней динамики остаточного содержания пестицидов в почве или их миграции в системе «почва-растения» наблюдения проводят не менее 6 раз в год: фоновые – перед посевом, 2-4 раза во время вегетации культур и 1-2 раза в период уборки урожая).

Как правило, в каждом хозяйстве обследуется 8-10 полей под основными культурами. В каждом крае и области ежегодно необходимо обследовать несколько хозяйств, равномерно распределенных по территории (не менее 2).

Для оценки площадного загрязнения почв обычно составляют смешанную пробу, в которую входят 25-30 проб (выемок), отобранных в поле по диагонали. Пробы-выемки должны быть близки между собой по окраске, структуре, механическому составу и т.д. Необходимо отметить, что для разных категорий местности и почвенных условий площади поля, загрязнение которого характеризует одна смешанная проба почвы, неодинаковы.

Пробы отбирают тростевым почвенным буром, который погружается в почву на глубину пахотного слоя (0-20 см) либо с помощью лопаты. Почва, попавшая в пробу из подпахотного слоя, удаляется.

Если наблюдения за загрязнением почв пестицидами производятся в садах, то пробы отбирают на расстоянии 1 м от ствола дерева.

В целях изучения вертикальной миграции пестицидов, как правило, закладываются почвенные разрезы, размеры (глубина) которых зависят от мощности почвенного слоя. Под почвенным разрезом следует понимать глубокие шурфы, пересекающие всю серию почвенных горизонтов, и открывающие верхнюю часть подпочвы, т.е. неизмененные или слабо измененные материнские породы.

В выбранном месте на поверхности земли очерчивают форму шурфа – четырехугольник со сторонами приблизительно 0,8 х 1,5-2,0 м. Одна из коротких сторон шурфа к моменту описания должна быть обращена к солнцу. Эта стенка будет «лицевой» (рабочей), предназначенной для изучения разреза почвы.

Перед взятием проб проводится краткое описание места расположения разреза и почвенных горизонтов (их влажности, окраски, механического состава, структуры, сложения, новообразований, включений, развития корневых систем, следов деятельности животных, наличия мерзлоты). Пробы почвы отбираются на «лицевой» стороне, начиная с нижних горизонтов. С каждого генетического горизонта почвы отбирается один образец толщиной 10 см.

Отобранные любым способом простые пробы ссыпают на крафт-бумагу, затем тщательно перемешивают и квартуют 3-4 раза. После квартования почву тщательно перемешивают и делят на 6-9 частей, из центров которых отбирают примерно одинаковое количество почвы в полотняный мешочек или крафт-бумагу. Масса полученной смешанной пробы должна составлять 400-500 г. Этот образец снабжается этикеткой и регистрируется в полевом журнале, в который записывают следующие данные: порядковый номер образца, место отбора, рельеф, вид сельскохозяйственного угодья, площадь поля, дата отбора, кто отбирал.

Смешанные пробы почв анализируют в естественно-влажном состоянии. Если по каким-либо причинам провести анализ в течение одного дня не представляется возможным, то пробы высушивают до воздушно-сухого состояния в защищенных от солнца местах. Из воздушного сухого образца методом квартования в лаборатории отбирают среднюю пробу массой 200 г. Из нее удаляют корни, камни, инородные включения, затем растирают в фарфоровой ступке и просеивают через сито с отверстиями диаметром 0,5 мм. После чего из этой пробы берут навески для химического анализа массой 10-50 г.