Нормирование вредных веществ в почве

Принцип нормирования вредных веществ в почве значительно отличается от принципов нормирования вредных веществ в воде водоемов, атмосферном воздухе и продуктов питания. Это связано с тем, что основное поступление почвенных загрязнителей в организм человека происходит не прямым путем, а опосредственно через контактирующие с почвой среды по сложным трофическим цепям. Начальным звеном их является почва: почва - растения (продукты питания) - человек; почва - корма - животные -человек; почва - вода - человек; почва - атмосферный воздух - человек, поэтому нормирование химических веществ в почве направлено прежде всего на предупреждение опасного для здоровья людей вторичного загрязнения через почву выращиваемых сельскохозяйственных растений, поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха, а также на сохранение барьерной функции почвы (самоочищающей способности). Исходя из этой теоретической предпосылки, с учетом результатов научно-исследовательских работ, выполненных ранее в гигиенических учреждениях страны была разработана методология экспериментального обоснования предельно допустимой концентрации (ПДК) химических веществ в почве.

Заложенные в ее основу научно - обоснованные принципы, критерии и показатели вредности отражают все возможные пути опосредственного воздействия почвенных загрязнителей на организм человека и биологическую активность почвы. Это транслокационный показатель вредности, характеризующий закономерности миграции веществ из почвы через корневую систему в сельскохозяйственные растения. Миграционный водный отражает процессы возможного вымывания токсикантов из почвы в подземные и поверхностные воды. Миграционный воздушный показатель позволяет оценить уровень десорбции вещества из почвы в атмосферный воздух. Общесанитарный показатель характеризует уровень изменения биологической активности почвы под влиянием нормируемого вещества. Каждый из показателей вредности оценивается количественно с обоснованием допустимого уровня содержания вещества в почве, гарантирующего его переход в контактирующие среды в количествах не превышающих ПДК для воды водоемов, атмосферного воздуха, ПДК для продуктов питания, а также отсутствие негативного влияния на самоочищающую способность почвы.

Наименьшая из 4-х обоснованных величин является лимитирующей и принимается за ПДК нормируемого вещества, так как отражает наиболее опасный путь воздействия. Таким образом, ПДК химического вещества в почве представляет собой комплексный показатель безвредного для человека и почвенной биоты содержания химического вещества в почве.

Обязательным предварительным этапом исследования является определение стабильности нормируемого вещества в почве, что позволяет определить целесообразность нормирования и прогнозировать возможный уровень загрязнения.

Факультативно предусматривается проведение санитарно - токсикологических исследований. Их постановка предполагается при отсутствии (недостаточности) литературных данных или необходимости углубленного изучения нормируемого вещества.

Выполненные разработки легли в основу первых в стране «Методических рекомендаций по установлению ПДК химических веществ в почве» № 1427 - 76 Утв. Зам. Главного государственного санитарного врача СССР 19.05.76 г., которые впоследствии были дополнены и переработаны (1982 г.).

Опыт нормирования показал, что в подавляющем большинстве случаев (более 60 %) лимитирующим показателем является транслокация, т.е. переход загрязнителя из почвы в растения. Эта закономерность была положена в основу разработки расчетных методов обоснования ориентировочно допустимых количеств (ОДК) как для экзогенных химических веществ в почве (средства защиты растений), так и для ряда химических веществ природного происхождения, повсеместно присутствующих в почве, воде, пищевых продуктах (свинец, медь, никель, кадмий, цинк, мышьяк).

Особенностью ОДК тяжелых металлов и мышьяка в почве является обоснование этих нормативных уровней для трех ассоциаций основных почв России, занимающих 60 % - 70 % территории, по их устойчивости к химическому загрязнению. Установленные ОДК являются по существу, первыми региональными нормативами, позволяющими дифференцированно подходить к оценке состояния почв в различных почвенно-климатических зонах России.

Гигиенические ПДК и ОДК являются основными критериями антропогенного загрязнения почв химическими веществами. В настоящее время обоснованно 547 нормативов, в основном валовых форм приоритетных загрязнителей - пестицидов и тяжелых металлов, при их раздельном присутствии в почве.

Для ряда веществ обоснованы ПДК с учетом их совместного присутствия в почве: ванадий + марганец, свинец + ртуть, изопропилбензол + альфа-метил стирол. ПДК трех соединений представляют собой допустимые суммарные количества веществ одной группы соединений (ксилолы - орто-, мето-, пара-), вещества и их метаболиты (байлтон + метаболит, ДДТ и его метаболиты).

Для семи химических веществ (кобальт, марганец, медь, никель, свинец, цинк, фтор, хром) утверждены ПДК подвижных форм этих элементов, что наиболее адекватно отражает биологическую активность токсиканта в почве и его реальную опасность для различных факторов окружающей среды.

При наличие аналитических данных по валовым и подвижным формам элементов оценку почв проводят по более «жесткому» нормативу.

В случае отсутствия нормативов сравнение уровней загрязнения почв проводится с местным фоном.

Оценку опасности загрязнения почв комплексом тяжелых металлов проводят по суммарному показателю загрязнения (Zс), который равняется сумме коэффициентов концентраций химических элементов - загрязнителей и выражается формулой:

Zс =  (К_сi +.. .+К_сn)-(n-1), (11-1)

где n - число определяемы веществ;

К_сi - коэффициент концентрации i-го компонента загрязнения, который является отношением фактического содержания определяемого вещества в почве (С_i), в мг/кг почвы, к региональному фону данного вещества (С_ф): К_сi = С_i/С_фi.

В условиях населенных пунктов опасность химического загрязнения почв усугубляется биологическим загрязнением. При большом химическом отмечается значительное микробное и вирусное загрязнение почв, высокая обсемененность яйцами гельминтов, среди которых преобладают токсокары, аскариды и власоглавы. Наибольшую эпидемиологическую опасность представляют почвы и песок песочниц детских садов, из которых выделялись сальмонеллы, вирусы и гельминты.

Обобщение многолетних исследований по оценке санитарного состояния почв и изучению особенностей жизнедеятельности патогенных энтеробактерий и геогельминтов в условиях техногенного загрязнения позволили обосновать необходимость дифференцированной оценки почв, которая базируется на двух основных положениях: 1) хозяйственное использование территорий; 2) наиболее значимые пути воздействия почв этих территорий на человека. Исходя из этого, опасность загрязнения почвы населенных пунктов определяется эпидемической значимостью, ролью почвы как источника вторичного загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха и непосредственным контактом с человеком.

Эпидемиологическая безопасность почвы обеспечивается при соблюдении СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы». Утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 16 апреля 2003 года. Оценка степени эпидемиологической опасности почвы представлена в табл. 11.4, а химического загрязнения в табл. 11.5.

В последние годы возрастает доля проб почвы по санитарно-химическим показателям, не отвечающим гигиеническим нормативам в селитебной зоне:

в 1997 г она составляла 12,5 %,

в 2000 г. – 13,6 %,

в 2001 г. – 13,7 %.

Таблица