ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2024
Просмотров: 133
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
– cумма контрольных загрязняющих веществ;
Сфj – сумма фонового содержания загрязняющих веществ.
3. Коэффициент обратной реакции почв на динамику загрязнения
(6.3)
где А, Аф – параметры, которые контролируются в загрязненной и фоновой пробах.
Принципы нормирования ПДК вредных веществ в почве значительно отличаются от принципов, положенных в основу нормирования их для водоемов, атмосферного воздуха и пищевых продуктов. Разница обусловлена тем, что прямое поступление вредных веществ через почву в организм человека невелико и ограничено случаями прямого контакта с ней (ручная обработка земли, почвенная пыль, игра детей в песочницах и т.п.). Химические вещества, попавшие в почву, могут поступать в организм человека главным образом через контактирующие с почвой среды: воду, воздух и растения; по биологическим цепям: почва – растение – человек; почва – растение – животное – человек и т.д. Поэтому при нормировании химических веществ в почве учитывается не только та опасность, которую представляет почва при непосредственном контакте с ней, но главным образом последствия загрязнения контактирующих с почвой сред. При этом имеются в виду такие факторы, как тип почвы, механический состав, морфология, микробиоценоз, рН, температура, влажность и т.п. Обоснована также необходимость нормирования таких стабильных химических веществ, как соли тяжелых металлов (свинец, ртуть, кадмий, мышьяк) и микроэлементов (цинк, молибден, медь, бор, ванадий), применяемых как микроудобрения в сельском хозяйстве.
Загрязнение почв, как и других природных сред, является комбинированным (множественным), поэтому при химическом контроле загрязнения возникает необходимость выделить приоритетные загрязняющие вещества, подлежащие контролю в первую очередь. При определении приоритетных загрязняющих веществ учитывают классы их опасности.
ПДК разрабатывают главным образом на основе принципов гигиенического нормирования химических веществ. Для почвы эти принципы заключаются в установлении таких концентраций в контактирующих с почвой средах (растениях, воде, воздухе), которые не представляют опасности для здоровья людей и не влияют отрицательно на общесанитарные показатели почвы. При этом используют следующие показатели.
1. Общесанитарный показатель вредности.
Для почвы характеризуетвлияние вещества на самоочищающую способность почвы и почвенный микробиоценоз в количествах, не изменяющих указанные процессы.
2. Транслокационный показатель вредности. Характеризует способность вещества переходит из пахотного слоя почвы через корневую систему растений и накапливаться в его зеленой массе и плодах в количестве, не превышающем ПДК для данного вещества в пищевых продуктах.
3. Миграционный воздушный показатель вредности. Характеризует способность вещества переходить из пахотного слоя почвы в атмосферный воздух и поверхностные водоисточники в количестве, при миграции которого не происходит превышение величины ПДК для атмосферного воздуха.
Систему контроля загрязненности почв на основе гигиенической регламентации нельзя признать совершенной. Встречаются большие трудности в интерпретации и объективной оценке загрязненности комплексом токсичных или других веществ, для которых не разработаны нормативы. В этих случаях уровень химического загрязнения сравнивают с фоновым значением.
Вопрос установления ПДК загрязняющих веществ в почвах весьма сложен. С одной стороны, почвенный покров – среда, гораздо менее подвижная, чем поверхностные воды и атмосфера, и аккумуляция поступающих в почву химических соединений может происходить в течение долгого времени, постепенно приближаясь к ПДК. Поэтому основным фактором определения ПДВ для какого-либо предприятия или группы предприятий должно быть предполагаемое время работы, в течение которого в почве прилегающих территорий накопится количество выбрасываемого загрязняющего вещества, достигающее ПДК. С другой стороны, активная микробиологическая жизнь почвы и протекающие в ней физико-химические процессы способствуют трансформации посторонних веществ, поступающих в почву, причем направление и глубина этого процесса определяются многими факторами. В ряде случаев разрушение загрязняющих веществ и их миграция столь незначительны, что ими можно пренебречь. В других случаях результаты протекания процессов деградации и миграции химических соединений в почве сопоставимы с темпами их поступления, и предел их накопления в почве обусловливается равновесием между процессом поступления загрязняющих веществ и их удалением в результате разрушения или миграции.
Таким образом, ПДК загрязняющих веществ в почвах определяются не только их химической природой и токсичностью
, но и особенностями самих почв.
Почва обладает некоторыми свойствами, отсутствующими у воздушной и водной сред. Частицы почвы образуют «мелкоячеистый фильтр», который весьма эффективно задерживает твердые взвеси их вод, просачивающихся в почву. В то же время поры почвы служат копилкой питательных веществ. Всю систему «цементируют» частицы глины и гумуса, которые адсорбируют целый ряд веществ. Таким образом, почвы в течение ряда лет или десятилетий могут удерживать вредные вещества, не давая последним возможности перейти в грунтовые воды. По исчерпании адсорбционной емкости наступает проскок – внешне неожиданное загрязнение грунтовых вод даже без поступления вредных веществ. В то же время почвы обладают значительной способностью к регенерации. Многие обитатели почвы служат источником ферментов, в присутствии которых вредные вещества расщепляются быстрее, чем в воде или на воздухе.
Согласно Госстандарту, ПДК в почве – это максимальная массовая доля загрязняющего почву вещества, которая не вызывают прямого или косвенного влияния, включая отдаленные последствия, на окружающую среду и здоровье человека.
ПДК пестицидов представляет собой максимальное содержание остатков пестицидов, при котором они мигрируют в сопредельные среды в количествах, не превышающих гигиенических нормативов, а также не влияют отрицательно на биологическую активность самой почвы.
Помимо ПДК в нормировании воздействий используют временный норматив – ВДКп (иногда называемый ОДК – ориентировочно допустимое количество), который получают расчетным путем. ВДКп пересматривают каждые 3 года или заменяют на ПДК.
ПДК и ВДК химических веществ для почвы разработаны и утверждены примерно для 130 веществ.
Расчет ВДКп проводится в настоящее время лишь для пестицидов. ВДКп устанавливаются для тех препаратов, которые находятся на стадии государственных производственных испытаний, а также для пестицидов, допущенных к опытно-производственному применению, когда ПДКп для них еще не обоснованы или экспериментальное обоснование их нецелесообразно (ограниченный объем применения, малая – менее 2-х месяцев – стойкость в почве и др.). Обязательным условием утверждения ВДКп является наличие метода химического контроля остаточных количеств пестицидов в почве.
Расчет ВДКп проводится на основе ПДК соответствующего пестицида в овощах или плодовых культурах по следующему уравнению:
ВДКп=1,23+0,48.lgПДКпр (6.4)
Если для овощных и плодовых культур установлено несколько нормативов, то в расчет берется минимальное значение. Уравнение (6.4) позволяет рассчитывать ВДКп при величине ПДКпр или чувствительности метода определения, начиная от 0,003 мг/кг.
Если после установления ПДКпр препарата в пищевых продуктах были выявлены отдельные эффекты его действия (эмбриотоксичность, мутагенность, канцерогенность), необходимо вводить в расчет коэффициент запаса, в котором учитывается степень выраженности отдельных эффектов и данные о фактическом загрязнении почв остаточными количествами препарата.
Наиболее важной в современных условиях сельскохозяйственного производства является оценка пестицидного загрязнения почв.
Пестициды включают обширную группу химических веществ различных классов и химической природы. Ежегодно в мире применяется более 1 млн т одних только гербицидов, включающих 900 наименований; почти 90% этих веществ, в конечном счете, попадает в почву.
Применение пестицидов, наряду с положительным результатом, дает ряд негативных последствий. Многие пестициды обладают кумулятивным эффектом, т.е. накапливаются в почве и в растениях, в результате чего происходит отравление людей и животных. Полагают, что свои прямые эффекты пестициды проявляют лишь в течение 1-2% времени их нахождения в окружающей среде, тогда как 98% времени они вызывают негативные эффекты вследствие загрязнения.
Проявление токсических эффектов пестицидов в почве и процессы накопления зависят от ряда фактов: объемов и сроков внесения, свойств пестицида, сорбции, механического состава и структуры почвы, наличия органического вещества, рН, влажности и др.
Ассортимент пестицидов огромен, и установление нормативов ПДК для всех их наименований требует больших финансовых затрат и времени. Так, разработка ПДК для одного пестицида может продолжаться 3…5 лет, а затраты на оценку токсичности составляют более 350 тыс долларов.
Нормативы ПДК вредных веществ в почве приведены в приложении 3.
6.1. Санитарные показатели почвы
Для всех видов земель единого государственного земельного фонда проводится контроль санитарного состояния почв.
Под санитарным состоянием понимают совокупность физико-химических и биологических свойств почвы, определяющих ее безопасность в эпидемиологическом и гигиеническом отношениях.
Цель контроля – предупреждение загрязнения почв бытовыми и промышленными выбросами и отходами, а также веществами, целенаправленно применяемыми в сельском и лесном хозяйстве.
Санитарное состояние почвы оценивается такими показателями:
Специальные анализы выполняют для установления присутствия возбудителей дизентерии, тифа, чумы, холеры, болезни Боткина, туберкулеза и других болезней.
Перечень таких показателей для разных видов землепользования: населенных пунктов, курортов и зон отдыха, зон источников водоснабжения, территорий предприятий, сельхозугодий и лесов – различен.
В чистых почвах организмы, характеризующие санитарно-бактериологические показатели, отсутствуют. Наличие таких организмов в почве указывает на специфическое органическое, фекальное или другие виды загрязнения.
Некоторые гигиенические показатели санитарного состояния почв приведены в табл. 6.1.
Таблица 6.1 – Комплексная гигиеническая диагностика почвы
Сфj – сумма фонового содержания загрязняющих веществ.
3. Коэффициент обратной реакции почв на динамику загрязнения
(6.3)где А, Аф – параметры, которые контролируются в загрязненной и фоновой пробах.
Принципы нормирования ПДК вредных веществ в почве значительно отличаются от принципов, положенных в основу нормирования их для водоемов, атмосферного воздуха и пищевых продуктов. Разница обусловлена тем, что прямое поступление вредных веществ через почву в организм человека невелико и ограничено случаями прямого контакта с ней (ручная обработка земли, почвенная пыль, игра детей в песочницах и т.п.). Химические вещества, попавшие в почву, могут поступать в организм человека главным образом через контактирующие с почвой среды: воду, воздух и растения; по биологическим цепям: почва – растение – человек; почва – растение – животное – человек и т.д. Поэтому при нормировании химических веществ в почве учитывается не только та опасность, которую представляет почва при непосредственном контакте с ней, но главным образом последствия загрязнения контактирующих с почвой сред. При этом имеются в виду такие факторы, как тип почвы, механический состав, морфология, микробиоценоз, рН, температура, влажность и т.п. Обоснована также необходимость нормирования таких стабильных химических веществ, как соли тяжелых металлов (свинец, ртуть, кадмий, мышьяк) и микроэлементов (цинк, молибден, медь, бор, ванадий), применяемых как микроудобрения в сельском хозяйстве.
Загрязнение почв, как и других природных сред, является комбинированным (множественным), поэтому при химическом контроле загрязнения возникает необходимость выделить приоритетные загрязняющие вещества, подлежащие контролю в первую очередь. При определении приоритетных загрязняющих веществ учитывают классы их опасности.
ПДК разрабатывают главным образом на основе принципов гигиенического нормирования химических веществ. Для почвы эти принципы заключаются в установлении таких концентраций в контактирующих с почвой средах (растениях, воде, воздухе), которые не представляют опасности для здоровья людей и не влияют отрицательно на общесанитарные показатели почвы. При этом используют следующие показатели.
1. Общесанитарный показатель вредности.
Для почвы характеризуетвлияние вещества на самоочищающую способность почвы и почвенный микробиоценоз в количествах, не изменяющих указанные процессы.
2. Транслокационный показатель вредности. Характеризует способность вещества переходит из пахотного слоя почвы через корневую систему растений и накапливаться в его зеленой массе и плодах в количестве, не превышающем ПДК для данного вещества в пищевых продуктах.
3. Миграционный воздушный показатель вредности. Характеризует способность вещества переходить из пахотного слоя почвы в атмосферный воздух и поверхностные водоисточники в количестве, при миграции которого не происходит превышение величины ПДК для атмосферного воздуха.
Систему контроля загрязненности почв на основе гигиенической регламентации нельзя признать совершенной. Встречаются большие трудности в интерпретации и объективной оценке загрязненности комплексом токсичных или других веществ, для которых не разработаны нормативы. В этих случаях уровень химического загрязнения сравнивают с фоновым значением.
Вопрос установления ПДК загрязняющих веществ в почвах весьма сложен. С одной стороны, почвенный покров – среда, гораздо менее подвижная, чем поверхностные воды и атмосфера, и аккумуляция поступающих в почву химических соединений может происходить в течение долгого времени, постепенно приближаясь к ПДК. Поэтому основным фактором определения ПДВ для какого-либо предприятия или группы предприятий должно быть предполагаемое время работы, в течение которого в почве прилегающих территорий накопится количество выбрасываемого загрязняющего вещества, достигающее ПДК. С другой стороны, активная микробиологическая жизнь почвы и протекающие в ней физико-химические процессы способствуют трансформации посторонних веществ, поступающих в почву, причем направление и глубина этого процесса определяются многими факторами. В ряде случаев разрушение загрязняющих веществ и их миграция столь незначительны, что ими можно пренебречь. В других случаях результаты протекания процессов деградации и миграции химических соединений в почве сопоставимы с темпами их поступления, и предел их накопления в почве обусловливается равновесием между процессом поступления загрязняющих веществ и их удалением в результате разрушения или миграции.
Таким образом, ПДК загрязняющих веществ в почвах определяются не только их химической природой и токсичностью
, но и особенностями самих почв.
Почва обладает некоторыми свойствами, отсутствующими у воздушной и водной сред. Частицы почвы образуют «мелкоячеистый фильтр», который весьма эффективно задерживает твердые взвеси их вод, просачивающихся в почву. В то же время поры почвы служат копилкой питательных веществ. Всю систему «цементируют» частицы глины и гумуса, которые адсорбируют целый ряд веществ. Таким образом, почвы в течение ряда лет или десятилетий могут удерживать вредные вещества, не давая последним возможности перейти в грунтовые воды. По исчерпании адсорбционной емкости наступает проскок – внешне неожиданное загрязнение грунтовых вод даже без поступления вредных веществ. В то же время почвы обладают значительной способностью к регенерации. Многие обитатели почвы служат источником ферментов, в присутствии которых вредные вещества расщепляются быстрее, чем в воде или на воздухе.
Согласно Госстандарту, ПДК в почве – это максимальная массовая доля загрязняющего почву вещества, которая не вызывают прямого или косвенного влияния, включая отдаленные последствия, на окружающую среду и здоровье человека.
ПДК пестицидов представляет собой максимальное содержание остатков пестицидов, при котором они мигрируют в сопредельные среды в количествах, не превышающих гигиенических нормативов, а также не влияют отрицательно на биологическую активность самой почвы.
Помимо ПДК в нормировании воздействий используют временный норматив – ВДКп (иногда называемый ОДК – ориентировочно допустимое количество), который получают расчетным путем. ВДКп пересматривают каждые 3 года или заменяют на ПДК.
ПДК и ВДК химических веществ для почвы разработаны и утверждены примерно для 130 веществ.
Расчет ВДКп проводится в настоящее время лишь для пестицидов. ВДКп устанавливаются для тех препаратов, которые находятся на стадии государственных производственных испытаний, а также для пестицидов, допущенных к опытно-производственному применению, когда ПДКп для них еще не обоснованы или экспериментальное обоснование их нецелесообразно (ограниченный объем применения, малая – менее 2-х месяцев – стойкость в почве и др.). Обязательным условием утверждения ВДКп является наличие метода химического контроля остаточных количеств пестицидов в почве.
Расчет ВДКп проводится на основе ПДК соответствующего пестицида в овощах или плодовых культурах по следующему уравнению:
ВДКп=1,23+0,48.lgПДКпр (6.4)
Если для овощных и плодовых культур установлено несколько нормативов, то в расчет берется минимальное значение. Уравнение (6.4) позволяет рассчитывать ВДКп при величине ПДКпр или чувствительности метода определения, начиная от 0,003 мг/кг.
Если после установления ПДКпр препарата в пищевых продуктах были выявлены отдельные эффекты его действия (эмбриотоксичность, мутагенность, канцерогенность), необходимо вводить в расчет коэффициент запаса, в котором учитывается степень выраженности отдельных эффектов и данные о фактическом загрязнении почв остаточными количествами препарата.
Наиболее важной в современных условиях сельскохозяйственного производства является оценка пестицидного загрязнения почв.
Пестициды включают обширную группу химических веществ различных классов и химической природы. Ежегодно в мире применяется более 1 млн т одних только гербицидов, включающих 900 наименований; почти 90% этих веществ, в конечном счете, попадает в почву.
Применение пестицидов, наряду с положительным результатом, дает ряд негативных последствий. Многие пестициды обладают кумулятивным эффектом, т.е. накапливаются в почве и в растениях, в результате чего происходит отравление людей и животных. Полагают, что свои прямые эффекты пестициды проявляют лишь в течение 1-2% времени их нахождения в окружающей среде, тогда как 98% времени они вызывают негативные эффекты вследствие загрязнения.
Проявление токсических эффектов пестицидов в почве и процессы накопления зависят от ряда фактов: объемов и сроков внесения, свойств пестицида, сорбции, механического состава и структуры почвы, наличия органического вещества, рН, влажности и др.
Ассортимент пестицидов огромен, и установление нормативов ПДК для всех их наименований требует больших финансовых затрат и времени. Так, разработка ПДК для одного пестицида может продолжаться 3…5 лет, а затраты на оценку токсичности составляют более 350 тыс долларов.
Нормативы ПДК вредных веществ в почве приведены в приложении 3.
6.1. Санитарные показатели почвы
Для всех видов земель единого государственного земельного фонда проводится контроль санитарного состояния почв.
Под санитарным состоянием понимают совокупность физико-химических и биологических свойств почвы, определяющих ее безопасность в эпидемиологическом и гигиеническом отношениях.
Цель контроля – предупреждение загрязнения почв бытовыми и промышленными выбросами и отходами, а также веществами, целенаправленно применяемыми в сельском и лесном хозяйстве.
Санитарное состояние почвы оценивается такими показателями:
-
санитарно-химическая оценка (санитарное число, выражающее отношение белкового азота к общему органическому азоту; БПК; кислотность; окисляемость; содержание сульфат- и хлорид-ионов; тяжелых металлов; пестицидов; нефти и т.д.); -
санитарно-энтомологическая оценка (количество насекомых, связанных с жильем, прежде всего, личинок мух); -
санитарно-гельминтологическая оценка (количество яиц гельминтов); -
санитарно-бактериологическая оценка (бактерии группы кишечной палочки и другие патогенные микроорганизмы, которые могут вызвать заболевания людей или домашних животных).
Специальные анализы выполняют для установления присутствия возбудителей дизентерии, тифа, чумы, холеры, болезни Боткина, туберкулеза и других болезней.
Перечень таких показателей для разных видов землепользования: населенных пунктов, курортов и зон отдыха, зон источников водоснабжения, территорий предприятий, сельхозугодий и лесов – различен.
В чистых почвах организмы, характеризующие санитарно-бактериологические показатели, отсутствуют. Наличие таких организмов в почве указывает на специфическое органическое, фекальное или другие виды загрязнения.
Некоторые гигиенические показатели санитарного состояния почв приведены в табл. 6.1.
Таблица 6.1 – Комплексная гигиеническая диагностика почвы
| Оценка качества почвы | Показатели | ||||
| Личинки и куколки мух в 0,25 м3 почвы, экз. | Яйца гель-минтов в 1кг почвы, экз. | БГКП, коли-титр | Титр анаэробн-ых бактерий | Сани- тарное число | |
| Чистая | 0 | 0 | 1 и более | 0,1 и более | 0,98-1,0 |
| Слабо загрязненная | единицы | до 10 | 1-0,01 | 0,1-0,001 | 0,85- 0,98 |
| Загрязненная | 10-25 | 11-100 | 0,01-0,001 | 0,001- 0,00001 | 0,70-0,80 |
| Сильно загрязненная | >25 | >100 | 0,001 и менее | 0,00001 и менее | 0,70 и менее |
