Что такое степень загрязнения почв

Оценка химического загрязнения почв и грунтов

При оценке экологического состояния почв/грунтов очень важным представ¬ляется оценка содержания как естественных элементов и соединений, так и соединений-ксенобиотиков. Оценка загрязненности почв и грунтов проводится путем сравнения (сопоставления) содержания загрязняющих элементов и веществ в изучаемых почвах, с их фоновым содержанием с одной стороны, и с другой — с их предельно-допустимым содержанием (ПДК).

ПДК какого-либо вещества в почве — это концентрация, не вызывающая при длительном воздействии на почву и растения патологических изменений (аномалий) в ходе биологических процессов, не приводящая к накоплению токсических элементов в растениях и не представляющая опасность для здоровья и жизни человека. Значения ПДК определяют экспериментально, как правило, на песчаных почвах, по нескольким показателям вредности, в основном для валовых форм, что не позволяет сделать вывод о мощности потока и доступности загрязняющих веществ растениям. Это делает применение таких стандартов спорным как с экологической, так и экономической точки зрения. Более того, в настоящее время практически везде признается, что покомпонентная оценка экосистем не дает удовлетворительных результатов. Необходимы комплексные экосистемные нормативы, которые могли бы охарактеризовать состояние рассматриваемой экосистемы в целом.

Поскольку гигиеническая опасность той или иной концентрации загрязняющих веществ зависит от почвенных условий, создание унифицированных норм ПДК встречает значительные трудности. Не случайно, в настоящее время установлены ПДК всего лишь немногим более сотни веществ, по которым контролируется качество почв.

Принципы нормирования химических веществ в почвах тоже отличаются от таковых для водоемов, атмосферного воздуха, пищевых продуктов. Это связано, главным образом, с тем, что в основе норматива ПДК для почвы положено опосредованное ее воздействие на организм человека через продукты питания.

Прямое поступление вредных веществ из почвы в организм человека ограничено и чаще всего происходит через другие среды, сопредельные с почвой. Так, поступление загрязняющих веществ в организм человека про¬исходит по путям: почва-растение-человек, почва-растение-животное-человек, почва-вода-человек, почва-атмосферный воздух-человек.

Поэтому вопрос оценки загрязненности почв на основе ПДК весьма непрост. В настоящее время во многих урбанизированных регионах России, и особенно в Москве, состояние почв и грунтов, оцененное по принятым санитарно-гигиеническим методам (ПДК), близко к критическому, когда содержания многих загрязняющих веществ превышают эти ПДК от нескольких до десятков раз. Кроме того, эта ситуация осложняется пространственной неоднородностью содержания загрязняющих веществ и дискретностью источников загрязнения.

Перечень показателей химического загрязнения почв и грунтов определяется исходя из приоритетности компонентов химического загрязнения в соответствии с требованиями ГОСТ 17.4.2.01-81 «Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей санитарного состояния», СанПиН № 2.1.7.1287-03 «Санитарно-Эпидемиологические требования к качеству почвы», ГОСТ 17.4.1.02-83 «Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения».

Классы опасности химических элементов и веществ в почвах и грунтах

Классы опасности	Химический элемент, загрязняющее вещество
1	мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, цинк, фтор, селен, 3,4-бенз(а)пирен
2	бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром
3	барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций, ацетофенон

В настоящее время в соответствии с СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы» химическое исследование почв и грунтов при проведении инженерно-экологических изысканий включает в себя стандартный и расширенный перечень показателей.
Стандартный перечень химических исследований почв и грунтов включает в себя определение:

содержания тяжелых металлов 1 и 2 класса опасности: свинца (Pb), кадмия (Cd), цинка (Zn), ртути (Hg), меди (Cu), никеля (Ni) и мышьяка (As);
содержания 3,4-бенз(а)пирена и нефтепродуктов.

Расширенный перечень исследований проводится при наличии определенных специфических источников загрязнения почв и грунтов путем определения более полной номенклатуры загрязняющих химических веществ. Выбор показателей химического загрязнения зависит от предполагаемого состава загрязняющих веществ с учетом характера источника загрязнения почв и грунтов.
Основным критерием оценки уровня загрязнения почв и грунтов химическими веществами является предельно допустимая концентрация (ПДК) или ориентировочно допустимая концентрация (ОДК) химических элементов (веществ) в почвах и грунтах (ГН 2.17.2041-06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве» и ГН 2.1.7.2511-09 «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве»).

Для эколого-геохимической оценки состояния почв и грунтов используются следующие показатели:

коэффициент концентрации относительно ОДК (ПДК), характеризующий превышение содержания элемента в почвах и грунтах над его ОДК (ПДК). Коэффициент концентрации относительно ОДК(ПДК) равен отношению содержания элемента в исследуемом объекте к его ОДК(ПДК):
К_{ОДК(ПДК)} =С_i /ОДК(ПДК),
коэффициент концентрации (К_сi) относительно фона, характеризующий интенсивность техногенной аномалии. Коэффициент концентрации равен отношению содержания элемента в исследуемом объекте к его фоновому содержанию
К_сi = С_i / С_ф, где
С_i — фактическое содержание i-го химического элемента в почвах и грунтах, мг/кг;
С_фi — фоновое содержание i-го химического элемента в почвах и грунтах, мг/кг.

Фоновые содержания валовых форм тяжелых металлов и мышьяка в почвах (мг/кг)

Почвы	Zn	Cd	Pb	Hg	Cu	Со	Ni	As
Дерново-подзолистые песчаные и супесчаные	28	0,05	6	0,05	8	3	6	1,5
Дерново-подзолистые суглинистые и глинистые	45	0,12	15	0,10	15	10	20	2,2
Серые лесные	60	0,20	16	0,15	18	12	35	2,6
Черноземы	68	0,24	20	0,20	25	25	45	5,6
Каштановые	54	0,16	16	0,15	20	12	35	5,2
Сероземы	58	0,25	18	0,12	18	12	40	4,5

суммарный показатель загрязнения (Z_c), характеризующий эффект воздействия группы элементов. Суммарный показатель загрязнения равен сумме коэффициентов концентрации химических элементов
Z_с = К_ci + … + К_{cn — (n — 1)}, где
n — количество учитываемых химических элементов;
К_ci — коэффициент концентрации i-го компонента загрязнения, превышающий единицу.

Оценка опасности химического загрязнения почв и грунтов тяжелыми металлами и мышьяком проводится по суммарному показателю загрязнения (Zc) (таблица 4.10). Для расчета Z_c следует использовать не менее семи химических элементов — Pb, As, Cd, Zn, Hg, Cu, Ni.

Оценочная шкала уровней химического загрязнения почв и грунтов тяжелыми металлами и мышьяком по суммарному показателю загрязнения (Zс)

Категория загрязнения почв	Величина Z_с
Допустимая	Менее 16
Умеренно опасная	16-32
Опасная	32-128
Чрезвычайно опасная	более 128

Оценка опасности химического загрязнения почв и грунтов веществами органического происхождения проводится исходя из его ПДК (или допустимого уровня) и класса опасности. Для органических соединений их фоновое содержание в почвах и грунтах приравнивается к 0,1ПДК

Оценочная шкала уровней химического загрязнения почв и грунтов веществами органического происхождения

Содержание	Категория загрязнения почв и грунтов
Класс опасности вещества	1 класс	2 класс	3 класс
> 5 ПДК	Чрезвычайно опасная	Чрезвычайно опасная	Опасная
От 2 до 5 ПДК	Опасная	Опасная	Умеренно опасная
От 1 до 2 ПДК	Допустимая	Допустимая	Допустимая

При многокомпонентном загрязнении оценка уровня химического загрязнения почв и грунтов допускается по наиболее токсичному веществу с максимальным содержанием в почвах и грунтах. В таблице приведен пример установления категории загрязнения с учетом всех показателей загрязнения.

Номер участка и глубина отбора проб, м

Категория химического загрязнения неорганическими токсикантами

Категория химического загрязнения органическими токсикантами

Категория биологического загрязнения

Комплексная

оценка категории загрязнения

1 (0-0,2)

Допустимая

Опасная

Умеренно опасная

Опасная

2 (0-0,2)

Умеренно опасная

Допустимая

Умеренно опасная

Почвы и грунты, характеризующиеся чрезвычайно опасной категорией загрязнения, в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.7.1287-03, подлежат вывозу и утилизации на специализированных полигонах.

Отнесение отходов к классу опасности для окружающей природной среды осуществляется на основании показателя К, который характеризует степень опасности отходов при его воздействии на окружающую природную среду и определяется расчетным путем, в соответствии с Критериями отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды, утвержденными приказом МПР России от 15.06.2001 № 511, по следующей формуле:

где: К – показатель степени опасности отходов для окружающей природной среды;
К₁, К₂, К_n – показатели степени опасности отдельных компонентов отходов, рассчитанные по уравнению: К_i = С_i / W_i
С_i — фактическое содержание загрязняющего химического компонента в почве (грунте), мг/кг;
W_i – коэффициент степени опасности i-го компонента опасных отходов, мг/кг;
n — число определяемых загрязняющих химических компонентов.
Решение об отнесении почв/грунтов к классу опасности отходов определяется по величине индекса опасности по таблице 4.12.

Класс опасности отхода

Показатель степени опасности отхода

1000000 >К > 10000

10000 > К > 1000

III

1000 > К > 100

100 > К > 10

Вытяжные шкафы

Подготовка проб почвы

Проведение экстракции проб

Полезные статьи

Как определить жесткость воды

Стафилококки в воде

Бактериологическое исследование и анализ почвы

Источник

Классы опасности грунта, методы проверки, утилизация

Чтобы определять степень негативного воздействия почвы на окружающую среду и человека, введено понятие «класс опасности грунта». Сегодня для проверки и утилизации земли в РФ функционирует комплекс нормативных документов.

Классы опасности грунтов

Почва, оставшаяся после работы землеройной техники, является отходом, внесенным в специализированный федеральный классификационный каталог отходов (ФККО).

По СП 2.1.7.1386-03 степень опасности грунта определяют, в зависимости от воздействия на среду обитания и людей:

чрезвычайно опасный – первый класс;
высокоопасный – второй класс;
умеренно опасный – третий класс;
малоопасный – четвертый класс;
неопасный – пятый класс.

Важно определить, к какому классу опасности относится грунт, оставшийся в результате работ. Выбор повлияет на перечень действий, которые придется предпринять относительно земельных насыпей.

, Содержащиеся в земле вещества также разделяют по степеням опасности:

Третью — присвоили барию, вольфраму, ацетофенону, марганцу, продуктам нефтяного происхождения, ванадию или стронцию. Эти химические элементы считают малоопасными.
Вторую — никелю, молибдену, меди, кобальту, бору, сурьме или хрому. Категорию относят к опасной.
Первую — фтору, хлорорганическим пестицидам, цинку, полихлорированным бифенилам, ртути, свинцу, селену, бензапирену, кадмию, диоксинам или мышьяку. Категория относится к чрезвычайно опасным.

В отчетах указывают содержание выявленных веществ в миллиграммах на килограмм исследуемого материала.

Классификация почв сельскохозяйственного назначения по степени загрязнения

С учетом фоновых характеристик местности для почв определяют значение предельно допустимой концентрации (ПДК) вредных веществ. При обследовании земли учитывают 4 показателя:

транслокационный – определяет уровень накопления токсикантов растениями;
воздушный – степень перехода вредных веществ из грунта в воздух;
водный – показывает, насколько земля может загрязнять грунтовые воды и водоисточники;
общесанитарный – определяет влияние веществ на способность почвы к самоочищению и ее биологическую активность.

При проверке степени загрязнения почве присваивают один из 5 классов:

незагрязненная – вредных веществ нет;
допустимая, когда значения в рамках предельно возможных;
малоопасная – при превышении предельно допустимых значений по одному или нескольким метрикам, транслокация не больше ПДК;
опасная — ПДК превышен по транслокационному параметру вредности;
очень опасная — выше всех, указанных в ПДК.

Показатель транслокации касается растений, многие из которых затем становятся продуктами питания людей и животных. Поэтому эта характеристика важнее, чем водный, воздушный и общесанитарный показатели загрязненности почвы.

Оценка эпидопасности почвы

Для проверки эпидемической опасности земли используют 3 вида классификационных санитарных показателей:

бактериологические – по содержанию микроорганизмов группы кишечной палочки и энтерококков;
паразитологические – яиц геогельминтов (штук на 1 кг грунта);
энтомологические – личинок или куколок синантропных мух в количество штук на площади 20 на 20 см).

Классификация почв по эпидемический опасности:

Чистая – паразитологические и энтомологические показатели на нуле.
Умеренно опасная – обнаруженные личинки синантропных мух до 10 штук и яйца геогельминтов до 10 штук.
Опасная – обнаруженные личинки синантропных мух до 100 штук и яйца геогельминтов до 100 штук. Куколки синантропных мух – не более 10 штук.
Чрезвычайно опасная – значения выше предельных для предыдущего вида.

Бактериологическое исследование дает косвенные показатели, по которым также можно определить степень опасности почв.

Взаимосвязь между индексами бактерии группы кишечной палочки (ИБГКП), энтерококков (ИЭ) и классом опасности грунтов демонстрирует таблица.

Категория	ИБГКП	ИЭ
Чистая	от 1 до 10
Умеренно опасная	от 10 до 100
Опасная	от 100 до 1000
Чрезвычайно опасная	свыше 1000

Методы проверки грунта

Существует несколько методологий для газогеохимической проверки загрязненности и опасности почвы:

Предельная и ориентировочно допустимая концентрации химических веществ. По показателям, заложенным в методики, выявляют наличие вредных соединений в почве. Если содержание веществ выходит за пределы нормативных значений, грунту присваивают соответствующий класс. Для работы используют водные, солевые, кислотные и ацетатно-аммонийные вытяжки.
Биотестирование – с помощью этого метода качество почвы оценивают по состоянию контактирующих с ней организмов: растений, животных или микроорганизмов. Примеры результатов для анализа – всхожесть семян, длина побегов.
Биодиагностика – степень загрязненности нефтепродуктами, тяжелыми металлами и радиоактивными отходами представляют исходя из изменений биологической активности почвы. Для этого изучают ферменты гумуса и почвенные микроорганизмы. Биодиагностика – высокотехнологичный дорогой метод.

Методы проверки не учитывают источник получения земли, например, класс опасности грунта из котлованов может варьироваться от 1 до 5. По результатам работ формируют заключение.

Использование грунтов

Неопасную почву можно использовать после строительных работ в любых сферах – даже для сельскохозяйственных нужд. Грунт 5 класса опасности утилизации не требует, его можно переработать и использовать дальше.

Если грунт по окончании строительных работ признали малоопасным для экологической обстановки, его нельзя разместить на землях сельхозназначения, близ водоемов и жилых застроек. В остальном использование такой земли не ограничивают.

Грунт 3 класса опасности (умеренная) применяют как основу для озеленения или строительства. При отсыпке котлована такой почвой обязательна покрывная подсыпка неопасной землей не менее 0,3 м.

Высокоопасную почву можно использовать аналогично предыдущей категории, при условии дезинфекции загрязненной земли и регулярного контроля ее показателей. В других случаях применения потребуется утилизация с обеззараживанием.

Утилизация чрезвычайно опасного грунта – единственная возможная мера, которую регламентирует законодательство. Дезинфекционные мероприятия проводят на специализированном полигоне.

Для чего нужна утилизация

Утилизация нивелирует негативные воздействия загрязненных грунтов на экологию и людей. Процесс включает не только захоронение насыпных сооружений, но и обеззараживание опасных веществ.

Как и мусор, грунт можно использовать вторично. Материал перерабатывают, сортируют и направляют для повторного применения.

Размещение и утилизация грунтов

Ставки платы за размещение отходов утверждены Постановлением Правительства Российской Федерации №913 от 13.09.2016 (за одну тонну):

Тариф за грунт, отнесенный к чрезвычайно опасным – 4643,7 р.
Высокоопасный стоит 1990,2 р.
Тариф на размещение грунтов 3 класса опасности – 1327 р.
Малоопасный стоит 663,2 р.
Грунт 5 класса опасности — до 40,1 р.

В России грунт размещают на современных полигонах. Минимальный заказ — 10-15 кубических метров. В Москве стоимость приема составляет 100-200 рублей/кубометр. В регионах РФ полигоны принимают землю по цене от 50 рублей.

Утилизировать зараженную почву в регионах РФ, например, ту, которую замазучивали, можно от 200 до 1500 рублей за кубический метр . Цена услуги в Москве — от 3700 до 15000 рублей.

Значения указаны по состоянию на конец марта 2020 года и не учитывают расходы на загрузку, разгрузку и транспортировку земли до места размещения.

Нормативные документы

Документация, в соответствии с которой надлежит определять степень опасности, алгоритмы размещения и утилизации грунтов:

СанПиН – №4266-87 и №2.1.7.1287-03.
Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации – №536 МПР от 04.12.2014.
ГОСТ №17.4.3.04-85.
Гигиенические нормы – 2.1.7 2041-06 и 2.1.7.2511-09.
Санитарные правила – 2.1.7.1386-03.
Природные нормативные документы, в том числе методики проведения измерений – ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.10-04 и ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.12-06 (Т 16.1:2:2.3:3.9-06).

Основная часть существующей нормативной базы разработана в период с 1999 по 2010 год.

Загрязненность грунта в регионах России

В 2019 году Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации провело масштабное исследование почв в стране по СНиП. Ведомство опубликовало в сети отчет с антирейтингом самых загрязненных городов и регионов.

Приморский край, где нормам не соответствовали 48,1% взятых образцов;
Новгородская область – 32,8%;
Санкт-Петербург – 30%;
Кировская область – 24,4%;
Республика Северная Осетия – 23,2%;
Свердловская область – 20,3%.

В 2017 году в России зафиксировали более 1/5 всех почв, загрязненных тяжелыми металлами в Приморском крае, Кировской области, РСО-Алании и Челябинской области. В Северной Осетии также обнаружили грунты, загрязненные кадмием, свинцом и ртутью.

Согласно исследованиям Роспотребнадзора от 2018 года, самыми чистыми в России признаны г. Севастополь и 8 республик:

Правильная проверка, использование и утилизация земли не только избавляет от лишних штрафных санкций. Исполнение требований нормативных документов необходимо для исключения нанесения вреда здоровью людей.

Источник

➤