Нормирование химического загрязнения почв кратко

Нормирование химического загрязнения почв

Защита литосферы (Вопрос 4)

Земля в следствии ее осевого вращения имеет сфероидальную форму, то есть экваториальный радиус земли приблизительно на 21 километр больше ее полярного радиуса, который составляет 6357 километров.

Земная ось при вращении описывает сложную конусообразную поверхность, при этом полюса колеблются относительно среднего значения с размахом примерно в 42 метра.

Косвенными методами было доказано, что земля представляет собой не твердое тело, а упругое.

Литосфера (Литос — камень) — это твердая оболочка земли, 70% которой покрыта морями и океанами. Масса литосферы — 5,98*10 21 тонн.

Различают материковый тип земной коры и океанический:

Материковый толщиной от 40-100 км, состоит из твердых пород типа гранита, богатых аллюминием и кремнием. Океанический состоит из пород, толщиной до 15 км, состоит из пород типа базальта, богатых магнием и кремнием.

Тонкий слой земной коры находится на подстилающей поверхности, как бы плавает на ней, которая, в следствии высоких давлений и температур находится в вязко-упругом состоянии, это обусловливает вертикальные и горизонтальные подвижки земной коры.

Далее следует мантия земли, далее — внешнее ядро (2900 км), далее внутреннее ядро (радиус 1250 км).

Почва — это поверхностный слой литосферы, сформировавшийся в результате биогеохимических процессов. Отличительным свойством почвы является её плодородие. Почвы формируются на дневной поверхности твердых пород, в результате их выветривания под действием тепла, осадков, ветра (геохимических факторов) и в результате жизнедеятельности микроорганизмов, обогащающих почву питательными веществами (биологический фактор).

1 см. плодородного слоя почвы в естественных условиях формируется за срок 125-400 лет.

Основные свойства, определяющие продуктивность почвы

— Физические — это механические (грануло-метрический состав, плотность, пористость, влагоемкость, температурный режим и т.д.)

— Химические — PH, данные о процентном содержании гумуса.

— Биологические (т.е. Насыщенность почвы микроорганизмами).

Литосфера и сельское хозяйство

Площадь суши — 149 миллионов квадратных километров, из них потенциально пригодных под выращивание сельскохозяйственных культур земли приблизительно 30 млн. В настоящее время используется примерно 17% этой площади.

Экономически выгодным считается вложение средств не в освоение новых площадей, а в интенсификацию земель, которая достигается:

1. Химизацией сельского хозяйства.

2. Мелиорацией земель (улучшением).

3. Использованием современных приемов агротехники.

4. Выращиванием элитных сортов сельскохозяйственных культур.

Российская федерация обладает богатейшими земельными ресурсами. Земли сельскохозяйсвтенного назначения составляют более 400 млн. гектар (примерно 24 процента земельного фонда РФ). В РФ преобладают земли со средним низким и очень низким содержанием гумуса. В сумме составляют 89% Земли с повышенным и высоким содержанием гумуса составляют примерно 11%, причем на них выращиваются более 80% всего урожая.

Земли в РФ используются неэффективно, происходит сокращение посевных площадей и деградация земли.

Причины деградации земли сельскохозяйственного назначения.

I.Эрозия почв — это вымывание (водная эрозия) или выветривание (ветровая эрозия) верхнего плодородного слоя почвы, сопровождающееся потерей гумуса. В РФ площади эрозированных земель составляют примерно 30%.

— Использование тяжелой техники при обработки земли.

— Увеличение кратности обработки земли без травосеяния.

— Снижение площадей защитных лесонасаждений.

II. Химическое загрязнение почв.

1. Кислотные осадки. В РФ в среднем закислено 33% посевных площадей.

На закисленных почвах наблюдается снижение урожайности вследствие увеличения подвижности алюминия и тяжелых металлов, приводящим к угнетению корневой системы растений.

2. Засоление – это увеличение содержания в почве (свыше 0,25%) легкорастворимых солей.

В российской федерации засолено около 30% посевных земель.

— Использование воды, жесткой или загрязненной, а так же неправильные режимы мелиорации.

На засоленных почвах растения страдают так же, как и от почвенной засухи, наблюдается снижение урожайности, замещение видов.

3. Избыточное внесение минеральных удобрений.

Основными из загрязняющих являются: азотные, фосфорные и калийные.

Азотные легкорастворимые в воде. Усваиваются на 40-50%, остальная часть теряется — вымывается или улетучивается. Фосфорные плохорастворимы в воде. Калийные содержат токсичные балластные вещества.

1. Избыток азотных удобрений приводит к накоплению в продуктах питания нитратов.

Нитрат — анемон взаимодействует с гемоглобином. Образует метгемоглобин, который не способен удерживать кислород. Кроме того нитраты при хранении продукции переходят в нитриты и нитрозоамины, которые являются канцерогенными веществами.

1. Эвтрофикация водоемов.
2. Накопление в почве тяжелых металлов, присутствующих в минеральных удобрениях в качестве сопутствующих элементов.

IV. Применение пестицидов (пест — зараза, цит — уничтожать) — это химические средства защиты растений.

1. Гербициды — химические средства борьбы с сорняками. Это триозины, производные фенолуксусной кислоты.

2. Фумгициды (Фумгус — гриб) — это химические средства борьбы с бактериальными и грибковыми заболеваниями растения. К ним относятся медный купорос и различные металло-органические соединения.

3. Инсектициды (Инсекта — насекомое) — химическое средство борьбы с насекомыми — вредителями. Инсектициды первого поколения — это гексохлоран и ДДТ.

Инсекцтициды второго поколения. Фосфор органического соединения (карбофос).

Негативные последствия применения пестицидов:

1) Уничтожение не только вредных насекомых, которых нащитывается премерно 0.3%, но так же и полезных, опыляющих растения. Следствие — это снижение урожайности.

2) Накапливаются в окружающей среде, растениях, организмах животных и организме человека (печени, почках, приводя к интаксикации организма, снижению иммунитета, обострению хронических заболеваний.

4. Пылегазовые выбросы промышленных предприятий.

Загрязняют почву в радиусе до 100 км, причем максимум загрязнений находится в радиусе 5 км.

Вблизи металлургических предприятий почва загрязнена фтористыми соединениями, тяжелыми металлами, закислена. Вблизи нефтегазовых предприятий почва загрязнена углеводородами. Вблизи ТЭЦ почва закислена и загрязнена твердыми частицами — продуктами неполного сгорания топлива.

ПДК почвы — это максимальное содержание вещества в почве, которое не оказывает прямого или косвенного негативного воздействия на человека и окружающую среду в целом.

Различают следующие разновидности ПДК, в зависимости от пути миграции химического вещества:

а) ТВ — характеризует переход вещества из почвы через корневую систему в наземную часть растения

б) МА — Миграционный воздушный показатель — характеризует переход вещества из почвы в атмосферу

в) МВ — миграционный водный показатель — характеризует переход вещества из почвы в грунтовые воды.

г) ОС — общесанитарный — характеризует влияние химического вещества на самоочищаемую способность почвы и микробиоценоз.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Нормирование загрязнения почв

Нормирование загрязнения почв представляет собой чрезвычайно сложную задачу. С одной стороны, существуют десятки типов почв, сильно отличающихся по как по составу, так и по структуре. Основными типами почв принято считать: песчаные, дерново-подзолистые, луговые, солонцы, черноземные, красноземные. Они подразделяются на большое число подвидов.

Почва представляет собой среду с очень сложным химическим составом и сложной структурой. Почвенная среда обладает гораздо меньшей подвижностью, чем поверхностные воды и атмосфера, в ней циркулируют подземные воды, она медленно аккумулирует вредные вещества в течение длительного времени. С другой стороны, активная работа почвенных микроорганизмов способствует трансформации, деградации и миграции поступающих в почву вредных веществ. Таким образом, ПДК загрязняющих веществ в почвах зависят не только от их химических свойств и токсичности, но и от особенностей самих почв.

Почвы, в силу своих природных свойств, способны накапливать значительные количества загрязняющих веществ. Санитарно-гигиенический подход к выбору критериев экологической оценки почв (грунтов) населённых пунктов определяется с одной стороны возможностью переноса загрязняющих веществ в воздух и воды этих территорий, с другой стороны непосредственным влиянием отдельных показателей на здоровье населения.

Предельно допустимая концентрация ЭХВ в почве – это такое максимальное его количество (в мг/кг пахотного слоя абсолютно сухой почвы), установленное в экстремальных почвенно-климатических условиях, которое гарантирует отсутствие отрицательного прямого или опосредованного через контактирующие с почвой среды воздействия на здоровье человека, его потомство и санитарные условия жизни населения.

Химические вещества из почвы различными путями попадают в организм человека. Они оказывают вредное влияние на состояние самой почвы, на органолептические показатели атмосферного воздуха, воды и пищевых продуктов, поэтому загрязнённость почвы тем или иным веществом оценивается несколькими показателями вредности. Рассмотрим их более подробно.

Токсикологический показатель вредности характеризует степень опасности для здоровья людей при суммарном воздействии ЭХВ почвы на человека всевозможными путями.

Под пороговой концентрацией ЭХВ в почве по токсикологическому показателю вредности понимают такое его количество в почве (мг/кг абсолютно сухой почвы), при котором поступление этого вещества в организм человека при непосредственном контакте с почвой, по одному или многим путям миграции не оказывает прямого или отдалённого действия на здоровье популяции (населения).

Миграционно-воздушный показатель вредности учитывает поступление ЭХВ из почвы в атмосферный воздух с почвенной пылью, с водными парами и другими носителями. При этом за пороговую концентрацию по этому показателю вредности принимают то содержание ЭХВ в почве (в мг/кг абсолютно сухой почвы), при котором среднесуточное поступление вещества в атмосферный воздух не приведёт к превышению установленной для него среднесуточной ПДК в атмосферном воздухе.

Миграционно-водный показатель вредности характеризует процессы миграции ЭХВ в поверхностные и грунтовые воды. Пороговой концентрацией по этому показателю вредности является то его максимальное количество в почве, при котором поступление химического соединения в грунтовые воды и открытые водоёмы с поверхностным стоком не создает концентраций, превышающих ПДК для воды водоёмов.

Фитоаккумуляционный (транслокационный) показатель вредностихарактеризует процесс миграции химического вещества из почвы в культурное растение и накопления его в фитомассе товарной части растения, используемой в качестве продуктов питания. Под пороговой концентрацией по этому показателю вредности понимают то количество химического вещества в почве, при котором накопление этого вещества фитомассой товарных частей к моменту сбора урожая не превысит установленных для продуктов питания допустимых концентраций (ПДК). С учётом миграции вредных веществ в сельскохозяйственную продукцию устанавливают ПДК для почв сельскохозяйственного назначения.

Органолептический показатель вредностихарактеризует изменение запаха атмосферного воздуха, вкуса, цвета и запаха воды и пищевых продуктов. Под пороговой концентрацией по органолептическому показателю вредности понимают то максимальное количество ЭХВ в почве, которое не влияет на органолептические свойства атмосферного воздуха, воды и продуктов питания, полученных из растений, выросших на этой почве.

Общесанитарный показатель вредности характеризует изменение биологической активности почвы, определяющее самоочищение почвы от ЭХВ. Под пороговой концентрацией ЭХВ по этому показателю вредности понимают то его максимальное количество (мг/кг абсолютно сухой почвы), которое вызывает на 5-7-е сутки, как изменение общей численности почвенных микроорганизмов, так и численности микроорганизмов основных физиологических групп не более чем на 50%, а также ферментативной активности почвы не более чем на 25 % по сравнению с аналогичными показателями контрольных проб.

ПДК для ряда химических веществ в почве, действующие в настоящее время в Российской Федерации приведены в табл. 3.23.

При определении предельно допустимых концентраций химических веществ в почве определяют пороговые концентрации по всем рассмотренным показателям вредности и принимают в качестве ПДК наименьшее значение (см. табл. 3.26).

Пороговые концентрации по отдельным показателям вредности

и ПДК ЭХВ в почве (Гончарук Е.И., Сидоренко Г.И. 1996)

В таблице 3.27 приведены ПДК некоторых веществ в почве, установленные с учётом показателей вредности.

Предельно допустимые концентрации некоторых химических веществ в почве и допустимые уровни их содержания по показателям вредности

(Методические указания, 1987)

Продолжение таблицы 3.27

Примечание: ПДК могут корректироваться в соответствии с действующими нормативным документами.

Химическое загрязнение почв оценивается по суммарному показателю химического загрязнения (Zc).

Суммарный показатель химического загрязнения (Zс) характеризует степень химического загрязнения почв обследуемых территорий различных классов опасности. Данный показатель определяется как сумма коэффициентов концентраций отдельных компонентов загрязнения по формуле (3.23):

Zc = Kc1 + . + Kcn — (n — 1), (3.23)

где n – число определяемых элементов; K_ci – коэффициент концентрации i-го загрязняющего компонента, равный частному от деления массовой доли i-го вещества в загрязнённой и «фоновой» почве для тяжёлых металлов.

Для получения данных о региональных фоновых уровнях загрязнения должны быть отобраны фоновые пробы почв вне сферы локального антропогенного воздействия. Отбор фоновых проб производится на достаточном удалении от поселений (с наветренной стороны), не менее чем в 500 м от автодорог, на землях (лугах, пустошах), где не осуществлялось применение пестицидов и гербицидов. При отсутствии фактических данных по регионально-фоновому содержанию контролируемых химических элементов в почве,допускается использование справочных материалов или ориентировочных значений, приведённых в таблице 3.28.

Для загрязняющих веществ неприродного происхождения коэффициент концентрации определяют как частное от деления массовой доли загрязняющего вещества к его ПДК.

Фоновые содержания валовых форм тяжёлых металлов и мышьяка

в почвах (мг/кг) ориентировочные значения для средней полосы России)

К дополнительным показателям экологического состояния почв селитебных территорий относятся генотоксичность и показатели биологического загрязнения (число патогенных микроорганизмов, коли-титр и содержание яиц гельминтов).

В табл. 3.29 приведены основные и дополнительные критерии экологической оценки состояния почв населённых пунктов.

Критерии экологического состояния почв селитебных территорий

Примечание: * – коли-титр для почвы – наименьшая масса почвы в г, в которой содержится 1 кишечная палочка.

Загрязнение почвы обычно определяется с помощью аналитических лабораторных методов. Лишь в некоторых случаях загрязнение, например радиоактивное, исследуется приборным способом на месте.

F Контрольные вопросы и задачи

1. Что собой представляет почва каковы её основные характеристики и значение?

2. Что такое загрязнение почвы и чем оно обусловлено?

3. Какими путями загрязняющее вещество попадает в почву?

4. Что такое предельно-допустимая концентрация экзогенных химических веществ в почве?

5. Что такое токсикологический фито-аккумуляционный, органолептический, общесанитарный, миграционно-воздушный и миграционно-водный показатели вредности?

6. Как определяется ПДК веществ в почве?

7. Насколько опасны загрязнения почвы и каких уровней они могут достигать за счёт транспорта (промышленных предприятий, горнодобывающих предприятий, строительной индустрии, химических предприятий, теплоэлектростанций, сельскохозяйственной деятельности)?

Дата добавления: 2015-10-06 ; просмотров: 2579 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник