Глава 4. Мониторинг состояния отдельных природных сред и экзогенных геологических процессов
Е.Г. Язиков, А.Ю. Шатилов
Геоэкологический мониторинг
Учебное пособие для вузов.- Томск, 2003.- 336 с.
Глава 4. Мониторинг состояния отдельных природных сред и экзогенных геологических процессов
4.3. Мониторинг состояния почв
4.3.2. Отбор проб почв и пробоподготовка
Требования по отбору проб почв регламентируются следующими нормативными документами — ГОСТ 17.4.2.01-81, ГОСТ 17.4.3.01-83, ГОСТ 17.4.1.02-83, ГОСТ 17.4.4.02-84, ГОСТ 17.4.3.02-85, а также методическими рекомендациями (Методические …, 1982; Ермохин и др., 1995) и соответствующей программой работ.
Опробование почвенного разреза проводится по генетическим горизонтам (А, АВ, В, ВС, С) или по интервалам 0 – 20; 40 – 60; 80 – 100; 100 – 200; 200 – 300 см. Образцы почв массой не менее 0,5 кг каждый отбирается с зачищенной описанной стенки шурфа, начиная снизу, из середины, или нескольких мест генетических горизонтов, и обязательно с поверхности разреза. Подпочвенный слой и нижележащие коренные породы, вскрытые скважинами, опробоваются с учетом литолого-фациальных и геохимических особенностей пород. Из точечных проб почвы формируют объединенные пробы, что достигается смешиванием точечных, отобранных на одной пробной площадке. Для радиохимических анализов на содержание радионуклидов объединенную пробу составляют не менее, чем из пяти точечных проб, взятых с одной пробной площадки. Масса пробы должна быть не менее 2,5 кг. Отобранные образцы упаковываются в мешочки или в плотную оберточную бумагу и завязывают шпагатом. Все образцы из одной точки наблюдения упаковываются вместе в коробки или ящики, на которых указываются номер точки наблюдения (номер основного разреза и номер профиля); образцы сильно увлажненные, а также засоленные упаковываются в пергаментную бумагу или в полиэтиленовую пленку.
Подготовка проб почвы к анализам не менее важная операция, чем сам отбор проб. Она слагается из нескольких последовательно протекающих этапов: предварительное подсушивание почвы, удаление любых включений, почву растирают и просеивают через сито с диаметром отверстий 1 мм. Дальнейшие операции проводят в соответствии со схемой обработки почв (рис. 4.3.1).
Рис. 4.3.1. Схема обработки и изучения проб почв
В лабораторных условиях в почвах определяются наряду с тяжелыми металлами (ГОСТ 17.4.1.02-83) и радионуклидами следующие показатели:
Источник
Организация почвенного мониторинга. Методы отбора проб.
Почвенный мониторинг включает:
1. Выявление деградированных почв с потерей плодородия и определение показателей деградации почв и свойств почвенной биоты;
2. Контроль эффективности процессов рекультивации нарушенных земель;
3. Контроль загрязнения почвенными выбросами, стоками и сбросами.
ГОСТ 17.4.103-84 «Охрана природы, почвы, термины и определения химического загрязнения».
ПДКп(в пахотном слое почвы)- концентрация, не оказывающая прямого или косвенного воздействия на человека и на соприкасающиеся среды.
Нормативы ПДКп разработаны для веществ, которые могут мигрировать в атмосферный воздух, грунтовые воды, ухудшать качество с/х продукции.
Оценка условия загрязнения (химического) почв населенных пунктов проводится по следующим показаниям:
Коэффициент концентрации химического элемента:
Кс = С/Сф; Zc = 
;
Кс- концентрация i-ого вещества в пробе, -число учитываемых элементов.
Мониторинг почвы тесно сопряжен с биологическим мониторингом.
Отбором проб почв занимаются органы санитарного надзора. Объекты: места расположения детских садов, зоны источников водоснабжения, орошаемых сельхозугодий, территории зараженные отходами с/х, заводов и т.д.
Обязательными предварительным этапом является санитарное обследование, составление паспортов.
Паспорт учета должен содержать:
— адрес участка и его привязка к источнику загрязнения;
— дата обследования, размер участка, название почв, рельеф;
— уровень залегания грунтовых вод;
— растительный покров территории;
— характеристика источника загрязнения: характер производства; используемое сырье; мощность производства; объем газопылевых выбросов, жидких и твердых отходов; удаленность от жилых зданий, игровых площадок, мест водозабора;
— характер использования площадок;
— сведения об использовании участка в былые годы;
— исполнитель паспорта, подпись с расшифровкой.
При паспортизации выполняется большой объем работ.
Сопроводительный талон пишется на конкретную пробу и указывается: дата и час отбора пробы, адрес, номер участка, номер пробной площадки, номер объединенной пробы, горизонт или слой глубины взятой пробы, характер метеоусловий при отборе, особенности обнаруженные при отборе пробы, прочие особенности, подпись санитарного врача, обследующего участок.
В результате обследования участка составляется схематичный план с источником загрязнения, с целью обоснования точек пробоотбора.
На изучаемой территории при наличие одного источника загрязнения выделяют 2 участка по 25 м 2 . Один опытный другой контрольный.
Опытный вблизи источника загрязнения, контрольный за пределами возможного загрязнения, со сходными свойствами почв.
Почвы отбирают по принципу конверта.
Если отбор верхних слоев почвы, то на уровне 1 см, V=0,3 – 0,5 кг почвы в одной точке.
При изучении воздействия химических веществ на микрофлору, пользуются следующей методикой:
Каждая точка S=1м 2 в центре выкапывается шурф S=0,3×0,3 м 2 глубиной 0,2 м. Одну из стенок очищают стерильным ножом, после чего берут нарезку грунта толщиной 3-5 см.
При изучении воздействия пестицидов, шурф вырезают глубиной до 1 м, пробы отбираются из стенки через каждые 10 см.
При невозможности исследовать почву немедленно, разрешается хранение в холодильнике не более суток.
Подготовка и обработка почвы для анализа:
Для приготовления среднего образца 0,5 кг, почву всех образцов одного участка высыпают на стерильный лист бумаги, тщательно перемешивают, убирая все инородные включения, разравнивают в виде квадрата ровным слоем.
Делят до тех пор пока масса почвы не будет равна 0,5 кг.
Просеивают через сито V почвы для учета почвенных организмов и интеровирусов (1-10 г), патогенных интеровирусов (50-50,5 г), санитарные показатели микроорганизмов (1-3 г).
Методы определения микробиологических показателей характеризующих фекальное загрязнение почвы:
1. Определение количества бактерий группы кишечной палочки энтерококков, энтеровирусов;
2. Определение кишечных палочек титрационным методом;
3. Определение кишечных палочек методом мембранных фильтров;
4. Прямой поверхностный посев на агаризованные среды для учета кишечных палочек;
5. Определение в почве общего количества бактерий;
6. Определение в почве термофильных бактерий;
7. Определение в почве нитрифицирующих бактерий.
К методам определения микроорганизмов характеризующих самоочищение почвы от химических и органических загрязнений относят:
1. Определение общей численности почвенных сапрофитных организмов;
2. Определение общей численности почвенных микроорганизмов методом прямой микроскопии;
3. Определение общего числа и процентного соотношения почвенных бацилл;
4. Определение количества грибов и актиномицетов в почве;
5. Определение аэробных, целлюлозоразлагающих микроорганизмов;
6. Определение амонификаторов в почве;
7. Определение токсичности почв к микроорганизмам.
К методам определения патогенных бактерий и вирусов относят следующее:
1. Определение сальмонелл в почве и ГЛПС;
2. Индикация и выделение патогенных клостридий из почвы;
3. Идентификация и выделение столбнячной палочки;
4. Индикация и выделение ботулинической палочки;
5. Идентификация и выделение сибиреязвенной палочки.
8. Цели, задачи и основные положения производственного экологического мониторинга. из интернета!
В соответствии с законодательством, при строительстве объектов, их эксплуатации и в постэксплуатационный период необходимо осуществлять производственный экологический мониторинг (ПЭМ). Производственный экологический мониторинг предназначен для решения задач оперативного наблюдения и контроля уровня загрязнения природных сред на территории санитарно-защитной и жилой зоны, оценки экологической обстановки и оказания информационной поддержки при принятии хозяйственных решений, размещении производственных комплексов, информирования общественности о состоянии окружающей среды и последствиях техногенных аварий. ПЭМ включает в себя мониторинг отравляющих веществ, мониторинг рабочей зоны, мониторинг промплощадок.
Целью производственного экологического мониторинга является контроль экологического состояния окружающей среды в зоне влияния строительства и эксплуатации объекта путем сбора измерительных данных, их комплексной обработки и анализа, для оценки ситуации и принятия управленческих решений.
В задачи производственного экологического мониторинга входит:
-осуществление наблюдений за техногенным воздействием на компоненты природной среды при строительстве объектов, их эксплуатации и постэксплуатационном периоде;
-анализ и обработка полученных в процессе мониторинга данных;
-оценка изменений состояния компонентов природной среды в результате техногенных воздействий.
Объектами ПЭМ являются источники воздействия эксплуатируемых объектов (выбросы, сбросы) на различные компоненты природной среды (атмосферный воздух; поверхностные воды и донные отложения; подземные воды; геологическая среда, почвенный покров; растительный покров; животный мир; гидробиологические условия).
Предприятие (в особенности относящееся к опасным производствам) получает подробную информацию о воздействии отдельных технологических операций на окружающую среду для оценки вероятности экологического риска и связанных с ним потерь и разработки мероприятий по обеспечению экологической безопасности работников предприятия и населения, находящегося в зоне его влияния. По результатам производственного мониторинга предприятие может совершенствовать программу по охране окружающей среды, корректировать затраты на охрану окружающей среды и платежи за загрязнение окружающей среды, совершенствовать систему управления производством и использования вторичных ресурсов, корректировать размер экологического вреда, рассчитанного на стадии проектирования объекта.
Источник
Отбор проб почвы для мониторинга
ГОСТ Р 53123-2008
(ИСО 10381-5:2005)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Руководство по изучению городских и промышленных участков на предмет загрязнения почвы
Soil quality. Sampling. Part 5. Guidance on the procedure for the investigation of urban and industrial sites with regard to soil contamination
Дата введения 2010-01-01
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Государственным научным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии» имени Д.Н.Прянишникова на основе аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 25 «Качество почв и грунтов»
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 10381-5:2005 «Качество почвы. Отбор проб. Часть 5. Руководство по изучению городских и промышленных участков на предмет загрязнения почвы» (ISO 10381-5:2005 «Soil quality — Sampling — Part 5: Guidance on the procedure for the investigation of urban and industrial sites with regard to soil contamination»).
При этом дополнительные положения и требования, включенные в текст стандарта для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей российской национальной стандартизации, выделены курсивом
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает рекомендации, касающиеся методики исследования городских и промышленных зон, где подтверждено или предполагается загрязнение почвы.
Настоящий стандарт применяется:
— в случае, если необходимо установить уровень загрязнения участка или его экологическое качество для иных целей;
— на участках, где загрязнение почвы не ожидается, но необходимо определить качество почвы (например, чтобы удостовериться в отсутствии загрязнения);
— для оценки загрязнения почвы на любых участках, где необходимо оценить степень и масштаб загрязнения.
1 Загрязнение определяется как результат воздействия человека, однако описанные методы исследования могут также применяться на любых участках с высокими природными концентрациями потенциально опасных веществ.
2 Некоторые цели отбора проб почв приведены в приложении А.
3 Настоящий стандарт не содержит рекомендаций по решениям и мероприятиям, принимаемым на основании полевых исследований (например, по оценке риска и принятию решений о требованиях к ремедиационным мероприятиям).
4 Настоящий стандарт касается только исследований почвы. Необходимо учитывать, что на старых городских и промышленных участках могут находиться заброшенные строения и/или промышленные предприятия, ожидающие сноса, демонтажа или восстановления. Отсутствие исследований этих зданий перед сносом может привести к риску загрязнения рабочих или распространения загрязнения по участку и за его пределами. Исследование заброшенных зданий или остатков фундаментов не предусмотрено.
5 Во многих случаях наблюдается тесная корреляция между загрязнением почвы, грунтовых вод, почвенных газов и, в меньшей степени, поверхностных вод.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:
ГОСТ Р 53091-2008 Качество почвы. Отбор проб. Часть 3. Руководство по безопасности
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по [1], а также следующий термин с соответствующим определением:
3.1 концептуальная модель: Представление или описание участка, включающее все сведения об участке (например, загрязнение, геологию, свойства почвы, экологическую обстановку) и, при необходимости, указывающее возможные пути загрязнения различных объектов в настоящем и будущем.
4 Цели и задачи исследований
4.1 Общие положения
Настоящий стандарт определяет структуру различных этапов и стадий в исследованиях почв. Определение условий загрязнения используется для оценки риска и, в случае необходимости, выбора и применения соответствующих методов ремедиации. Требования к информации по конкретным вопросам приведены в [2]-[5].
4.2 Цели и задачи исследования могут меняться в широких пределах, однако обычно включают в себя определение и оценку:
— рисков для лиц, использующих участок, и в случае реконструкции, для будущих владельцев или арендаторов;
— рисков для окружающей среды, в том числе окружающих почв, грунтовых вод, экосистем и здоровья населения;
— возможных рисков для сотрудников, участвующих в исследованиях, ремедиации, модернизации или эксплуатации участка;
— возможности неблагоприятных воздействий на строительные материалы.
Основные цели исследования определяют следующие задачи:
— определение необходимости неотложных мер для защиты объектов, подверженных воздействию загрязнения;
— идентификация соединений, которые представляют или могут представлять угрозу для одного или более существующих или будущих объектов загрязнения;
— определение объектов загрязнения (например, людей, экосистем, подземных вод), подвергаемых риску в настоящее время или в будущем;
— определение путей возможного загрязнения конкретных объектов загрязнения;
— сбор информации для оценки рисков;
— сбор информации для обеспечения планирования защитных или ремедиационных мероприятий;
— характеристика загрязненных материалов для обеспечения безопасного и надлежащего обращения и обезвреживания;
— обеспечение контрольных данных для сравнения и оценки проведенных ремедиационных мероприятий;
— обеспечение оценки возможного воздействия продолжающегося использования участка на качество почвы;
— сбор информации для оценки риска ущерба окружающей среде и его влияния на стоимость земли.
Эти обобщенные задачи преобразуют в конкретные требования в зависимости от целей исследования.
Пример — Полевые исследования для поиска участка под жилищное строительство могут иметь одну или несколько целей:
— установление истории участка и возможности загрязнения;
— определение природы, степени и распространения существующего или ожидаемого загрязнения в пределах участка;
— определение возможности миграции загрязнения за границы участка, в том числе в поверхностные и грунтовые воды (что может указывать на наличие легальных источников ущерба окружающей среде);
— определение всех источников непосредственной опасности для здоровья населения и окружающей среды;
— определение ограничений предполагаемого строительства (риски для людей и окружающей среды) и необходимых ремедиационных работ и сбор информации для оценки стоимости строительства;
— сбор информации для составления полного интерпретированного отчета, содержащего выводы, рекомендации и бюджетную стоимость ремедиационных мероприятий.
5 Общая стратегия полевых исследований
5.1 Общие положения
Определение площади загрязненной территории и особенно оценка связанных с загрязнением рисков для людей и окружающей среды могут представлять определенные сложности. В связи с этим определение, качественная и количественная оценка рисков, связанных с загрязнением земель, должны представлять собой последовательный процесс, включающий в себя отдельные этапы (со своими конкретными целями) с тем, чтобы получить значимую информацию о возможных загрязнениях. Цели определяются для каждого этапа, требования к будущим исследованиям пересматриваются по мере продвижения исследований и процесса оценки.
Основными этапами являются:
— предварительные исследования (см. 5.2);
— разведочные исследования (см. 5.3, разделы 7 и 8);
— основные полевые исследования (см. 5.4, разделы 7 и 9).
Соотношение между этими этапами показано на рисунке 1.
Рисунок 1 — Схема этапов исследования участка
После этапа основных полевых исследований могут понадобиться дополнительные исследования с тем, чтобы получить значимую информацию для выбора методов ремедиации или планирования ремедиационных и строительных работ.
По окончании любого этапа исследований составляется отчет.
На любом этапе стратегия исследований определяется целями исследований. Например, различные требования к проведению полевых исследований: с целью продажи участка, выявления возможного загрязнения или его реконструкции будут влиять на размещение точек отбора проб и число отбираемых проб, а следовательно, и на стоимость исследований.
Перед началом любого этапа исследований важно определить требования к типу, объему и качеству (например, аналитическому качеству) полученных данных и другой собираемой информации. Данные требования будут зависеть от характера решений, которые должны приниматься по результатам исследований, и требуемого уровня надежности решений. Отсутствие целей в области качества данных может привести к непроизводительной трате денег, например, в случае, если собранные данные непригодны или недостаточны для надежной оценки риска, или к значительной неопределенности в разработке концептуальной модели для конкретного участка (см. 6.5).
При определении стратегии следует учитывать применимость и использование полевых методов анализа.
5.2 Объем предварительных исследований
Предварительные исследования включают в себя лабораторные исследования и разведку (обзорное обследование) участка. Они осуществляются на основе архивных данных и других источников информации о прошлом и настоящем использовании участка, а также о локальных свойствах почв, геологии, гидрогеологии и экологической обстановке.
На основании предварительных исследований может быть сделан вывод о возможности загрязнения, а также выдвинуты предположения о природе, месте и распределении загрязнения.
Эти предположения являются компонентами общей концептуальной модели, которая должна быть разработана для участка и охватывать не только загрязнение, но также вопросы геологии, почвоведения, гидрогеологии, геотехнических свойств почв и экологической обстановки. Важным аспектом концептуальной модели также является настоящее и предполагаемое использование участка.
Предварительные исследования должны обеспечить получение достаточной информации:
— для окончательного вывода о возможных рисках для людей и других объектов загрязнения в настоящем и будущем;
— для принятия решения о необходимости продолжения исследований.
Количество и характер необходимой информации зависят от целей исследований, а объем необходимых работ будет зависеть от продолжительности использования участка, геологии и др.
Следует предусмотреть, что загрязнение участка может оказаться сложнее, чем было предварительно указано (например, в связи с его использованием в настоящее время), и на стадии предварительных исследований должна быть собрана достаточная информация по истории участка.
Источник