На нашем сайте вы найдете полезные советы о том, как повысить плодородие почвы на вашем участке.
Меню
Попова л ф почвы
ЛЮДМИЛА ФЕДОРОВНА ПОПОВА
Попова Людмила Федоровна
Кандидат химических наук, доцент
Дата рождения: 09 августа 1957 года
Преподаваемые дисциплины: Аналитическая химия, Анализ объектов окружающей среды, Методы контроля качества окружающей среды.
Сфера научных интересов: Аналитическая химия, химия окружающей среды, биогеохимия, мониторинг загрязнений природных сред.
Примеры научных публикаций:
Попова Л. Ф. Роль почвы в накоплении тяжелых металлов и элементов питания растениями в условиях промышленного города [Текст] / Л. Ф. Попова, Т. А. Корельская // Вестник ПГУ. Серия «Естественные и точные науки». — Архангельск: ПГУ, 2005. — № 2(8). — С.
Наквасина Е. Н, Шаврина Е. В., Феклистов П. А., Баталов А. Е., Попова Л. Ф., Калинина О. Ю., Филиппов Б. Ю., Кононюк Г. А., Асоскова Н. И., Кочерина Е. В., Пермогорская Ю. М. Формирование и функционирование природного комплекса урболандшафтов в условиях Европейского Севера. Успехи современного естествознания. М.: Академия естествознания, 2004. № 4. С. 148.
Попова Л. Ф. Особенности накопления тяжелых металлов почвами и растениями в условиях промышленного города. Фундаментальные исследования. М.: Академия естествознания. 2005. № 10.
Nakvasina E. N., Popova L. F., Kalinina O. Y. The state and ecological functions of soils in the northern urboecjsistems. Biogeography of soil: Abstr. Intern. Conf. september, 2002). Syktyvkar, 2002. P. 168.
Nakvasina E. N., Popova L. F., Permogorskaya J. M., Korelskaya T. A. Content and migration of heavy metals of Archangelsk. Cryosols: genesis, ecology and management. Materials of IV international conference on cryopedology Archangelsk — Pinega, Russia, August 2005. Moscow — Archangelsk, 2005.
Попова Л. Ф. Химические методы анализа. Лабораторный практикум по аналитической химии (с грифом УМО). Архангельск: ПГУ, 2009. 224 с.
Новости
Структура факультета
Учебные планы
Информация для студентов
Вступительные испытания
Контактная информация
Cайт ЕГФ
адрес: пр. Ломоносова, 4, каб. 59
Декан естественно-географического факультета
Источник
«ПОПОВА Л.Ф., НАКВАСИНА Е.Н. НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ГОРОДСКИХ ПОЧВ И ОРГАНИЗАЦИЯ ПОЧВЕННО-ХИМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА Учебное пособие Архангельск – 2014 Рассматриваются подходы к оценке . »
Учебное пособие Архангельск – 2014 Рассматриваются подходы к оценке экологического состояния почвенно-растительного покрова и экологическому нормированию в городах. Дается методология нормирования качества почв Архангельской промышленной агломерации и методика организации почвенно-химического мониторинга.
Пособие предназначено аспирантам, магистрантам и студентам эколого-химических и эколого-биологических специальностей. Будет полезна для специалистов по охране окружающей среды, природопользователей, биологов, почвоведов, экологов и химиков, занимающихся вопросами изучения и мониторинга почвенно-растительного покрова урбоэкосистем.
Табл.31. Библиогр. 300 назв. Ил.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЕННОРАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ГОРОДА
2. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ В ГОРОДАХ
3. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЕННОРАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА АРХАНГЕЛЬСКА
4. НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПОЧВ АРХАНГЕЛЬСКА.
5. ОРГАНИЗАЦИЯ ПОЧВЕННО-ХИМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
6. УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПОЧВ АРХАНГЕЛЬСКА. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ
Город является ведущей формой территориальной и социальноэкономической организации современного общества. В пределах городов концентрируется и используется огромное количество вещества и энергии, весьма радикально преобразующие природную среду. В результате регулярного антропогенного и техногенного воздействия происходит неизбежное ухудшение экологического состояния урбоэкосистем в целом и почвенно-растительного покрова в частности.
Высокая концентрация промышленных предприятий и интенсивный автотранспортный поток на городских улицах являются основными причинами повышенного загрязнения природных объектов (воздуха, почвы, поверхностных и подземных вод, биоты) тяжелыми металлами и нарушения баланса содержания в них биофильных элементов (Почва…., 1997; Природный комплекс…, 2000; Климентьев и др., 2006).
Оценка техногенного загрязнения окружающей среды высокотоксичными поллютантами (тяжелыми металлами, нефтепродуктами и др.) в условиях северных широт, где компоненты окружающей среды отличаются низкой устойчивостью и степенью восстановления, особенно актуальна. Учитывая суровые условия Севера, невозможно перенести на него нормативы, разработанные для других территорий РФ, необходима разработка и утверждение региональных нормативов и стандартов, которые учитывали бы специфические условия региона и функциональных зон города. Однако, несмотря на то, что вопросам охраны окружающей природной среды уделяется большое внимание на государственном уровне, проблемы урбанизированной среды городов Европейского Севера, в том числе таких крупных как Архангельск, остаются недостаточно изученными, региональные нормативы по оценке почвенно-растительного покрова не разработаны.
Городской биоэкологический мониторинг опирается обычно на данные по техногенным выбросам загрязняющих веществ в атмосферу и водоемы, на стандартную (как правило, весьма редкую) сеть точек стационарных и эпизодических наблюдений за концентрацией загрязнителей в воздушной и водной средах. Информация об экологическом состоянии и техногенном загрязнении почвеннорастительного покрова в настоящее время остается разрозненной и слабоувязанной между собой. При архитектурно-планировочной и хозяйственной деятельности почва в городе остается без внимания и выпадает из сферы исследований специалистов (Почва…., 1997), не смотря на то, что в городской среде, как и в естественных ландшафтах, почвы являются одним из четырех главных компонентов экологической системы: воздух – вода – почва – растения.
Экологическая организация города как средство сохранения качества урбанизированной среды существенно зависит от того, насколько учтены саморазвитие природных комплексов и их ответная реакция на техногенные воздействия. Почвенно-растительный покров является единым экологическим ядром такого природного комплекса (Природный комплекс…, 2000).
Возникла острая необходимость региональных исследований и объективной оценки степени влияния техногенеза на компоненты биосферы Архангельской промышленной агломерации, в первую очередь на почвенно-растительный покров. При этом весьма важным является комплексный биогеохимический подход к изучению всех видов загрязнения для последующей разработки научно обоснованных принципов экологического нормирования и системы основных показателей экологического состояния городской среды.
1. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ГОРОДА
Сохранение биосферных функций городских экосистем и создание экологически благоприятной среды являются важнейшими проблемами современности (Кулагин, 1974; Николаевский, 2002; Бухарина и др., 2007; Неверова, 2010; Воскресенский, 2011 и др.).
Окружающая природная среда (ОПС) – это комплекс взаимодействующих природных компонентов – растительного и животного мира, почвенного покрова, гидросферы, атмосферы, геологической среды, которые не только выполняют различные функции, но и имеют не одинаковую ресурсную функцию. Почвенный покров является важнейшим ее компонентом, продуктом и местом локализации взаимодействия «живого» и «неживого». Высокая значимость почв в системе ОПС обусловлена разнообразием их функций (Докучаев, 1949;
Вернадский, 1965; Ковда, 1985; Добровольский, Никитин, 1986, 1990, 2000; Тюрюканов, 2001; Герасимова и др., 2003; Мотузова, Безуглова, 2007). Поэтому нарушенность почв, являющихся базовым компонентом, самоценным объектом природного разнообразия, универсальным регулятором состояния природной среды, объектом труда и средством производства, неизбежно означает нарушенность всей природы в целом.
При строительстве городов изменяются рельеф, погодноклиматические условия и характер циркуляции атмосферы, ухудшается качество воздуха за счет его запыленности и повышенного содержания ядовитых газов. Пылевое загрязнение атмосферы увеличивает число облачных, пасмурных и туманных дней, а постоянное воздействие соединений азота, серы и других примесей угнетает жизненность растений и вызывает серьезные заболевания у людей. Наблюдается рост нетрадиционных «загрязнений», имеющих квантовую и волновую природу. Из-за высоких скоростей транспорта и работы различных механизмов и машин повышается общий фон и уровень шума. В значительной степени усиливается загрязнение территории городов мусором. Серьезной экологической проблемой в городе становится автотранспорт, а именно его выхлопные газы (Безуглая, 1991; Новиков, 1991; Владимиров, 1994; Родзевич, 1996; Корчагин, Филоненко, 1997; Москва – Париж…, 1997; Кузнецов, 1998; Фролов, 1998; Амбарцумян, 1999; Келлер, Кувакин, 1999; Природный комплекс…, 2000; Экология крупного города, 2001; Пермогорская, 2006;
Наквасина и др., 2006).
Во второй половине двадцатого века, когда последствия воздействий человечества на природу приобрели глобальный и необратимый характер, активно развернулось исследование проблем, вызванных урбанизацией. Позже отечественные и зарубежные исследователи обратили внимание на городские экосистемы, изучение почвенного покрова и растений в городской среде, указывая на высокую индикационную значимость растений и почв при биогеохимических исследованиях (Ковда, 1971; Беус и др., 1976; Перельман, 1979; Ковач, Опауски, 1982;
Ачкасов и др., 1984; Вайчис и др., 1984; Зырин, Паршина, 1984; Ковалевский, 1988; Лаппо, Никитин, 1988; Шилова и др., 1988; Борисенко, 1989;
Уфимцева, Терехина, 2005; Gregson et al., 1994; Mocek et al., 2000).
Городская почва, находясь в тесном взаимодействии с другими природными средами (водой, воздухом, грунтами и биотой), не только изменяет их, но и сама преобразуется под их влиянием. Именно этим и обусловлено разнообразие выполняемых ею функций (рис.1.1). Однако все функции почв, связанные с гидросферой, грунтом и биотой в селитебных зонах значительно ослаблены и изменены, а в промышленных зонах экологические функции почв практически полностью подавлены (Методические указания…, 2003; Мониторинг…, 2010).
Рис. 1.1. Роль почвы в городских экосистемах (Герасимова и др., 2003) Почва, благодаря своим биогеохимическим свойствам и огромной площади активной поверхности тонкодисперсной части, превращается в «депо» токсичных соединений (минеральные удобрения, пестициды, тяжелые металлы, нефтепродукты и т.д.). Одновременно она становится одним из важнейших биогеохимических барьеров для большинства этих поллютантов на пути их миграции из атмосферы в грунтовые воды и речную сеть (Методические указания…, 1996;
Строганова, 1996, 1997; Строганова и др., 1997; Почва…., 1997;
Ананьева, 2003; Герасимова и др., 2003; Мотузова, Безуглова, 2007).
Не озелененные и экологически неорганизованные городские территории становятся дополнительным источником поступления в атмосферу твердых веществ, усиливающих эффект запыленности воздуха городов и «вторичного загрязнения» его техногенными поллютантами.
Геохимические возмущения, наблюдаемые в почве, наиболее достоверно отражают нарушения естественного протекания природных процессов в самой экосистеме. Отсюда следует, что качественные и количественные понятия устойчивости экосистемы связаны с изменениями почвенного компонента. В целом устойчивость почвы к техногенному загрязнению использована как интегральный показатель устойчивости всей системы, в том числе и городских экосистем.
Исследования городских почв осуществляются лишь в городах центральной части России (Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород) и до сих пор не имеют четкой организации и систематизации.
Однако почвоведами накоплено достаточно данных, на основании которых можно выявить конкретные отличия свойств городских почв от природных (Обухов, Лепнева, 1989; Геннадиев и др., 1992; Строганова, Агаркова, 1992; Ларина, Обухов, 1996; Строганова, 1996, 1997;
Строганова и др., 1997; Почва…, 1997; Герасимова и др., 2003; Прокофьева, Строганова,2004; Азовцева, 2004; Burghardt, 1994; McBride, 1994; Jim, 1998; Schleu et al., 1998; Meuser, Blum, 2001 и др.).
В настоящее время разработаны систематика городских почв и положения об их функциях в городских экосистемах. Активно ведутся исследования особенностей городских растительных комплексов (Игнатьева, 1993; Фролов, 1998; Антипина, 2003), проблем городского, ландшафтного дизайна (Craul, 1999) и по другим вопросам состояния среды городов.
К числу критериев, по которым оценивается экологическое состояние городских почв, следует отнести переуплотнение, уровень рН, загрязнение тяжелыми металлами, углеводородами и другими токсичными веществам.. Биофильные элементы (N, P, K, S, Na и др.) тоже могут оказывать влияние на состояние компонентов биосферы, так как способность почв аккумулировать их лежит в основе механизмов саморегуляции и поддержания устойчивого функционирования биосферы (Пономарева, 1970; Маркерт, Второва, 1995; Черников и др., 2001; Гордеева, 2006; Мотузова, 2009; Soils…, 1991).
Возрастающее антропогенное влияние на почвенный покров городских территорий предопределило появление работ, в которых заложены основы изучения состояния городских почв в зависимости от качества и количества загрязнителей, анализа изменений почв как компонента природного комплекса (Ревич и др., 1982; Сает, Смирнова, 1983; Фортескью, 1985; Волкова, Давыдова, 1987; Глазовская, 1988; Давыдова, Волкова, 1988; Сает, Ревич, 1988; Ильин, 1988, Баканина, 1990; Лепнева, Обухов, 1990; Москаленко, Смирнова, 1990;
Биогеохимическая индикация. 1992; Касимов и др., 1995; Ильин и др., 1997; Почва…, 1997; Перельман, Касимов, 1999; Grodzinska et al., 1993; Smith et al., 1995; Kelly et al., 1996; Kabala, Singh, 2001; Kathryn M Catlett and etc., 2002 и др.).
При изучении городских территорий все большее внимание уделяется особенностям городских ландшафтов, поскольку ландшафтноэкологический подход в настоящее время признан основным в решении проблем взаимодействия человека и природы (Громцев, 2000;
Биоресурсный потенциал…, 2005; Сорокина и др., 2010; Струк и др., 2010; Шевченко, 2010; Beavington, 1973; Forman, Gordon, 1986;
Подобные ландшафтные исследования проводятся в ряде городов России, и прежде всего в Нижнем Новгороде, Санкт-Петербурге, Нижнем Тагиле, Калининграде и др. (Природный комплекс …, 2000;
Уфимцева, Терехина, 2005; Побережная, 2006; Красовская, Галкин, 2007; Станченко, 2009), а также за рубежом (Blume 1984; Reaves, Berrow, 1984; Kneib et al., 1990; Burghardt, 1994).
Особенность загрязнения почв в городе состоит в том, что на относительно небольшой площади сосредоточено значительное количество источников загрязнения, при этом есть признаки того, что поверхностный слой почвенного покрова подвергается как локальному, так и региональному переносу загрязнений (Герасимова и др., 2003;
Уфимцева, Терехина, 2005).
Растения, как и почвы, являются неотъемлемой частью городских ландшафтов и важнейшим звеном биологического круговорота веществ (Прохорова, Матвеев, 1996). Изучение техногенного воздействия на растения традиционно осуществляется с применением химических методов, позволяющих оценить накопление токсичных поллютантов в тканях. Этот подход до настоящего времени доминирует в промышленной экологии и является единственным официально принятым (Жиров и др., 2007). Выделяют 3 способа изучения растительных образцов: химический анализ неотмытого и отмытого листового материала, а также смывов с его поверхности, и чаще всего содержание ТМ определяется в неотмытых листьях растений (Новикова, 2005), что характеризует суммарную картину аккумуляции, тогда как анализ отмытых листьев растений оценивает содержание ТМ, прочно фиксируемых в листовой пластинке.
Для нормальной жизнедеятельности растений необходимы лишь определнные группы химических элементов (С, Н, О, N, P, S, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B, Na, Si, Co и некоторые другие), функции которых незаменимы (Прохорова, Матвеев, 1996). В соответствии с потребностью растений все элементы почвенного питания делятся на 2 группы (табл. 1.1).
Таблица 1.1. Жизненно необходимые элементы питания для высших растений (Ронен, 2007) Основные Второстепенные Жизненно необходимые Полезные Одним из наиболее характерных и экологически значимых процессов антропогенного преобразования городских ландшафтов является изменение их макро- и микроэлементного состава (Климентьев и др., 2006; Iskandar, Kirkham, 2000). При изучении экологического состояния урбоэкосистем для решения задач мониторинга биофильные элементы практически не исследовались, предпочтение отдавалось изучению микроэлементов, в частности тяжелых металлов (ТМ) и редкоземельных элементов (Скарлыгина-Уфимцева, 1991; Маркерт, Второва, 1995; Природный комплекс…, 2000; Уфимцева, Терехина, 2005).
В контексте приведенного обзора важным становиться комплексное нормирование почвенно-растительного покрова городской экосистемы с учетом не только показателей загрязнения, но и показателей, обеспечивающих ее функционирование.
2. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ В ГОРОДАХ
В настоящее время, когда человечество превратилось в мощную геологическую силу, трансформирующую окружающую природную среду (ОПС) и преобразующую ландшафты (Вернадский, 1926), необходим разумный компромисс между охраной природы и человеческой деятельностью. Создание системы экологического нормирования состояния ОПС – один из главных путей в поиске этого компромисса.
Общие положения системы экологического нормирования в Российской Федерации отражены в Федеральном законе РФ от 10.01.2002, № 7 «Об охране окружающей среды» (глава V. Нормирование в области охраны окружающей среды. Статья 19. Основы нормирования в области охраны окружающей среды). Существующие нормативно-методические документы в области экологического нормирования ОПС (Критерии оценки. 1992; Временная методика…, 1999 и др.) основываются на представлениях об устойчивости экосистем к внешнему воздействию (Воробейчик и др., 1994; Яковлев, 1997; Оценка экологического…, 1999, 2000; Оценка и экологический…, 2001).
По мнению О.А Макарова (2002) одним из основных объектов экологического нормирования является состояние ОПС в целом, а состояние отдельных компонентов ОПС подлежит экологическому нормированию, поскольку они определяют общий облик природы.
Особое значение при этом приобретает состояние почвенного покрова, представляющего собой длительно действующий вторичный источник экологической опасности. В качестве критериев экологического состояния ОПС выступают: уровень обеспеченности нормального функционирования экосистем, природного окружения человека и сохранности физико-географической основы природнотерриториальных комплексов (ПТК). Поэтому под экологическим нормированием состояния ОПС следует понимать установление допустимых пределов изменения параметров этого состояния, при которых реализуется устойчивое функционирование экологических экосистем.
Урбанизация привела к изменению всех компонентов природной среды и формированию искусственных экосистем природноантропогенных территориальных комплексов (ПАТК), для которых характерно нарушение естественных связей между различными их компонентами, замена естественного режима функционирования на искусственно обусловленный режим. Воздействие человека на природу, особенно влияние антропогенного фактора на возобновляемые ресурсы – почву и растительность, становится направляющей силой дальнейшей эволюции экосистем.
В современных условиях преобладающим фактором почвообразования в городах становится антропогенное воздействие. Основной формой существования городских почв являются постоянные нарушения, перемешивания, срезания, омоложение почвенного профиля и привнесение в него инородного материала. Все это осложняется процессами химического и физического загрязнения. В результате формируются специфические типы почв или почвоподобных тел, основными функциями которых являются продуктивность, пригодность для произрастания зеленых насаждений, способность сорбировать в толще загрязняющие вещества, и удерживать их от проникновения в почвенно-грунтовые воды.
Различные типы почв, отличающиеся гранулометрическим составом, содержанием органического вещества и кислотностью, обладают разной устойчивостью к антропогенной нагрузке. В отличие от однородных компонентов природы (атмосферного воздуха, водной среды), характеризующихся примерно одинаковым уровнем допустимого загрязнения в разных природных зонах, уровни допустимого загрязнения для почв разных природных зон могут отличаться по тем же показателям в десятки раз (Яковлев, Гучок, 2007).
Однако при производстве работ по благоустройству и озеленению городских территорий почвам зачастую не уделяется должного внимания. Ведение современного городского хозяйства ориентировано на приоритет растительности, и фактически полностью игнорирует проблемы состояния почв. Современные методики оценки качества почвенного покрова и требования, предъявляемые к городским почвам, согласно действующим нормам и правилам, являясь преимущественно санитарно-гигиеническими, не характеризуют состояние почвенного покрова в той мере, какая необходима для ландшафтного проектирования городских территорий (Федоров, 2005; Опекунов, 2006; Евдокимова, 2011). В тоже время, умело управляя городской экосистемой, можно улучшить рекреационные и защитные свойства насаждений, сохранить устойчивость и потенциальную продуктивность почвенно-растительных ресурсов, но для этого в первую очередь необходима эколого-аналитическая оценка состояния почвеннорастительного комплекса.
Эколого-аналитическая оценка состояния окружающей среды – это главная задача экологического мониторинга. «Ценой» при этом являются нормативы качества окружающей среды. Цель экологического нормирования – сохранение экосистемы, ее структуры и функционирования (Мотузова, Безуглова, 2007; Мониторинг…, 2010).
Большинство ученых, работающих в области оценки воздействия на природную среду антропогенных факторов, сходятся во мнении, что зависимость «состояние – воздействие» носит нелинейный характер и описывается так называемой «теорией катастроф». Катастрофами принято считать скачкообразные изменения, возникающие в виде внезапного ответа системы на плавное изменение внешних условий (Виноградов и др., 1993). Во всех рассматриваемых случаях общей закономерностью наступления катастрофы (необратимых изменений) является утрата более 30% биоорганического потенциала почв (Экологические функции…, 2004; Anderson, 1982).
В основу всех природоохранных мероприятий, в том числе и в городских экосистемах, положен принцип нормирования качества ОПС, который заключается в создании системы показателей, оценивающих экологическое состояние вещественного состава и структурной организации городских почв, и системы показателей допустимого воздействия на почвы. Разработка подобной системы должна основываться на установлении диапазона значений, соответствующих оптимальному экологическому состоянию почвы (допустимому экологическому качеству почв) и на предложении адекватного диапазона значений, соответствующих оптимальному антропогенному воздействию на почву (допустимому антропогенному воздействию на почву).
В качестве основного критерия по определению нижнего предела качества почв и воздействия на них может служить способность почвы сохранять устойчивость при антропогенной нагрузке, т.е. способность восстановления (воспроизводства) своих основных природно-ресурсных свойств (ФЗ № 7, ст. 3, 2002). По способности к воспроизводству (обратимости) определяют предельно допустимую норму нарушения качества почв. Эта норма служит единым допустимым пределом, обуславливающим устойчивость почв к техногенноантропогенной нагрузке при всех видах хозяйственного использования.
Показатели качества природной среды делятся на физические, химические и биологические (ФЗ № 7, ст. 1, 2002). Исходя из этого, для оценки качества и состояния почв, как одного из компонентов природной среды, используются показатели, отражающие их морфологические, физические, физико-химические, химические и биологические свойства.
Среди контролируемых показателей состояния почв, используемых в экологическом почвенно-химическом мониторинге, различаются две группы (Глазовская, 1981; Садовникова, Зырин, 1985; Мотузова, Безуглова, 2007; Мотузова, 2009):
биохимические (прямые, специфические) показатели общего содержания поллютантов, с прямым токсическим действием которых связано отрицательное слияние загрязняющих веществ на живые организмы;
педохимические (косвенные, неспецифические) показатели химических свойств почв, изменение которых вызвано поступлением загрязняющих веществ (показатели гумусного состояния почв, кислотно-основных и окислительно-восстановительных, ионообменных и сорбционных свойств).
Обязательному контролю подлежат и показатели подвижности загрязняющих веществ, так как именно они характеризуют способность их переходить в сопредельные среды.
Проблема количественной оценки и нормирования экологического состояния городских почв с целью его управления человеком относится к одной из наиболее сложных и важных проблем урбоэкологии. Состояние городских почв напрямую определяет не только продуктивность и устойчивость зеленых насаждений, но и экологическую обстановку в городе в целом. Именно почвы осуществляют жизненно важные функции по ремедиации окружающей среды – деструкцию органических отходов, очищение атмосферы и поверхностных вод, формирование микроклимата, закрепление земной поверхности и геостабилизацию, депонирование зачатков жизни и генной информации, биофильных элементов и макроэргических химических соединений (Почва…, 1997; Смагин и др., 2008; Почвы в биосфере…, 2012; Soils…,2006).
Оценить экологическое состояние почв, произвести их инвентаризацию и организовать мониторинг динамических свойств и характеристик значительно сложнее, чем в случае других компонентов окружающей среды – воды и воздуха. Это обусловлено тем, что почвы намного более сложно организованные объекты. В них сочетаются компоненты трех фаз – твердой, жидкой и газовой, то есть присутствуют означенные выше однородные среды, а также живые организмы, с деятельностью которых во многом связано функционирование, жизнь этих сложных биокосных систем.
Объективная оценка экологического состояния городских почв в большинстве развитых стран осуществляется на базе дифференцированной системы нормативов в виде критических концентраций веществ с учетом как способности почв различного генезиса и дисперсности удерживать химические элементы и соединения, так и принадлежности почв к тем или иным компонентам урбоэкосистемы. Тем самым минимизируется экологический риск неблагоприятного воздействия загрязненных почвенных объектов на компоненты окружающей среды и, главное – на здоровье населения.
Нормативно-правовой основой на пути становления аналогичной системы критериев качества почв в России стало утверждение на федеральном уровне гигиенически нормативов в виде ПДК и ОДК загрязняющих веществ в почвах (ГН 2.1.7.2041-06 и ГН 2.1.7.2511-09).
Нормативы дифференцируются в зависимости от дисперсности (гранулометрического состава) и реакции среды, причем ОДК для наиболее буферных тонкодисперсных почв с нейтральной и щелочной реакцией могут в 3-5 раз превышать ПДК, что создает достаточно широкие законодательное поле при формировании дифференцированной системы критериев качества почв в различных функциональных зонах города. Нормативы действуют на всей территории Российской Федерации и устанавливают допустимые концентрации химических веществ в почве разного характера землепользования (Смагин и др., 2008). Однако наряду с разработанными и утвержденными нормативными документами федерального уровня (их действие распространяется на всю Россию) необходима разработка и утверждение региональных нормативов и стандартов, которые учитывали бы специфические условия. Их показатели должны определяться для каждой конкретной местности с учетом вида, направленности и уровня техногенного воздействия, природно-климатических условий, экологической емкости среды, устойчивости экосистем и их способности переносить техногенные нагрузки, а также учета существующих фоновых концентраций различных загрязняющих веществ и возможности адаптации экосистем к загрязнению (Капелькина, 2006, 2010; Смагин и др., 2008).
Развитие системы экологического нормирования почв в значительной степени сдерживается по причине отсутствия общепринятой концепции нормирования в области охраны окружающей среды в целом, несмотря на существующий опыт в этой области (Вадюнина, Корчагина, 1973; Ильин, Степанова, 1979; Глазовская, 1981; Минеев, 1990; Виноградов и др., 1993; Рыдкин, 1993; Воробейчик и др., 1994;
Бондарев, 1994; Пфайффер, 1994; Судницын, 1995; Матвеев, Прохоров, 1997; Смагин и др., 1999, 2006, 2008; Сизов, 2000, 2006; Трофимов и др., 2000; Макаров и др., 2001; Зайдельман, 2001; Строганова и др., 2001, 2003; Смагин, 2003, 2007; Пиковский и др., 2003; Методические указания…, 2003; Макаров, 2003; Орлов и др., 2002, 2005;
Представленное в Федеральном законе «Об охране окружающей среды» (2002) в самом общем виде определение экологического нормирования не получило своего развития в соответствующих государственных нормативных документах. Таким образом, на официальном уровне не в полной мере определена связь между такими понятиями как «допустимое экологическое состояние почв» и «допустимое антропогенное воздействие на почву». Нормирование состояния экосистем, испытывающих антропогенное воздействие, осложняется еще и тем обстоятельством, что сама оценка состояния остается сложной научной проблемой (Евдокимова, 2011).
Загрязнение окружающей природной среды промышленных городов нефтепродуктами, тяжелыми металлами и другими токсикантами, происходящие практически во всех регионах России, вызвали необходимость приступить к разработке нормативной и методической документации по оценке допустимого состояния почв и уровня допустимого воздействия на них с учетом различной устойчивости почв и их зональных особенностей (Строганова и др., 1997; Смагин и др.
В связи с повсеместным загрязнением городских почв тяжелыми металлами (ТМ) в настоящее время возникла необходимость нормирования их содержания (Строганова, Агаркова, 1992; Строганова и др., 1997; Яковлев, 2000; Шунелько, Федорова, 2006; Опекунов, 2006;
Байбеков и др., 2007).
Несмотря на то, что вопросы экологического нормирования обсуждаются учеными не одно десятилетие, в целом они еще только поставлены и пока далеки от решения (Черных, Ладонин, 1995; Соколов, Черников, 1999). Очень сложен вопрос нормирования содержания ТМ в почве, который должен решаться на основе учета ее свойств (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Протасова, Беляев, 2000).
Подходы к оценке качества почвы разнятся. При санитарногигиеническом нормировании для оценки степени загрязнения почв тяжелыми металлами обычно используют предельно допустимые ПДК (ГН 2.1.7.2041-06, 2006) и ориентировочно допустимые концентрации ОДК (ГН 2.1.7. 2511-09, 2009) как валового содержания ТМ, так и содержания их подвижных форм в почве, и за «нормальную»
принимается среда, обеспечивающая требуемое качество жизни человека. В то время как при экосистемном (биогеохимическом) нормировании допустимое качество почв определяется не только санитарногигиенической безопасностью почв для здоровья и жизни человека, но и безопасностью почв для компонентов природной среды, пригодностью их как природного ресурса для хозяйственного использования в условиях города. Согласно биогеохимическому нормированию «нормальной» считается такая экосистема, в которой во всех ее звеньях отсутствуют значимые антропогенные нарушения (Мотузова, Безуглова, 2007; Управление…, 2010).
Санитарно-гигиеническое нормирование. Санитарногигиеническим критерием качества окружающей среды служат предельно-допустимые (ориентировочно-допустимые) концентрации (ПДК, ОДК) химических веществ в объектах окружающей среды.
На сегодня в России для почв утверждены наиболее жесткие по сравнению с зарубежными странами ПДК, которые практически невозможно выдержать в условиях крупных промышленных городов (табл. 2.1). Большинство предпринимаемых попыток нормирования загрязнения почв ТМ сводились к тому, чтобы определить ПДК металла в почве. Так при оценке уровня загрязнения почвы превышение ПДК рассматривается в качестве показателя их химической деградации. При этом кратность превышения ПДК является основанием для присвоения конкретной почве балла деградации по 5-бальной шкале (табл. 2.2) в соответствии со степенью токсичности ТМ.
Таблица 2.1. Нормы содержания загрязняющих веществ в почвах России и зарубежных стран, мг/кг (Промежуточный технический отчет…, 2008) Элемент Стандарты загрязняющих веществ, мг/кг Таблица 2.2. Критерии оценки степени химической деградации почвы по степени загрязнения ее ТМ (Снакин, 2000) Несмотря на то, что система нормирования содержания ТМ в почве имеет большое значение, многие исследователи сходятся во мнении, что применение ПДК для характеристики экологического состояния почвы имеет ряд существенных недостатков:
отсутствие единого подхода к разработке ПДК ТМ в почве;
значения ПДК не учитываю буферных свойств реальных экосистем;
экстраполяция нормативов ПДК, полученных в лабораторных условиях, на реальные природные объекты неправомерна;
использование ПДК проблематично в случае повсеместно распространенного полиметаллического загрязнения почвы из-за возникающего между металлами синергизма и антагонизма (Гончарук, Сидоренко, 1986; Абакумов, Сущеня, 1991; Ильин, 1991, 1992, 1995, 2002; Строганова, Агаркова, 1992; Закруткин и др., 1995; Хаустов, Редина, 1999; Черных и др., 1999; Яковлев, 2000; Мусихина, 2001; Лукин и др., 2002; Черных, Сидоренко, 2003; Яшин и др., 2003; Черников, Соколов, 2004; Мотузова, Безуглова, 2007; Дьяченко и др., 2008;
Спиридонова, 2009; Лисовикая, Терехова, 2010; Алтухова, 2010; Почвы в биосфере…,2012 и др.).
Анализ ОДК в почве ряда ТМ и As (ГН 2.1.7.2511-09) свидетельствует о наличии нескольких допустимых величин для одного и того же токсиканта в зависимости от свойств почв (гранулометрического состава, рН, ОВС и др.). Для веществ I класса опасности (As, Cd, Pb, Zn) величины ОДК могут различаться в 2-5 раз, для поллютантов II класса опасности – в 4 раза, что свидетельствует о больших разночтениях в их оценке, в подходе к определению фоновых значений и допустимых концентраций (Спиридонова, 2009).
Биогеохимическое нормирование. В основе биогеохимического нормирования лежит медико-географический подход, основанный на регулярных натурных наблюдениях в регионах за состоянием живых организмов, результаты которых позволяют установить связь их с содержанием химических элементов в природных средах (Авцын, 1972;
Куролап, 2000; Мотузова, Безуглова, 2007). Теоретическая основа этого подхода совершенно иная, чем при санитарно-гигиеническом нормировании. Она адаптирована к природным специфическим условиям, с которыми связаны аккумуляция и миграция любых химических веществ (Казначеев, 1980; Башкин, 1997; Башкин и др., 2004).
На основе этой концепции разработаны методы биогеохимического экологического нормирования и выделены биогеохимические провинции. Определены те концентрации химических элементов в природных средах (вода, почва, растения), выше или ниже которых нарушаются обменные процессы в живых организмах (De Vries, Bakker, 1998; Posch et al., 1999; Bashkin, Gregог, 1999), опираясь на которые В.В. Ковальским (1974) установлены пороговые концентрации ряда ТМ в почвах (табл. 2.3).
Таблица 2.3. Пороговые концентрации некоторых химических элементов в почвах, мг/кг (Алтухова, 2010) Химический эле- Нормальное со- Нижняя граница Верхняя граница Статистическое нормирование. Статистический прием определения уровней допустимых концентраций химических веществ в почвах состоит в определении усредненных уровней содержания химических элементов в природных средах (Алтухова, 2010). Методическая задача такого нормирования – определить фоновые уровни содержания химических элементов в почвах и учесть их природное варьирование.
На такой основе построены некоторые зарубежные системы ПДК для почв (табл. 2.4).
Однако фоновые содержания микроэлементов в почвах, даже в пределах одного региона, могут различаться в несколько раз (табл.
Таблица 2.4. ПДК химических элементов в почвах, мг/кг, по данным исследователей разных стран (Мотузова, Безуглова, 2007) Химический эле- Linzon, 1978 Kabata-Pendias, Kloke, Таблица 2.5. Фоновые содержания химических элементов в дерновоподзолистых почвах, мг/кг (Промежуточный технический отчет…, 2008) Элемент Класс опас- Фоновые содержания элементов в дерновоности подзолистых почвах Примечание * Фоновые концентрации элементов приведены в числителе для песчаных и супесчаных почв, в знаменателе – для глинистых и суглинистых почв.
Таблица. 2.6. Фоновые валовые содержания тяжелых металлов и мышьяка в почвах, мг/кг (ориентировочные значения для средней полосы России) (СП 11-102Почвы Zn Cd Pb Hg Cu Co Ni As Дерново-подзолистые песчаные и супес- 28 0,05 6 0,05 8 3 6 1, Дерново-подзолистые суглинистые и 45 0,12 15 0,10 15 10 30 2, Таблица 2.7. Региональный фон содержания микроэлементов в почвах СевероЗапада РФ (Экология почвы…. 2012) Н.В. Прохорова и Н.М. Матвеев (1996) отмечают два подхода к определению фоновых уровней содержания техногенных поллютантов в почвах ландшафтов: 1) подсчет средних содержаний химических элементов в отдельных компонентах природной среды (метод кларков); 2) исследование конкретного распределения химических элементов в почвах и других элементах ландшафта. При этом выявляются не столько уровни содержания этих токсикантов, сколько типы распределения их в зависимости от условий аккумуляции и миграции в ландшафтах.
Показатели суммарного накопления в почве контролируемых элементов (рис. 2.1) характеризует запас в почвах образованных ими соединений в основном техногенного происхождения (Мотузова, Безуглова, 2007).
Из этой группы нормативов качества почв широко используется показатель суммарного загрязнения Zc, рассчитываемый по формуле:
число анализируемых элементов-загрязнителей с Кс 1,0. Кс рассчиС тывается по формуле: Кс =, где С – содержание ТМ в исследуемой почве, Со – содержание ТМ в фоновой почве, широко используемый в оценке загрязнения почв ТМ (Методические рекомендации…, 1982;
Ильин, 1992; МУ 2.1.7.730-99, 1999; Природный комплекс…, 2000;
Фомин, Фомин, 2001; Яшин и др., 2000, 2003; Сердюк, 2004; Титова и др., 2004; Дьяченко и др., 2008; Бычинский, Вашукевич, 2008; Водяницкий, 2008; Нейтрализация…, 2008; Grzebisz et al., 2002).
Рис. 2.1. Показатели нормирования тяжелых металлов в почвах (Спиридонова, 2009) Однако при использовании этого показателя существуют разночтения, вызванные следующими причинами:
определение всех элементов, включая обедненные по сравнению с фоном (Кс 1,0) (Дубынина, Напрасникова, 2006), что противоречит смыслу понятия загрязнения, считают С.Г. Выборнов с соавторами (2004);
учет только накапливающихся элементов с использованием граничных значений Кс, крит. 1,5 (Кашулина и др., 2007) или Кс, крит. 2, (Большаков и др., 1993);
безразмерность получаемой величины;
математически не обоснованное вычитаемое (n-1) (Спиридонова, 2009).
Тем не менее, суммарный показатель загрязнения (Zc) более информативно оценивает уровень загрязнения почвы, нежели ПДК, поскольку, отчасти, учитывает совместное воздействие на нее ТМ (Алтухова, 2010).
Наряду с ними используется ряд акропетальных коэффициентов, характеризующих избирательное накопление химических элементов в различных компонентах ландшафтов: элювиально-аккумулятивный коэффициент (Кэ-а), коэффициент защитных свойств (Кз), степень подвижности элемента (Кп) и др. (табл. 2.8) Таблица 2.8. Экологические показатели уровня загрязнения почв, мг/кг (Матвеев, Прохоров, 1997; Байбеков и др., 2007)*
При оценке экологического состояния почв и нормировании содержания в них микроэлементов рекомендуется использовать в качестве дополнительного критерия подвижность металлов (Соловьев, 1989; Минкина и др., 2009; Минкина, 2011; Дабахов, 2012), Учет распределения подвижных форм в почве крайне необходим. Они составляют запас химических элементов, способных переходить из твердых фаз в почвенные растворы и поглощаться живыми организмами, то есть являются наиболее активными компонентами питания и загрязнения. В настоящее время нормативы содержания некоторых химических элементов (Pb, Cu, Zn, Cd, Co, Ni, Cr, Mn) разработаны как для кислотных почвенных вытяжек, так и для ацетатно-аммонийной вытяжки с рН = 4,8, которая наиболее полно имитирует процессы в системе «почва – корни растений» (Чулджиян, 1988; Александрова и др., 2001; Дьяченко и др., 2008) (табл. 2.9-2.10).
Таблица 2.9. Предельно допустимое содержание подвижной формы тяжелых металлов в почве, мг/кг, экстрагент – 1N HCl (Чулджиян и др., 1988) Элемент Содержание Элемент Содержание Элемент Содержание Таблица 2.10. Уровни обеспеченности почв подвижными формами тяжлых металлов, мг/кг, экстрагент ацетатно-аммонийный буфер с рН = 4,8 (Александрова и др., 2001) Экосистемное нормирование. Современная концепция экологического нормирования опирается на экосистемный подход, основанный на том, что нормальное состояние экосистемы может быть только при сохранении ее целостности, при обеспечении сохранности биогеохимических циклов всех химических элементов в экосистеме.
Цель экосистемного нормирования – сохранить природу в таком состоянии, когда все живые организмы имеют равное право на существование. Его основой может служить концепция экологической толерантности, устанавливающая допустимые уровни воздействий для биотической части реальных систем (Алтухова, 2010). Поэтому наряду с нормирование содержания химических элементов в почвах, нужно такое нормирование и для растений.
Нормирование содержания химических элементов в растительном покрове также испытывает ряд трудностей, так как за норму приняты такие пределы концентраций микроэлементов, которые способствуют нормальной регуляции всех функций растений (табл. 2.11).
Таблица 2.11. Основные нормативы содержания ТМ в воздушно-сухой фитомассе растений, мг/кг (Яшин и др., 2003) Элемент Критическая Фитотоксическая ПДК в расти- ПДК в растиконцентрация концентрация тельных кор- тельных промах дуктах Однако эти пределы, приводимые разными авторами, сильно разнятся. Например, нормальное содержание Zn в растениях варьирует от 15,0 до 150,0 мг/кг сухого вещества, Cu – от 5,0 до 30,0 мг/кг (Кулагин, Шагиева, 2005). Различаются и значения ПДК. Например, ПДК Zn установлена в пределах 150,0-300,0 мг/кг, Pb – 0,2-20 мг/кг, Cd – 0,02-0,3 мг/кг, Ni – 0,5-3,0 мг/кг (Прохорова, Матвеев, 1996;
Прохорова и др., 1998; Sauerbeck, 1985; Zhou et al., 2003).
Помимо санитарно-гигиенических показателей, для оценки степени загрязнения растений, как и для почв, применяется ряд коэффициентов, таких как: коэффициент концентрации (Kc), коэффициент задержки (КЗ), коэффициенты биологического накопления (КБП, КБН) и биогеохимической подвижности (КБГХП) и др. (Перельман, 1979; Мажайский и др., 2003; Уфимцева. Терехова, 2005; Кулагин, Шагиева, 2005). С помощью системы биогеохимических показателей можно оценивать не только избирательное накопление поллютантов в различных компонентах ландшафтов, но определять и прогнозировать поведение химических элементов, включая их накопление, миграцию и трансформацию в экосистемах.
Таким образом, при нормировании качества окружающей среды возникают значительные методические трудности, особенно при оценке содержания соединений, имеющих как естественное, так и техногенное происхождение. Следовательно, необходимы обобщение существующего опыта в области оценки качества городских почв и разработка экологически обоснованной методики нормирования, включающей необходимый и достаточный набор показателей, наиболее полно характеризующих состояние почвенного покрова в городе, с учетом региональных особенностей, и перечень мероприятий, направленных на повышение качества почв.
Оценка уровня обеспеченности почвенно-растительного покрова Архангельска биофильными элементами и химического загрязнения его токсичными поллютантами как индикатора воздействия на здоровье населения проводилась с двух позиций:
1. санитарно-гигиеническая оценка содержания в почвеннорастительном покрове биофильных элементов и техногенных поллютантов путем сравнения фактически определнной концентрации элемента с предельно-допустимой его концентрацией. Изучаемые объекты при этой оценке подразделяются на 2 категории: соответствующие и не соответствующие требованиям (Бычинский, Вашукевич, 2008);
2. оценка биогеохимических изменений, произошедших при антропогенном воздействии, с использованием системы коэффициентов:
коэффициент концентрации, используемый для характеристики и выявления локальных техногенных аномалий, связанных с газопылевыми выбросами отдельных промышленных предприятий, их накоС плением в урбанизированных территориях, и т.д.: Кс =, где С – фактическая концентрация определяемого компонента в почве или растении, С0 – региональное фоновое содержание этого компонента, мг/кг.
В качестве «фоновых» значений содержания химических элементов в почвенном покрове использовались как данные Станции агрохимической службы «Архангельская», так и собственные результаты, полученные при анализе условно чистой природной дерновой маломощной легкосуглинистой почвы, сформировавшейся на суходольном лугу в районе д. Бабонегово (Приморский район), расположенной в км от г. Архангельска. Такой выбор был обусловлен тем, что процесс образования почв в городе Архангельске протекает по дерновому, а не по подзолообразовательному типу, характерному для региона. В качестве фоновых значений для растительного покрова использовались данные о содержании элементов в растениях, произрастающих на условно чистой территории в пригороде Архангельска, где техногенное и антропогенное воздействие сведены к минимуму.
Для оценки совокупного действия поллютантов в качестве интегрального показателя использовался суммарный показатель загрязнеN ния по Саету: Z c (n 1), где Кс – коэффициент концентраKc ции химического элемента; n – число анализируемых элементов- загрязнителей. При этом применяли градацию, представленную в табл.
Для оценки загрязнения растений использовали градацию табл.
3.2, так как уровни их ZC отличаются от таковых, разработанных для почв.
Таблица 3.1. Шкала оценки суммарной загрязннности почв тяжлыми металлами по Саету (МУ 2.1.7.730-99).
Таблица 3.2. Шкала оценки суммарной загрязннности тяжлыми металлами растений (Касатиков, 1989; Байбеков и др., 2007).
Оценка, Суммарный показатель Степень загрязнения С целью оценки буферных свойств почвы, то есть способности ее аккумулировать ТМ в виде соединений, недоступных растениям, были использованы коэффициенты подвижности и защитных трация подвижных форм химического элемента, С в.ф. – валовое содержание химического элемента в почве (Мажайский и др., 2003; Бушуев, 2006).
В качестве критерия степени загрязненности почв и возможной транслокации ТМ в растения использовался коэффициент подвижНС ности: КП =, представляющий собой соотношение содержания группы непрочно связанных соединений (НС) к содержанию группы прочно связанных соединений ТМ (ПС) (Минкина и др., 2009).
Для характеристики депонирующих свойств корня у растений применяли коэффициент задержки как отношение содержания элеСк мента в корне к его содержанию в наземной части: КЗ =, где Ск – содержание химического элемента в корне; Сс – содержание химического элемента в наземной части растений.
Интенсивность биологического накопления элементов, их потенциальная доступность, оценивалась с помощью коэффициента биологического накопления КБН =, где Сп – валовое содержание элемента в почве, Ср – концентрация элемента в растении. Величина биологического накопления определялась по градации (табл. 3.3), предложенной А.И. Перельманом.
Таблица 3.3. Шкала оценки интенсивности накопления элементов по величине КБН (Перельман, Касимов, 1999) Слабого накопления или среднего захвата 0,1–1, Для установления видовой специфики растений и влияния условий их произрастания (тип почвы и е свойства) на степень потребления химических элементов, то есть их актуальную доступность растениям, определяли с помощью коэффициента биогеохимической подвижности Кбхгп =, где СПФ в почве – содержание подвижC ПФ в почве ных форм элемента в почве, Св растении – концентрация элемента в растении (Уфимцева, Терехина, 2005).
Для оценки экологического состояния почвы через содержание химических элементов в разнотравье (по превышению МДУ) использовали биогеохимический показатель загрязнения территории:
ГС =, где Сi – концентрация химического элемента в разноМДУ i травье, МДУi максимально-допустимый уровень химического элемента в растении, мг/кг (Протасов, Молчанов, 1995).
Для оценки буферности почв по отношению к ТМ (табл.3.4) через их физико-химические параметры (содержание гумуса и физической глины, %, рНводн.) использовали шкалу буферности (табл. 3.5), разработанную В.Б. Ильиным (1995).
Таблица 3.4. Градация почв по отношению к тяжелым металлам (Ильин, 1995) Для оценки экологического состояния почв по биологическим показателям использовали градации, представленные в табл. 3.6.
В основу эколого-геохимического зонирования территории селитебной зоны были положены особенности физико-химических параметров почв, накопления БЭ и ТМ. Оно проводится с целью выявления пространственной структуры распределения химических элементов, обеспечивающих плодородие почв или участвующих в их загрязнении, и оценки экологической опасности сложившегося уровня загрязнения. Определяющие значения при этом имеют уровень концентрации и токсичность элементов, а также пространственная структура распределения загрязняющих веществ в отдельном природном компоненте (почве), которые отражают результат взаимодействия техногенных потоков вещества и природных миграционных процессов, происходящих в почве (Барабошкина, Зилинг, 2000; Главатских, 2000).
Таблица 3.5. Шкала буферности почв по отношению к тяжелым металлам (Ильин, 1995; Трифонова и др., 2010) Таблица 3.6. Биологические критерии оценки экологического состояния почв (Критерии оценки…, 1992; Тарасова и др., 2002; Опекунов, 2006) Содержание хи- Характеристика состояния почв По превышению максимально допустимого уровня (МДУ) свинец, мышьяк, сурьма, никель, хром Особенности обеспеченности городских почв биофильными элементами и распределения отдельных элементов-индикаторов загрязнения на изучаемой территории отражены на электронных тематических картах: степени обеспеченности почв БЭ и загрязненности их ТМ, вероятностей повышенного содержания БЭ, превышения ПДК (ОДК) или фона ТМ, экологического зонирования по суммарному показателю техногенного загрязнения (ZC).
При районировании территории по физико-химическим параметрам (табл. 3.7-3.9) и уровню обеспеченности почв подвижными формами БЭ (табл. 3.10) были использованы общепринятые в почвоведении шкалы (Химический анализ …, 1995; Пискунов, 2004; Практикум…, 2005).
Таблица 3.7. Интервалы рН и реакция почв и почвенных растворов (Пискунов, 2004; Практикум…, 2005) Таблица 3.8. Степень обеспеченности почв гумусом (Пискунов, 2004) Обеспеченность почв Гумус, % Обеспеченность почв Гумус, % Таблица 3.9. Градации почв по агрохимическим показателям (Пискунов, 2004) Повышенная 15,1 – 20,0 Повышенная 70,1 – 90, Таблица 3.10. Степень обеспеченности растений биофильными элементами (Пискунов, 2004) Обеспеченность Содержание БЭ в почвах, мг/кг фильными элеSO42-) ментами Для оценки степени загрязненности почв Архангельска ТМ использовали ПДК, ОДК (МУ 2.1.7.730-99) и общепринятые шкалы (таб. 3.11-3.12).
Интерпретация данных по оценке почвенно-растительного покрова на основе базы данных (более 100 пробных площадей) позволила разработать региональные нормативы его состояния.
Таблица 3.11. Классификация почв по содержанию и степени загрязнения подвижными формами ТМ, мг/кг (Обухов, Ефремова, 1988; Байбеков и др., 2007) Таблица 3.12. Степень загрязнения почв и грунтов тяжелыми металлами (по валовому содержанию, мг/кг) (Оценка почв и грунтов…, 2001) Примечание * интервал ОДК для почв и грунтов с различными физико-химическими свойствами согласно ГН 2.1.7.020- (Дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК № 6229-91).
4. НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПОЧВ АРХАНГЕЛЬСКА
Для оценки экологического состояния почв как базового компонента в урбоэкосистемах Архангельской промышленной агломерации нами была разработана система критериев (нормативов) оценки качества почвенного покрова, основанная на системе диагностических показателей оценки экологического состояния почв, разработанной М.Н. Строгановой с соавторами (2003) для крупных и крупнейших городов средней полосы России. В основу их системы оценки положен перечень, включающий как количественные, так и качественные показатели, позволяющие объективно оценить экологическое и санитарно-эпидемиологическое состояние почвенного покрова, степень его деградации при наличии различных негативных факторов.
Среди общего перечня физических, физико-химических, химических, агрохимических и биологических свойств почв, используемых при экологическом нормировании, нами обоснованы и выбраны следующие: проективное покрытие участка травами, захламленность поверхности нетоксичными отходами, мощность прогумусированной толщи, гранулометрический состав, плотность сложения, общая скважность и скважность аэрации, величина рН, емкость катионного обмена, степень насыщенности почв основаниями, содержание химических элементов, фитотоксичность. Среди химических элементов были выбраны тяжелые металлы I-III классов опасности и биофильные элементы первостепенной значимости – минеральный (неорганический) азот (N), подвижные фосфор (P2О5) и калий (K2О) (Методические указания. 1985; Минеев, 1990; ФЗ № 7, ст. 1, 2002).
В основу определения нормативных значений показателей качества почв положены экспертная оценка собственных научноисследовательских данных по почвам разных функциональных зон г.
Архангельска, а также нормативно-методические, литературные и фоновые материалы (Попова, Наквасина, 2012; Попова, 2012).
Для городов Архангельской промышленной агломерации, в отличие от системы показателей экологического состояния почв, разработанной А.С. Яковлевым с соавторами (Управление…, 2010) для г.
Москвы, было принято отказаться от разделения показателей нормирования по отдельным типам территорий разного функционального назначения, выделяемых в соответствии с Федеральным законом (ФЗ № 190, 2004). Это обусловлено тем, что города Архангельской промышленной агломерации занимают значительно меньшие территории по сравнению с Москвой, возраст их функциональных зон невелик (самая старая – селитебная зона Архангельска насчитывает чуть более 400 лет), а в пределах города они располагаются мозаично, перемежаясь в рамках городской среды.
В ходе многолетних исследований качества природной среды городов Архангельской промышленной агломерации, проводимых сотрудниками лаборатории биогеохимических исследований ИЕНБ и кафедры лесоводства и почвоведения ЛТИ САФУ (Наквасина и др., 2006, 2009), были выявлены основные негативные проявления антропогенного воздействия на почву, приводящие к изменению их экологических функций (табл. 4.1).
Перечень включает проявления антропогенного воздействия как широко известные и характерные для любого промышленного города (Управление…, 2010), так и специфические, присущие только нашему региону. Это обусловлено тем, как отмечалось ранее, что условия почвообразования в городах Архангельской промышленной агломерации значительно отличаются от зональных. Территории городов перепрофилированы районы бывших болот озерно-ледниковой равнины при застройке были засыпаны песком. В качестве почвообразующих пород выступают совершенно новые образования – культурный слой и насыпные пески, локально естественные почвы, измененные влиянием города. Для создания газонов часто используют торф верховых и переходных болот.
На основе проведенных нами исследований, в соответствии с особенностями почв северных городов, уточнена градация разработанных ранее (Пермогорская, 2006; Наквасина и др., 2006) критериев и введены дополнительные диагностические показатели, такие как общее проективное покрытие растительностью, общая скважность и скважность аэрации, степень насыщенности основаниями почв и емкость катионного обмена.
В табл. 4.2 представлена экспертная оценка по определению диапазона единых допустимых значений состояния городских почв и антропогенного воздействия на них с учетом природных особенностей региона.
При подборе и шкаливании показателей учтено, что для большей части почв Архангельска, в силу повсеместного использования торфа для создания газонов, свойственны крайне низкие значения плотности сложения почв (0,18-0,96 г/см3), что также как чрезмерное уплотнение почвы ухудшает жизнедеятельность растений.
Для учета природных особенностей региона в перечень показателей были введены общая скважность и скважность аэрации, связанные с водно-воздушным режимом почв в условиях региона с избыточным увлажнением и промывным типом водного режима. Особую актуальность приобретают такие показатели как емкость катионного обмена и степень насыщенности почв основаниями, обуславливающие и характеризующие устойчивость городских почв к загрязнению различными токсичными соединениями.
Реакция (рН) почвенной среды наряду с другими показателями оказывает значительное воздействие на функционирование городских почв, как в отношении поддержания роста и развития зеленых насаждений, так и при реализации иных жизненно-важных функций, включая ремедиационные. Влияние рН на растительность и деградационные процессы в городских почвах отражает система градаций этого показателя, приведенная в табл. 4.3.
Таблица 4.1. Оценка процессов, отрицательно воздействующих на состояние городских почв Архангельской промышленной агломерации Отсыпка песчаной подушки толщи- Провальная фильтрация БЭ и ТМ, за- Ухудшение роста трав, деревьев и кустарной до 3 м и более при строительст- грязнение грунтовых вод и рек. ников.
ве (к. ХХ в.) Пересыхание в летнее время, нарушение Снижение плотности залужения газонов.
Переслоенность субстратов при Нарушение баланса водного режима при Нарушение роста корневых систем растесоздании газонов при сдаче в экс- разной увлажненности слоев песка и ний, иссушение в песчаных и загнивание в строительный мусор) Реконструкция газонов отсыпкой Резкое повышение кислотности. Повы- Ухудшение роста газонных трав, снижение свежего торфа верховых болот шение растворимости ТМ. Изменение видового разнообразия, разрастание сорных Формирование почв на каменных Снижение миграционной способности Накопление ТМ в толще почвы кладках разрушенных зданий и бе- почв тонных плитах Высокая рекреационная нагрузка Уплотнение почв, нарушение водно- Вторичное пылевое загрязнение среды (полная вытоптанность газонов) воздушных и физических свойств Отсыпка песком без органического Пересыхание и обеднение почв. Слабое Затруднение роста растений, снижение виматериала развитие гумусового горизонта дового состава и плотности залужения.
Снос пыли и соли на газоны с авто- Пыле-солевой слой на поверхности га- Снижение плотности залужения, ухудшение Отсыпка газонов при реконструк- Повышение кислотности, уплотнение. Постепенное зарастание грунта пионерной ции моренным грунтом Отсутствие плодородия, начальное растительностью: сплошной покров восстапочвообразование. Экологические навливается не менее 10 лет. Вторичное Запечатывание и захламление по- Изменение газового состава почв Снижение поступления кислорода в почвы ния площади прямого контакта почв с атмосферой Захламление строительным мусо- Повышение щелочности почв до крити- Разрушение структуры почв, накопление ром. Поступление на поверхность ческих значений (рН8). Изменение загрязняющих веществ, снижение доступпочв строительной пыли растворимости ТМ ности элементов питания для растений Поступление загрязняющих ве- Химическое загрязнение почвенного Накопление в почве малорастворимых ществ с выбросами предприятий и покрова органическими и неорганиче- форм загрязняющих веществ, загрязнение автотранспорта, сбросами неочи- скими соединениями на поверхности почвенно-грунтовых вод растворимыми щенных стоков, с промышленными, почвы, внутри почвенного профиля и формами ЗВ, потеря способности почв к строительными и бытовыми отхо- ландшафта в целом. Металлы- самоочищению, вовлечение поллютантов в дами токсиканты вступают в химические ре- биологический круговорот, вторичное заакции в корнеобитаемом слое почвы грязнение атмосферного воздуха в результате распыления почв на незадернованных Использование территории для рек- Биологическое загрязнение Заражение патогенными микроорганизмами реации (выгул домашних животных) Сжигание листвы и травы Гибель микрофлоры и мезофауны в Снижение пула микроорганизмов и интенверхних горизонтах почвы. Уничтоже- сивности круговорота веществ. Снижение Таблица 4.2. Диагностические показатели комплексной оценки качества городских почв Архангельска отходами, % Гранулометрический состав, содержание Плотность сложения в слое 0-20 см, г/см 16.2.2:2.3:3.30-02), в слое 0-20 см, мг/кг Содержание подвижных форм Содержание растворимых форм калия в 0-20 см, мг/кг Примечание * показатели качества почв установлены в соответствии с нормативными документами (ФЗ № 52, 1999; СанПиН 2.1.7.1287-03, 2003); ** оптимальный – допустимый уровень химического, физического или биологического состояния почвы, при котором почва способна выполнять все свои экологические функции, и при котором почва не является вторичным источником негативного воздействия на природу и человека; *** ориентировочные фоновые значения для почв Европейского Севера России (Скляров, Шарова, 1970; Наквасина и др, 2006, 2009): 1 средние фоновые значения для почвы лесов Европейского Севера (Скляров, Шарова, 1970); 2 выделены в соответствии с группировками почв по содержанию в них элементов питания (Пискунов, 2004); 3 допустимый уровень содержания нефтепродуктов в городской почве (Яковлев, Гучок, 2007); 4 экспертная оценка с учетом данных (Почва. 1997; Наквасина и др. 2006; Мотузова, Безуглова, 2007).
Таблица 4.3. Влияние степени кислотности/щелочности почвенного раствора на плодородие почв, окружающую среду, растительность и здоровье человека (Смагин и др., 2006; Информационно-аналитическая…, 2011) Степень кислотности/щелочности Градации Комментарии (влияние на плодородие почв, окружающую среду, распочвенного раствора, рН тительность и здоровье человека) Сильнощелочные Сильное угнетение и гибель большинства растений, необратимая деградация структуры, засоление, осолонцевание и осолодение почв Необходимым критерием оценки экологического состояния почв являются содержание биогенных элементов: минерального (неорганического) азота (сумма нитратного и аммонийного азота), растворимых форм калия в пересчете на К2О и подвижных форм фосфора в пересчете на Р2О5.
Разработанные критерии экологического состояния почв могут быть использованы: для определения уровня допустимого качества городских почв и антропогенного воздействия на них; для проведения мониторинга структуры почвенного покрова и состояния почв и грунтов; для экологической паспортизации городских почв и при разработке технического регламента по уходу за эксплуатируемыми почвами города, а также при создании почвенных карт городов Архангельской промышленной агломерации.
Предлагаемая система экологического нормирования ТМ в городских почвах включает в себя минимальные, фоновые и максимальные показатели валового содержания (табл. 4.4) и содержания подвижных форм ТМ в почвах (табл. 4.5). В качестве минимально допустимого уровня принято содержание ТМ, отражающее минимальный уровень потребности растений в микроэлементном питании, максимальное содержание ТМ в почвах установлено в соответствии с нормативными документами (ГН 2.1.7.2041-06, 2006; ГН 2.1.7.2511определяющими ПДК и ОДК их. Фоновое содержание ТМ установлено в соответствии со средним фоновым значением, определенным для почв средней полосы России.
Таблица 4.4. Валовое содержание тяжелых металлов (ТМ), мг/кг Примечание * содержание ТМ, отражающее минимальный уровень потребности растений в микроэлементном питании (Управление…, 2010); ** ориентировочные значения фонового валового содержания ТМ для средней полосы России (СП 11-102-97, 1997; Промежуточный технический отчет…, 2008; Обзор состояния и загрязнения…, 2011); *** выделены в соответствии с ГН 2.1.7. 2511-09 и МУ 2.1.7.730-99.
Таблица 4.5. Содержание подвижных форм тяжелых металлов (ТМ), мг/кг Примечание * содержание ТМ, отражающее минимальный уровень потребности растений в микроэлементном питании.
Прочерки там, где химический элемент не является микроэлементом и его отсутствие не приводит к угнетению экосистемы.
Показатели качества почв установлены в соответствии с СанПиН 2.1.7.1287-03; ** ориентировочные значения фонового содержания ТМ для средней полосы России (Обзор состояния и загрязнения…., 2011); *** выделены в соответствии с МУ 2.1.7.730-99; **** извлекается 0,1 N H2SO4 из дерново-подзолистых почв, с рН = 4 (300), рН = 5,1-6,0 (400), рН 6,0 (500).
Все допустимые уровни содержания ТМ в почвах составлены с учетом как гранулометрического состава почв, тесно влияющего на интенсивность процессов сорбции и степень аккумуляции ТМ в почвах, так и рН почвенного раствора, влияющего на подвижность тяжелых металлов, что отражается в нормативной базе.
Согласно системе экологического нормирования ТМ в городских почвах составлена градация почв и грунтов (табл. 4.6) по степени загрязнения их тяжелыми металлами (по валовому содержанию, мг/кг), где используется пятибалльная шкала категорий загрязненности почв: «чистая», «допустимая», «умеренно-опасная», «опасная», «чрезвычайно опасная», традиционно применяемая в нормативных документах РФ (Информационно-аналитическая система …, 2011).
Наиболее жесткие нормативы в виде ПДК должны соблюдаться в соответствии с федеральным законодательством (ГН 2.1.7.020-94, 1994;
ГН 2.1.7.2041-06, 2006; ГН 2.1.7.2511-09, 2009) для почв, где возникает максимальный риск негативного воздействия на человека (в первую очередь селитебная зона). Для этих объектов, независимо от свойств почв (дисперсности, буферности), качество нормируется ПДК. Во всех остальных зонах допустимы менее жесткие нормативы в виде ОДК, дифференцированных по дисперсности (гранулометрическому составу) и способности почв к удерживанию загрязнителей.
Например, если в промышленной зоне доминируют песчаные и супесчаные почвы с высокой пропускной (фильтрационной) способностью и низким удержанием загрязняющих веществ нормативы будут численно равны ПДК, если же почвы суглинистые или глинистые с высокими буферными свойствами и способностью поглощать поллютанты, планка нормативов завышается в 2-4 раза, согласно принятым ОДК.
Таблица 4.6. Степень загрязнения почв и грунтов тяжелыми металлами Наименование ния почв по Zc тель загрязнения Zc ние* ПДК (ОДК) Наименование Примечание * градация согласно АИС (Оценка почв и грунтов…, 2001; Информационно-аналитическая система …, 2011);
интервал ОДК для почв и грунтов с различными физико-химическими свойствами согласно ГН 2.1.7.2511- Допустимые уровни содержания тяжелых металлов в городских почвах могут быть применены при проведении мониторинга почвенного покрова городов Архангельской промышленной агломерации, а также в качестве критериев, предопределяющих контроль при совместном мониторинге «выбросы – воздух – почва, воды – растения, почвенная биота».
Однако при мониторинговых исследованиях для оценки степени загрязнения почв ТМ наряду с определением валового содержания металлов и содержаниях их подвижных форм, следует периодически оценивать соотношение прочно и непрочно связанных почвенными компонентами соединений ТМ.
Разработанные критерии должны стать основой для управления качеством – оздоровления среды в городах Архангельской промышленной агломерации, в частности при оперативном отслеживании загрязненных участков и проведении мер санации, особенно в настоящее время, когда наблюдается резкое увеличение интенсивности автотранспортного потока в городе в связи с ростом благосостояния людей.
5. ОРГАНИЗАЦИЯ ПОЧВЕННО-ХИМИЧЕСКОГО
МОНИТОРИНГА
Мониторинг городских почв представляет собой систему наблюдений за состоянием городских почв в целях своевременного выявления изменения их качества, получения достоверных данных для расчета вреда, причиненного городским почвам, оценки соответствия качества почв функциональному назначению территорий и в других целях. Его цель состоит в своевременном выявлении критических уровней контролируемых показателей, которые станут основанием для принятия экстренных мер по предотвращению или регулированию неблагоприятных процессов.
Главная задача городского экологического мониторинга – получение комплексной оценки ситуации в городе на базе интеграции всех видов данных, полученных в ходе экологического наблюдения (мониторинга). Интеграционной основой множества данных является карта.
Следовательно, решение задач экологического мониторинга города неизбежно приводит к созданию и применению ГИС (Иванников и др., 2001).
С целью организации мониторирования почвенного покрова г.
Архангельска выполнено эколого-геохимическое картографическое зонирование территории селитебной зоны города с применением ГИС MapInfo Professional 11.0. При районировании территории по физикохимическим параметрам, уровню обеспеченности почв БЭ и степени загрязненности их ТМ использовано как общепринятое шкалирование по абсолютным показателям (см. табл. 3.7-3.12), так и шкалирование по биогеохимическим критериям. Особенности обеспеченности городских почв биофильными элементами и распределения отдельных элементов-индикаторов загрязнения на изучаемой территории отражены на электронных тематических картах: степени обеспеченности почв БЭ и загрязненности их ТМ, вероятностей повышенного содержания БЭ, превышения ПДК (ОДК) или фона ТМ, экологического зонирования по суммарному показателю техногенного загрязнения (ZC).
Составлены комплексные карты взаимосвязи эколого-химических показателей (агрохимических показателей почв и обеспеченности их БЭ; агрохимических показателей почв и загрязненности их ТМ;
обеспеченности почв БЭ и загрязненности их ТМ).
В задачи мониторинга городских почв г. Архангельска мы включаем:
1) своевременное выявление изменений состояния почв, их оценка, прогноз и выработка рекомендаций по предупреждению, локализации и устранению последствий негативных процессов, происходящих в почвах;
2) информационное обеспечение осуществления контроля в области охраны и рационального использования городских почв, иных функций управления городскими почвами;
3) обеспечение граждан информацией о состоянии окружающей среды в части состояния городских почв и правильного их использования в дворовых территориях;
4) мониторинг качества грунтов (почвогрунтов), используемых для озеленения и благоустройства в городе Архангельске.
Мониторинг городских почв является составной частью экологического мониторинга и осуществляется в соответствии с требованиями федерального законодательства (Проект ФЗ…, 1999; ФЗ № 7, 2002; ФЗ № 190, 2004; Модельный закон…, 2007 и др.) и законодательства города Архангельска (Закон Архангельской области…, 2005;
Положение об организации…, 2005; Правила благоустройства…, 2006; Положение о региональной. 2010) в области экологического мониторинга и земельного законодательства. Мониторинг состояния почвы осуществляется в жилых зонах, включая территории повышенного риска, в зоне влияния автотранспорта, захороненных промышленных отходов (почва территорий, прилегающих к полигонам), в местах временного складирования промышленных и бытовых отходов, на территории сельскохозяйственных угодий, санитарнозащитных зон. Объем исследований и перечень изучаемых показателей при мониторинге определяется в каждом конкретном случае с учетом целей и задач по согласованию с органами и учреждениями, осуществляющими государственный санитарно-эпидемиологический надзор.
Методика обследования городских почв:
1. Обследование почв выполняется для оценки современного состояния и прогноза возможных изменений почвенного покрова под влиянием антропогенной нагрузки с целью предотвращения, минимизации или ликвидации вредных и нежелательных экологических и связанных с ними социальных, экономических и других последствий и сохранения оптимальных условий жизни населения. Исходные характеристики и параметры типов почв следует определять на основе сбора, обобщения и анализа имеющихся материалов Государственного земельного кадастра, территориальных комплексных схем охраны природы, мелко- и среднемасштабных ландшафтных, почвенных и других карт, опубликованных материалов научно-исследовательских и проектных институтов (Методические указания по оценке…. 2003;
Правила охраны…, 2006).
Очень важно провести сбор информации и анализ данных о типах и подтипах почв, положении их в рельефе, почвообразующих и подстилающих породах, геохимическом составе, почвенных процессах (подтоплении, дефляции, засолении, эрозии) и степени деградации (физическое разрушение, истощение, химическое загрязнение).
При необходимости следует проводить почвенную съемку или почвенно-геоморфологическое профилирование, сопровождающееся опробованием почв по типам ландшафтов с учетом их функциональной значимости, оценкой их существующего и потенциального использования, потенциальной опасности эрозии, дефляции и других негативных почвенных процессов, мощности почвенного профиля и параметров загрязненности различными веществами.
2. Для получения объективной информации об экологическом состоянии территории обследование городских почв проводится как путем закладки почвенных разрезов глубиной до 1-1,5 м (корнеобитаемый слой), при необходимости, проходки буровых скважин глубиной до 2-3 м, в зависимости от цели обследования, так и посредством сбора смешанных проб из слоя 0-20 см.
Разрезы закладываются в местах, характерных для данного функционального типа землепользования на обследуемой территории.
3. Описание почвенного разреза и диагностика почв производится по общепринятым методикам (Классификация…, 2004), но с учетом специфики городской обстановки и авторских классификаций (Наквасина и др., 2007) и включает в себя (Почва…, 1997; Методические указания по оценке…, 2003):
тип функциональной зоны и ее характеристику; местоположение разреза (общая экологическая ситуация, окружение промышленными предприятиями, автомагистралями, характер застройки, показатель озеленения, доля запечатанных поверхностей); рельеф и приуроченность разреза к его элементам; состав растительного покрова и его состояние; глубину стояния грунтовых вод (важно установить естественного ли они происхождения или сформировались в результате утечек из водопроводно-канализационной сети); почвообразующие и подстилающие породы (тип породы, ее естественный или насыпной характер, наличие культурного слоя); глубину и характер вскипания от 10%-й соляной кислоты. Особое внимание необходимо обратить на состояние поверхности почвы (нарушенность, захламленность, выраженность тропиночной сети и т.д.), на наличие канав, их глубину и ширину.
4. Описание почвенных генетических горизонтов и антропогенных слоев проводится по следующей схеме: название, его символ и мощность; влажность (сухой, свежий, влажный, сырой, мокрый); цвет и характер окраски (пестрый, однородный и т.д.); гранулометрический состав; сложение (твердость, пластичность, липкость); структура (глыбистая, комковатая, пылеватая, зернистая, плитчатая, бесструктурная и др.); наличие и характер включений обломков горных пород или строительно-бытового мусора; наличие биологических элементов в горизонте (корни живых и отмерших растений, животные и их останки, копролиты дождевых червей, червороины и т.д.); характер перехода между горизонтами (резкий, ясный, постепенный) и форма границы (ровная, волнистая, языковатая), с последующим названием почвы.
5. Отбор проб для обследования городских почв следует производить в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01-83; ГОСТ 17.4.4.02-84; ГОСТ 28168-89 и МУ 2.1.7.730-99. При этом для контроля загрязнения городских почв тяжелыми металлами пробы отбирают не реже 1 раза в 3 года; для химического, бактериологического и гельминтологического анализов не реже 1 раза в год; для контроля загрязнения почв детских садов, лечебно-профилактических учреждений и зон отдыха не менее 2 раз в год (весной и осенью).
Количество отбираемых проб и глубина их отбора, соотношение проб из генетических горизонтов и смешанных проб зависят от стадии и масштаба проектирования, характера сложения почвенногрунтовой толщи, соотношения площадей открытых и запечатанных участков, существующего функционального использования всех участков территории (газон, детская площадка и т.д.) и проектируемого функционального назначения участков строительства. Так для химического анализа объединенную пробу составляют не менее, чем из пяти точечных проб, взятых с одной пробной площадки. Масса объединенной пробы должна быть не менее 1 кг. Для контроля загрязнения поверхностно распределяющимися веществами – нефть, нефтепродукты, тяжелые металлы и др. – точечные пробы отбирают послойно с глубины 0-5 и 5-20 см массой не более 200 г каждая. Для контроля загрязнения легко мигрирующими веществами точечные пробы отбирают по генетическим горизонтам на всю глубину почвенного профиля.
Для установления уровня и степени загрязнения почв, точки отбора проб располагают с учетом розы ветров (ГОСТ 17.4.3.01.-83), рельефа местности, растительного покрова и гидрологических условий, т.е. условий, которые обеспечивают распространение загрязняющих веществ от источника. Вблизи источника загрязнения точки пробоотбора размещаются чаще (на расстоянии 50, 100, 200, 300 м), с удалением от него частота отбора снижается. Форма ареала обследования представляет собой неправильную фигуру, вытянутую по розе ветров.
При контроле загрязнения почв транспортными магистралями пробные площадки закладывают на придорожных полосах, пробы отбирают с узких полос шириной 200-500 м на расстоянии 0-10, 10-50, 50-100 м от полотна дороги с глубины 0-10 см. На тестовых участках проводятся регулярные и периодические наблюдения.
Характер отбора проб в разных функциональных зонах.
В селитебной зоне обследуются территории внутридворовых пространств, школ, детских садов, игровых площадок, газонов и скверов. Особое внимание уделяется гигиенической оценке почвы, которая проводится в соответствии с СанПиН 2.1.7.1287-03.
При обследовании территорий промышленной зоны (промышленные предприятия и другие загрязняющие объекты) особо необходимо учитывать наличие как поверхностных, так и подземных источников поступления загрязняющих веществ в почвенно-грунтовую толщу, внутрипочвенный сток растворенных токсичных соединений вниз по рельефу. Кроме обычных характерных мест опробования, почвенные пробы берутся вблизи производственных зданий, дорог, насыпей, глубоких борозд, канав и других объектов деятельности человека.
«1 Н.И. Царев, В.И. Царев, И.Б. Катраков ПРАКТИЧЕСКАЯ ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ Учебно-методическое пособие для студентов химического факультета по спецкурсу Газохроматографические методы анализа Издательство Алтайского государственного университета Барнаул • 2000 2 БК 543 УДК 543.544.25 (07) Царев H.И., Царев В.И., Катраков И.Б. Практическая газовая хроматография: Учебно-методическое пособие для студентов химического факультета по спецкурсу Газохроматографические методы анализа. — Барнаул: Изд-во. »
«В.И. Титова Е.В. Дабахова М.В. Дабахов АГРО- И БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ЭКОСИСТЕМ Н. Новгород, 2011 НИЖЕГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ В.И. Титова Е.В. Дабахова М.В. Дабахов АГРО- И БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ЭКОСИСТЕМ Допущено УМО вузов РФ по агрономическому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 110100 Агрохимия и агропочвоведение Н. Новгород – УДК 631.95 (075) ББК. »
«Министерство образования Российской Федерации Алтайский государственный технический университет Бийский технологический институт Ю.Г. Афанасьев, А.Г. Овчаренко, Л.И. Трутнева ПРИБОРЫ РАДИАЦИОННОЙ И ХИМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ Методические рекомендации к практическим работам по курсу Безопасность жизнедеятельности для студентов специальностей 251100, 251200, 070100, 270500, 171200, 351100, 190900, 071900, 060800, 351400 очной, вечерней и заочной форм обучения Бийск 2003 УДК Афанасьев Ю.Г., Овчаренко. »
«Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской федерации Кафедра фармацевтической и токсикологической химии ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА Учебное пособие Иркутск ИГМУ 2013 УДК 502.1 (075.8) ББК 28.081 я 73 И44 Учебное пособие обсуждено на методическом совете фармацевтического факультета ИГМУ, рекомендовано к печати и использованию в учебном процессе на кафедре. »
«ПРИЛОЖЕНИЕ 2 МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский национальный исследовательский государственный университет УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе САБЛИНА С.Г. _ 20 г Учебнометодический комплекс Курс 3й, VI семестр Компьютерное моделирование процессов и явлений физической химии Кафедра физической химии . »
«МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РФ Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению болезни кленового сиропа Москва 2013 2 Федеральные методические рекомендации подготовлены коллективом авторов ФГБУ Московский НИИ педиатрии и детской хирургии Минздрава России (д.м.н., проф. П.В.Новиков, д.м.н. Е.А.Николаева), ФГБУ Научный центр здоровья детей РАМН (д.м.н., проф. Т.Э.Боровик, к.м.н. Т.В.Бушуева), ФГБУ Медико-генетический научный центр РАМН (д.м.н. Е.Ю.Захарова) 3 ОГЛАВЛЕНИЕ Методология. »
«Н.Л. ГЛИНКА ОБЩАЯ ХИМИЯ УДК 54(075.8) ББК 24.1я73 Г54 Глинка Н.Л. Общая химия : учебное пособие / Н.Л. Глинка. — М. : Г54 КНОРУС, 2011. — 752 с. ISBN 978 5 406 01437 0 Учебное пособие предназначено для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. Оно может служить пособием для лиц, самостоятельно изучающих основы химии, для учащихся химических средних профессиональных образовательных учреждений и старших классов средних школ. УДК 54(075.8) ББК 24.1я73 Глинка Николай. »
«МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ХИМИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра аналитической химии АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Методические указания и контрольные задания для студентов II курса заочного отделения фармацевтического факультета (специальность 060108) САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2011 УДК 543. А- Рецензенты: д-р фарм. наук, проф. Б.А. Чакчир (СПХФА) д-р. »
«Иркутский государственный технический университет Научно-техническая библиотека БЮЛЛЕТЕНЬ НОВЫХ ПОСТУПЛЕНИЙ Новые поступления литературы по общественным и социальным наукам 1 декабря 2013 г. – 31 декабря 2013 г. Военная наука. Военное дело 1) Юртушкин, Владимир Ильич. Чрезвычайные ситуации: защита населения и территорий : учебное пособие для военных кафедр, химических и химико-технологических вузов / В. И. Юртушкин. – 3-е изд., перераб. и . »
«Аннотация Рабочая программа базового курса Химия для 9 класса II ступени обучения составлена на основе программы курса химии для 8-9 классов общеобразовательных учреждений автора Н. Н. Гара (Гара Н. Н. Программы общеобразовательных учреждений. Химия.- М.: Просвещение, 2008. -56с.), федерального компонента государственного образовательного стандарта базового уровня общего образования, утвержднного приказом МО РФ № 1312 от 09.03.2004 года, примерной программы основного общего образования по. »
«Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский государственный горный университет Р. А. Апакашев ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБЩЕЙ И ПРИКЛАДНОЙ ХИМИИ Утверждено Редакционно-издательским советом Уральского государственного горного университета в качестве учебного пособия Екатеринбург – 2013 Апакашев Р. А. 1Теоретические основы общей и прикладной химии: учебное пособие / Р. А. Апакашев; Урал. гос. »
«ЭТНОЛОГИЯ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ИВАНОВО 2004 Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный химико-технологический университет ЭТНОЛОГИЯ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Составитель В.А. АВЕРИН ИВАНОВО 2004 2 Составитель В.А. Аверин Этнология. Методические рекомендации / Сост. В.А. Аверин; Иван. гос. хим.-технол. ун-т. Иваново, 2004. – с. Методические указания курса Этнология составлены на. »
«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования НОВОСИБИРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ДЛЯ ХИМИКОВ Учебно-методический комплекс 1 курс, химическое отделение, I–II семестры Новосибирск 2012 Учебно-методический комплекс предназначен для студентов 1 курса химического отделения Факультета естественных наук. В состав пособия. »
«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ С. М. КИРОВА КАФЕДРА ОБЩЕЙ И ПРИКЛАДНОЙ ЭКОЛОГИИ Посвящается 60-летию высшего профессионального лесного образования в Республике Коми ТОКСИКОЛОГИЯ Учебное пособие Утверждено учебно-методическим советом Сыктывкарского лесного. »
«МИНОБРНАУКИ РОССИИ ГОУ ВПО УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра химии древесины и технологии ЦБП А.Р. Минакова А.В. Вураско А.К. Жвирблите ХИМИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Методические указания и контрольные задания для самостоятельной работы студентов заочной формы обучения инженерно-экологического факультета по специальности 240100 Химическая технология и биотехнология Екатеринбург 2011 Печатается по рекомендации методической комиссии ИЭФ. Протокол № 2 от 27 сентября 2010 г. »
«Малыгин Е.Н., Краснянский М.Н., Карпушкин С.В., Мокрозуб В.Г., Борисенко А.Б. НОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОТКРЫТОМ ИНЖЕНЕРНОМ ОБРАЗОВАНИИ МОСКВА ИЗДАТЕЛЬСТВО МАШИНОСТРОЕНИЕ-1 2003 Малыгин Е.Н., Краснянский М.Н., Карпушкин С.В., Мокрозуб В.Г., Борисенко А.Б. НОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОТКРЫТОМ ИНЖЕНЕРНОМ ОБРАЗОВАНИИ Учебное пособие МОСКВА ИЗДАТЕЛЬСТВО МАШИНОСТРОЕНИЕ-1 ББК Ч481. Н Рецензенты: Доктор технических наук, профессор ТГУ им. Г.Р. Державина А.А. Арзамасцев Кандидат. »
«Федерал ьное аге нтс тво по образованию РФ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УТВЕРЖДАЮ Декан геолого-географического факультета Г.М. Татьянин _ 2005 г. КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ОБЩЕЙ ГЕОЛОГИИ: СОДЕРЖАНИЕ И ПОРЯДОК ОФОРМЛЕНИЯ Методические указания Направление 020300 – Геология Специальности 020301 – Геология 020303 – Геохимия 020804 – Геоэкология (ОЗО) 130301 – Геологическая съемка и поиски месторождений полезных ископаемых (ОЗО) Томск ОДОБРЕНО кафедрой динамической геологии Протокол № _ от 2005 г. »
«ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ В.В.Лунин, И.А.Тюльков, О.В.Архангельская Методические рекомендации по разработке заданий и требований по проведению школьного и муниципального этапов Всероссийской олимпиады школьников по химии в 2012/2013 учебном году Москва – 2012 Авторы: Лунин В.В. – профессор, академик РАН, декан Химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Тюльков И.А. –к.пед.н., доцент Химического факультета Московского. »
«Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования МОГИЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ О. Г. Поляченок, Л. Д. Поляченок ФИЗИЧЕСКАЯ И КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ Конспект лекций для студентов технологических специальностей Могилев 2008 УДК 544.7 ББК 24.58 Рассмотрен и рекомендован к изданию На заседании кафедры химии Протокол № 9 от 7 марта 2008 г. УМК по химико-технологическим специальностям Протокол № 3 от 10 марта 2008 г. Научно-методическим Советом университета. »
«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ГОРНО-АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Биохимия и молекулярная биология Учебно-методический комплекс Для студентов, обучающихся по специальности Биология. Горно-Алтайск РИО Горно-Алтайского госуниверситета 2009 Печатается по решению редакционно-издательского совета Горно-Алтайского университета ББК 24.1 Н 52 Биохимия и молекулярная биология: учебно-методический комплекс. »
Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам. Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.