Проблемы экологического нормирования качества почв

Экологическое нормирование качества загрязненных почв

Задачей экологического мониторинга является оценка состояния окружающей среды на основе регулярных на­блюдений. «Ценой» при этом являются нормативы качества окружающей среды. Цель экологического нормирования — сохранение экосистемы, ее структуры и функционирования.

Санитарно-гигиеническое нормирование содержания в почвах загрязняющих веществ

При санитарно-гигиеническом нормировании состоя­ния окружающей среды под «нормой» понимается такое состояние окружающей среды, которое не оказывает от­рицательного влияния на здоровье человека. Санитарно- гигиеническим критерием качества окружающей среды служат предельно допустимые количества (ПДК) химиче­ских веществ в объектах окружающей среды. ПДК соответ­ствуют максимальному содержанию химического вещества в природных объектах, которое не вызывает негативного (прямого или косвенного) влияния на здоровье человека (включая отдаленные последствия). Гигиена — раздел прак­тической медицины, изучающей влияние внешней среды на здоровье человека. Санитария — практическая сторона гигиенического направления медицины.

Предполагается, что предельно допустимые количе­ства (ПДК) химических элементов в воде, воздухе, почве, кормах, сельскохозяйственных продуктах не представляют опасности для человека, а среда, отвечающая санитарно- гигиеническим нормам, не ухудшает здоровья человека, как одного из видов живых организмов.

Начало определению ПДК химических веществ в нашей стране положено определением ПДК загрязняющих ве­ществ в воздухе рабочих помещений в 1925 году. В 1949 году были определены первые ПДК для атмосферного воздуха, в 1950-м — для воды. К 1971 году перечень контролируемых веществ в воздухе составлял 120 наименований. В 1989 году были разработаны ПДК более чем для 300 химических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе, и почти 1000 нормативов для вод, используемых с различными целями. Для почв разработаны ПДК по значительно мень­шему числу химических веществ (около 30). После начала перестройки в РФ определение ПДК химических веществ в природных средах приостановлено.

Практическое определение ПДК химических веществ в почвах и других природных средах проводится в лабо­раторных условиях путем выявления взаимосвязи между состоянием живых организмов и содержанием химических веществ в окружающей их среде (воде, воздухе, пищи). Эксперимент ведется по типу: «доза —эффект», т. е. про­слеживается изменение состояния опытных растений и животных при меняющемся уровне содержания различ­ных химических веществ в среде. Установлен (Коваль­ский, 1974) общий вид зависимости между состоянием любых организмов (растения, животные) и концентраци­ей различных веществ в окружающей их среде. Всегда существует зона оптимального содержания химических веществ в окружающей среде, обеспечивающего наибо­лее благоприятные условия для живых организмов. При отклонении от этой оптимальной области содержания хи­мических веществ в сторону снижения содержания этих веществ (недостаточность элементов, обеднение ими сре­ды) или в сторону повышения (избыточность элементов, в том числе загрязнение ими среды) всегда наблюдается нарушение и ухудшение состояния организмов, вплоть до их гибели.

Это узкоприкладной подход. Основным токсикологичес­ким показателем является общий санитарный показатель, в качестве которого используется параметр ЛД 50 — доза химического вещества, которая вызывает гибель 50 % под­опытных животных.

Но с почвой прямые контакты человека несущественны или не имеют места вообще. Контакт почвы с организ­мом человека происходит опосредованно по цепочкам: почва — растение — человек; почва — растение — живот­ное — человек; почва — воздух — человек; почва — вода — че­ловек. Определение ПДК химических веществ в почвах фактически сводится к экспериментальному определению способности этих веществ поддерживать допустимую для живых организмов концентрацию веществ в контактиру­ющих с почвой воде, воздухе, растениях.

Именно поэтому ПДК химических веществ для почв устанавливается не только по общесанитарному показателю, как это принято для других природных сред, а еще и по трем другим показателям: транслокационному, миграционному водному и миграционному воздушному (табл. 10.3).

Предельно допустимые концентрации химических элементов в почвах (мг/кг)

Транслокационный показатель определяют по способ­ности почв обеспечивать содержание химических веществ на допустимом уровне в растениях (тест культурами служат редис, салат, горох, фасоль, капуста и др.). Соответственно миграционный водный и миграционный воздушный — по способности обеспечивать содержание этих веществ в воде и в воздухе не выше ПДК.

Норматив для почв устанавливается по наименьшему из всех экспериментально найденных показателей. Напри­мер, для общего содержания ванадия в почве установлен уровень ПДК, равный 150 мг/кг, в то время как этому уровню соответствует только общесанитарный показатель, а водный миграционный равен 350 мг/кг почвы. ПДК содер­жания подвижных соединений цинка в почве измеряется 23 мг/кг, этот уровень установлен по общесанитарному показателю, при этом миграционный водный показатель равен 200 мг/кг.

Уровни ПДК, установленные по разным показателям, отражают как токсичность химических веществ, так и до­минирующий механизм их распространения в природных средах. Например, для бенз(а)пирена и ртути лимитирую­щим показателем является общесанитарный, для мышья­ка — транслокационный, для хлористого калия — водный, для сероводорода — воздушный (табл. 10.4).

ПДК химических веществ в почвах (мг/кг) и их лимитирующие показатели

Однако санитарно-гигиенические нормативы качества почв не лишены недостатков; основной состоит в том, что условия модельного эксперимента определения ПДК и ес­тественные условия разнятся довольно существенно.

Назовем некоторые из них. 1. Существует неопреде­ленность в определении понятия ПДК химических веществ для почв. Оно характеризует ПДК, как ту концентрацию вещества в почве, которая безопасна для живых организмов. Но критерии отрицательного влияния на них химических веществ не определены. 2. Не учтено время воздействия поллютанта. Эксперимент по определению ПДК длится, как правило, не более года, но этого срока недостаточно для того, чтобы оценить отдаленные последствия влияния химических веществ на живые организмы. Чем более дол­гим был контакт вещества с организмом, тем ниже будет отклик организма. 3. При установлении ПДК моделируется действие на живые организмы, как правило, одного фактора, в крайнем случае двух или трех. Но в реальных условиях организм подвергается комплексному воздействию ряда факторов, совместное действие которых во внимание не принимается. 4. Выводы, полученные на основании опы­тов с животными, переносятся без полного основания на человека. Но низшие животные (особенно крысы, мыши) более устойчивы к факторам внешней среды, чем люди. Перенесение результатов, полученных на таких животных, на человека недостаточно обоснованно и неадекватно. 5. Как правило, не учитываются генетические последствия, возможность сохранения нарушений в живых организмах под влиянием химических веществ. Не учитываются инди­видуальная, наследственная и видовая чувствительность организмов, их адаптационные возможности, биологиче­ские ритмы. 6. ПДК для почв несут в себе все погрешности определения ПДК для других природных сред. Например, при разработке ПДК для вод учитывается влияние только истинно растворимой фракции этих веществ, а не всех возможных форм их нахождения (взвеси, коллоиды). 7. Не учтено, что многие поллютанты, например, тяжелые металлы, пестициды, обладают кумулятивным эффектом. Не учитывается способность химических веществ концен­трироваться в трофической цепи. Химические вещества концентрируются в организме человека в большей мере, чем в организме животных, а те, в свою очередь, в боль­шей мере, чем в растениях.

Одним из этапов решения проблемы экологического нормирования был подход, основанный на определении допустимой нагрузки на почву с учетом ее буферных свойств, обеспечивающих способность почвы ограничивать подвижность поступающих извне химических веществ, способность к самоочищению. Такие подходы развиваются в России и в других странах.

Однако разработать ПДК для каждого типа почв не­возможно. Целесообразна разработка нормативов хими­ческих веществ для почвенно-геохимических ассоциаций, объединенных общностью основных физико-химических свойств, определяющих их устойчивость к химическому загрязнению.

На следующем этапе для ряда химических элементов были разработаны ОДК (ориентировочно допустимые количества) этих элементов для почв, различающихся по важнейшим свойствам (по кислотности и гранулометри­ческому составу). Они были разработаны не на основе стандартизованного экспериментального метода, а на основе обобщения имеющихся сведений о взаимосвязи между уровнем нагрузки на почвы, состоянием почв и сопредельных сред.

В основу группировки почв по устойчивости к тяжелым металлам в первую очередь положены кислотно-щелочные условия, господствующие в тех или иных почвах. Для груп­пировки почв было принято во внимание распространение основных геохимических ассоциаций почв на территории России. Наибольшую площадь распространения имеют геохимические ассоциации почв с кислой и нейтральной реакцией среды с подразделением на две группы:

— почвы с очень кислой и кислой реакцией (pH водной вытяжки

Источник

Результаты поиска: Нормирования качества почв

3. Контроль качества природной среды

И.И. Силин Экология и экономика природных ресурсов бассейна р. Протва (Калужская и Московская области) Обнинск, 2003. — 302 с. Предыдущая Оглавление Следующая 3. Контроль качества …

Глава 9. Критерии оценки качества водных экосистем

Е.В. Логинова, П.С. Лопух Гидроэкология: курс лекций Минск: БГУ, 2011.– 300 с. Предыдущая Оглавление Следующая Глава 9. Критерии оценки качества водных экосистем Критериями оценки качества …

Лекция 11. Основы нормирования в области охраны окружающей среды. Требования к разработке нормативов в области охраны окружающей среды

Т.В. Семенистая Управление охраной окружающей среды Курс лекций. – Таганрог: ТТИ ЮФУ, 2010. Предыдущая Оглавление Следующая Лекция 11. Основы нормирования в области охраны окружающей среды. …

6. Стандарты качества окружающей среды

Н.В. Чибисова, Е.К. Долгань Экологическая химияУчебное пособие / Калинингр. ун-т. — Калининград, 1998. — 113 с. Предыдущая Оглавление Следующая 6. Стандарты качества окружающей среды 6.3. …

Лекция 9. Нормирование качества окружающей природной среды

Н.В. Гусакова, А.И. Забалуева, В.В. Румянцева Экология: конспект лекций Под редакцией А.Н. Королева. — Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006. — 176с. Предыдущая Оглавление Следующая Лекция 9. …

Электронные учебники по экологии

Электронные учебники по экологии Ниже представлен перечень электронных учебников и учебных пособий по экологии, общей экологии и экологической безопасности, размещенных на нашем сайте. Проблемы управления …

Александров Ю.А. Основы радиационной экологии: учебное пособие

Ю.А. Александров Основы радиационной экологии Учебное пособие. – Йошкар-Ола: Мар. гос. ун-т, 2007. – 268 с. АННОТАЦИЯ Пособие предназначено в качестве дополнительного для студентов биологических, …

Касьяненко А.А. Современные методы оценки рисков в экологии

А.А. Касьяненко Современные методы оценки рисков в экологии Учебное пособие. – М.: Изд-во РУДН 2008. – 271 с. АННОТАЦИЯ В учебнике изложены общие представления о …

Литвенкова И.А. Экология городской среды: урбоэкология

И.А. Литвенкова Экология городской среды: урбоэкология Курс лекций. – Витебск: Издательство УО «ВГУ им. П.М.Машерова», 2005 – 163 с. АННОТАЦИЯ Рассмотрены теоретические вопросы урбоэкологии, основные …

Федеральный закон об охране окружающей среды

Федеральный закон об охране окружающей среды 10.01.2002 N 7-ФЗ (редакция от 25.06.2012) Глава I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Статья 1. Основные понятия Статья 2. Законодательство в области …

Источник

5.5. Экологическое нормирование качества загрязненных почв

Задачей экологического мониторинга является оценка состояния окружающей среды на основе регулярных наблюдений. «Ценой» при этом являются нормативы качества окружающей среды. Различают два основных подхода к оценке качества среды (в том числе и почв). При антропоцентрическом подходе «нормальной» считается среда (почва), обеспечивающая требуемое качество жизни человека. Примером антропоцентрического подхода является санитарно-гигиеническое нормирование. При экосистемном подходе «нормальной» считается экосистема, во всех звеньях которой отсутствуют значимые антропогенные нарушения. Экосистемный подход служит гарантией сохранения как живых организмов, так и человека.

Санитарно-гигиеническим критерием качества окружающей среды служат предельно допустимые количества (ПДК) химических веществ в изучаемых объектах. ПДК соответствуют максимальному содержанию химического вещества в природных объектах, которое не вызывает негативного (прямого или косвенного) влияния на здоровье человека. Впервые ПДК стали определять в воздухе рабочих помещений (1925 г.); к 1989 г. были разработаны ПДК более 300 веществ, содержащихся в атмосферном воздухе, и почти 1000 ПДК веществ для воды. Для почв к этому моменту было разработано ПДК около 30 веществ, это отставание в количестве нормативов для химических веществ в почвах связано с неоднородностью почвенного покрова и почвенных свойств, существенно влияющих на растворимость, реакционную способность и подвижность веществ в почве. Прямые контакты человека с почвой несущественны или вообще отсутствуют. Человек контактирует с почвой опосредованно через другие среды или живые организмы в следующих вариантах: почва-растение-человек; почва-растение-животное-человек; почва-воздух-человек, почва-вода-человек. Определение ПДК химических веществ в почвах фактически сводится к экспериментальному определению способности этих веществ поддерживать допустимую для живых организмов концентрацию веществ в воде, воздухе и растениях, контактирующих с почвой. Поэтому ПДК веществ для почв устанавливается не только по общесанитарному показателю (как это принято для воздуха и воды), а еще и по транслокационному, миграционному водному и миграционному воздушному показателям.

Общий санитарный показатель определяют на основе полулетальной дозы ЛД 50 (доза химического вещества, вызывающая гибель 50 % подопытных животных). Транслокационный показатель определяют по способности почв обеспечивать содержание химических веществ на допустимом уровне в растениях. Миграционный водный показатель определяют по способности обеспечивать безопасное (не выше ПДК) содержание загрязняющих веществ в воде. Миграционный воздушный показатель определяют по способности обеспечивать безопасное (не выше ПДК) содержание загрязняющих веществ в воздухе. Норматив для почв устанавливается по наименьшему из всех экспериментально найденных показателей. Уровни ПДК, установленные по разным показателям, отражают как токсичность химических веществ, так и доминирующий механизм их распространения в природных средах.

Система нормирования на основе ПДК имеет ряд недостатков, вот основные из них:

— условия модельного эксперимента, в которых идет их лабораторное определение, существенно отличаются от природных;

— выводы о воздействии ПДК веществ на лабораторные объекты (животные, растения) переносятся без полного основания на человека, что недостаточно обоснованно;

— при установлении ПДК моделируется действие одного фактора (в крайнем случае, не более двух – трех), в реальных условиях организм подвергается комплексному воздействию ряда факторов, которые не учитываются;

— не учитывается взаимодействие химических веществ, при разных видах взаимодействия (антагонизм, синергизм, аддитивность) могут образовываться вещества более опасные, чем исходные;

— не учитывается возможность кумулятивного эффекта веществ;

— не учитываются свойства почв, сильно различающиеся в разных регионах страны.

В настоящее время для преодоления несовершенств в системе экологического нормирования предлагаются различные подходы. Одним из них является разработка ориентировочных допустимых концентраций (ОДК) химических элементов для почв, различающихся по важнейшим свойствам (кислотности и гранулометрическому составу). ОДК разрабатывали на основе обобщения имеющихся сведений о взаимосвязи между уровнем нагрузки на почвы и состоянием почв и сопредельных сред.

В основу группировки почв по устойчивости их к тяжелым металлам положены кислотно-щелочные условия, преобладающие в тех или иных почвах. Для группировки почв было принято во внимание распространение основных геохимических ассоциаций почв на территории России. Наибольшую площадь распространения имеют геохимические ассоциации почв с кислой и нейтральной реакцией среды, которые можно разделить на две группы: почвы с очень кислой и кислой реакцией среды (рН водной вытяжки 25 / 27 25 26 27 > Следующая > >>

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Источник