Загрязнение почв токсикантами промышлен
Организация и порядок проведения наблюдений за загрязнением почв токсикантами промышленного происхождения
Дата введения 2009-02-10
1 РАЗРАБОТАН Государственным учреждением «Научно-производственное объединение «Тайфун» (ГУ «НПО «Тайфун») Росгидромета
2 РАЗРАБОТЧИКИ Л.В.Сатаева, канд. физ.-мат. наук, доцент, Г.В.Власова
3 СОГЛАСОВАН с УМЗА Росгидромета от 23.12.2008
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем руководителя Росгидромета от 23.12.2008
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ГУ «НПО «Тайфун» за номером РД 52.18.718-2008 от 24.12.2008
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 Область применения
1.1 Настоящий руководящий документ (далее — документ) устанавливает требования к организации и порядку наблюдений за загрязнением почв токсикантами промышленного происхождения (ТПП): тяжелыми металлами (ТМ), мышьяком, фтором, нефтью и нефтепродуктами (НП), нитратами, сульфатами, поступающими на почву из точечных, рассеянных и неточечных источников, — и при аварийном разливе НП на почву (далее — наблюдения).
1.2 Документ предназначен для применения в организациях наблюдательной сети (ОНС) и в других организациях, осуществляющих мониторинг загрязнения почв ТПП.
2 Нормативные ссылки
В настоящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ИСО 11074-1:1996 Термины и определения в области загрязнения и охраны почв
ИСО 11259:1998 Качество почвы. Упрощенное описание почв
ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике
ГОСТ 8.315-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения
ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества, классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 17.4.1.02-83 Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения
ГОСТ 17.4.2.03-86 Охрана природы. Почвы. Паспорт почв
ГОСТ 17.4.3.01-83 Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб
ГОСТ 17.4.3.06-86 Охрана природы. Почвы. Общие требования к классификации почв по влиянию на них химических загрязняющих веществ
ГОСТ 17.4.4.02-84 Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 8273-75 Бумага оберточная. Технические условия
ГОСТ 10354-82 Пленка полиэтиленовая. Технические условия
ГОСТ 24104-2001* Весы лабораторные. Общие технические требования
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Тип, основные параметры и размеры
ГОСТ 27593-88 Почвы. Термины и определения
ГОСТ Р 8.563-96* Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 8.563-2009, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ Р 51652-2000 Спирт этиловый, ректифицированный из пищевого сырья. Технические условия
ГН 2.1.7.2041-06 Гигиенические нормативы. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве
ГН 2.1.7.2042-06 Гигиенические нормативы. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве
МИ 2335-2003 Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа
МУ 2.1.7.730-99 Гигиенические требования к качеству почвы населенных мест
РМГ 29-99 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения
РМГ 60-2003 Государственная система обеспечения единства измерений. Смеси аттестованные. Общие требования к разработке
РМГ 76-2004 Государственная система обеспечения единства измерений. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа
СанПиН 2.1.7.1287-03 Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы
СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства
РД 52.04.186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы
РД 52.04.567-2003 Положение о государственной наблюдательной сети
РД 52.04.576-97 Положение о методическом руководстве наблюдениями за состоянием и загрязнением окружающей природной среды. Общие требования
РД 52.18.103-86 Методические указания. Охрана природы. Почвы. Оценка качества аналитических измерений содержаний пестицидов и токсичных металлов в почве
РД 52.18.191-89 Методические указания. Методика выполнения измерений массовой доли кислоторастворимых форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом
РД 52.18.595-96 Федеральный перечень методик выполнения измерений, допущенных к применению при выполнении работ в области мониторинга загрязнения окружающей природной среды
РД 52.24.618-2000 Методические указания. Организация и функционирование системы специальных наблюдений за состоянием природной среды в районах развития металлургического производства
РД 52.44.2-94 Методические указания. Охрана природы. Комплексное обследование загрязнения природных сред промышленных районов с интенсивной антропогенной нагрузкой
3 Термины, определения и сокращения
3.1 В настоящем документе применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 аккумуляция: Увеличение концентрации вещества в почве вследствие того факта, что поступление вещества выше выноса вещества [ИСО 11074-1-96, статья 2.5].
3.1.2 анализ почвы: Совокупность операций, выполняемых с целью определения состава, физико-механических, физико-химических, химических, агрохимических и биологических свойств почвы [ГОСТ 27593-88, статья 68].
3.1.3 аттестация аттестованной смеси (АС) по расчетно-экспериментальной процедуре приготовления (аттестация АС): Установление значений метрологических характеристик АС расчетным путем на основе использования известных или специально исследованных в процессе разработки АС характеристик и количественных соотношений исходных веществ, применяемых для приготовления АС путем их смешивания (согласно РМГ 60).
3.1.4 аттестованная смесь: Смесь двух и более веществ (материалов), приготовленная по документированной методике, с установленными в результате аттестации по расчетно-экспериментальной процедуре приготовления значениями величин, характеризующих состав смеси (согласно РМГ 60).
3.1.5 аттестуемая характеристика АС: Величина, характеризующая массовую долю определенного компонента вещества (материала) АС, значение которой подлежит установлению при аттестации АС.
3.1.6 вынос вещества: Перемещение вещества из почвы в другие объекты окружающей среды [ИСО 11074-1-96, статья 2.9].
3.1.7 государственный стандартный образец СО; ГСО: Стандартный образец, признанный национальным органом по стандартизации, метрологии и сертификации, применяемый во всех областях народного хозяйства страны, включая сферы распространения государственного метрологического контроля и надзора [ГОСТ 8.315-97, статья 3.4.2].
3.1.8 единичная проба почвы: Проба определенного объема, взятая однократно из почвенного горизонта, слоя [ГОСТ 27593-88, статья 70].
3.1.9 загрязнение почвы: Накопление в почве веществ и организмов в результате антропогенной деятельности в таких количествах, которые понижают технологическую, питательную и гигиеническо-санитарную ценность выращиваемых культур и качество других природных объектов [ГОСТ 27593-88, статья 87].
3.1.10 запас тяжелого металла (ТМ) в почве: Масса ТМ в определенном слое почвы.
3.1.11 кларк (глобальный) в почве; К: Средняя массовая доля элемента в почвах мира.
3.1.12 локально загрязненный участок: Участок, местами с высокой концентрацией вещества, опасного для почвы [ИСО 11074-1-96, статья 4.6].
Примечание — Чаще всего размеры такого участка невелики и градиент концентраций крут.
3.1.13 методика выполнения измерений; МВИ: Совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с установленной погрешностью (согласно ГОСТ Р 8.563).
3.1.14 методика приготовления АС: Установленная совокупность требований, операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение материала АС с установленными метрологическими характеристиками (согласно РМГ 60).
3.1.15 мониторинг загрязнения почв: Информационная система, основными задачами которой являются: долгосрочные наблюдения за фактическими уровнями загрязнения, оценка негативных последствий фактических и прогностических уровней загрязнения почв, выявление факторов и источников, определяющих эти последствия согласно монографии [1].
3.1.16 наблюдения за загрязнением почв ТПП: Совокупность систематически проводимых мероприятий, направленных на получение достоверной информации об уровнях загрязнения почв ТПП, на получение оценки степени опасности загрязнения почв, на выявление факторов и источников, определяющих эти загрязнения.
3.1.17 неоднородный почвенный покров: Почвенный покров, содержащий менее 70% основной почвенной разности (согласно ГОСТ 17.4.3.01).
3.1.18 номенклатура почв: Наименование почв в соответствии с их свойствами и классификационным положением согласно учебнику [2].
3.1.19 объединенная проба почвы: Проба почвы, состоящая из заданного количества единичных проб [ГОСТ 27593-88, статья 71].
3.1.20 однородный почвенный покров: Почвенный покров, содержащий не менее 70% основной почвенной разности (согласно ГОСТ 17.4.3.01).
3.1.21 окружающая среда; ОС: Совокупность компонентов природной среды, природных и природно-антропогенных объектов, а также антропогенных объектов согласно Федеральному закону [3].
3.1.22 опасные для почвы вещества: Вещества, которые вследствие их свойств, количества или концентраций отрицательно влияют на функции почв и на их использование [ИСО 11074-1-96, статья 3.11].
Источник
Загрязнение почв токсикантами промышленного происхождения
Почва по сравнению с воздухом и водой является более консервативной средой, и пр оцесс самоочищения почв происходит очень медленно. Поэтому за период времени от 1 года до 5 лет и, возможно, за больший период (особенно на обширных территориях) можно лишь с определенной степенью вероятности утверждать (кроме отдельных исключений) об изменениях уровней загрязнения почв токсикантами промышленного происхождения.
В 2004–2009 гг. наблюдения за загрязнением почв токсикантами промышленного происхождения – тяжелыми металлами, мышьяком, фтором, нефтью и нефтепродуктами, сульфатами, нитратами проводили в республиках Башкортостан, Мордовия, Татарстан, Приморском крае, Иркутской, Кемеровской, Кировской, Московской, Нижегородской, Новосибирской, Омской, Оренбургской, Самарской, Свердловской и Томской областях. Для каждой территории наблюдений определен свой перечень токсикантов промышленного происхождения , измеряемых в почве.
Загрязнение почв тяжелыми металлами и мышьяком . Наблюдения проводятся в основном в районах источников промышленных выбросов тяжелых металлов в атмосферу. В качестве источника загрязнения может выступать одно предприятие, группа предприятий или город в целом. В почвах измеряются массовые доли алюминия, ванадия, железа, кадмия, кобальта, марганца, меди, молибдена, никеля, олова, свинца, ртути, хрома, цинка и других элементов в различных формах (валовых, подвижных, кислоторастворимых, водорастворимых).
Основным критерием гигиенической оценки степени загрязнения почв каждым отдельным металлом является его ПДК и (или) ОДК в почве. В очагах загрязнения почв тяжелыми металлами, для которых не разработаны ПДК и ОДК, проводится сравнение с их фоновыми массовыми долями (Ф). Значение массовой доли тяжелых металлов, составляющее от 3 до 5 Ф и (или) более, служит показателем загрязнения почв данным металлом. Опасность загрязнения тем выше, чем выше концентрация металла в почве и выше класс его опасности. Наблюдения за загрязнением почв тяжелыми металлами проводятся, в первую очередь, в районах расположения предприятий цветной и черной металлургии, энергетики, машиностроения и металлообработки, химической, нефтехимической промышленности, по производству стройматериалов.
Согласно показателю загрязнения, к опасной категории загрязнения почв тяжелыми металлами относится 6,5% обследованных за последние 10 лет (2000–2009 гг.) населенных пунктов, их отдельных районов, зон вокруг источников загрязнения; к умеренно опасной – 9,7%. Список населенных пунктов представлен в табл. 3.11. Почвы 83,8% населенных пунктов (в среднем) по показателю загрязнения относятся к допустимой категории загрязнения тяжелыми металлами, хотя отдельные участки населенных пунктов могут иметь более высокую категорию загрязнения, чем в целом по городу.
Список городов и поселков Российской Федерации с различной категорией опасности загрязнения почв комплексом металлов, установленной за последние 10 лет наблюдений
Зона обследования радиусом, км, вокруг предприятий – источников промышленных выбросов металлов
Приоритетные техногенные металлы
Медь, кадмий, свинец, цинк
Цинк, свинец, медь, кадмий
Цинк, свинец, медь, кадмий
Свинец, медь, хром, никель
Медь, свинец, кадмий, цинк
Никель, кадмий, кобальт, цинк
О т 0 до 1 от поселка
Свинец, кадмий, цинк
У часток многолетних наблюдений; 0,5
Свинец, медь, марганец, цинк
Медь, кадмий, свинец
Медь, свинец, кадмий
Т ерритория города
Никель, хром, свинец
Т ерритория города
Медь, кадмий, свинец, цинк
Свинец, цинк, медь
Т ерритория города
Медь, хром, никель
О т 0 до 20 вокруг города
Свинец, кадмий, цинк
Т ерритория города
Медь, цинк, хром, никель, свинец
Медь, цинк, свинец, кадмий
Т ерритория города
Медь, цинк, свинец
Нижегородский и Советский районы
Автозаводской и Канавинский районы
Свинец, цинк, медь
Канавинский, Московский районы и часть Сормовского района
Медь, цинк, свинец
Т ерритория города
Медь, свинец, цинк
Т ерритория города
Хром , свинец, никель, цинк, медь
Никель, хром, цинк
Медь, свинец, цинк, кадмий
Участок многолетних наблюдений, 1
Медь, свинец, цинк, кадмий
О т 0 до 5 от поселка
Свинец, кадмий, цинк
Участок многолетних наблюдений, 4
Свинец, цинк, медь
Медь, кадмий, свинец
C винец, цинк, медь
Т ерритория города
Медь, кадмий, свинец, цинк
* По показателю загрязнения Z к почвы относятся к чрезвычайно опасной категории загрязнения.
** По показателю загрязнения Z к почвы относятся к опасной категории загрязнения.
Формирование и динамика ореолов загрязнения почв тяжелыми металлами, поступающ ими от источников промышленных выбросов, зависят как от объемов выбросов ТМ, так и от многих факторов, связанных с миграцией загрязняющих веществ в атмосферу, поступлением их на почву, с миграцией в почве и из почвы в сопредельные среды. С удалением от источника промышленных выбросов массовые доли тяжелых металлов в почвах уменьшаются до фоновых (примерно на расстоянии от 5 до 20 км в зависимости от мощности источника). Особенно сильно могут быть загрязнены почвы 1-километровой зоны вокруг крупного источника промышленных выбросов тяжелых металлов в атмосферу. Выпадения тяжелых металлов на почву, особенно в ближней зоне от источника выбросов, свидетельствуют о высокой неоднородности (пятнистости) загрязнения почв. Именно этот факт приводит к тому, что, даже осуществляя два независимых друг от друга пробоотбора в один и тот же год на одной и той же территории, но с разными схемами точек отбора, можно получать средние значения массовых долей тяжелых металлов, которые при больших коэффициентах вариации могут достаточно сильно отличаться друг от друга.
В табл. 3.12 представлен список городов, в почвах которых средняя массовая доля каждого определяемого тяжелого металла в валовой или кислоторастворимых формах за последний период наблюдений (2005–2009 гг.) превышает или достигает 1 ПДК, 1 ОДК или 4 Ф.
Список насел енных пунктов, обследованных в 2005–2009 гг., в почвах территорий которых средние значения массовых долей, мг/кг, тяжелых металлов равны или превышают 1 ПДК, 1 ОДК или 4 Ф (в зависимости от имеющегося критерия)
Металл, критерий, мг/кг, г ород
Ванадий ПДК 150
П ос. Рудная Пристань *
Марганец ПДК 1500
Можайский район Московской области
П ос. Рудная Пристань *
П ос. Рудная Пристань *
* Значения массовых долей в почвах 5-километровой зоны от населенного пункта.
** УМН – участок многолетних наблюдений.
В 2009 г. загрязнение почв (средняя массовая доля тяжелых металлов в почвах территории города не ниже 1 ПДК или 4 Ф) подвижными формами кадмия обнаружено в городах (или в 5-километровых зонах вокруг источников, расположенных в этих городах) Первоуральск (6 и 21 Ф), Ревда (14 и 113 Ф); марганца – Первоуральск (1 и 9 ПДК), Ревда (1 и 3 ПДК); меди – Асбест (1 и 3 ПДК), Первоуральск (19 и 91 ПДК), Ревда (47 и 320 ПДК); никеля – Асбест (4 и 9 ПДК); свинца – Владивосток (7 и 53 ПДК), Первоуральск (5 и 15 ПДК); Ревда (12 и 140 ПДК); хрома – Первоуральск (1 и 17 ПДК); цинка – Владивосток (2 и 4 ПДК), Качканар (1 и 12 ПДК), Михайловск (1 и 9 ПДК), Первоуральск (5 и 16 ПДК), Ревда (4 и 12 ПДК).
Уменьшение средних массовых долей подвижных форм ТМ в почвах примерно в 2 раза и более (до 10 раз) в 2009 г. по сравнению с 2005 г. отмечено в городах Асбест (кобальта, марганца, никеля, свинца, хрома), Владивосток (марганца), Качканар (кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца), Михайловск (кобальта, марганца, никеля, свинца, хрома), Первоуральск (кобальта, никеля), Ревда (кобальта). Увеличение средней массовой доли подвижных форм кадмия примерно в 2 раза выявлено в почвах городов Михайловск и Ревда, подвижных форм хрома – г. Первоуральск). Тенденция к увеличению массовых долей водорастворимых форм тяжелых металлов в почвах прослеживается в городах Владивосток (марганца), Качканар (свинца, хрома), Михайловск (кадмия, кобальта, хрома), Первоуральск (свинца), Ревда (кобальта, хрома). Тенденция к уменьшению массовых долей водорастворимых форм тяжелых металлов наблюдается в почвах городов Асбест (кадмия, меди), Качканар (кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля), Михайловск (меди), Первоуральск (кадмия, меди, цинка).
В 2009 г. загрязнение почв водорастворимыми формами меди зафиксировано в городах Первоуральск (4 и 18 Ф), Ревда (4 и 20 Ф, ПМН 8 и 28 Ф); никеля – в г. Асбест (4 и 6 Ф); свинца – в городах Первоуральск (9 и 31 Ф), Ревда (1-километровая зона – 9 и 35 Ф); хрома – в городах Асбест (4 и 6 ф), Первоуральск (4 и 24 Ф); цинка – в городах Владивосток (4 и 6 Ф), Ревда (5 и 13 Ф).
В 2009 г. загрязнение почв мышьяком зафиксировано только на отдельных участках в городах Дзержинск (2 ОДК) и Новосибирск (4 ОДК).
Загрязнение почв фтором . Источниками загрязнения окружающей среды соединениями фтора являются алюминиевые заводы, предприятия по производству фосфорных удобрений и другие. В 2009 г. наибольшее загрязнение почв валовой формой фтора зарегистрировано в г. Братск (с окрестностями). Средняя и максимальная массовые доли фтора в слое почвы от 0 до 5 см составили соответственно 500 мг/кг (21 Ф, Ф = 24 мг/кг) и 1100 мг/кг (46 Ф), в слое почвы от 5 до 10 см – 300 мг/кг (12,5 Ф) и 600 мг/кг (25 Ф) соответственно. С 2008 по 2009 гг. в среднем массовые доли фтора в поверхностном слое почвы от 0 до 10 см в г. Братск уменьшились примерно в 1,5 раза. Наблюдения за атмосферными выпадениями фторидов в городах Братск, Иркутск, Шелехов и Листвянка (фоновый район) показали в среднем сокращение атмосферных выпадений за год на каждом пункте наблюдений от 1,03 (г. Иркутск) до 2,4 раз а (пос. Листвянка). За 2005–2009 гг. зафиксировано загрязнение водорастворимыми формами фтора в целом почв территорий городов Братск, Каменск-Уральский, Краснотурьинск, Шелехов и отдельных участков почв в городах Артем (в 20-километровой зоне вокруг города), Верхняя Пышма, Полевской, Ревда, Черемхово.
Загрязнение почв нефтепродуктами . Наблюдения за массовой долей нефтепродуктов (НП) в почвах и ее динамикой проводят как на участках наиболее вероятных мест импактного загрязнения – вблизи добычи и транспортировки нефти, переработки и распределения нефтепродуктов, так и в населенных пунктах. Наиболее сильно загрязнена НП почва поля площадью 5 га в Сызранском районе Самарской области, в которой средняя и максимальная массовая доля НП составили соответственно 4216 мг/кг (84 Ф, Ф=50 мг/кг) и 7823 мг/кг (156 Ф). Эти значения ниже, чем в 2004 г., в 1,7 раза и в 3,1 раза соответственно. Загрязнены нефтепродуктами почвы г. Медногорск (522 мг/кг или 13 Ф и 5100 мг/кг или 129 Ф), обследованные впервые.
Загрязнение почв нитратами и сульфатами . По результатам наблюдений 2009 г. средняя массовая доля нитратов в почвах городов была в несколько раз меньше ПДК. Загрязнены нитратами на уровне 1 ПДК отдельные участки почв городов Качканар, Первоуральск, Ревда. В почвах городов Западной Сибири средние массовые доли нитратов варьируют в определенных пределах, оставаясь примерно на прежнем уровне, кроме постепенного незначительного возрастания массовой доли нитратов, начиная с 2001 г., в почвах г. Новокузнецк.
Источник