Е.Г. Язиков, А.Ю. Шатилов
Геоэкологический мониторинг
Учебное пособие для вузов.- Томск, 2003.- 336 с.
Предыдущая |
Содержание статьи:
Глава 2. Критерии оценки состояния природных сред
2.1. Санитарно-гигиенические показатели
2.1.3. ПДК в почве
ПДКп – предельно допустимая концентрация вещества в пахотном слое почвы, мг/кг. Эта концентрация не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы.
Вопрос установления ПДК загрязняющих веществ в почвах весьма сложен. С одной стороны, почвенный покров – среда, гораздо менее подвижная, чем поверхностные воды и атмосфера, и аккумуляция поступающих в почву химических соединений может происходить в течение долгого времени, постепенно приближаясь к предельно допустимым концентрациям. Поэтому основным фактором определения предельно допустимых выбросов (ПДВ) для какого-либо предприятия или группы предприятий должно быть предполагаемое время работы, в течение которого в почве прилегающих территорий накопится количество выбрасываемого загрязняющего вещества, достигающее ПДК. С другой стороны, активная микробиологическая жизнь почвы и протекающие в ней физико-химические процессы способствуют трансформации посторонних веществ, поступающих в почву, причем направление и глубина этого процесса определяются многими факторами. В ряде случаев разрушение и миграция загрязняющих веществ так мала, что ими можно пренебречь; в других случаях результаты протекания процессов деградации и миграции посторонних химических соединений в почве сопоставимы с темпами поступления, и предел их накопления в почве обусловливается равновесием между процессом поступления загрязняющих веществ и удалением в результате разрушения или миграции. Таким образом, ПДК загрязняющих веществ в почвах определяется не только химической природой и токсичностью, но и особенностями самих почв. В отличие от воздуха и воды, почвы зонально-генетического ряда настолько отличаются друг от друга по химическому составу и свойствам, что для них не могут быть установлены унифицированные уровни ПДК. Эти уровни должны варьировать в зависимости от биоклиматических особенностей природной зоны, свойств почвы, возделываемых культур, системы удобрений, агротехники и т. п.
Принципы нормирования химических загрязнений почвы несколько отличаются от принятых для атмосферного воздуха и природных вод, поскольку поступление вредных веществ в организм человека и животных непосредственно из почвы происходит в исключительных случаях и в незначительных количествах. В основном химические соединения, находящиеся в почве, поступают в организм через другие субстраты, контактирующие с почвой, — воду, воздух, растения. Поэтому при определении ПДК загрязняющих веществ в почве особое внимание уделяется тем соединением, которые могут мигрировать в атмосферу, грунтовые или поверхностные воды или накапливаться в растениях, снижая качество сельскохозяйственной продукции.
От других компонентов биосферы почва отличается ещё и тем, что загрязняющие вещества поступают в неё не только с атмосферными выпадениями, поливными водами, в составе балластных веществ и различных отходов, но и вносятся как удобрения и ядохимикаты. При этом в почвах сложно проследить тенденции изменения уровней загрязнения, так как для этого требуются длительные наблюдения. Исключение составляет лишь некоторые виды пестицидов, способные быстро разлагаться под воздействием внешних факторов. Установленные в настоящее время нормативы их содержания в почве приведены в табл. 2.1.5.
Особое внимание уделяется разработке нормативов содержания в почве ТМ, негативно влияющих на почвенные процессы, плодородие почв и качество сельскохозяйственной продуктивности почв, загрязненных ТМ, — одна из наиболее сложных проблем охраны биоценозов.
Таблица 2.1.5
ПДК пестицидов в почве, мг/кг воздушно-сухой почвы
(СанПиН 42-128-4275-87)
Пестициды |
ПДК |
Пестициды |
ПДК |
Агелон Акрекс Атразин Базудин Бетанал Гамма-ГХЦГ (линдан) ГХЦГ Гептахлор Гетерофос Глифосат 2,4 D (кислота) 2,4 D (дихлорфенол) 2,4 D (аминная соль) 2,4 D (бутиловый эфир) 2,4 D (кротиловый эфир) 2,4 D (октиловый эфир) |
0,15 1,0 0,5 0,1 0,25 0,1 0,1 0,05 0,05 0,5 0,1 0,05 0,25 0,15 0,15 0,15 |
Иодофенфос Карбофос Линурон Метатион Метафос Монурон Политриазин Полихлоркамфен Полихлорпинен Пропанид Ронит Севин Семерон Симазин Фосфамид Фталофос Хлорофос |
0,5 2,0 1,0 1,0 0,1 0,3 0,1 0,5 0,5 1,5 0,8 0,05 0,1 0,2 0,3 0,1 0,5 |
В результате отсутствия объективной оценки почвенно-экологического состояния территории разными исследователями установлены различные уровни фитотоксичности почв (табл. 2.1.6).
Таблица 2.1.6
Суммарные концентрации микроэлементов в поверхностном слое
почв, считающиеся предельными в отношении фитотоксичности,
мг/кг сухой массы (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989)
Элемент |
Концентрация (по данным разных авторов) |
|||||
Ковальский |
El-Bassam |
Linzon |
Кабата-Пендиас |
Kloke |
Kitagischi |
|
Ag As B Cd Cr Cu Fe Hg Pb V Zn |
— — 30 — — 60 — — — — 70 |
— 50 100 5 100 100 500 5 100 — 300 |
2 25 — 8 75 100 — 0,3 200 60 400 |
— 30 100 5 1000 100 1000 5 100 100 300 |
— 20 25 3 100 100 200 2 100 50 800 |
— 15 — — — 125 — — 400 — 250 |
Реальную угрозу для экосистем представляет не валовое содержание токсикантов, а содержание их подвижных форм, поэтому в последние годы медики-гигиенисты проводят нормирование не только по общему содержанию загрязняющих веществ, но и по концентрации подвижных форм.
В настоящее время для ряда ТМ установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) содержания тяжелых металлов в почвах (табл. 2.1.7, 2.1.8) (Обобщенные …, 1990; ГН 2.1.7.020-94).
Таблица 2.1.7
Предельно допустимые концентрации (ПДК) тяжелых металлов в почвах, мг/кг (Обобщенные …, 1990)
Металл |
ОДК (ПДК) |
Форма элемента |
1 |
2 |
3 |
Мышьяк Ртуть Свинец Свинец + ртуть Хром (VI) Марганец Ванадий Марганец + ванадий Сурьма Медь Никель Цинк Кобальт Хром |
2,0 2,1 32,0 20,1 + 1,0 0,05 1500 150 1000 + 100 4,5 3,0 4,0 23,0 5,0 6,0 |
Валовое содержание » » » » » » » » Подвижные соединения » » » » |
Таблица 2.1.8
Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов
и мышьяка в почвах, мг/кг (ГН 2.1.7.020-94)
Элемент |
Группа почв |
ОДК с учетом фона |
Агрегатное состояние вещества в почвах |
Классы опасности |
Особенности действия на организм |
Ni |
А) песчаные и супесчаные Б) кислые (суглинистые и глинистые), рН KCl<5,5 В) близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые), рН KCl>5,5 |
20 40 80 |
Твердое: в виде солей, в сорбированном виде, в составе минералов |
2 |
Для теплокровных и человека малотоксичен. Ингибитор оксидаз. Обладает мутагенным действием |
Cu |
А) песчаные и супесчаные Б) кислые (суглинистые и глинистые), рН KCl<5,5 В) близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые), рН KCl>5,5 |
33 66 132 |
Твердое: в виде солей, органоминеральных соединений, в сорбированном виде, в составе минералов |
2 |
Повышает клеточную проницаемость, ингибирует глутатионредуктазу, нарушает метаболизм, взаимодействуя с -SH, -NH2 и -COOH группами |
Zn |
А) песчаные и супесчаные Б) кислые (суглинистые и глинистые), рН KCl<5,5 В) близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые), рН KCl>5,5 |
55 110 220 |
Твердое: в виде солей, органоминеральных соединений, в сорбированном виде, в составе минералов |
1 |
Недостаток или избыток вызывают отклонения в развитии. Отравления при нарушении технологии внесения цинксодержащих пестицидов |
As |
А) песчаные и супесчаные Б) кислые (суглинистые и глинистые), рН KCl<5,5 В) близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые), рН KCl>5,5 |
2 5 10 |
Твердое: в виде солей, органоминеральных соединений, в сорбированном виде, в составе минералов |
1 |
Ядовитое вещество, ингибирующее различные ферменты, отрицательное действие на метаболизм. Возможно канцерогенное действие |
Cd |
А) песчаные и супесчаные Б) кислые (суглинистые и глинистые), рН KCl<5,5 В) близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые), рН KCl>5,5 |
0,5 1,0 2,0 |
Твердое: в виде солей, органоминеральных соединений, в сорбированном виде, в составе минералов |
1 |
Сильно ядовитое вещество, блокирует сульфгидрильные группы ферментов, нарушает обмен железа и кальция, нарушает синтез ДНК |
Pb |
А) песчаные и супесчаные Б) кислые (суглинистые и глинистые), рН KCl<5,5 В)близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые), рН KCl>5,5 |
32 65 130 |
Твердое: в виде солей, органоминеральных соединений, в сорбированном виде, в составе минералов |
1 |
Разностороннее негативное действие. Блокирует –SH группы белков, ингибирует ферменты, вызывает отравления, поражения нервной системы |
Принятые фоновые содержания элементов в основных типах почв, согласно письма ЦСИ Госкомприроды РСФСР от 18.12.90 № ЦС-299/15-73, приводятся в таблице 2.1.9 (Обобщенные …, 1990).
Таблица 2.1.9
Фоновые содержания элементов в почвах, мг/кг
(Обобщенные …, 1990)
Тип почв |
V |
Cd |
Co |
Mn |
Cu |
Mo |
Ni |
Sn |
Pb |
Cr |
Zn |
Перегнойно-карбонатные, желтоземы, красноземы |
73 |
— |
— |
440 |
22 |
— |
31 |
2,5 |
— |
55 |
— |
Дерново-подзолистые |
72 |
— |
— |
650 |
23 |
1,5 |
51 |
— |
19 |
140 |
49 |
Каштановые |
120 |
— |
25 |
800 |
28 |
1,7 |
58 |
6 |
30 |
120 |
70 |
Сероземы |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
12 |
— |
25 |
— |
— |
Черноземы |
— |
0,3 |
— |
— |
18 |
— |
54 |
— |
18 |
— |
37 |
Серые черноземы |
— |
0,6 |
— |
— |
14 |
— |
37 |
— |
17 |
— |
45 |
Бурые |
80 |
0,25 |
12 |
860 |
13 |
2 |
14 |
13 |
23 |
54 |
52 |
Сероземы |
30 |
— |
— |
300 |
19 |
— |
16 |
14 |
20 |
31 |
69 |
Почвы мира |
50 |
0,5 |
10 |
850 |
20 |
2 |
40 |
10 |
10 |
200 |
50 |
Черноземы |
— |
— |
— |
300- 360 |
12- 13 |
— |
37- 54 |
— |
— |
440 |
30- 80 |
При превышении допустимых значений содержания ТМ в почвах эти элементы накапливаются в растениях в количествах, превышающих ПДК в кормах и продуктах питания.
Предыдущая |