Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow Мониторинг земель

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Мониторинг загрязнения атмосферного воздуха

Организация наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы в городах и населенных пунктах осуществляется в соответствии с ГОСТ 17.2.3.01 86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов». Наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы производятся на посту, представляющем собой заранее выбранное для этой цели место (точку местности), на котором размещается павильон или автомобиль, оборудованный соответствующими приборами.

Посты наблюдений устанавливаются трех категорий: стационарные, маршрутные и передвижные (подфакельные).

Стационарный пост предназначен для обеспечения непрерывной регистрации содержания загрязняющих веществ или регулярного отбора проб воздуха для последующего анализа. Из числа стационарных постов выделяются опорные стационарные посты, которые предназначены для выявления долговременных измерений содержания основных и наиболее распространенных специфических загрязняющих веществ.

Маршрутный пост предназначен для регулярного отбора проб воздуха в том случае, когда невозможно (нецелесообразно) установить пост или необходимо более детально изучить состояние загрязнения воздуха в отдельных районах, например в новых жилых районах.

Передвижной (подфакельный) пост служит для отбора проб под дымовым (газовым) факелом с целью выявления зоны влияния данного источника промышленных выбросов.

Результаты государственного мониторинга загрязнения атмосферного воздуха предоставляются широкому кругу пользователей. На рис. 3.5 изображена наблюдательная сеть постов в городах России.

Мониторинг загрязнения земель (почв)

Загрязнение земель — это попадание, накопление на поверхности земли различных физических, химических, механических и биологических веществ, обладающих различной степенью вредности и вызывающих существенные изменения земельных ресурсов, негативные, вплоть до деградации.

Почва является наименее подвижной природной средой, которая, в отличие от воздуха и воды, непосредственно не поступает в организм человека. Поэтому долгое время считалось, что антропогенное загрязнение этой среды не представляет прямой опасности для человека. Эта концепция относительной безопасности загрязнения почв предполагает их безграничную очистительную способность, обеспечиваемую микроорганизмами.

Вместе с тем резко возрастающие антропогенные нагрузки на почву приводят к уменьшению ее способности к самоочищению и накоплению в ней персистентных ксенобиотиков, таких как полициклические ароматические углеводороды, полихлорированные бифенилы, некоторые виды пестицидов. Особое место в ряду почвенных загрязнителей занимают тяжелые металлы.

Загрязнение почвы происходит различными путями: в форме атмосферных выпадений, поверхностного стока, поступления загрязняющих веществ с почвенно-грунтовыми водами, вследствие химизации сельского и лесного хозяйства, за счет коммунальных отходов, отвалов, свалок, строительного мусора, разливов нефти и т. п.

Сеть наблюдательных постов в городах России

Рис. 3.5. Сеть наблюдательных постов в городах России

Почва выступает как долговременный, а порой и мощный источник вторичного загрязнения окружающей среды веществами, оказывающимися в конечном счете либо в питьевой воде, либо в сельскохозяйственных продуктах.

Интенсивное использование земель часто ведет к развитию неблагоприятных процессов (водной и ветровой эрозии, вторичного засоления, заболачивания, загрязнения почв промышленными выбросами и пестицидами), что существенно ухудшает свойства почвенного покрова. В связи с этим возникает необходимость слежения за показателями состояния почв с целью его оценки, прогнозирования и картографирования, а также обоснования мероприятий по повышению почвенного плодородия. Мониторинг должен включать систематические наблюдения за уровнем загрязнения почв, процессами миграции химических веществ, динамикой показателей почвенного плодородия в пространстве и во времени. Однако он не может ограничиваться лишь анализом проб почв. Почва — важный компонент ландшафта, поэтому ее исследование неотделимо от изучения других его компонентов, всех путей накопления загрязняющих веществ как в природных, так и в антропогенных комплексах.

В стационарных и полустационарных условиях с помощью полевых методов и анализов отобранных образцов ведутся регулярные наблюдения за химическими, физическими и биологическими показателями, характеризующими состояние почвенного покрова. Перечень наблюдаемых химических показателей определяется их токсичностью и распространенностью, а для средств химической защиты — еще и устойчивостью.

Из тяжелых металлов наиболее токсичны ртуть, свинец и кадмий, поэтому наблюдения за их содержанием должны проводиться повсеместно. Широко распространены такие токсиканты, как кобальт, мышьяк, цинк, никель, медь, ванадий, марганец и др. В большинстве случаев они поступают на поверхность почв за счет локальных промышленных выбросов.

Из органических загрязнителей необходимо контролировать вещества, обладающие способностью поступать и накапливаться в сельскохозяйственной продукции, а также способные к миграции с поверхностным и подземным стоками. Среди них следует выделить такие токсичные вещества, как полих- лорбифенилы, бенз(а)пирен (сильный канцероген) и другие загрязнители. Кроме того, в программу мониторинга входят наблюдения за теми свойствами почв, которые определяют их плодородие (содержанием гумуса, азота, фосфора, кислотностью, накоплением легкорастворимых солей и др.).

В соответствии с главными источниками загрязнения почв выделяют два основных объекта наблюдений (типа загрязненных территорий).

К первому из них относятся почвы сельскохозяйственных районов. Отбор проб производится два раза в год — весной после таяния снега (до применения пестицидов) и в конце вегетационного периода. Пробы должны отбираться на одних и тех же участках, типичных для данного района по природным условиям и характеру использования. Уровень загрязнения почв определяется по содержанию наиболее устойчивых пестицидов и тяжелых металлов.

Второй объект наблюдений — это почвы вокруг промышленно-энергетических центров. Отбор производится один раз в год весной после таяния снега в точках на почвенно-географических профилях, расположенных по восьми направлениям (азимутам) в радиусе до нескольких десятков километров от источника загрязнения. Пробы почв анализируются на содержание тяжелых металлов, полихлорбифенилов, бенз (а) пирена и других ингредиентов.

Одновременно для определения интенсивности поступления тяжелых металлов в почву ежегодно (в конце зимы) проводится отбор проб снега. Соединенный образец снега с площади 1 га составляется из 20—40 точечных проб. Участки наблюдений чаще всего приурочены к местам с максимальным уровнем загрязнения почвенного покрова.

Наиболее крупные по площади объекты мониторинга (как правило, сельскохозяйственные угодья) должны регулярно обследоваться с помощью дистанционных методов. Последние позволяют выявить структуру почвенного покрова, состояние посевов, а также путем измерения спектральной отражательной способности почв количественно (или полуколичественно) определить содержание гумуса, температуру почв, развитие эрозии и другие характеристики. Данные аэрокосмического зондирования должны контролироваться путем наземного обследования эталонных участков, расположенных в пределах массивов наблюдения.

Оценка экологического состояния почв производится с помощью химических и биологических критериев, а также показателей физической деградации сельскохозяйственных угодий. Для оценки степени загрязнения почв тяжелыми металлами используется суммарный показатель загрязнения Zc. Он определяется по формуле:

где п — число наблюдаемых ингредиентов; Кс — коэффициент концентрации металла, определяемый как отношение содержания металла в почве к его фоновому содержанию.

Разработана оценочная шкала опасности загрязнения почв, увязанная с показателями здоровья населения.

В качестве показателей физической деградации сельскохозяйственных земель рекомендуется использовать площадь угодий, выведенных из землепользования в результате проявления неблагоприятных почвенных процессов (эрозии, вторичного засоления, загрязнения и др.), величины потери гумуса в пахотном слое, показатели увеличения плотности почв и другие критерии. Признаком биологической деградации почв служит снижение жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, о котором можно судить по уменьшению уровня активной микробной биомассы.

Одним из важнейших результатов мониторинговых наблюдений является составление крупномасштабных карт состояния почвенного покрова. Они служат ценным материалом для оценки и прогнозирования направлений и степени изменения почв под влиянием хозяйственной деятельности человека. Поэтому помимо уровня и ареалов загрязнения на картах отражаются трансформирующие процессы и свойства почв, определяющие их развитие (механический состав, содержание гумуса, кислотность и др.), а также вид сельскохозяйственных угодий.

Обобщенная программа мониторинга загрязнения почв. При оценке степени загрязнения почв ввиду чрезвычайно большой трудоемкости и стоимости работ не всегда нужна сплошная съемка загрязненных почв. Целесообразнее и экономичнее прослеживать пути их воздушного и водного загрязнения, анализируя объединенные образцы почв, отобранные на так называемых ключевых участках, которые расположены в секторах- радиусах преобладающих воздушных потоков.

В основе контроля уровней загрязнения почвенного покрова лежат три основных параметра:

  • — размер (площадь) элементарного участка, с которого отбирают смешанный почвенный образец, отражающий уровень загрязнения почвы;
  • — количество проб, необходимое для составления репрезентативного смешанного почвенного образца;
  • — ключевой участок — наименьшая геоморфологическая единица ландшафта, в достаточной мере отражающая генезис и свойства почвы.

Ключевой участок, как правило, имеет размер 1—10 га и более. Основную долю ключевых участков при проведении мониторинга загрязнения почв следует располагать в направлении двух экстремальных лучей (румбов) розы ветров. При нечетко выраженной розе ветров участки должны характеризовать территорию равномерно в направлении всех румбов розы ветров.

Нормирование химического загрязнения почв устанавливается по предельно допустимым концентрациям (ПДК). По своей величине ПДК для почвы значительно отличается от ПДК для воздуха и воды.

ПДК — это такая концентрация химического вещества, которая не должна вызывать прямое или косвенное отрицательное влияние на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на способность почвы к самоочищению. Существуют следующие разновидности ПДК в зависимости от путей миграции химических веществ в сопредельные среды: ТВ — транслокационный показатель, характеризующий переход вещества из почвы через корневую систему в зеленую массу и плоды растений; МА — миграционный воздушный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в подземные грунтовые воды; ОС — общесанитарный показатель, характеризующий влияние химического вещества на способность почвы к самоочищению.

Классификацию почв по степени загрязнения проводят по ПДК химических веществ и их фоновому загрязнению. По степени загрязненности почвы подразделяются:

  • 1) на сильнозагрязненные;
  • 2) среднезагрязненные;
  • 3) слабозагрязненные.

К сильнозагрязненным относят почвы, в которых содержание загрязняющих веществ превышает ПДК. К среднезагряз- ненным относят почвы, в которых установлено превышение ПДК без существенных изменений в свойствах почв. К слабозагрязненным относят почвы, в которых содержание химических веществ не превышает ПДК, но выше естественного фонового.

Коэффициент концентрации загрязнений почвы Нс вычисляется по формуле

где С — общее содержание загрязняющих веществ; Сф — среднефоновое содержание загрязняющих веществ.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>