Обратная связь
|
Практическая работа 2. Загрязнение почвенного покрова
Цель занятий:определения показателей химического загрязнения почв города.
Задачи:
- изучение гигиенических требований к качеству почв
- изучение основных загрязнителей и источников загрязнения почвенного покрова на урбанизированных территориях;
- изучение санитарно- токсикологических показателей
Учебные вопросы:
1. Поясните термины – биотический и абиотический компоненты экосистемы.
2. Физический и химический состав почвы.
3. Свойства почвы;
4. Значение почвы в экосистемах;
Изучив данную тему, студент должен:
иметь представление о:
- компонентах почвы и их роли в функционировании экосистем;
- продуктивности наземных экосистем;
- земельных ресурсах планеты;
знать:
- методы и средства определения основных загрязнителей;.
- особое свойство почвенного покрова;
- новейшие технологии восстановления почвенного покрова;
уметь:
- анализировать и оценивать экологическое состояние почв;
- реализовывать решения по рекультивации территории требует
- проводить мониторинг состояния почвы
владеть навыками:
- использования полученных знаний в области охраны природы;
- оценки опасности загрязнения любым токсикантом;
- проведения контроль качества почв;
- методами реализации мер экологической безопасности
Методические рекомендации по изучению темы:
При освоении темы необходимо:
- изучить теоретический материал
- выполнить задание
- ответить на контрольные вопросы;
Теоретический материал
В соответствии с «Санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН 2.1.7.1287-03» к качеству почвы различных территорий в зависимости от их функционального назначения и использования предъявляются определенные требования. В почвах городских и сельских поселений и сельскохозяйственных угодий содержание потенциально опасных для человека химических и биологических веществ, биологических и микробиологических организмов в почвах на разной глубине, а также уровень радиационного фона не должны превышать предельно допустимые концентрации (уровни), установленные санитарными правилами и гигиеническими нормативами.
Гигиенические требования к качеству почв устанавливаются с учетом их специфики, почвенно-климатических особенностей населенных мест, фонового содержания химических соединений и элементов.
Требования к почвам населенных мест определяются в зависимости от приоритетности компонентов загрязнения в соответствии со списком ПДК (ОДК) химических веществ в почве и их класса опасности согласно государственному стандарту (табл. 1).
Таблица 1 - Классы опасности химических загрязняющих веществ
Классы опасности
| Химическое загрязняющее вещество
|
| Мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, цинк, фтор,
3,4-бенз(а)пирен
|
| Бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма,
хром
|
| Барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций, ацетофенон
|
В почвах на территориях жилой застройки не допускается:
- по санитарно-токсикологическим показателям - превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) или ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических загрязнений;
- по санитарно-бактериологическим показателям - наличие возбудителей каких-либо кишечных инфекций, патогенных бактерий, энтеровирусов. Индекс санитарно-показательных организмов должен быть не выше 10 клеток/г почвы;
- по санитарно-паразитологическим показателям - наличие возбудителей кишечных паразитарных заболеваний (геогельминтозы, лямблиоз, амебиаз и др.), яиц геогельминтов, цист (ооцисты), кишечных, патогенных, простейших;
- по санитарно-энтомологическим показателям - наличие преимагинальных форм синантропных мух;
- по санитарно-химическим показателям - санитарное число должно быть не ниже 0,98 (относительные единицы).
Почвы, отвечающие предъявленным требованиям, следует относить к категории "чистая". По степени опасности в санитарно-эпидемиологическом отношении почвы населенных мест могут быть разделены на следующие категории по уровню загрязнения: чистая, допустимая, умеренно опасная, опасная и чрезвычайно опасная.
Выбор площадки для строительства объектов проводится с учетом:
- физико-химических свойств почв, их механического состава, содержания органического вещества, кислотности и т.д.;
- природно-климатических характеристик (роза ветров, количество осадков, температурный режим района);
- ландшафтной, геологической и гидрологической характеристики почв;
- их хозяйственного использования.
При санитарно-эпидемиологической оценке состояния почвы выявляются потенциальные источники их загрязнения, устанавливаются границы территории обследования по площади и глубине, определяются схемы отбора проб почв. Рекомендации об использовании почв обусловливаются степенью их химического, бактериологического, паразитологического и энтомологического загрязнения в соответствии с СанПиН 2.1.7.1287-03 (таблица 2).
Таблица 2-Рекомендации по использованию почв в зависимости от степени их загрязнения
Категории загрязнения
почв
| Рекомендации по использованию почв
| Чистая
| Использование без ограничений
| Допустимая
| Использование без ограничений, исключая объекты повышенного риска
| Умеренно опасная
| Использование в ходе строительных работ под отсыпки котлованов и выемок, на участках озеленения с подсыпкой слоя чистого грунта не
менее 0,2 м
| Опасная
| Ограниченное использование под отсыпки выемок и котлованов с перекрытием слоем чистого грунта не менее 0,5 м. При наличии эпидемиологической опасности - использование после проведения дезинфекции (дезинвазии) по предписанию органов госсанэпидслужбы с последующим лабораторным контролем
| Чрезвычайно опасная
| Вывоз и утилизация на специализированных полигонах. При наличии эпидемиологической
опасности - использование после проведения дезинфекции (дезинвазии) по предписанию
органов госсанэпидслужбы с последующим лабораторным контролем
|
Мероприятия по рекультивации территории, загрязненной возбудителями особо опасных инфекций, разрабатываются в каждом конкретном случае в соответствии с нормативными документами по согласованию с органами и учреждениями, осуществляющими государственный санитарно-эпидемиологический надзор. Контроль качества почв проводится на всех стадиях проектирования и строительства. Полнота и объем исследований зависят от стадии проектирования и строительства.
На стадии разработки предпроектной документации и выбора земельного участка допускается исследование почв с использованием сокращенного перечня показателей.
На стадии выбора земельного участка и выполнения проектных работ, а также строительства и приемки объекта в эксплуатацию контроль осуществляется с использованием стандартного перечня показателей.
Стандартный перечень химических показателей включает определение содержания:
- тяжелых металлов: свинец, кадмий, цинк, медь, никель, мышьяк, ртуть;
- 3,4-бензапирена и нефтепродуктов;
- рН – кислотность среды, рН>7 – среда щелочная, рН<7 – среда кислая, рН = 7 среда нейтральная.
- суммарный показатель загрязнения.
После ввода объекта в эксплуатацию заказчик обязан обеспечить проведение лабораторных исследований качества почвы объектов повышенного риска, что должно быть отражено в санитарно-эпидемиологическом заключении.
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, санитарно-защитных зон. Объем исследований и перечень изучаемых показателей при мониторинге определяются в каждом конкретном случае с учетом целей и задач по согласованию с органами и учреждениями, осуществляющими государственный санитарно-эпидемиологический надзор.
Мониторинг проводится с учетом результатов исследований на всех предыдущих стадиях проектирования, строительства, а также по окончании строительства объекта, при вводе его в эксплуатацию и на протяжении всего его эксплуатационного периода.
Отбор проб почвы регламентируется государственными стандартами по общим требованиям к отбору проб, методам отбора и подготовки проб почвы для химического, бактериологического и гельминтологического анализа и методическими указаниями по гигиенической оценке качества почвы населенных мест.
Все исследования по оценке качества почвы должны проводиться в аккредитованных лабораториях.
Определение содержания химических загрязняющих веществ в почвах проводится методами, использованными при обосновании ПДК (ОДК), или другими методами, метрологически аттестованными, включенными в государственный реестр методик.
Определение паразитологических показателей в почве проводится в соответствии с действующими методическими указаниями по методам санитарно-паразитологических исследований.
Геохимический фон – среднее содержание химического элемента в почвах по данным изучения статистических параметров его распределения. Геохимических фон является региональной или местной характеристикой почв и пород.
Геохимическая аномалия – участок территории, в пределах которого статистические параметры распределения химического элемента достоверно отличаются от фона.
Зона загрязнения – геохимическая аномалия, в пределах которой содержание загрязняющих веществ достигает концентраций, оказывающих неблагоприятное влияние на здоровье человека.
Уровень загрязнения характеризуется величиной коэффициента концентрации Ксi:
,
где
Сi– концентрация загрязняющего вещества в почве,
Сфi – его фоновая концентрация, мг/кг почвы.
Загрязнение обычно бывает полиэлементным, и для его оценки рассчитывают суммарный показатель загрязнения, представляющий собой аддитивную сумму превышений коэффициентов концентраций над фоновым уровнем:
,
где
Ксi – коэффициент концентрации элемента,
n – число элементов с Кс > 1.
Величину суммарного показателя загрязнения почв используют для оценки уровня опасности загрязнения территории города.
Таблица 3. Значения суммарного показателя загрязнения
Суммарный показатель загрязнения, Zc
| Уровень опасности для здоровья населения
| до 16
| допустимый
| от 32 до 128
| опасный
| более 128
| чрезвычайно опасный
| Таблица 4. Химические показатели (указана концентрация загрязнителей, мг/кг)
Вари
ант
| Район 1
| Район 2
|
| HS
| HCO3
| Cl
| SO4
| Zn
| NH3
| HS
| HCO3
| Cl
| SO4
| Zn
| NH3
|
| 0,69
| 0,.21
| 32,4
| 0,01
| 0,002
| 0,7
| 0,59
| 25,6
| 10,8
| 1,5
| 21,2
| 25,2
|
| 0,64
| 1,3
| 25,5
| 1,2
| 63,3
| 10,0
| 0,67
| 2,6
| 112,3
| 64,2
| 96,0
| 17,5
|
| 0,59
| 1,4
| 45,6
| 65,2
| 2,5
| 12,5
| 0,65
| 516,3
| 65,2
| 18,9
| 15,2
| 15,6
|
| 0,67
| 520,6
| 10,8
| 1,5
| 21,2
| 25,2
| 0.54
| 52,3
| 25,6
| 54,5
| 65,5
| 17,4
|
| 0,65
| 25,6
| 112,3
| 64,2
| 96,0
| 17,5
| 0,75
| 518,5
| 69,5
| 12,3
| 56,3
| 52,5
|
| 0.54
| 2,6
| 65,2
| 18,9
| 15,2
| 15,6
| 0,63
| 365,2
| 18,8
| 1,5
| 0,001
| 12,5
|
| 0,75
| 516,3
| 25,6
| 54,5
| 65,5
| 17,4
| 0,59
| 89,6
| 65,2
| 10,5
| 25,6
| 25,2
|
| 0,63
| 52,3
| 69,5
| 12,3
| 56,3
| 52,5
| 0,64
| 56,2
| 16,5
| 12,1
| 25,6
| 17,5
|
| 0,59
| 518,5
| 18,8
| 1,5
| 0,001
| 12,5
| 0,62
| 0,21
| 45,2
| 33,2
| 56,2
| 16,2
|
| 0,64
| 365,2
| 65,2
| 10,5
| 25,6
| 25,2
| 057,
| 1,2
| 7,3
| 0,005
| 17,6
| 12,3
|
| 0,62
| 89,6
| 16,5
| 12,1
| 25,6
| 17,5
|
| 2,8
| 13,6
| 3,6
| 22,6
| 15,2
|
| 057,
| 56,2
| 45,2
| 33,2
| 56,2
| 16,2
| 0,64
| 650,0
| 42,8
| 36,2
| 1,9
| 2,6
|
|
| 0,21
| 7,3
| 0,005
| 17,6
| 12,3
| 0,59
| 30,9
| 12,6
| 2,3
| 42,0
| 10,5
|
| 0,64
| 1,2
| 13,6
| 3,6
| 22,6
| 15,2
| 0,65
| 13,8
| 108,2
| 35,6
| 15,2
| 12,2
|
| 0,59
| 2,8
| 42,8
| 36,2
| 1,9
| 2,6
| 0,48
| 319,6
| 35,9
| 28,5
| 15,6
| 10,5
|
| 0,65
| 650,0
| 12,6
| 2,3
| 42,0
| 10,5
| 0,67
| 69,0
| 30,2
| 62,5
| 3,2
| 0,5
|
| 0,48
| 30,9
| 108,2
| 35,6
| 15,2
| 12,2
| 0,56
| 540,2
| 58,5
| 12,0
| 63,3
| 17,5
|
| 0,62
| 13,8
| 35,9
| 28,5
| 15,6
| 10,5
| 0,57
| 30,9
| 10,6
| 2,3
| 2,5
| 15,6
|
| 0,71
| 319,6
| 30,2
| 62,5
| 3,2
| 0,5
| 0,63
| 13,8
| 35,8
| 12,5
| 21,2
| 17,4
|
| 0,67
| 69,0
| 58,5
| 12,0
| 63,3
| 17,5
| 0,84
| 319,6
| 32,4
| 0,01
| 0,002
| 0,7
|
| 0,61
| 540,2
| 10,6
| 2,3
| 2,5
| 15,6
| 0,71
| 69,0
| 25,5
| 1,2
| 63,3
| 10,0
|
| 0,58
| 590,5
| 35,8
| 12,5
| 21,2
| 17,4
| 0,49
| 540,2
| 45,6
| 65,2
| 2,5
| 12,5
|
| 0,46
| 98,5
| 22,5
| 10,4
| 96,0
| 52,5
| 0,62
| 590,5
| 7,3
| 33,2
| 65,5
| 25,2
|
| 0,67
| 182,5
| 56,5
| 39,1
| 15,2
| 12,5
| 0,56
| 98,5
| 13,6
| 0,005
| 56,3
| 17,5
|
| 0,56
| 365,2
| 7,3
| 33,2
| 65,5
| 25,2
| 0,75
| 182,5
| 42,8
| 3,6
| 0,001
| 16,2
|
| 0,57
| 89,6
| 13,6
| 0,005
| 56,3
| 17,5
| 0,63
| 365,2
| 12,6
| 36,2
| 25,6
| 19,9
|
| 0,63
| 56,2
| 42,8
| 3,6
| 0,001
| 16,2
| 0,48
| 89,6
| 35,8
| 2,3
| 42,0
| 12,6
|
| 0,84
| 0,21
| 12,6
| 36,2
| 25,6
| 19,9
| 0,56
| 56,2
| 22,5
| 12,5
| 15,2
| 32,6
|
| 0,71
| 1,2
| 108,2
| 2,3
| 25,6
| 65,6
| 0,75
| 0,21
| 56,5
| 10,4
| 15,6
| 12,7
|
| 0,49
| 2,8
| 35,9
| 35,6
| 56,2
| 15,3
| 0,65
| 1,2
| 112,3
| 39,1
| 56,2
| 12,5
|
| 0,62
| 650,0
| 30,2
| 28,5
| 17,6
| 19,8
| 0,84
| 2,8
| 65,2
| 65,2
| 17,6
| 25,2
|
| 0,56
| 30,9
| 58,5
| 62,5
| 22,6
| 3,0
| 0,65
| 650,0
| 25,6
| 1,5
| 22,6
| 17,5
|
| 0,75
| 13,8
| 10,6
| 12,0
| 1,9
| 16,6
| 0,47
| 30,9
| 69,5
| 64,2
| 1,9
| 16,2
|
| 0,63
| 319,6
| 35,8
| 2,3
| 42,0
| 12,6
| 0,35
| 13,8
| 18,8
| 18,9
| 42,0
| 17,2
|
| 0,48
| 69,0
| 22,5
| 12,5
| 15,2
| 32,6
| 0,51
| 319,6
| 65,2
| 54,5
| 15,2
| 40,2
|
| 0,56
| 540,2
| 56,5
| 10,4
| 15,6
| 12,7
| 0,64
| 69,0
| 16,5
| 12,3
| 15,6
| 19,9
|
| 0,52
| 590,5
| 112,3
| 39,1
| 56,2
| 12,5
| 0,72
| 89.6
| 45,2
| 1,5
| 3,2
| 65,6
|
| 0,75
| 98,5
| 65,2
| 65,2
| 17,6
| 25,2
| 0,52
| 365,2
| 7,3
| 10,5
| 69,1
| 15,3
|
| 0,65
| 182,5
| 25,6
| 1,5
| 22,6
| 17,5
| 0,51
| 518,5
| 13,6
| 12,1
| 39,0
| 19,8
|
| 0,84
| 0,21
| 69,5
| 64,2
| 1,9
| 16,2
| 0,65
| 98,5
| 42,8
| 33,2
| 46,5
| 3,0
|
| 0,65
| 1,3
| 18,8
| 18,9
| 42,0
| 17,2
| 0,45
| 182,5
| 12,6
| 0,005
| 24,2
| 16,6
|
| 0,47
| 1,4
| 65,2
| 54,5
| 15,2
| 40,2
| 0,48
| 0,21
| 108,2
| 3,6
| 18,6
| 12,6
|
| 0,35
| 520,6
| 16,5
| 12,3
| 15,6
| 19,9
| 0,56
| 1,3
| 25,6
| 11,6
| 12,5
| 32,6
|
| 0,51
| 25,6
| 45,2
| 1,5
| 3,2
| 65,6
| 0,52
| 1,4
| 112,3
| 64,2
| 96,0
| 17,5
|
| 0,64
| 2,6
| 7,3
| 10,5
| 69,1
| 15,3
| 0,75
| 520,6
| 65,2
| 18,9
| 15,2
| 15,6
|
| 0,72
| 516,3
| 13,6
| 12,1
| 39,0
| 19,8
| 0,65
| 25,6
| 25,6
| 54,5
| 65,5
| 17,4
|
| 0,52
| 52,3
| 42,8
| 33,2
| 46,5
| 3,0
| 0,84
| 516,3
| 69,5
| 12,3
| 56,3
| 52,5
|
| 0,51
| 518,5
| 12,6
| 0,005
| 24,2
| 16,6
| 0,65
| 52,3
| 18,8
| 1,5
| 0,001
| 12,5
|
| 0,65
| 365,2
| 108,2
| 3,6
| 18,6
| 12,6
| 0,72
| 518,5
| 65,2
| 10,5
| 25,6
| 25,2
|
| 0,45
| 89,6
| 25,6
| 11,6
| 12,5
| 32,6
| 0,52
| 0,21
| 16,5
| 12,1
| 25,6
| 17,5
| Таблица 5. Фоновые концентрации загрязняющих веществ для расчёта суммарного показателя загрязнения, мг/кг
Вещество
| Фоновая концентрация
(Сфi – мг/кг)
| Гидрокарбонаты (HCO3)
|
| Хлориды (Cl)
| 19,9
| Аммоний (NH)3
|
| Сульфаты (SO)4
|
| Гидросульфиды (HS)
|
| Цинк (Zn)
|
| Алгоритм выполнения практического задания:
1. По варианту задания из таблицы 4 произвести расчет Ксi по каждому веществу для двух районов:
Фоновые концентрации веществ взять в таблице 5.
2. По полученным расчетным данным сделать вывод о состоянии почвенного покрова каждого района по критерию – какой из загрязнителей вносит наибольший вклад в загрязнение почвы.
3. Рассчитать суммарный показатель загрязнения для каждого района Zс.
4. По полученным расчетным данным сравнить уровень загрязнения каждого района и сделать вывод о состоянии почвенного покрова двух районов по критерию наибольшего загрязнения.
Форма отчета:
Вари
ант
| Район 1
| Район 2
|
| HS
| HCO3
| Cl
| SO4
| Zn
| NH3
| HS
| HCO3
| Cl
| SO4
| Zn
| NH3
| №
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Ксi
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Zс
|
|
| Вывод по критерию – какой из загрязнителей вносит наибольший вклад в загрязнение почвы.
|
|
|
| Вывод о состоянии почвенного покрова двух районов по критерию наибольшего загрязнения.
|
|
|
|
Вопросы для самоконтроля:
1. Какие показатели используются для оценки химического загрязнения почвенного покрова?
2. Как оценивается уровень опасности загрязнения территории города?
3. В чём суть показателя относительного накопления химических элементов и для чего он был введён?
|
|