Útmutató a talaj vegyszeres szennyezettségének mértékének felméréséhez. Talajszennyezettség kémiai mutatóinak értékelése Talajszennyezettségi képlet átfogó mutatója

Tervezés és belső tér 29.01.2024
Tervezés és belső tér

A környezeti monitoring keretein belül kiemelt terület az aktuális állapot felmérése. Ő lehetővé teszi a környezet állapotában bekövetkezett változások tendenciáinak meghatározását; a rossz közérzet mértéke és okai; segít hozzon döntéseket a helyzet normalizálására. Lehet kedvező helyzeteket azonosítottak, jelezve a természet ökológiai rezervátumainak jelenlétét.

A természetes ökoszisztéma ökológiai rezervátuma Van az ökoszisztéma maximálisan megengedett és tényleges állapota közötti különbség.

A megfigyelési eredmények elemzésének és az ökoszisztéma állapotának felmérésének módszere a monitoring típusától függ. Az értékelést általában a légkörre, a hidroszférára és a litoszférára kifejlesztett mutatók vagy feltételes indexek segítségével végzik. Sajnálatos módon, még a természeti környezet azonos elemeire sincsenek egységes kritériumok. Példaként csak az egyes kritériumokat fogjuk figyelembe venni.

BAN BEN egészségügyi és higiéniai ellenőrzés általában használt:

1) a természeti objektumok egészségügyi állapotának átfogó felmérése mért mutatók alapján(1. táblázat) vagy 2) szennyezési indexek.

Asztal 1.

A víztestek egészségügyi állapotának átfogó felmérése összesen fizikai, kémiai és hidrobiológiai mutatók

A szennyezési indexek kiszámításának általános elve a következő: először meghatározzák az egyes szennyező anyagok koncentrációjának a megengedett legnagyobb koncentrációtól való eltérésének mértékét, majd a kapott értékeket egy összmutatóba vonják össze, amely figyelembe veszi több anyag hatását.

Adjunk példákat a légköri levegőszennyezettség (AP) és a felszíni vizek minőségének (WQ) értékelésére használt szennyezettségi indexek kiszámítására.

A légköri szennyezettségi index számítása levegő(EGY).

A gyakorlati munkában nagyszámú különböző ISA-t használnak. Némelyikük a légszennyezettség közvetett mutatóin alapul, például a légköri láthatóságon, az átlátszósági együtthatón.

Különféle ISA-k, amelyek 2 fő csoportra oszthatók:

1.Egyetlen szennyeződés légszennyezettségi mutatói.

2.Átfogó mutatók több anyagból származó légszennyezésről.

NAK NEK egységindexek viszonyul:

Egy szennyező koncentrációjának MPC-egységekben kifejezett együtthatója (a), azaz a maximális vagy átlagos koncentráció értéke, a megengedett legnagyobb koncentrációra csökkentve:

a = Cί / MPCί

Ez egy a légköri levegő minőségének kritériumaként az egyes szennyeződések alapján.

A levegőben egy adott szint feletti szennyezőanyag-koncentráció ismétlődése (g) egy poszton vagy egy város K állásain évente. Ez százalékos (%) azon esetek, amikor a szennyezőanyag-koncentráció egyedi értékei meghaladják az adott szintet:

g = (m/n) ּ100%

Ahol n- megfigyelések száma a vizsgált időszakban, m- az egyszeri koncentrációt meghaladó esetek száma a poszton.

az ISA (I) különálló szennyezőként- egy különálló szennyeződés által okozott légköri szennyezés mértékének mennyiségi jellemzői, figyelembe véve az anyag veszélyességi osztályát az SO 2 -veszélyre vonatkozó szabványosítás révén:

I = (Cg /PDKss) Ki

Ahol én- szennyeződés, Ki- állandó a különböző veszélyességi osztályokhoz a kén-dioxid ártalmasságának csökkentésében, Cg- a szennyeződések átlagos éves koncentrációja.

Különböző veszélyességi osztályú anyagok esetén a Ki elfogadott:

Az API számítása azon a feltételezésen alapul, hogy MPC szinten minden káros anyagot azonos hatás jellemzi az emberre, és további koncentrációnövekedéssel károsságuk mértéke eltérő mértékben növekszik, ami a az anyag veszélyességi osztálya.

Ezt az API-t arra használják, hogy jellemezzék az egyes szennyeződések hozzájárulását a légszennyezettség általános szintjéhez egy adott időszakban egy adott területen, és összehasonlítsák a különböző anyagok által okozott légszennyezettség mértékét.

NAK NEK összetett indexek viszonyul:

Átfogó városi levegőszennyezési index (CIPA) a város légkörében jelenlévő n anyag által okozott légszennyezettség mértékének mennyiségi jellemzője:

KIZA=

Ahol II- az i-edik anyag légszennyezettségének egységindexe.

Az elsőbbségi anyagok általi légszennyezettség átfogó mutatója a városok légszennyezettségét meghatározó kiemelt anyagok légszennyezettségi szintjének a KIZA-hoz hasonlóan számított mennyiségi jellemzője.

A természetes szennyezettségi index számításai víz(WPI) többféle módszerrel is elvégezhető.

Példaként említsük a Felszíni Vizek Védelmi Szabályzatának (1991) - SanPiN 4630-88 - szerves részét képező szabályozási dokumentumban javasolt számítási módszert.

Az elején a mért szennyezőanyag-koncentrációkat a káros hatás határjelei szerint csoportosítják – LPV(érzékszervi, toxikológiai és általános egészségügyi). Ezután számítsa ki az első és a második (érzékszervi és toxikológiai DP) csoportot az anyagok tényleges koncentrációinak (C i) MPC-től való eltérésének mértéke (A i) i, ugyanaz, mint a légköri levegőnél ( A i = C i /MPC i). Ezután megtalálják összegeket A i mutató az anyag első és második csoportjára:

ahol S az A i összege az érzékszervi (S org) és toxikológiai (S tox) LPW által szabályozott anyagok esetében; n az összesített vízminőségi mutatók száma.

Ezenkívül a WPI meghatározásához használják a vízben oldott oxigén mennyiségeÉs BOD 20(általános egészségügyi LP), bakteriológiai mutató- a laktóz-pozitív E. coli (LPKP) száma 1 liter vízben, illata és íze. A vízszennyezettségi index meghatározása a víztestek szennyezettségi foka szerinti higiéniai besorolása szerint történik (2. táblázat).

A megfelelő mutatókat (S org, S tox, BOI 20 stb.) a becsültekkel (lásd 2. táblázat) összevetve meghatározzák a szennyezettségi indexet, a víztest szennyezettségi fokát és a vízminőségi osztályt. A szennyezettségi indexet az értékelési mutató legszigorúbb értéke határozza meg. Tehát, ha minden mutató szerint a víz az I. minőségi osztályba tartozik, de az oxigéntartalma kisebb, mint 4,0 mg/l (de több mint 3,0 mg/l), akkor az ilyen víz WPI-jét 1-esnek kell venni és besorolni. osztályú minőség (közepes fokú szennyezettség).

A vízhasználat típusai a víztest vízszennyezettségének mértékétől függenek.(3. táblázat).

2. táblázat.

A víztestek higiéniai osztályozása szennyezettségi fok szerint (SanPiN 4630-88 szerint)

3. táblázat

Lehetséges vízhasználati módok a vízszennyezettség mértékétől függően objektum (SanPiN4630-88 szerint)

A szennyezettség mértéke A víztest lehetséges használata
Elfogadható Alkalmas minden típusú lakossági vízhasználatra, gyakorlatilag korlátozások nélkül
Mérsékelt A víztest kulturális és háztartási célú felhasználásának veszélyét jelzi. A háztartási és ivóvízellátás forrásaként történő felhasználás a vegyi szennyezettség csökkentése nélkül a víztisztító telepeken a lakosság egy részénél kezdeti mérgezési tüneteket okozhat, különösen az 1. és 2. veszélyességi osztályba tartozó anyagok jelenlétében.
Magas Egy víztesten abszolút veszélyt jelent a kulturális és háztartási vízhasználat. Elfogadhatatlan háztartási ivóvízforrásként történő felhasználása, mivel a vízkezelési folyamat során nehéz eltávolítani a mérgező anyagokat. Az ivóvíz mérgezési tünetekhez és izolált hatások kialakulásához vezethet, különösen az 1. és 2. veszélyességi osztályba tartozó anyagok jelenlétében
Nagyon magas Abszolút alkalmatlan minden típusú vízhasználatra. A víztestből származó víz rövid távú felhasználása is veszélyes a közegészségre

A vízminőség értékelésére az Orosz Föderáció Természeti Erőforrások Minisztériumának szolgálatai a WPI számítási módszerét csak kémiai mutatók alapján, de szigorúbb halászati ​​MPC-k figyelembevételével használják. Ugyanakkor nem 4, hanem 7 minőségi osztály van:

I - nagyon tiszta víz (WPI = 0,3);

II - tiszta (WPI = 0,3 - 1,0);

III - mérsékelten szennyezett (WPI = 1,0 - 2,5);

IV - szennyezett (WPI = 2,5 - 4,0);

V - piszkos (WPI = 4,0 - 6,0);

VI - nagyon piszkos (WPI = 6,0 - 10,0);

VII - rendkívül piszkos (WPI több mint 10,0).

A kémiai szennyezettség mértékének felmérése talaj geokémiai és geohigiéniai vizsgálatokban kidolgozott mutatók szerint végezzük. Ezek a mutatók a következők:

· kémiai koncentrációs együttható (K i),

K i = C i / C fi

Ahol C i– az analit tényleges tartalma a talajban, mg/kg;

Fi-vel– az anyag regionális háttértartalma a talajban, mg/kg.

Ha van MPC i a vizsgált talajtípusra, K i határozza meg a higiéniai szabvány túllépésének többszöröse, azaz képlet szerint

K i = C i / MPC i

· összszennyezettségi index Zc, amelyet az határozza meg vegyi anyag koncentrációs együtthatók összege:

Zc = ∑ K i – (n-1)

Ahol n- a szennyező anyagok száma a talajban, Ki- koncentrációs együttható.

Hozzávetőleges becslés talajszennyezési veszély skála összmutató alapján táblázatban mutatjuk be. 3.

3. táblázat


Környezeti megfigyelés kiemelt jelentősége van a globális környezeti monitoring rendszerben, és mindenekelőtt a bioszféra megújuló erőforrásainak monitorozásában. Magába foglalja a szárazföldi, vízi és tengeri ökoszisztémák ökológiai állapotának nyomon követése.

Mint kritériumok A természetes rendszerek állapotában bekövetkezett változásokat jellemzi, használható: a termelés és a pusztítás egyensúlya; elsődleges termelés értéke, a biocenózis szerkezete; a tápanyag-ciklus sebessége stb. Mindezeket a kritériumokat számszerűen fejezik ki különféle kémiai és biológiai mutatók. Így a Föld növénytakarójának változásait az erdők területének változása határozza meg.

Városi talajok. A várostervezés és a gazdasági tevékenység eredményeként a talajok degradációnak, elidegenedésnek és szennyezésnek vannak kitéve.

A városi talajok degradációja Ez a termőtalajréteg tönkretétele, a talajtakaró részleges vagy teljes tönkretétele, amely fizikai és biológiai állapotának romlásával, a termékenység csökkenésével jár együtt.

A lebomlási folyamatok a következők:

- talajerózió– a talaj megsemmisítése és a talajanyag laza komponenseinek víz és szél általi eltávolítása. Vízerózió felszíni lefolyás, eső és olvadékvíz hatására fordul elő. szélerózió (defláció) a finom föld kifújását jelenti a felső talajrétegekből.

- Újrakonszolidáció. A város talajai a felszínről, a gyökérrétegben erősen összetömörödtek. A talajtömörödés a porozitásuk csökkenéséhez, ezáltal a talaj nedvesség- és légáteresztő képességének csökkenéséhez vezet. A talajban lévő víz mozgása, vízemelő képessége és mobilitása a pórusok méretétől függ.

A földeket elidegenítik lakóépületekhez, ipari létesítményekhez, utakhoz. A beépített vagy burkolt területek a nagyvárosokban a városi terület 70-80%-át foglalják el. Az aszfalttal lezárt talajok, valamint a lakó- és ipari épületek gyakorlatilag át nem eresztik a csapadékot és kisebb mértékben a levegőt. A lezárt talajok megváltoztatták a víz-, levegő- és hőviszonyokat. Magas páratartalom, oxigénhiány és kisebb hőmérsékleti gradiens jellemzi őket.

Az épületek alá zárt talajok természetes levegőztetés nélkül vizessé válnak. Ez a pincékben a páratartalom növekedését okozza, és az alapok megsemmisüléséhez vezet.

Az erdei parkokban, tereken, körutakon és más hasonló területeken a talaj túlzott aszfaltozása sem kedvező: az aszfalt alá eső gyökerek anaerob körülmények között elhalnak. A városi terület talajainak egy részét háztartási és építési hulladékkal való szemeteléssel idegenítik el. Ugyanakkor a hulladéklerakók a talaj, valamint a légköri levegő és a talajvíz kémiai szennyezésének forrásaivá válnak.

Talajszennyezés Az antropogén tevékenység következtében kémiai összetételük megváltozásához és minőségi romlásához vezet, számos negatív következménnyel, többek között a bioproduktivitás és az öntisztulás képességének elvesztésével. A városok talajába az épületek lerombolása és építése, a közlekedési, kohászati, olajfinomító és vegyi üzemek, erőművek, vízelvezetés, jégoldó vegyszerek használata következtében káros anyagok kerülnek a városok talajába.

A talajok ökológiai állapotának mutatói és értékelése. A fő talajszennyező anyagok a fémek, kőolajtermékek, radioaktív anyagok, műtrágyák és növényvédő szerek. A talaj káros anyagokkal való szennyezésének veszélyének higiénikus értékelésének fő kritériuma azok megengedett legnagyobb koncentrációja.


A szennyezettség mértéke és a lakosság veszélyeztetettsége szerint a városi talajokat kategóriákra osztják: tiszta, elfogadható, közepesen veszélyes, veszélyes, rendkívül veszélyes. A „tiszta” kategóriában a talaj vegyszertartalma a háttértől 1 MPC-ig megengedett. A „megengedett” szennyezési kategóriához az 1., 2., 3. veszélyességi osztályokhoz

Szerves anyagok – 1 MPC-től 2 MPC-ig;

Szervetlen anyagok – 2 háttérkoncentrációtól 1 MPC-ig

A Zc összszennyezettségi mutatót a következőképpen határozzuk meg

Zс =Σ Ксi – (n-1), ahol

N – szennyező anyagok száma; Kc – egy vegyi anyag koncentrációs együtthatója megegyezik a káros Ci valós anyagtartalmának a háttérhez viszonyított arányával Cf:

Кс = Сi / Сф.

Megengedett Zс kisebb, mint 16;

Közepesen veszélyes - 16... 32-kor;

Veszélyes – 32…128;

Rendkívül veszélyes, ha a Zc értéke meghaladja a 128-at.

A megállapított talajszennyezési kategóriák alapján felhasználásukra ajánlásokat adunk Talajkategória

- a „clean” korlátozás nélkül használatos;

- a „megengedhető” korlátozás nélkül használatos, kivéve a magas kockázatú tárgyakat;

- a „közepesen veszélyes”, a „veszélyes” kifejezést korlátozott mértékben használják az építési munkák során gödrök és ásatások kitöltésére;

- a „rendkívül veszélyes” anyagot eltávolítják és speciális hulladéklerakókba helyezik el.

A talajvédelmi intézkedések közé tartozik a termőtalaj eltávolítása és megőrzése, az erózió elleni intézkedések és a szennyezett talajok helyreállítása.

4.A zöldfelületek egészségjavító funkciója a városi környezetben

- Minőségfejlesztés A zöldfelületek levegőcseréje az oxigén felszabadulása és a szén-dioxid felszívódása miatt következik be. A nyárfa termeli a legtöbb oxigént. A zöldfelületek képesek felfogni a port, az aeroszolokat és a káros gázokat. Az orgona és a szil a legjobb porvédő funkcióval rendelkezik, a tölgy és a luc kevesebb port ragad fel. A zöldfelületek elnyelik a nehézfémeket a levegőből. A tűlevelű fajok koronája adszorbeálja az ólmot, cinket, kobaltot, krómot, rezet és titánt. Az ólmot a nyár és a juhar felszívja.

- Zajszint csökken a zöldfelületek hangrezgések csillapítása miatt. A lombos fák koronái a rájuk eső hangenergia akár 26%-át is elnyelik.

- A mikroklíma javítása az alábbiak miatt következik be: a szélviszonyok zöldfelületek általi stabilizálása; a levegő páratartalmának növelése; a napi és szezonális páratartalom-ingadozások csökkentése.

- A felszíni lefolyás csökkentése növénytakaró miatt .

- Csökkentett talajerózió a laza talajok növények általi rögzítése miatt.

A tereprendezés szabványosított mutatói a lakossági fejlesztés funkcionális tervezési szervezetében :

A lakóterület határain belül a különböző rendeltetésű zöldfelületek aránya legalább 25%.

A lakosok zöldfelülettel való ellátottságának mutatója legalább 12 nm, ezen belül a közterületi zöldfelületek legalább 6 nm/fő.

A talaj

i A talajban található kémiai vegyületeket a természetes És kívülállók .

A természetes talajban mindig jelen lévő, de az antropogén tevékenység következtében megnövekedő anyagok közé tartoznak például a fémek - ólom, higany, kadmium, réz stb. légkör a járművek kipufogógázai miatt, a műtrágyák, növényvédő szerek stb. kijuttatása következtében. Az arzén számos természetes talajban megtalálható körülbelül 100 ppm koncentrációban, de szintje 500 ppm-re is emelkedhet. Normál talajban a higanytartalom 90-250 g/ha; a gabonacsávázószereknek köszönhetően tartalma évente 5 g/ha-val nőhet; megközelítőleg ugyanennyi jut esővel a talajba.

Az idegen szerves vegyi anyagok talajban való hosszú távú jelenléte során bekövetkező minőségi és mennyiségi változásokat, illetve a talajban történő újraeloszlási mechanizmusokat ezen anyagok esetében még nem vizsgálták.

A talajban lévő szerves anyagok átalakulási folyamatában (2. ábra) fontos szerepet játszanak mind a abiotikus, mind a biotikus reakciók, amelyek a talajban élő szervezetek, valamint a szabad enzimek hatására mennek végbe.

Az idegen anyagok nem kivonható vagy megkötött maradványainak kialakulása a talajban hosszú időn keresztül nagymértékben meghatározza annak minőségét.

A talajban található nem kivonható xenobiotikus maradványokban a jelenlegi tudásszintnek megfelelően a következő típusú kapcsolatok lehetségesek:

¨ agyag anyagok beépítése a réteges szerkezetbe;

¨ humusz makromolekulák nem kovalens beépítése az üregekbe; ugyanez a hidrogénkötések részvételével, van der Waals-erők, kölcsönhatás a töltésátvitellel;

¨ kovalens zárvány a monomerekkel való kötések és a humin makromolekulába való beépülés miatt.

A kovalens kötések legvalószínűbbek olyan anyagoknál, amelyek reakcióképes csoportjai hasonlóak a humuszanyagok monomereihez, különösen a fenolok és az aromás aminok esetében.

A talajban megkötött vegyszermaradványok a humuszanyagok mikrobiológiai lebomlása és hosszú távú átalakulása során újra felszabadulhatnak, és ezáltal biológiailag aktívakká válhatnak a növényekhez képest. Amíg nem mineralizálódnak vagy valamilyen módon részt vesznek a szén-anyagcserében, addig a környezettől idegennek minősülnek.

Mivel a talajok gyakran több elemmel is szennyezettek egyszerre, ezeket kiszámítják összszennyezettségi mutató Z c, amely egy elemcsoport hatását tükrözi:



Ahol K si- koncentrációs együttható én-adik elem a mintában; n- a figyelembe vett elemek száma.

A teljes szennyezettségi mutató mind egy minta összes elemére, mind a terület egy szakaszára geokémiai mintával meghatározható.

A talajszennyezés veszélyének felmérése elemkomplexummal a mutató szerint Z cértékelési skála szerint történik, melynek fokozatait a különböző talajszennyezettségű területeken élő lakosság egészségi állapotának vizsgálata alapján alakítottuk ki (9. táblázat).


9. táblázat – A talajszennyezés veszélyének indikatív osztályozási skála

Talajszennyezési kategóriák Nagyságrend Z A lakosság egészségi mutatóinak változása a szennyezési gócokban
Elfogadható kevesebb, mint 16 A legalacsonyabb morbiditási szint gyermekeknél és minimális funkcionális eltérések
Közepesen veszélyes 16-32 Az általános morbiditási arány növekedése
Veszélyes 32-128 A megbetegedések általános szintjének emelkedése, a gyakran beteg gyermekek, a krónikus betegségben szenvedő gyermekek, a szív- és érrendszer működési zavarai
Rendkívül veszélyes több mint 128 Megnövekedett megbetegedések a gyermekek körében, a nők szaporodási funkcióinak károsodása (terhesség alatti toxikózis, koraszülés, halvaszületés, újszülöttek alultápláltsága)

A talajszennyezés egyik fő forrása a savas eső. A savszennyezés évtizedek óta befolyásolja a talaj pufferkapacitását. Sok talaj esetében a növények táplálkozása szempontjából fontos, kolloid talajrészecskékkel szorpcióval megkötött kationok kimosódása következik be, és ennek következtében a mélyebb rétegekbe vándorolnak, a növény gyökerei számára elérhetetlenné válva. Ezért még ha a talaj pH értéke állandó marad is, a talaj termékenysége csökken. A talaj folyamatos savasodását például a Fe 2+ és Mg 2+ ionok, valamint az alumínium Al 3+ koncentrációjának csökkenése határozhatja meg.

Az Al 3+ ionok és más kationok, köztük a nehézfémek felszabadulásától függetlenül a talaj pH-jának változása más változásokhoz is vezethet. Így a pH csökkenése ugyanúgy megakadályozza a mikroorganizmusok fejlődését, mint az éretlen humuszos talajokban. Ilyen szervezetek különösen a gombák Mykorrhiza, amelyek elősegítik az ásványi anyagok növényi gyökerek általi felszívódását. A talaj mikroorganizmusainak pusztulásának kézzelfogható eredménye a normális légzés megzavarása. Az alacsony pH-értékek elősegítik anionok hozzáadását a talaj vastartalmú kolloid részecskéihez, mivel a protonok pozitív töltést adnak a komplexeknek. A foszfátok a kolloid részecskék felületén lévő savas maradékaikat OH-csoportokkal cserélhetik ki, míg a foszfátmaradékok megkötik, így a növények további foszforfelvétele lehetetlenné válik.

A talaj savasodása sok, de nem minden fémre jelentős hatással van. A savasság növekedésével a kadmium, az ólom és a cink mobilizálódik, és a növények és állatok a legkönnyebben felszívják őket. A talaj savanyodása, valamint a nehézfém- és peszticid-tartalom növekedése mellett a talajok akár 100 mg/1 kg száraz tömegben is tartalmazhatnak poliklórozott bifenileket. A talajban nagyon lassan szétesnek, ezért felhalmozódnak benne.

& Az ilyen szennyeződésre példa a természetesen magas szeléntartalmú gabonanövények termesztése. Ebben az esetben az aminosavakban, például a ciszteinben és a metioninban lévő ként szelén helyettesíti. A keletkező „szelén” aminosavak állatok és emberek mérgezéséhez vezethetnek. A molibdén hiánya a talajban nitrátok felhalmozódásához vezet a növényekben; természetes másodlagos aminok jelenlétében olyan reakciók sorozata indul meg, amelyek beindíthatják a rák kialakulását a melegvérű szervezetekben.

❐ Így a környezetbe – levegőbe, vízbe, talajba – kerülő antropogén vegyszerek közömbösek, nemkívánatosak vagy mérgezőek lehetnek.

5.2 Idegen szennyező anyagok osztályozása – xenobiotikumok

☞ A táplálékkal az emberi szervezetbe jutó, nagy toxicitású idegen anyagokat nevezzük xenobiotikumok vagy szennyezők. Ezek tartalmazzák:

1) fémszennyező anyagok (higany, ólom, kadmium, arzén, ón, cink, réz stb.);

I. A talajok egészségügyi állapotának egészségügyi és kémiai mutatói:

A fő egészségügyi és kémiai mutató az egészségügyi szám, amely közvetve jellemzi a talaj humifikációs folyamatát, és lehetővé teszi a talaj szerves szennyeződésektől való öntisztító képességének értékelését.

Egészségügyi szám- a 100,0 abszolút száraz talajban a mg-ban megadott talajfehérje-nitrogén (humusznitrogén) mennyiségének hányadosa az azonos egységekben mért összes szerves nitrogéntartalommal. A talaj akkor tekinthető tisztának, ha az egészségügyi szám megközelíti az 1-et.

II. Biogeokémiai mutatók:

A talaj vegyszeres szennyezettségének higiénikus értékelésének fő kritériuma a vegyszerek talajban megengedett legnagyobb koncentrációja (MAC) vagy megközelítőleg megengedett koncentrációja (APC) (3. táblázat).

Kémiai koncentrációtényező ( K s) . K s a talaj tényleges analittartalmának aránya határozza meg ( C i)

mg/kg talajban MPC-re (3. táblázat), figyelembe véve a regionális hátteret (MPC-vel):

K c = C i / C maximum

Teljes szennyezettségi mutató ( Z s), amely egyenlő a kémiai szennyező elemek koncentrációs együtthatóinak összegével, és a következő képlettel fejeződik ki: Z c = Σ (K ci + … + K cn) – (n - 1),

Ahol n- meghatározott összegezhető anyagok száma;

K si- az i-edik szennyezési komponens koncentrációs együtthatója.

A talaj vegyszeres szennyezettsége veszélyességi fokának felmérése az egészségügyi szám, a szennyezettségi összmutató szerint történik (2. táblázat).

2. táblázat

A talaj kémiai szennyezettségének mértékének felmérése



3. táblázat

Exogén vegyszerek megengedett legnagyobb koncentrációja

Anyagok neve MPC, mg/kg Veszélyességi osztály
Fémek
Vanádium
Kobalt (mobil forma) 5,0
Réz (mozgatható forma) 3,0
Nikkel 4,0
Higany 2,1
Vezet
Króm 6,0
Cink
Szervetlen vegyületek
Nitrátok
Arzén 2,0
Hidrogén-szulfid 0,4
Foszfor (szuperfoszfát)
Fluoridok (vízben oldódó forma)
Aromás szénhidrogének
Benzol 0,3
Izopropil-benzol 0,5
Xilolok 0,3
Sztirol 0,1
Toluol 0,3
Műtrágyák és felületaktív anyagok (felületaktív anyagok)
Folyékony komplex műtrágyák mangán adalékokkal
Nitrogén-kálium műtrágyák
Felületaktív anyag 0,2
Benz(a)pirén 0,02
DDT 0,05

Talajegészségügyi és járványügyi biztonsági mutatók értékelése

I. Egészségügyi és bakteriológiai mutatók

1. Közvetett, jellemezze a talaj biológiai terhelésének intenzitását. Ezek az Escherichia coli csoport (coli-index) és a székletben előforduló streptococcusok (index enterococcusok) egészségügyi indikátor organizmusai.

2. A talaj járványveszélyének közvetlen egészségügyi és bakteriológiai mutatói - bélfertőzések kórokozóinak (kórokozók) kimutatása

bélfertőzések, patogén enterobaktériumok, enterovírusok). A talajban 10 CFU/g vagy annál nagyobb koifág koncentráció a talaj enterovírusokkal való fertőzését jelzi.

A geohelminth tojások (orsóférgek, ostorférgek, toxocara, kampósférgek stb.), biohelminth tojások (opisthorchideák, diphyllobothriidok stb.), valamint a bélben kórokozó protozoák cisztái (cryptosporidium, isosporus, balenteric amodysporidium, lambbalia) száma.

II.Egészségügyi és rovartani mutatók

A szinantróp legyek és lárváik jelenléte a talaj szennyezettségének közvetlen mutatója, és lehetővé teszi a talaj bizonyos típusú hulladékokkal való szennyezettségének megítélését, valamint általában vagy annak egyes szakaszaiban a tisztítás nem megfelelő állapotát (4. táblázat). Lakott területen köz- és magánháztartásban, élelmiszeripari és kereskedelmi vállalkozásokban, közétkeztetésben, állatkertben, szolgálati és sportállat tartási helyeken, hús- és tejüzemekben stb. A legyek legvalószínűbb szaporodási helyei a körülöttük 1 m-ig terjedő távolságban felhalmozódó bomló szerves anyagok és talaj.

4. táblázat

A talaj járványveszélyességi fokának felmérése

Talajszennyezési kategória TMC, g Koliform index Anaerob titer, g Kórokozó. baktériumok Geo-helminth tojások, ind./kg Legyek lárvái/bábjai talajban S20×20 cm-rel
Tiszta Kevesebb, mint 1000 1 - 10 ≥ 0,1
Közepesen veszélyes Tízezrek 10 - 100 0,1-0,001 10-re 10/0-ig
Veszélyes Százezrek 100 - 1000 0,001-0,0001 100-ig 100/10-ig
Rendkívül veszélyes Milliók 1000 és több < 0,0001 > 100 > 100 / > 10

Az egészséges talaj könnyen áteresztő, durva szemcséjű, szennyezetlen talaj, ha agyag- és homoktartalma 1:3, nincs benne kórokozó, féregpeték, és a mikroelemek olyan mennyiségben vannak benne, amely nem okoz endemikus betegségeket.

A talajfelmérések eredményeit figyelembe veszik a rekultivációjuk, a fertőző és nem fertőző betegségek megelőzésére, a területrendezési tervek kidolgozásakor és egyéb célú intézkedések kidolgozásakor (5. táblázat).

Talajszennyezési kategóriák Javaslatok talajhasználatra
Tiszta Korlátlan használat
Elfogadható Korlátozások nélkül használható, kivéve a magas kockázatú tárgyakat
Közepesen veszélyes Felhasználható építési munkák során gödrök és ásatások kitöltésére, tereprendezési területeken legalább 0,2 m-es tiszta talajréteg hozzáadásával. Használható bármilyen növényhez, a mezőgazdasági termékek minőségének ellenőrzése mellett.
Veszélyes Feltöltésre szolgáló ásatások, gödrök korlátozott igénybevétele, legalább 0,5 m-es tiszta talajréteggel borítva Járványveszély esetén az állami egészségügyi és járványügyi szolgálat által előírt fertőtlenítés (fertőtlenítés) utáni felhasználás, majd laboratóriumi ellenőrzés. Ipari növényekhez használható. A mezőgazdasági növényekhez való felhasználás korlátozott, figyelembe véve a fűtőnövényeket
Rendkívül veszélyes Elszállítás és ártalmatlanítás speciális hulladéklerakókban. Járványveszély esetén - az állami egészségügyi és járványügyi szolgálat által előírt fertőtlenítés (fertőtlenítés) után, utólagos laboratóriumi ellenőrzéssel történő felhasználás. Erdei védősávok

1. A szituációs feladat adatai alapján becslés:

1) a talaj fizikai tulajdonságai és öntisztulási képessége;

2) a talaj vegyszerekkel való szennyezettségének mértéke;

3) a talaj egészségügyi állapota.

2. Véleményezze ezen a területen a talaj szennyezettségi fokát és veszélyességét, tegyen javaslatot a talaj lehetséges felhasználására.

Szituációs feladatok a talajszennyezettség és a veszélyesség mértékének felmérésére

Kijelző opció 1 2 3 4 5
Mechanikai összetétel
Idegen szennyeződések, %
Homokszemcsék >0,01 mm, %
Agyagrészecskék<0,01мм,%
Kémiai összetétel
Ólom, mg/kg 0,03 0,09
Réz, mg/kg 0,11 0,45 0,17
Fluorok, mg/kg 0,8 3,2 0,1
Xilolok, mg/kg - - 4,6 - 0,6
Nitrátok, mg/kg - -
Felületaktív anyag, mg/kg 0,12 0,4 - 0,28 -
DDT, mg/kg 0,5 - - - 0,3
Benz(a)pirén, mg/kg - 0,14 0,7 0,02 0,08
A baktériumok teljes száma 1 g-ban. 3 10 4 6,8 10 5 2 10 5 6 10 4 2,3 10 3
coli titer, g 7,6 0,05 0,012 0,01
Anaerob titer, g 0,1 1,0 0,001 0,0005 0,3
Helminth tojások száma - - -
- - -
Kijelző opció 6 7 8 9 10
Mechanikai összetétel
Idegen szennyeződések, % 0,5 0,9
Homokszemcsék >0,01 mm,%
Agyagrészecskék >0,01mm,% 12,5 17,1
Kémiai összetétel
Összes szerves nitrogéntartalom 100,0 g talajban, mg
Humusz nitrogéntartalom 100,0 g-ban 8,5
Ólom, mg/kg 2,6 24,5
Réz, mg/kg 0,9 0,6 0,02 2,1 3,6
Fluorok, mg/kg 0,25 5,4 0,2
Xilolok, mg/kg - 2,8 - 0,05
Nitrátok, mg/kg
Felületaktív anyag, mg/kg 0,1 - 0,06 0,12 0,01
DDT, mg/kg - - 3,8 0,7
Benz(a)pirén, mg/kg - 0,15 0,1 0,002 0,4
A talaj egészségügyi és járványügyi biztonságának mutatói
A baktériumok teljes száma 1 g-ban. 3,1 10 4 4 10 5 1,2 10 5 5,2 10 3 1,3 10 4
coli titer, g 0,006 0,3 0,03 0,8 0,02
Anaerob titer, g 0,008 0,02 0,5 0,016 0,08
Helminth tojások száma - -
Légylárvák és bábok száma 25 m²-en - -

A talajok ökológiai állapotának felmérése során nagyon fontos mind a természetes elem- és vegyület-, mind a xenobiotikus vegyületek tartalmának felmérése. A talajszennyezettség felmérése a vizsgált talajok szennyező elem- és anyagtartalmának egyrészt háttértartalmával, másrészt a megengedett legnagyobb tartalommal (MAC) való összehasonlításával (kontrasztálásával) történik.

Az anyag megengedett legnagyobb koncentrációja a talajban olyan koncentráció, amely nem okoz kóros elváltozásokat (anomáliákat) a biológiai folyamatok során a talajnak és a növényeknek való hosszú távú expozíció során, nem vezet toxikus elemek felhalmozódásához a növényekben, és nem okoz veszélyt jelent az emberi egészségre és életre. Az MPC értékeket kísérleti úton határozzák meg, általában homoktalajokon, számos ártalmassági mutató alapján, főleg ömlesztett formák esetében, ami nem teszi lehetővé a következtetések levonását a szennyező anyagok áramlási erejéről és a növények számára elérhetőségéről. Ez környezetvédelmi és gazdasági szempontból is ellentmondásossá teszi az ilyen szabványok alkalmazását. Ráadásul ma már szinte általánosan elismert tény, hogy az ökoszisztémák komponensenkénti értékelése nem ad kielégítő eredményeket. Átfogó ökoszisztéma-szabványokra van szükség, amelyek a kérdéses ökoszisztéma egészének állapotát jellemezhetik.

Mivel egy adott szennyezőanyag-koncentráció higiéniai veszélye a talajviszonyoktól függ, az egységes MPC szabványok megalkotása jelentős nehézségekbe ütközik. Nem véletlen, hogy jelenleg csak alig több mint száz olyan anyagra állapítottak meg MPC-t, amellyel a talaj minőségét szabályozzák.

A talajban lévő vegyszerek szabályozásának elvei is eltérnek a víztestekre, a légköri levegőre és az élelmiszertermékekre vonatkozó elvektől. Ez elsősorban annak a ténynek köszönhető, hogy a talajra vonatkozó MPC-szabvány a táplálékon keresztül az emberi szervezetre gyakorolt ​​közvetett hatáson alapul.

A talajból a káros anyagok emberi szervezetbe való közvetlen bejutása korlátozott, és leggyakrabban a talaj melletti egyéb közegeken keresztül történik. Így a szennyező anyagok bejutása az emberi szervezetbe a következő utakon megy végbe: talaj-növény-ember, talaj-növény-állat-ember, talaj-víz-ember, talaj-légköri levegő-ember.

Ezért nagyon nehéz a talajszennyezés MPC-k alapján történő értékelésének kérdése. Jelenleg Oroszország számos urbanizált régiójában, és különösen Moszkvában a talajok és a talajok állapota az elfogadott egészségügyi és higiéniai módszerek (MPC) szerint közel kritikusnak számít, amikor sok szennyezőanyag tartalma meghaladja ezeket a MAC értékeket. tízszer. Ezt a helyzetet ráadásul bonyolítja a szennyezőanyag-tartalom térbeli heterogenitása és a szennyezőforrások diszkrétsége.

A talajok és a talajok kémiai szennyezésének mutatóinak listáját a kémiai szennyezés összetevőinek prioritása alapján határozzák meg, a GOST 17.4.2.01-81 „Természetvédelem. Talajok. Az egészségügyi állapotjelzők nómenklatúrája”, SanPiN No. 2.1.7.1287-03 „A talajminőség egészségügyi és epidemiológiai követelményei”, GOST 17.4.1.02-83 „Természetvédelem. Talajok. Vegyi anyagok osztályozása a szennyezés csökkentésére.”

Kémiai elemek és anyagok veszélyességi osztályai a talajban és a talajban

Jelenleg a SanPiN 2.1.7.1287-03 „A talajminőség egészségügyi és járványügyi követelményei” szerint a talajok és talajok kémiai vizsgálata a műszaki és környezetvédelmi felmérések során szabványos és kibővített indikátorlistát tartalmaz.
A talajok és talajok kémiai vizsgálatainak standard listája a következők meghatározását tartalmazza:

  • 1. és 2. veszélyességi osztályú nehézfém-tartalom: ólom (Pb), kadmium (Cd), cink (Zn), higany (Hg), réz (Cu), nikkel (Ni) és arzén (As);
  • 3,4-benz(a)pirén és kőolajtermékek tartalma.

A tanulmányok kibővített listáját bizonyos specifikus talaj- és talajszennyezési források jelenlétében a szennyező vegyi anyagok teljesebb körének meghatározásával végezzük. A kémiai szennyezés indikátorainak megválasztása a szennyező anyagok várható összetételétől függ, figyelembe véve a talajok és a talajok szennyeződési forrásának jellegét.
A talajok és talajok vegyszerekkel való szennyezettségének felmérésének fő kritériuma a kémiai elemek (anyagok) legnagyobb megengedett koncentrációja (MAC) vagy megközelítőleg megengedett koncentrációja (APC) a talajban és a talajban (GN 2.17.2041-06 „Maximum megengedett). vegyi anyagok talajban való koncentrációja (MAC)" és a GN 2.1.7.2511-09 „A vegyszerek talajban megengedett közelítő koncentrációja (APC)").

A talajok és talajok állapotának ökológiai és geokémiai értékeléséhez a következő mutatókat használják:

  • a legnagyobb megengedett koncentrációhoz (MAC) viszonyított koncentrációs együttható, amely a talajban és a talajban található elemtartalomnak a megengedett legnagyobb koncentrációnál (maximális koncentrációnál) való túllépését jellemzi. A TPC(MPC)-hez viszonyított koncentrációs együttható megegyezik a vizsgált objektumban lévő elem és a TPC(MPC)-tartalom arányával:
    K ODK (maximálisan megengedett koncentráció) = C i / ODK (maximális megengedett koncentráció),
  • a háttérhez viszonyított koncentrációs együttható (Ksi), amely a technogén anomália intenzitását jellemzi. A koncentrációs együttható egyenlő a vizsgált objektumban lévő elem tartalmának a háttértartalmához viszonyított arányával
    К сi = С i / С f, ahol
    C i az i-edik kémiai elem tényleges tartalma talajokban és talajokban, mg/kg;
    C phi az i-edik kémiai elem háttértartalma talajokban és talajokban, mg/kg.

A nehézfémek és az arzén bruttó formáinak háttértartalma a talajban (mg/kg)

Talajok Zn CD Pb Hg Cu Co Ni Mint
Gyep-podzolos homokos és homokos vályog 28 0,05 6 0,05 8 3 6 1,5
Szántos-podzolos agyagos és agyagos 45 0,12 15 0,10 15 10 20 2,2
Szürke erdő 60 0,20 16 0,15 18 12 35 2,6
Csernozjomok 68 0,24 20 0,20 25 25 45 5,6
gesztenye 54 0,16 16 0,15 20 12 35 5,2
Serozems 58 0,25 18 0,12 18 12 40 4,5
  • teljes szennyezettségi mutató (Z c), amely egy elemcsoportnak való kitettség hatását jellemzi. A teljes szennyezettségi mutató megegyezik a kémiai elemek koncentrációs együtthatóinak összegével
    Z c = K ci + ... + K cn - (n - 1) , ahol
    n a figyelembe vett kémiai elemek száma;
    K ci az egyet meghaladó i-edik szennyezési komponens koncentrációs együtthatója.

A talajok és a talajok nehézfémekkel és arzénnel való kémiai szennyeződésének veszélyének felmérése a teljes szennyezettségi mutató (Zc) szerint történik (4.10. táblázat). A Zc kiszámításához legalább hét kémiai elemet kell használni - Pb, As, Cd, Zn, Hg, Cu, Ni.

A talajok és a talajok nehézfémekkel és arzénnel való kémiai szennyezettségének minősítési skálája a teljes szennyezettségi mutató (Zс) alapján

A talajok és a talajok szerves eredetű anyagokkal való kémiai szennyeződésének veszélyének felmérése annak legnagyobb megengedett koncentrációja (vagy megengedett szintje) és veszélyességi osztálya alapján történik. A szerves vegyületek esetében a talajban és a talajban lévő háttértartalom 0,1 MPC

Talajok és talajok szerves eredetű anyagokkal való kémiai szennyezettségének minősítési skálája

Tartalom A talaj és a talajszennyezés kategóriája
Veszélyességi osztály

anyagokat

1 osztály 2. évfolyam 3. évfolyam
> 5 MPC Rendkívül veszélyes Rendkívül veszélyes Veszélyes
2-től 5 MPC-ig Veszélyes Veszélyes Közepesen veszélyes
1-től 2 MPC-ig Elfogadható Elfogadható Elfogadható

Többkomponensű szennyezés esetén a talajok és a talajok kémiai szennyezettségének mértékének értékelése megengedett a legmérgezőbb anyag alapján, amelynek maximális tartalma a talajban és a talajban. A táblázat egy példát mutat be egy szennyezési kategória megállapítására az összes szennyezési mutató figyelembevételével.

A SanPiN 2.1.7.1287-03 követelményeinek megfelelően rendkívül veszélyes szennyezettségi kategóriával jellemzett talajokat és talajokat speciális hulladéklerakókban kell eltávolítani és ártalmatlanítani.

A hulladék természeti környezetre veszélyességi osztályba való besorolása a K mutató alapján történik, amely a hulladék természeti környezetre gyakorolt ​​veszélyességi fokát jellemzi, és számítással határozza meg, a Besorolási kritériumok szerint. veszélyes hulladék, mint a természeti környezet veszélyességi osztálya, az Oroszországi Természeti Erőforrások Minisztériuma 2001. június 15-i 511. számú rendeletével jóváhagyva, a következő képlet szerint:

K=K 1 + K 2 +……+ K n,

ahol: K – a hulladék környezetre való veszélyességének mutatója;
K 1, K 2, K n – az egyes hulladékkomponensek veszélyességi fokának mutatói, a következő egyenlet szerint számítva: K i = C i / Wi
C i a szennyező kémiai komponens tényleges tartalma a talajban (talajban), mg/kg;
W i – a veszélyes hulladék i-edik komponensének veszélyességi fokos együtthatója, mg/kg;
n a meghatározott szennyező kémiai komponensek száma.
A talajok hulladékveszélyességi osztályba sorolására vonatkozó döntést a 4.12. táblázat szerinti veszélyességi index értéke határozza meg.




Olvasásra ajánljuk

Top