Smernice za oceno stopnje nevarnosti onesnaženja tal s kemikalijami. Ocena kemijskih indikatorjev onesnaženosti tal Formula celovitega indikatorja onesnaženosti tal

Ocena dejanskega stanja je ključno področje v okviru okoljskega monitoringa. Ona omogoča določanje trendov sprememb stanja okolja; stopnja slabega počutja in njeni vzroki; pomaga sprejema odločitve za normalizacijo razmer. Je lahko so bile ugotovljene ugodne situacije, kar kaže na prisotnost ekoloških rezervatov narave.

Ekološki rezervat naravnega ekosistema Tukaj je razlika med najvišjim dovoljenim in dejanskim stanjem ekosistema.

Metoda analize rezultatov opazovanj in ocene stanja ekosistema je odvisna od vrste monitoringa. Običajno se ocena izvaja z uporabo niza indikatorjev ali pogojnih indeksov, razvitih za atmosfero, hidrosfero in litosfero. na žalost, niti za enake elemente naravnega okolja ni enotnih meril. Kot primer bomo upoštevali samo posamezne kriterije.

IN sanitarni in higienski nadzor običajno uporablja:

1) celovite ocene sanitarnega stanja naravnih objektov na podlagi nabora izmerjenih kazalnikov(tabela 1) ali 2) indeksa onesnaženosti.

Tabela 1.

Celovita ocena sanitarnega stanja vodnih teles v celoti fizikalne, kemijske in hidrobiološke indikatorji

Splošno načelo za izračun indeksov onesnaženosti naslednje: najprej se določi stopnja odstopanja koncentracije posameznega onesnaževala od njegove največje dovoljene koncentracije, nato pa se dobljene vrednosti združijo v skupni indikator, ki upošteva učinke več snovi.

Navedimo primere izračuna indeksov onesnaženosti, ki se uporabljajo za oceno onesnaženosti atmosferskega zraka (AP) in kakovosti površinskih voda (WQ).

Izračun indeksa onesnaženosti ozračja zrak(JE).

Pri praktičnem delu se uporablja veliko število različnih ISA. Nekateri od njih temeljijo na posrednih kazalcih onesnaženosti zraka, na primer atmosferska vidljivost, koeficient preglednosti.

Različni ISA, ki jih lahko razdelimo v 2 glavni skupini:

1.Enotni indeksi onesnaženosti zraka z eno nečistočo.

2.Celoviti indikatorji onesnaženosti zraka z več snovmi.

TO indeksi enot nanašati:

Koeficient za izražanje koncentracije nečistoče v MPC enotah (a), tj. vrednost najvišje ali povprečne koncentracije, zmanjšane na najvišjo dovoljeno koncentracijo:

a = Cί / MPCί

Ta ISA ki se uporablja kot merilo za kakovost atmosferskega zraka po posameznih nečistočah.

Ponovitev (g) koncentracij nečistoč v zraku nad dano ravnjo na postaji ali na mestih K v mestu na leto. to odstotek (%) primerov, ko posamezne vrednosti koncentracije nečistoč presegajo dano raven:

g = (m/n) ּ100 %

Kje n- število opazovanj za obravnavano obdobje, m- število primerov preseženih enkratnih koncentracij na delovnem mestu.

ISA (I) kot ločena nečistoča- kvantitativna značilnost stopnje onesnaženosti ozračja z ločeno nečistočo, ob upoštevanju razreda nevarnosti snovi s standardizacijo za nevarnost SO 2:

I = (Cg /PDKss) Ki

Kje jaz- nečistoča, Ki- konstanta za različne razrede nevarnosti pri zmanjševanju stopnje škodljivosti žveplovega dioksida, Cg- povprečna letna koncentracija nečistoč.

Za snovi različnih razredov nevarnosti se sprejme Ki:

Izračun API temelji na predpostavki, da je na ravni MPC za vse škodljive snovi značilen enak učinek na človeka, z nadaljnjim povečevanjem koncentracije pa stopnja njihove škodljivosti narašča različno hitro, kar je odvisno od razred nevarnosti snovi.

Ta API se uporablja za karakterizacijo prispevka posameznih nečistoč k skupni ravni onesnaženosti zraka v določenem časovnem obdobju na določenem območju in za primerjavo stopnje onesnaženosti zraka z različnimi snovmi.

TO kompleksni indeksi nanašati:

Celovit indeks onesnaženosti zraka v mestih (CIPA) je kvantitativna značilnost stopnje onesnaženosti zraka, ki jo povzroča n snovi, prisotnih v mestnem ozračju:

KIZA=

Kje II- indeks enote onesnaženosti ozračja z i-to snovjo.

Celoviti indeks onesnaženosti zraka s prednostnimi snovmi je kvantitativna značilnost stopnje onesnaženosti zraka s prednostnimi snovmi, ki določajo onesnaženost zraka v mestih, izračunana podobno kot KIZA.

Izračuni indeksa naravne onesnaženosti vodo(WPI) lahko izvajamo tudi z več metodami.

Navedimo kot primer metodo izračuna, ki jo priporoča regulativni dokument, ki je sestavni del Pravilnika o varstvu površinskih voda (1991) - SanPiN 4630-88.

Na začetku izmerjene koncentracije onesnaževal so razvrščene glede na omejitvene znake škodljivosti – LPV(organoleptični, toksikološki in splošni sanitarni). Nato za prvo in drugo (organoleptično in toksikološko DP) skupino izračunajte stopnja odstopanja (A i) dejanskih koncentracij snovi (C i) od njihove MPC i, enako kot za atmosferski zrak ( A i = C i /MPC i). Naprej najdejo zneski indikatorji A i, za prvo in drugo skupino snovi:

kjer je S vsota A i za snovi, ki jih ureja organoleptično (S org) in toksikološko (S tox) LPW; n je število povzetih kazalcev kakovosti vode.

Poleg tega za določitev WPI uporabljajo količino kisika, raztopljenega v vodi in BOD 20(splošna sanitarna LP), bakteriološki indikator- število laktoza pozitivnih E. coli (LPKP) v 1 litru vode, vonj in okus. Indeks onesnaženosti vode se določi v skladu s higiensko klasifikacijo vodnih teles glede na stopnjo onesnaženosti (tabela 2).

S primerjavo ustreznih kazalnikov (S org, S tox, BPK 20 itd.) z ocenjenimi (glej tabelo 2) se določi indeks onesnaženosti, stopnja onesnaženosti vodnega telesa in razred kakovosti vode. Indeks onesnaženosti je določen z najstrožjo vrednostjo ocenjevalnega kazalnika. Torej, če voda po vseh kazalnikih spada v kakovostni razred I, vendar je vsebnost kisika v njej manjša od 4,0 mg/l (vendar več kot 3,0 mg/l), potem je treba WPI takšne vode vzeti kot 1 in jo razvrstiti. kot razred kakovosti II (srednja stopnja kontaminacije).

Vrste rabe vode so odvisne od stopnje onesnaženosti vodnega telesa.(tabela 3).

Tabela 2.

Higienska razvrstitev vodnih teles po stopnji onesnaženosti (v skladu s SanPiN 4630-88)

Tabela 3

Možne vrste rabe vode glede na stopnjo onesnaženosti vode objekt (po SanPiN4630-88)

Stopnja onesnaženosti	Možna uporaba vodnega telesa
Sprejemljivo	Primerna za vse vrste rabe vode s strani prebivalstva praktično brez omejitev
Zmerno	Označuje nevarnost uporabe vodnega telesa za kulturne in gospodinjske namene. Uporaba kot vir oskrbe z gospodinjsko in pitno vodo brez zmanjšanja stopnje kemične kontaminacije na čistilnih napravah lahko povzroči začetne simptome zastrupitve pri delu prebivalstva, zlasti ob prisotnosti snovi 1. in 2. razreda nevarnosti.
visoko	Na vodnem telesu obstaja absolutna nevarnost kulturne in gospodinjske rabe vode. Nesprejemljivo je, da se uporablja kot vir oskrbe s pitno vodo za gospodinjstvo zaradi težav pri odstranjevanju strupenih snovi med postopkom čiščenja vode. Pitje vode lahko povzroči simptome zastrupitve in razvoj izoliranih učinkov, zlasti v prisotnosti snovi razreda nevarnosti 1 in 2.
Izredno visoko	Absolutno neprimeren za vse vrste uporabe vode. Tudi kratkotrajna uporaba vode iz vodnega telesa je nevarna za javno zdravje

Za oceno kakovosti vode službe Ministrstva za naravne vire Ruske federacije uporabljajo metodologijo za izračun WPI samo na podlagi kemičnih kazalcev, vendar ob upoštevanju strožjih MPC za ribolov. Hkrati pa ni 4, ampak 7 razredov kakovosti:

I - zelo čista voda (WPI = 0,3);

II - čist (WPI = 0,3 - 1,0);

III - zmerno onesnaženo (WPI = 1,0 - 2,5);

IV - onesnaženo (WPI = 2,5 - 4,0);

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

VI - zelo umazano (WPI = 6,0 - 10,0);

VII - zelo umazan (WPI več kot 10,0).

Ocena stopnje kemične kontaminacije prst izvajajo po indikatorjih, razvitih v geokemijskih in geohigienskih študijah. Ti indikatorji so:

· kemijski koncentracijski koeficient (K i),

K i = C i / C fi

Kje C i– dejanska vsebnost analita v tleh, mg/kg;

S fi– vsebnost regionalnega ozadja snovi v tleh, mg/kg.

Če obstaja MPC i za obravnavano vrsto tal, K i je določen z večkratno preseganje higienskega standarda, tj. po formuli

K i = C i / MPC i

· skupni indeks onesnaženosti Zc, ki je določena z vsota koeficientov koncentracije kemijske snovi:

Zc = ∑ K i – (n-1)

Kje n– število onesnaževal v tleh, Ki- koeficient koncentracije.

Približna ocena lestvica nevarnosti onesnaženja tal na podlagi skupnega indikatorja predstavljeno v tabeli. 3.

Tabela 3

Spremljanje okolja je še posebej pomembna v globalnem sistemu spremljanja okolja in predvsem pri spremljanju obnovljivih virov biosfere. Vključuje spremljanje ekološkega stanja kopenskih, vodnih in morskih ekosistemov.

Kot merila, ki označujejo spremembe v stanju naravnih sistemov, se lahko uporabijo: ravnovesje proizvodnje in uničenja; vrednost primarne proizvodnje, struktura biocenoze; hitrost kroženja hranil itd. Vsi ti kriteriji so številčno izraženi z različnimi kemičnimi in biološkimi indikatorji. Tako spremembe v vegetacijskem pokrovu Zemlje določajo spremembe v površini gozdov.

Urbana tla. Zaradi urbanističnega načrtovanja in gospodarskih dejavnosti so tla podvržena degradaciji, odtujevanju in onesnaževanju.

Degradacija urbanih tal - To je uničenje rodovitne plasti tal, delno ali popolno uničenje pokrova tal, ki ga spremlja poslabšanje fizičnega in biološkega stanja ter zmanjšanje rodovitnosti.

Postopki razgradnje vključujejo:

- erozija tal– uničevanje tal in odstranjevanje sipkih sestavin talnega materiala z vodo in vetrom. Vodna erozija nastane pod vplivom površinskega odtoka, dežja in taline. Vetrna erozija (deflacija) predstavlja izpihovanje drobne zemlje iz zgornjih plasti zemlje.

- Ponovna konsolidacija. Tla mesta so močno zbita s površine, v koreninski plasti. Zbijanje tal vodi do zmanjšanja njihove poroznosti in s tem do zmanjšanja vlažnosti tal in prepustnosti zraka. Gibanje vode v tleh, sposobnost dvigovanja vode in mobilnost vode so odvisni od velikosti por.

Zemljišča se odtujujejo za stanovanjske zgradbe, industrijske objekte, ceste. Pozidana ali tlakovana zemljišča v velikih mestih zavzemajo do 70-80 % mestnega območja. Z asfaltom zaprta tla ter stanovanjske in industrijske zgradbe so praktično neprepustna za padavine in v manjši meri za zrak. Zaprta tla so spremenila vodni, zračni in toplotni režim. Zanje so značilni pogoji visoke vlažnosti, pomanjkanja kisika in manjši temperaturni gradient.

Tla, zaprta pod zgradbami, postanejo premočena brez naravnega prezračevanja. To povzroči povečanje vlažnosti v kleteh in vodi do uničenja temeljev.

Neugodno je tudi pretirano prekrivanje tal z asfaltom v gozdnih parkih, trgih, bulvarjih in drugih podobnih območjih: korenine, ki padejo pod asfalt, odmrejo v anaerobnih pogojih. Del tal urbanega območja je odtujen zaradi nasutja gospodinjskih in gradbenih odpadkov. Hkrati postajajo odlagališča viri kemičnega onesnaževanja tal, pa tudi atmosferskega zraka in podzemne vode.

Onesnaženost tal Zaradi antropogenega delovanja vodi do spremembe njihove kemične sestave in poslabšanja kakovosti, kar povzroča številne negativne posledice, vključno z izgubo sposobnosti bioproduktivnosti in samočiščenja. Škodljive snovi vstopajo v tla mest kot posledica uničenja in gradnje zgradb, izpustov iz transportnih, metalurških, naftnih in kemičnih obratov, elektrarn, drenaže vode in uporabe kemikalij za odmrzovanje.

Indikatorji in ocena ekološkega stanja tal. Glavni onesnaževalci tal so kovine, naftni derivati, radioaktivne snovi, gnojila in pesticidi. Glavno merilo za higiensko oceno nevarnosti onesnaženja tal s škodljivimi snovmi so njihove najvišje dovoljene koncentracije.

Glede na stopnjo onesnaženosti in stopnjo nevarnosti za prebivalstvo so mestna tla razdeljena v kategorije: čista, sprejemljiva, zmerno nevarna, nevarna, izjemno nevarna. Za "čisto" kategorijo je dovoljena vsebnost kemikalij v tleh od ozadja do 1 MPC. Za kategorijo onesnaženosti "dovoljeno" za razrede nevarnosti 1, 2, 3

Organske snovi - od 1 MPC do 2 MPC;

Anorganske snovi – od 2 koncentracij ozadja do 1 MPC

Indikator skupne onesnaženosti Zc se določi kot

Zс =Σ Ксi – (n-1), kjer je

N – število onesnaževal; Kc – koeficient koncentracije kemične snovi je enak razmerju med dejansko vsebnostjo škodljive snovi Ci in ozadjem Cf:

Кс = Сi / Сф.

Dovoljeno pri Zc manj kot 16;

Zmerno nevarno - pri 16... 32;

Nevarno – pri 32…128;

Izjemno nevaren z vrednostjo Zc nad 128.

Na podlagi ugotovljenih kategorij onesnaženosti tal so podana priporočila za njihovo uporabo Kategorija tal

- "clean" se uporablja brez omejitev;

- »dopustno« se uporablja brez omejitev, razen objektov visokega tveganja;

- pri gradbenih delih za zasipavanje jam in izkopov se uporablja »srednje nevarno«, »nevarno« pa v omejenem obsegu;

- »zelo nevarno« se odstrani in odloži na specializiranih odlagališčih.

Ukrepi za varstvo tal vključujejo odstranjevanje in ohranjanje vrhnje plasti tal, protierozijske ukrepe in rekultivacijo onesnaženih tal.

4.Zdravstvena funkcija zelenih površin v mestnem okolju

- Izboljšanje kakovosti Izmenjava zraka z zelenimi površinami nastane zaradi sproščanja kisika in absorpcije ogljikovega dioksida. Največjo količino kisika proizvede topol. Zelene površine lahko zadržijo prah, aerosole in škodljive pline. Najboljšo zaščito pred prahom imata lila in brest, manj prahu pa lovita hrast in smreka. Zelene površine absorbirajo težke kovine iz zraka. Krošnja iglavcev absorbira svinec, cink, kobalt, krom, baker in titan. Svinec absorbirata topol in javor.

- Stopnja hrupa se zmanjša zaradi dušenja zvočnih tresljajev z zelenimi površinami. Krošnje listavcev absorbirajo do 26% zvočne energije, ki pada nanje.

- Izboljšanje mikroklime nastane zaradi: stabilizacije vetrovnih razmer z zelenimi površinami; povečanje vlažnosti zraka; zmanjšanje dnevnih in sezonskih nihanj vlažnosti.

- Zmanjšanje površinskega odtoka zaradi vegetacijskega pokrova .

- Zmanjšana erozija tal zaradi fiksacije ohlapnih tal z rastlinami.

Standardizirani kazalniki krajinskega oblikovanja v funkcionalni načrtovalski organizaciji stanovanjskega razvoja :

Delež zelenic za različne namene v mejah stanovanjskega naselja mora biti najmanj 25 %.

Kazalnik oskrbe prebivalcev z zelenimi površinami je najmanj 12 m2, vključno z javnimi zelenimi površinami - najmanj 6 m2/osebo.

Tla

i Kemične spojine v tleh delimo na naravno in tujci .

Snovi, ki so vedno prisotne v naravnih tleh, vendar se njihova koncentracija lahko poveča zaradi antropogenega delovanja, vključujejo na primer kovine - svinec, živo srebro, kadmij, baker itd. Povečana vsebnost svinca je lahko posledica absorpcije iz ozračje zaradi izpušnih plinov vozil, kot posledica uporabe gnojil, pesticidov itd. Arzen najdemo v mnogih naravnih tleh v koncentracijah približno 100 ppm, vendar se lahko ravni povečajo do 500 ppm. Živo srebro se v normalnih tleh giblje od 90 do 250 g/ha; zaradi sredstev za obdelavo zrn se lahko njegova vsebnost letno poveča za 5 g/ha; približno enaka količina pride v tla z dežjem.

Za nobeno od teh snovi še niso raziskane kvalitativne in kvantitativne spremembe med dolgotrajno prisotnostjo tujih organskih kemikalij v tleh in mehanizmi njihove prerazporeditve v tleh.

V procesu transformacije organskih snovi (slika 2) v tleh igrajo pomembno vlogo tako abiotske kot biotske reakcije, ki nastanejo pod vplivom živih organizmov v tleh, ter prostih encimov.

Nastajanje neizločljivih ali vezanih ostankov tujkov v tleh v veliki meri določa njihovo kakovost v daljšem časovnem obdobju.

V skladu s sedanjo stopnjo znanja so možne naslednje vrste povezav v neizločljivih ostankih ksenobiotikov v tleh:

¨ vključitev glinenih materialov v plastno strukturo;

¨ nekovalentna vključitev huminskih makromolekul v praznine; enako z udeležbo vodikovih vezi, van der Waalsovih sil, interakcije s prenosom naboja;

¨ kovalentna vključitev zaradi vezi z monomeri in vgradnje v humusno makromolekulo.

Kovalentne vezi so najverjetnejše za snovi z reaktivnimi skupinami, podobnimi monomerom humusnih snovi, zlasti za fenole in aromatske amine.

Vezani kemični ostanki v tleh se lahko ponovno sprostijo s procesom mikrobiološke razgradnje in dolgotrajnega preoblikovanja humusnih snovi in ​​s tem postanejo biološko aktivni v odnosu do rastlin. Dokler se ne mineralizirajo ali na nek način sodelujejo pri presnovi ogljika, se okolju štejejo za tuje.

Ker so tla pogosto onesnažena z več elementi hkrati, jih izračunamo indikator skupne onesnaženosti Z c, ki odraža učinek skupine elementov:

Kje K si- koeficient koncentracije jaz-th element v vzorcu; n- število upoštevanih elementov.

Indikator skupnega onesnaženja je mogoče določiti tako za vse elemente v enem vzorcu kot za del ozemlja z geokemičnim vzorcem.

Ocena nevarnosti onesnaženja tal s kompleksom elementov glede na indikator Z c se izvaja po ocenjevalni lestvici, katere gradacije so bile razvite na podlagi študije zdravstvenega stanja prebivalstva, ki živi na območjih z različnimi stopnjami onesnaženosti tal (tabela 9).

Tabela 9 - Okvirna ocenjevalna lestvica nevarnosti onesnaženja tal

Kategorije onesnaženosti tal	Magnituda Z	Spremembe kazalnikov zdravja prebivalstva na žariščih onesnaženja
Sprejemljivo	manj kot 16	Najnižja stopnja obolevnosti pri otrocih in minimalna funkcionalna odstopanja
Srednje nevarno	16-32	Povečanje splošne stopnje obolevnosti
Nevarno	32-128	Povečanje splošne stopnje obolevnosti, števila pogosto bolnih otrok, otrok s kroničnimi boleznimi, motnjami v delovanju srčno-žilnega sistema.
Izjemno nevarno	več kot 128	Povečana obolevnost otrok, oslabljena reproduktivna funkcija žensk (povečanje primerov toksikoze med nosečnostjo, prezgodnji porod, mrtvorojenost, podhranjenost novorojenčkov)

Eden glavnih virov onesnaževanja tal je kisli dež. Kislo onesnaženje že desetletja vpliva na pufersko zmogljivost tal. Pri številnih tleh pride do izpiranja kationov, pomembnih za prehrano rastlin, sorpcijsko vezanih na koloidne delce zemlje, posledično migrirajo v globlje plasti in postanejo nedostopni koreninam rastlin. Tudi če pH tal ostane konstanten, se rodovitnost tal zmanjša. Nadaljevanje zakisanosti tal je mogoče določiti na primer z zmanjšanjem koncentracije ionov Fe 2+ in Mg 2+ ter aluminija Al 3+.

Ne glede na sproščanje ionov Al 3+ in drugih kationov, vključno s težkimi kovinami, lahko spremembe pH tal povzročijo druge spremembe. Tako znižanje pH preprečuje razvoj mikroorganizmov na enak način, kot se to dogaja v nezrelih humoznih tleh. Takšni organizmi vključujejo zlasti glive Mikoriza, ki spodbujajo absorpcijo mineralov s koreninami rastlin. Oprijemljiva posledica uničenja talnih mikroorganizmov je motnja njihovega normalnega dihanja. Nizke vrednosti pH spodbujajo dodajanje anionov koloidnim delcem, ki vsebujejo železo v tleh, saj protoni dajejo kompleksom pozitiven naboj. Fosfati lahko izmenjajo svoje kisle ostanke z OH skupinami na površini koloidnih delcev, pri čemer se fosfatni ostanki vežejo in nadaljnja absorpcija fosforja v rastlinah postane nemogoča.

Zakisljevanje tal močno vpliva na številne, vendar ne na vse kovine. S povečanjem kislosti postanejo kadmij, svinec in cink mobilni in jih najlažje absorbirajo rastline in živali. Poleg zakisanosti tal in povečanja vsebnosti težkih kovin in pesticidov lahko tla vsebujejo poliklorirane bifenile v koncentracijah do 100 mg na 1 kg suhe teže. V zemlji zelo počasi razpadajo in se zato v njej kopičijo.

& Primer takšne kontaminacije je gojenje žitnih pridelkov, ki imajo naravno visoko vsebnost selena. V tem primeru se žveplo v aminokislinah, kot sta cistein in metionin, nadomesti s selenom. Nastale "selene" aminokisline lahko povzročijo zastrupitev živali in ljudi. Pomanjkanje molibdena v tleh vodi do kopičenja nitratov v rastlinah; v prisotnosti naravnih sekundarnih aminov se začne zaporedje reakcij, ki lahko pri toplokrvnih organizmih sprožijo razvoj raka.

❐ Tako so lahko antropogene kemikalije, sproščene v okolje – zrak, voda, prst – brezbrižne, nezaželene ali strupene.

5.2 Razvrstitev tujerodnih onesnaževal - ksenobiotikov

☞ Tuje snovi, ki pridejo v človeško telo s hrano in so zelo strupene, se imenujejo ksenobiotiki oz onesnaževalci. Tej vključujejo:

1) kovinski onesnaževalci (živo srebro, svinec, kadmij, arzen, kositer, cink, baker itd.);

I. Sanitarni in kemijski kazalniki sanitarnega stanja tal:

Glavni sanitarni in kemični indikator je sanitarna številka, ki posredno označuje proces humifikacije tal in omogoča oceno samočistilne sposobnosti tal pred organskimi onesnaževalci.

Sanitarna številka- količnik deljenja količine talnega beljakovinskega dušika (humusnega dušika) v mg v 100,0 absolutno suhih tal s skupno vsebnostjo organskega dušika v istih enotah. Tla veljajo za čista, če se sanitarno število približa 1.

II. Biogeokemični indikatorji:

Glavno merilo za higiensko oceno onesnaženosti tal s kemikalijami je največja dovoljena koncentracija (MDK) oziroma okvirna dovoljena koncentracija (OPC) kemikalij v tleh (tabela 3).

Faktor kemijske koncentracije ( K s) . K s se določi z razmerjem dejanske vsebnosti analita v tleh ( C i)

v mg/kg tal na MPC (tabela 3) ob upoštevanju regionalnega ozadja (z MPC):

K c = C i / C največ

Indikator skupne onesnaženosti ( Z s), ki je enak vsoti koncentracijskih koeficientov elementov kemičnih onesnaževal in je izražen s formulo: Z c = Σ (K ci + … + K cn) – (n - 1),

Kje n- število določenih sumabilnih snovi;

K si- koncentracijski koeficient i-te komponente onesnaženja.

Ocena stopnje nevarnosti onesnaženja tal s kemikalijami se izvaja glede na sanitarno številko, skupni indikator onesnaženosti (tabela 2).

tabela 2

Ocena stopnje kemične onesnaženosti tal

Tabela 3

Najvišje dovoljene koncentracije eksogenih kemikalij

Ime snovi	MPC, mg/kg	Razred nevarnosti
Kovine
vanadij
Kobalt (mobilna oblika)	5,0
Baker (premična oblika)	3,0
Nikelj	4,0
Merkur	2,1
Svinec
Chromium	6,0
Cink
Anorganske spojine
Nitrati
arzen	2,0
Vodikov sulfid	0,4
fosfor (superfosfat)
Fluoridi (vodotopna oblika)
Aromatski ogljikovodiki
Benzen	0,3
izopropilbenzen	0,5
ksileni	0,3
Stiren	0,1
Toluen	0,3
Gnojila in površinsko aktivne snovi (površinsko aktivne snovi)
Tekoča kompleksna gnojila z dodatki mangana
Dušikovo-kalijeva gnojila
Površinsko aktivna snov	0,2
Benz(a)piren	0,02
DDT	0,05

Ocena kazalnikov sanitarne in epidemiološke varnosti tal

I. Sanitarni in bakteriološki indikatorji

1. Posredni, označujejo intenzivnost biološke obremenitve tal. To so sanitarno indikatorski organizmi skupine Escherichia coli (coli-indeks) in fekalni streptokoki (indeksni enterokoki).

2. Neposredni sanitarni in bakteriološki kazalci epidemične nevarnosti tal - odkrivanje patogenov črevesnih okužb (povzročitelji

črevesne okužbe, patogene enterobakterije, enterovirusi). Koncentracija kolifaga v tleh na ravni 10 CFU/g ali več kaže na okužbo tal z enterovirusi.

Število jajčec geohelminthov (okrogli črvi, whipworms, toxocara, hookworms itd.), Jajčec biohelminthov (opisthorchides, diphyllobothriids itd.), Pa tudi cist črevesnih patogenih protozojev (cryptosporidium, isosporus, lamblia, balantidium, dysenteric ameba).

II. Sanitarni in entomološki indikatorji

Prisotnost sinantropnih muh in njihovih ličink je neposreden pokazatelj onesnaženosti tal in nam omogoča presojo o onesnaženosti tal z določenimi vrstami odpadkov ter nezadovoljivem stanju čiščenja na splošno ali posameznih stopnjah (tabela 4). V naseljenih območjih v javnih in zasebnih gospodinjstvih, živilskih in trgovinskih podjetjih, obratih javne prehrane, živalskih vrtovih, prostorih za gojenje službenih in športnih živali), mesnih in mlečnih obratih itd. Najverjetnejša mesta razmnoževanja muh so kopičenja razpadajoče organske snovi in ​​prst okoli njih na razdalji do 1 m.

Tabela 4

Ocena stopnje epidemične nevarnosti tal

Kategorija onesnaženosti tal	TMC, g	Koliformni indeks	Anaerobni titer, g	Patogen. bakterije	Jajca geohelmintov, ind./kg	Ličinke/lečke muh v zemlji s S20×20 cm
čisto	Manj kot 1000	1 - 10	≥ 0,1
Srednje nevarno	Na desettisoče	10 - 100	0,1-0,001		do 10	do 10/0
Nevarno	Na stotine tisočev	100 - 1000	0,001-0,0001		do 100	do 100/10
Izjemno nevarno	Milijoni	1000 in več	< 0,0001		> 100	> 100 / > 10

Zdrava tla so lahko prepustna, grobozrnata, neonesnažena tla, če je delež gline in peska v njih 1:3, v njih ni povzročiteljev bolezni ali jajčec helmintov, mikroelementi pa so vsebovani v količinah, ki ne povzročajo endemičnih bolezni.

Rezultati raziskav tal se upoštevajo pri pripravi ukrepov za njihovo melioracijo, preprečevanje nalezljivih in nenalezljivih bolezni, načrtov prostorskega načrtovanja in za druge namene (tabela 5).

Kategorije onesnaženosti tal	Priporočila za uporabo tal
čisto	Neomejena uporaba
Sprejemljivo	Uporabljajte brez omejitev, razen predmetov z visokim tveganjem
Srednje nevarno	Uporaba pri gradbenih delih za polnjenje jam in izkopov, pri urejanju okolice z dodajanjem sloja čiste zemlje najmanj 0,2 m.Uporaba za vse pridelke, pod nadzorom kakovosti kmetijskih proizvodov.
Nevarno	Omejena uporaba izkopov in jam za polnjenje, prekrita s plastjo čiste zemlje najmanj 0,5 m, če obstaja epidemiološka nevarnost, uporaba po dezinfekciji (dezinsekciji), kot jo predpisuje državna sanitarna in epidemiološka služba, ki ji sledi laboratorijski nadzor. Uporaba za industrijske rastline. Uporaba za kmetijske kulture je omejena, upoštevajoč pestične rastline
Izjemno nevarno	Odvoz in odlaganje na specializiranih odlagališčih. Če obstaja epidemiološka nevarnost - uporabite po dezinfekciji (dezinsekcije), kot je predpisala državna sanitarna in epidemiološka služba z naknadnim laboratorijskim nadzorom.Uporabite za industrijske rastline ali izključite iz kmetijske uporabe. Zaščitni gozdni pasovi

1. Na podlagi podatkov situacijske naloge ocenite:

1) fizikalne lastnosti tal in njihova sposobnost samočiščenja;

2) stopnjo onesnaženosti tal s kemikalijami;

3) sanitarno stanje tal.

2. Podajte mnenje o stopnji onesnaženosti in nevarnosti tal na tem območju, navedite priporočila o možni uporabi te zemlje.

Situacijske naloge za oceno stopnje onesnaženosti tal in nevarnosti

Možnost indikatorja	1	2	3	4	5
Mehanska sestava
Tuje nečistoče, %
Peščeni delci >0,01 mm, %
Glineni delci<0,01мм,%
Kemična sestava
Svinec, mg/kg			0,03		0,09
Baker, mg/kg	0,11		0,45		0,17
Fluoridi, mg/kg			0,8	3,2	0,1
Ksileni, mg/kg	-	-	4,6	-	0,6
Nitrati, mg/kg			-	-
Površinsko aktivna snov, mg/kg	0,12	0,4	-	0,28	-
DDT, mg/kg	0,5	-	-	-	0,3
Benz(a)piren, mg/kg	-	0,14	0,7	0,02	0,08
Skupno število bakterij v 1 g.	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
Anaerobni titer, g	0,1	1,0	0,001	0,0005	0,3
Število jajčec helmintov	-	-			-
	-	-			-
Možnost indikatorja	6	7	8	9	10
Mehanska sestava
Tuje nečistoče, %	0,5			0,9
Peščeni delci >0,01 mm, %
Delci gline >0,01 mm, %	12,5			17,1
Kemična sestava
Skupna vsebnost organskega dušika v 100,0 g zemlje, mg
Vsebnost humusnega dušika na 100,0 g			8,5
Svinec, mg/kg	2,6				24,5
Baker, mg/kg	0,9	0,6	0,02	2,1	3,6
Fluoridi, mg/kg	0,25		5,4		0,2
Ksileni, mg/kg	-	2,8		-	0,05
Nitrati, mg/kg
Površinsko aktivna snov, mg/kg	0,1	-	0,06	0,12	0,01
DDT, mg/kg		-	-	3,8	0,7
Benz(a)piren, mg/kg	-	0,15	0,1	0,002	0,4
Indikatorji sanitarne in epidemiološke varnosti tal
Skupno število bakterij v 1 g.	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
Anaerobni titer, g	0,008	0,02	0,5	0,016	0,08
Število jajčec helmintov			-	-
Število ličink mušic in mladičev na 25 m²			-	-

Pri ocenjevanju ekološkega stanja tal je zelo pomembno ocenjevanje vsebnosti tako naravnih elementov in spojin kot ksenobiotičnih spojin. Ocena onesnaženosti tal se izvede s primerjavo (kontrastjo) vsebnosti onesnaževal in snovi v proučevanih tleh z njihovo vsebnostjo ozadja na eni strani in na drugi strani z njihovo največjo dovoljeno vsebnostjo (MDK).

Najvišja dovoljena koncentracija snovi v tleh je koncentracija, ki med dolgotrajno izpostavljenostjo zemlji in rastlinam ne povzroča patoloških sprememb (anomalij) med biološkimi procesi, ne povzroča kopičenja toksičnih elementov v rastlinah in ne predstavlja nevarnost za zdravje in življenje ljudi. Vrednosti MPC so določene eksperimentalno, običajno na peščenih tleh, na podlagi več indikatorjev škodljivosti, predvsem za oblike v razsutem stanju, kar ne omogoča sklepanja o moči pretoka in razpoložljivosti onesnaževal za rastline. Zaradi tega je uporaba takih standardov sporna tako z okoljskega kot ekonomskega vidika. Poleg tega je zdaj skoraj splošno priznano, da ocenjevanje ekosistemov po posameznih komponentah ne daje zadovoljivih rezultatov. Potrebni so celoviti standardi ekosistema, ki bi lahko označili stanje zadevnega ekosistema kot celote.

Ker je higienska nevarnost določene koncentracije onesnaževal odvisna od stanja tal, se ustvarjanje enotnih standardov MPC srečuje z velikimi težavami. Ni naključje, da so trenutno MPC določene le za nekaj več kot sto snovi, s katerimi se nadzoruje kakovost tal.

Načela za uravnavanje kemikalij v tleh se prav tako razlikujejo od tistih za vodna telesa, atmosferski zrak in živila. To je predvsem posledica dejstva, da MPC standard za prst temelji na njenem posrednem vplivu na človeško telo s hrano.

Neposredni vnos škodljivih snovi iz tal v človeško telo je omejen in najpogosteje poteka preko drugih medijev, ki mejijo na tla. Vnos onesnaževal v človeško telo torej poteka po sledečih poteh: prst-rastlina-človek, prst-rastlina-žival-človek, prst-voda-človek, prst-atmosferski zrak-človek.

Zato je vprašanje ocenjevanja onesnaženosti tal na podlagi MPC zelo težko. Trenutno je v mnogih urbaniziranih regijah Rusije, zlasti v Moskvi, stanje tal in tal, ocenjeno po sprejetih sanitarnih in higienskih metodah (MPC), blizu kritičnega, ko vsebnost številnih onesnaževal presega te MAC od nekaj do več desetkrat. Poleg tega je to stanje zapleteno zaradi prostorske heterogenosti vsebnosti onesnaževal in diskretnosti virov onesnaženja.

Seznam kazalnikov kemičnega onesnaženja tal in tal je določen na podlagi prioritete sestavin kemičnega onesnaženja v skladu z zahtevami GOST 17.4.2.01-81 „Varstvo narave. Tla. Nomenklatura kazalnikov sanitarnega stanja”, SanPiN št. 2.1.7.1287-03 “Sanitarne in epidemiološke zahteve za kakovost tal”, GOST 17.4.1.02-83 “Ohranjanje narave. Tla. Klasifikacija kemikalij za nadzor onesnaževanja.«

Razredi nevarnosti kemičnih elementov in snovi v tleh in prsti

Trenutno v skladu s SanPiN 2.1.7.1287-03 "Sanitarne in epidemiološke zahteve za kakovost tal" kemijska študija tal in tal med inženirskimi in okoljskimi raziskavami vključuje standardni in razširjeni seznam indikatorjev.
Standardni seznam kemijskih študij tal in tal vključuje opredelitev:

• vsebnost težkih kovin 1. in 2. razreda nevarnosti: svinec (Pb), kadmij (Cd), cink (Zn), živo srebro (Hg), baker (Cu), nikelj (Ni) in arzen (As);
• vsebnost 3,4-benz(a)pirena in naftnih derivatov.

Razširjen seznam študij se izvaja ob prisotnosti določenih specifičnih virov onesnaženja tal in tal z določitvijo popolnejšega obsega kemikalij, ki onesnažujejo okolje. Izbira indikatorjev kemičnega onesnaženja je odvisna od pričakovane sestave onesnaževal ob upoštevanju narave vira onesnaženja tal in tal.
Glavno merilo za ocenjevanje stopnje onesnaženosti tal in tal s kemikalijami je največja dovoljena koncentracija (MAC) ali približna dovoljena koncentracija (APC) kemičnih elementov (snovi) v tleh in tleh (GN 2.17.2041-06 "Najvišja dovoljena koncentracija" koncentracije (MAC) kemičnih snovi v tleh« in GN 2.1.7.2511-09 »Okvirno dovoljene koncentracije (APC) kemikalij v tleh«).

Za ekološko in geokemijsko oceno stanja tal in tal se uporabljajo naslednji kazalniki:

• koncentracijski koeficient glede na največjo dovoljeno koncentracijo (MAC), ki označuje presežek vsebnosti elementa v tleh in tleh nad njegovo največjo dovoljeno koncentracijo (najvišjo koncentracijo). Koncentracijski koeficient glede na TPC (MPC) je enak razmerju med vsebnostjo elementa v preučevanem predmetu in njegovim TPC (MPC):
  K ODK (najvišja dovoljena koncentracija) = C i / ODK (najvišja dovoljena koncentracija),
• koeficient koncentracije (Ksi) glede na ozadje, ki označuje intenzivnost tehnogene anomalije. Koeficient koncentracije je enak razmerju med vsebnostjo elementa v proučevanem predmetu in vsebnostjo ozadja
  К сi = С i / С f, kjer
  C i je dejanska vsebnost i-tega kemičnega elementa v tleh in tleh, mg / kg;
  C phi je vsebnost ozadja i-tega kemičnega elementa v tleh in tleh, mg/kg.

Vsebnost ozadja bruto oblik težkih kovin in arzena v tleh (mg/kg)

Tla	Zn	Cd	Pb	Hg	Cu	Co	Ni	Kot
Sod-podzolska peščena in peščena ilovica	28	0,05	6	0,05	8	3	6	1,5
Drzno-podzolnata ilovnata in glinasta	45	0,12	15	0,10	15	10	20	2,2
Sivi gozd	60	0,20	16	0,15	18	12	35	2,6
Černozemi	68	0,24	20	0,20	25	25	45	5,6
kostanj	54	0,16	16	0,15	20	12	35	5,2
Serozemi	58	0,25	18	0,12	18	12	40	4,5

• indikator skupnega onesnaženja (Z c), ki označuje učinek izpostavljenosti skupini elementov. Indikator skupne onesnaženosti je enak vsoti koncentracijskih koeficientov kemičnih elementov
  Z c = K ci + ... + K cn - (n - 1) , kjer je
  n je število upoštevanih kemičnih elementov;
  K ci je koeficient koncentracije i-te komponente onesnaženja, ki presega enoto.

Ocena nevarnosti kemičnega onesnaženja tal in tal s težkimi kovinami in arzenom se izvaja po kazalniku skupnega onesnaženja (Zc) (tabela 4.10). Za izračun Zc je treba uporabiti vsaj sedem kemijskih elementov - Pb, As, Cd, Zn, Hg, Cu, Ni.

Ocenjevalna lestvica stopenj kemične onesnaženosti tal in tal s težkimi kovinami in arzenom na podlagi indikatorja skupne onesnaženosti (Zс)

Ocena nevarnosti kemičnega onesnaženja tal in prsti s snovmi organskega izvora se izvaja na podlagi njihove največje dovoljene koncentracije (oz. dovoljene ravni) in razreda nevarnosti. Za organske spojine je njihova vsebnost ozadja v tleh in tleh enaka 0,1 MPC

Ocenjevalna lestvica stopenj kemične onesnaženosti tal in tal s snovmi organskega izvora

Vsebina	Kategorija tal in onesnaženost tal
Razred nevarnosti snovi	1 razred	2. razred	3. razred
> 5 MPC	Izjemno nevarno	Izjemno nevarno	Nevarno
Od 2 do 5 MPC	Nevarno	Nevarno	Srednje nevarno
Od 1 do 2 MPC	Sprejemljivo	Sprejemljivo	Sprejemljivo

V primeru večkomponentnega onesnaženja je dovoljena ocena stopnje kemične kontaminacije tal in tal na podlagi najbolj strupene snovi z največjo vsebnostjo v tleh in tleh. V tabeli je prikazan primer določitve kategorije onesnaženosti ob upoštevanju vseh indikatorjev onesnaženosti.

Tla in tla, za katere je značilna izjemno nevarna kategorija onesnaženosti, v skladu z zahtevami SanPiN 2.1.7.1287-03, so predmet odstranitve in odlaganja na specializiranih odlagališčih.

Razvrstitev odpadkov v razred nevarnosti za naravno okolje se izvede na podlagi kazalnika K, ki označuje stopnjo nevarnosti odpadkov pri vplivih na naravno okolje in se določi računsko, v skladu z Merili za razvrščanje. nevarni odpadki kot razred nevarnosti za naravno okolje, odobren z odredbo Ministrstva za naravne vire Rusije z dne 15. junija 2001 št. 511, po naslednji formuli:

K=K 1 + K 2 +……+ K n,

kjer je: K – kazalec stopnje nevarnosti odpadkov za okolje;
K 1, K 2, K n – kazalniki stopnje nevarnosti posameznih sestavin odpadka, izračunani po enačbi: K i = C i / Wi
C i je dejanska vsebnost kemične komponente onesnaževala v tleh (tla), mg/kg;
W i – koeficient stopnje nevarnosti i-te komponente nevarnih odpadkov, mg/kg;
n je število določenih kemičnih sestavin, ki onesnažujejo okolje.
Odločitev o razvrstitvi prsti v razred nevarnosti odpadkov se določi z vrednostjo indeksa nevarnosti po tabeli 4.12.