Нормирование содержания тяжелых металлов в почвах
Обновлено: 20.09.2024
1. Подготовлены коллективом авторов в составе: Н.В. Русаков, И.А. Крятов, Н.И. Тонкопий, Ж.Ж. Гумарова, Н.В. Пиртахия (ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН); А.П. Веселое (Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека).
2. Рекомендованы к утверждению Бюро Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол № 2 от 16 июня 2005 г.).
3. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онишенко 19 января 2006 г.
4. Введены в действие постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 23 января 2006 г. № 1 с 1 апреля 2006 г.
5. Введены взамен гигиенических нормативов «Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно-допустимых количеств (ОДК) химических веществ в почве» № 6229-91 и ГН 2.1.7.020-94 (дополнение 1 к № 6229-91).
Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве
I. Общие положения и область применения
II. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве
Примечания к разделу II
III. Список источников литературы по методам определения химических веществ в почве
Приложение 1 (справочное) Указатель основных синонимов и их порядковые номера в таблице
Приложение 2 (справочное) Указатель формул веществ и их порядковые номера в таблице
Приложение 3 (справочное) Указатель номеров CAS веществ и их порядковые номера в таблице
Федеральный закон Российской Федерации
«О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения»
№ 52-ФЗ от 30 марта 1999 г.
«Государственные санитарно-эпидемиологические правила и нормативы (далее - санитарные правила) - нормативные правовые акты, устанавливающие санитарно-эпидемиологические требования (в том числе критерии безопасности и (или) безвредности факторов среды обитания для человека, гигиенические и иные нормативы), несоблюдение которых создает угрозу жизни или здоровью человека, а также угрозу возникновения и распространения заболеваний» (статья 1).
«Соблюдение санитарных правил является обязательным для граждан, индивидуальных предпринимателей и юридических лиц» (статья 39, п. 3).
ГЛАВНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ САНИТАРНЫЙ ВРАЧ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
23.01.06 Москва №1
О введении в действие
гигиенических нормативов
ГН 2.1.7.2041-06
На основании Федерального закона от 30.03.1999 № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, № 14, ст. 1650; 2003, № 2, ст. 167; № 27, ст. 2700; 2004, № 35, ст. 3607) и Положения о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 24.07.2000 № 554 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2000, № 31, ст. 3295) с изменениями, которые внесены постановлением Правительства Российской Федерации от 15.09.2005 № 569 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2005, № 39, ст. 3953)
ПОСТАНОВЛЯЮ:
1. Ввести в действие с 1 апреля 2006 года гигиенические нормативы ГН 2.1.7.2041-06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве», утвержденные Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 19 января 2006 года.
Руководитель Федеральной службы
по надзору в сфере защиты прав
потребителей и благополучия человека,
Главный государственный санитарный
врач Российской Федерации
19 января 2006 г.
Дата введения: 1 апреля 2006 г.
2.1.7. ПОЧВА, ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ, ОТХОДЫ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ, САНИТАРНАЯ ОХРАНА ПОЧВЫ
Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве
Гигиенические нормативы
ГН 2.1.7.2041-06
I. Общие положения и область применения
1.1. Гигиенические нормативы "Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве" (далее - нормативы) разработаны в соответствии с Федеральным законом от 30.03.1999 N 52-ФЗ "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" (Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, N 14, ст. 1650; 2003, N 2, ст. 167; N 27, ст. 2700; 2004, N 35) и Положением о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 24.07.2000 N 554 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2000, N 31, ст. 3295) с изменениями, которые внесены постановлением Правительства Российской Федерации от 15.09.2005 N 569 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2005, N 39, ст. 3953)
1.2. Настоящие нормативы действуют на всей территории Российской Федерации и устанавливают предельные допустимые концентрации химических веществ в почве разного характера землепользования.
1.3. Нормативы распространяются на почвы населенных пунктов, сельскохозяйственных угодий, зон санитарной охраны источников водоснабжения, территории курортных зон и отдельных учреждений.
1.4. Настоящие нормативы разработаны на основе комплексных экспериментальных исследований опасности опосредованного воздействия вещества - загрязнителя почвы на здоровье человека, а также с учетом его токсичности, эпидемиологических исследований и международного опыта нормирования.
1.5. Соблюдение гигиенических нормативов является обязательным для граждан, индивидуальных предпринимателей и юридических лиц.
Нормирование содержания тяжелых металлов в почвах
в почве и растениях является чрезвычайно сложным из-за невозможности полного учета всех факторов природной среды. Так, изменение только агрохимических свойств почвы (реакции среды, содержания гумуса, степени насыщенности основаниями, гранулометрического состава) может в несколько раз уменьшить или увеличить содержание тяжелых металлов в растениях. Имеются противоречивые данные даже о фоновом содержании некоторых металлов. Приводимые исследователями результаты различаются иногда в 5-10 раз.
экологического нормирования тяжелых металлов. В некоторых случаях за предельно допустимую концентрацию принято самое высокое содержание металлов, наблюдаемое в обычных антропогенных почвах, в других- содержание, являющееся предельным по фитотоксичности. В большинстве случаев для тяжелых металлов предложены ПДК, превосходящие верхнюю норму в несколько раз.
тяжелыми металлами используется коэффициент концентрации, равный отношению концентрации элемента в загрязненной почве к его фоновой концентрации. При загрязнении несколькими тяжелыми металлами степень загрязнения оценивается по величине суммарного показателя концентрации (Zc). Предложенная ИМГРЭ шкала загрязнения почвы тяжелыми металлами преведена в таблице 1.
Таблица 1. Схема оценки почв сельскохозяйственного использования по степени загрязнения химическими веществами (Госкомгидромет СССР, № 02-10 51-233 от 10.12.90)
В таблице 2 приведены официально утвержденные ПДК и допустимые уровни их содержания по показателям вредности. В соответствие с принятой медиками-гигиенистами схеме нормирование тяжелых металлов в почвах подразделяется на транслокационное (переход элемента в растения), миграционное водное (переход в воду), и общесанитарное (влияние на самоочищающую способность почв и почвенный микробиоценоз).
Таблица 2. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почвах и допустимые уровни их содержания по показателям вредности (по состоянию на 01.01.1991. Госкомприрода СССР, № 02-2333 от 10.12.90).
*- валовое содержание- ориентировочное.
**- противоречие; для мышьяка среднее фоновое содержание 6 мг/кг, фоновое содержание свинца обычно тоже превышает нормы ПДК.
Разработанные в 1995 г. ОДК для валового содержания 6 тяжелых металлов и мышьяка позволяют получить более полную характеристику о загрязнении почвы тяжелыми металлами, так как учитывают уровень реакции среды и гранулометрический состав почвы.
Таблица 3. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах с различными физико-химическими свойствами (валовое содержание, мг/кг) (дополнение №1 к перечню ПДК и ОДК №6229-91).
Из материалов следует, что в основном предьявлены требования к валовым формам тяжелых металлов. Среди подвижных только медь, никель, цинк, хром и кобальт. Поэтому в настоящее время разработанные нормативы уже не удовлетворяют всем требованиям.
является фактором емкости, отражающим в первую очередь потенциальную опасность загрязнения растительной продукции, инфильтрационных и поверхностных вод. Характеризует общую загрязненность почвы, но не отражает степени доступности элементов для растения. Для характеристики состояния почвенного питания растений используются только их подвижные формы.
Их определяют используя различные экстрагенты. Общее количество подвижной формы металла- применяя кислотную вытяжку (например 1н HCL). В ацетатно-аммонийный буфер переходит наиболее мобильная часть подвижных запасов тяжелых металлов в почве. Концентрация металлов в водной вытяжке показывает степень подвижности элементов в почве, являясь самой опасной и "агрессивной" фракцией.
Предложено несколько ориентировочных нормативных шкал. Ниже находится пример одной из шкал предельно допустимых подвижных форм тяжелых металлов.
Таблица 4. Предельно допустимое содержание подвижной формы тяжелых металлов в почве, мг/кг экстрагент 1н. HCl (Х. Чулджиян и др., 1988).
СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К НОРМИРОВАНИЮ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»
Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Васин Денис Викторович
В статье рассматриваются вопросы нормирования содержания тяжёлых металлов в почве. Приводятся показатели предельно - допустимых концентраций (ПДК), описывается предельное допустимое содержание подвижной формы тяжелых металлов , а также дается классификация биохимически активных элементов в кислых и сильно кислых почвах .The article deals with the issues of normalization of the content of heavy metals in the soil. The indicators of the maximum permissible concentration (MPC) are given, the maximum permissible content of the mobile form of heavy metals is described, and the classification of biochemically active elements in acidic and strongly acidic soils is given
Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Васин Денис Викторович
Содержание тяжелых металлов в поверхностных горизонтах почв функциональных зон Курской городской агломерации
Содержание тяжёлых металлов и мышьяка в почве селитебной зоны зато Циолковский на начальном этапе эксплуатации космодрома «Восточный»
Текст научной работы на тему «СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К НОРМИРОВАНИЮ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕ»
СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К НОРМИРОВАНИЮ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В
Васин Денис Викторович
кандидат географических наук, доцент МГОУ (Московский государственный областной университет)
Аннотация. В статье рассматриваются вопросы нормирования содержания тяжёлых металлов в почве. Приводятся показатели предельно - допустимых концентраций (ПДК), описывается предельное допустимое содержание подвижной формы тяжелых металлов, а также дается классификация биохимически активных элементов в кислых и сильно кислых почвах.
Abstract. The article deals with the issues of normalization of the content of heavy metals in the soil. The indicators of the maximum permissible concentration (MPC) are given, the maximum permissible content of the mobile form of heavy metals is described, and the classification of biochemically active elements in acidic and strongly acidic soils is given
Ключевые слова: нормирование, тяжелые металлы, кислые почвы, предельно - допустимые концентрации (ПДК), биохимически активные элементы, фоновые значения
Keywords: rationing, heavy metals, acidic soils, maximum permissible concentrations (MPC), biochemically active elements, background values
Определению «тяжелые металлы» соответствует достаточно большое количество элементов, однако соединения этих элементов далеко не равнозначны как загрязняющие вещества [1].
В процессе хозяйственной деятельности в почву поступает огромное количество веществ, геохимическая активность которых изменяется в зависимости от местных условий [2].
Нормирование содержания тяжелых металлов в почве является в настоящее время довольно сложной проблемой, так как невозможно полностью учесть все факторы изменяющейся природной среды. Изменение одних факторов неизменно приводит к изменению других. Например, при меняющихся агрохимических свойствах почвы (реакция среды, содержание гумуса, степень насыщенности основаниями, гранулометрический состав) увеличивается или уменьшается в несколько раз содержание тяжелых металлов в растениях. Нормирование тяжелых металлов в почвах необходимо для установления их фоновых значений и установление их предельно - допустимых концентраций (ПДК). Под ПДК тяжелых металлов следует понимать такую их концентрацию, которая при длительном действии на почву не вызывает каких-либо патологических изменений или аномалий в ходе биологических процессов, а также не приводит к накоплению токсических элементов в растениях и, следовательно, не может нарушить биологический оптимум для животных и человек[3]. В некоторых случаях за предельно - допустимую концентрацию принято самое высокое содержание металлов, наблюдаемое в обычных антропогенных почвах, в других - содержание, являющееся предельным по фитотоксичности. В большинстве случаев для тяжелых металлов предложены ПДК, превосходящие верхнюю норму в несколько раз (табл. 1). Существует несоответствие в ряде случаев между ПДК и фоновыми значениями, так как иногда фоновое содержание тяжелых металлов в почвах относительно незагрязненных территорий превышает величины ПДК.
В последнее время осуществляются попытки создать ПДК для всех почвенных типов различных климатических зон [4]. Для почв различных территорий необходимо рассчитать предельную величину нагрузок, обеспечивающее нормальное функционирование экосистем. Часто нормирование осуществляется для агрономических, санитарно -гигиенических и почвенно - экологических целей [5]
Предельно - допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почвах и допустимые уровни
их содержания по показателям вредности, мг/кг
Наименова- ние веществ ПДК, мг/кг почвы, с учетом фона Показатели вредности
Нормирование содержания тяжёлых металлов в почве Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»
Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Левшаков Леонид Васильевич
Рассмотрены особенности нормирования содержания тяжёлых металлов (ТМ) в почвах и почвообразующих породах и установление ПДК для разных типов почв. Представлены данные об особенностях локального содержания ТМ для почв Курской области. Предложен эффективный способ прогнозирования естественного валового содержания ТМ в пахотном слое почвы
Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — Левшаков Леонид Васильевич
Оценка экологического состояния и прогноз воздействия кольцевой автодороги вокруг Санкт-Петербурга на почвы и почвенный покров
Содержание и формы соединений свинца в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья в условиях агрогенеза
Текст научной работы на тему «Нормирование содержания тяжёлых металлов в почве»
НОРМИРОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕ
Аннотация. Рассмотрены особенности нормирования содержания тяжёлых металлов (ТМ) в почвах и почвообразующих породах и установление ПДК для разных типов почв. Представлены данные об особенностях локального содержания ТМ для почв Курской области. Предложен эффективный способ прогнозирования естественного валового содержания ТМ в пахотном слое почвы.
Ключевые слова: нормирование, тяжёлые металлы, предельно-допустимая концентрация, почвообразующая порода, коэффициент аккумуляции-рассеяния, локальное загрязнение.
Нормирование содержания валовых форм тяжелых металлов (ТМ) в почве, как справедливо указывают В.А. Черников и др. (2000), достаточно сложная задача, так как в настоящее время еще отсутствует единая методология нормирования, а также имеются определённые трудности в получении объективной информации
о состоянии экосистем.
Целью нормирования является установление критических значений поступления или наличия того или иного загрязнителя, разграничивающих состояние объекта или объектов на нормальное и ненормальное, благополучное и неблагополучное (В.А.Большаков и др,1991).
Различают несколько видов нормирования: санитарно-гигиеническое, экологическое и социальноэкономическое. В основе санитарно-гигиенического
вида нормирования представлены предельнодопустимые концентрации (ПДК) веществ и предельнодопустимый уровень воздействия (ПДУ). ПДК это такое количество вредных веществ в среде, которое практически не влияет на здоровье человека и благополучие его потомства.
Химические элементы, имеющие атомную массу более 50 единиц, относятся к тяжелым металлам (ТМ). К настоящему времени разработано значительное количество нормативов ПДК валовых форм ТМ в почве. Однако почва является сложной гетерогенной системой, и поэтому разработка единых ПДК становится практически невозможной.
По степени опасности влияния на живые организмы ТМ делят на 3 класса:
1 класс - особо токсичные - Аз, Сё, Ид, РЬ, Бе, 2п, Т1;
2 класс - токсичные - Со, N1, Мо, Си, БЬ, Сг;
3 класс - слаботоксичные - Ва, V, Ш, Мп, Бг.
Большинство химических элементов входят в состав минералов и являются минералообразующими. Процессы превращения минералов в почве самые разнообразные: выветривание, окисление, гидратация, растворение и др. В дальнейшем образуются вторичные минералы главным образом глинистые, которые определяют, минеральную часть почв.
Механизмы процессов трансформации ТМ в почвах весьма сложны и разнообразны. Однако в почвах формируется система термодинамически устойчивых в данных условиях соединений, которая в наибольшей
мере соответствует природному сбалансированному круговороту веществ. Устойчивость системы соединений химических элементов приобретена в процессе длительной эволюции почв путем последовательной смены этапов мобилизации, перемещения, аккумуляции, разрушения неустойчивых в данных условиях соединений и накопления наиболее стабильных из них.
По результатам многочисленных исследований, был представлен перечень предельно-допустимых концентраций ряда металлов в почвах с указанием лимитирующего показателя вредности, утвержденный Государственным комитетом санитарно-эпидемиоло-гического надзора РФ 19 ноября 1991 г. (№ 6229-91) (таблица 1).
В 1995 году по указанию Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, А. В. Кузнецовым, А. Н. Поляковым и др. разработаны «Методические указания по обследованию почв сельскохозяйственных угодий и продукции растениеводства на содержание тяжелых металлов», где были показаны интервалы колебаний этих величин для суглинистых и глинистых почв (таблица 2).
Таблица 1 - Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических элементов в почвах и допустимые уровни их содержания по показателям вредности (по состоянию на 01.01.1991. Госкомприрода СССР, № 02-
*- валовое содержание - ориентировочное.
**- противоречие; для мышьяка среднее фоновое содержание 6 мг/кг, фоновое содержание свинца обычно тоже превышает нормы ПДК.
Для того чтобы почве дать ту или иную экологотоксикологическую оценку необходимо иметь три параметра: гранулометрический состав почв, кислотность среды и валовое содержание тяжелого металла.
В дальнейшем рядом исследователей
Т.А.Девятовой, Ю.И.Дудкиным и др. (1996) было предложено, что при нормировании тяжелых металлов необходимо учитывать целый ряд других свойств почв, в частности буферную способность почв, выражая её через ёмкость катионного обмена.
В 1997 году В.Б.Ильин предложил буферную способность почв оценивать в баллах и исходя из этого по фоновому значению оценивать степень загрязнения почв.
1. При средней буферности (от 21 до 30 баллов) для легкосуглинистых почв предельно-допустимый
уровень накопления ТМ будет диапозон от 7 до 10 фоновых значений.
2. При повышенной буферности (от31 до 40 баллов) для суглинистых и глинистых почв богатых гумусом предельно-допустимый уровень накопления ТМ следует считать диапозон от 10 до 13 фоновых значений.
Исследования, проведенные в Тимском районе Курской области на черноземных почвах тяжелосуглинистого гранулометрического состава, показали, что среднее фоновое значение составило для свинца - 10, цинка -36, никеля - 22, меди - 14, кадмия - 0,06 мг/кг почвы. Предельно-допустимые концентрации при буферной способности равной 32 баллам должны составлять для свинца 100, цинка 360, никеля 220, меди 140, кадмия 0,6 мг/кг почвы.. Как видно из показателей только по свинцу и кадмию данные получены в пределах ПДК, по другим ТМ никелю, меди и цинку они выше показателей ПДК (таблица 2).
Исследования на данном этапе уже убедительно показали, что из-за множества почвенно-экологических факторов, влияющих на поведение ТМ, единых ПДК для различных регионов быть не может, поэтому существующие нормативы не отражают в достаточной степени экологического состояния почвы.
Наши исследования, проведенные на площади более 250 тыс. га на серых лесных и черноземных почвах Курской области показали, что содержание ТМ в почве отличаются не только на региональном, но и на локальном уровне. Встречаются отдельные микрозоны, где количество элемента выходит за пределы среднего содержания в регионе. Поэтому необходима методика установления нормированных содержаний ТМ для различных почв с учётом их физико-химических свойств.
Авторы В.Д. Муха, А. Ф. Сулима, Т. В. Карпинец, Левшаков Л.В. (патент на изобретение № 2084891 «Способ определения загрязнения почвы химическим элементом», 1997) предложили новый способ оценки загрязнения почв тяжелыми металлами. Он включает определение фонового, валового содержания тяжелых металлов индивидуально для каждого контролируемого участка на основе их содержания в почвообразующей породе и нормативных значений коэффициентов аккумуляции-рассеяния.
Основной причиной значительных локальных изменений в валовом содержании тяжелых металлов, кроме возможного антропогенного загрязнения, является изменение их содержания в почвообразующей породе. Именно она определяет минералогический состав почвы и количественный состав тяжелых металлов в том числе. Для того чтобы избежать ошибок в оценке загрязнения, целесообразно оценивать фоновое содержание тяжелого металла индивидуально для почвы каждого контролируемого участка. При этом возникает необходимость в количественном разделении воздействия естественных и антропогенных факторов на почву и прежде всего ее пахотный слой, так как загрязнение тяжелыми металлами затрагивает в основном именно его.
Наименование элемента ПДК, мг/кг с учетом фона Показатели вредности
транслока- ционный водный общесани- тарный
Сурьма 4,5 4,5 4,5 50
Марганец 1500,0 3500,0 1500,0 1500,0
Ванадий 150,0 170,0 350,0 150,0
Свинец ** 30,0 35,0 260,0 30,0
Мышьяк ** 2,0 2,0 15,0 10,0
Ртуть 2,1 2,1 33,3 5,0
Сви- нец+ртуть 20+1 20+1 30+2 30+2
Таблица 2 - _ Предельно - допустимые концентрации (ПДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах
Группы почв ПДК с учетом фона для элементов
N1 Си 2п Аз да РЬ
Близкие к нейтральным (суглинистые и глинистые) рН > 5,5 80 40-80 132 66- 132 220 110- 220 10 5-10 2,0 1,0- 2,0 130 65- 130
Другим природным фактором, определяющим содержание тяжелых металлов в пахотном горизонте, имеющим, однако, меньшее значение и играющим подчиненную роль по отношению к почвообразующей породе, является само почвообразование. Оно приводит к перераспределению металлов по почвенному профилю, их биогенной аккумуляции в гумусовых горизонтах или, наоборот, рассеянию за счет элювиальноиллювиальных процессах в почвах, затрагивающих мелкодисперсную фракцию, обогащенную тяжелыми металлами. В качестве количественной характеристики почвообразования с точки зрения перераспределения тяжелых металлов по почвенному профилю можно использовать их коэффициенты аккумуляции-рассеяния относительно почвообразующей породы.
Прогноз естественного валового содержания тяжелых металлов в пахотном горизонте (СПГ) в этом случае осуществляется по формуле:
СПГ = КАР х СПП, где КАР - коэффициент аккумуляции-рассеяния для конкретного тяжелого металла; СПП - содержание этого тяжелого металла в почвообразующей породе, мг/кг.
Т аким образом, для большинства тяжелых металлов (Си, Zn, Со, РЬ), благодаря отсутствию значительных колебаний в их содержании по профилю и наличию корреляционных связей (95-99 %) с коэффициентом аккумуляции-рассеяния, возможно нормирование содержания ТМ в пахотном горизонте почвы каждого контролируемого участка.
В заключение следует отметить, что в настоящее время территории земель, подверженных антропогенному воздействию стремительно увеличиваются и поэтому решение проблемы нормирования ТМ требует значительных усилий исследователей, работающих в данной области науки.
Список использованных источников
1 Агроэкология / В.А.Черников, Р.М. Алексахин,
A.В.Г олубев и др. - М.: Колос, 2000. - 536 с.
2 Большаков, В.А. Нормирование загрязняющих веществ в почве / В.А. Большаков, Т.И.Борисочнина, Н.М. Краснова //Химизация сельского хозяйства.- 1991.- № 9.-С. 10-14.
3 Ильин, В.Б. Буферные свойства почвы и допустимый уровень ее загрязнения тяжелыми металлами / В.Б. Ильин // Агрохимия.- 1997.- № 11.- С. 73-92.
4 Муха В. Д., Сулима А. Ф., Карпинец Т. В. Левшаков Л.
B. Способ определения загрязнения почвы химическим элементом. Патент на изобретение №2084891 от 20 июля 1997 года.
5 Экологическое нормирование содержания тяжелых металлов в черноземах / Т.А.Девятова, Ю.И.Дудкин, Н.В. Стороженко, О.А. Филимонова // Тез. Междунар. симп. «Тяжелые металлы в окружающей среде».- Пущино, 1996.- С.109 - 110.
Информация об авторе
Левшаков Леонид Васильевич, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент декан агротехнологического факультета ФГОУ ВПО «Курская ГСХА», E-mail: leo-
Экологическое нормирование содержания тяжелых металлов в почвах Архангельской промышленной агломерации Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»
Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Попова Людмила Фёдоровна
В статье представлена система экологического нормирования валового содержания тяжелых металлов I-III классов опасности и содержания их подвижных форм в городских почвах различного гранулометрического состава, которая может быть применима к оценке качества почв Архангельской промышленной агломерации.
Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — Попова Людмила Фёдоровна
Фоновое содержание свинца, цинка, меди и никеля в серых лесных и болотно-торфянисто-глеевых почвах Пензенской области
Environmental Standardization of Heavy Metals Content in the Soils of the Arkhangelsk Industrial Agglomeration
The article presents a system of environmental standardization of heavy metals content in urban soils which can be applied to the assessment of soil quality in the Arkhangelsk industrial agglomeration.
Текст научной работы на тему «Экологическое нормирование содержания тяжелых металлов в почвах Архангельской промышленной агломерации»
ПОПОВА Людмила Фёдоровна, кандидат химических наук, доцент кафедры химии института естественных наук и биомедицины Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова, профессор Российской академии естествознания. Автор более 130 научных публикаций, в т. ч. двух монографий и двух учебно-методических пособий
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ
АРХАНГЕЛЬСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ АГЛОМЕРАЦИИ
В статье представлена система экологического нормирования валового содержания тяжелых металлов 1-Ш классов опасности и содержания их подвижных форм в городских почвах различного гранулометрического состава, которая может быть применима к оценке качества почв Архангельской промышленной агломерации.
Ключевые слова: тяжелые металлы, городские почвы, критерии оценки качества почв.
Почва благодаря своим биогеохимическим свойствам и огромной площади активной поверхности тонкодисперсной части, превращается в «депо» токсичных соединений и одновременно становится одним из важнейших биогеохимических барьеров для большинства соединений (тяжелые металлы, минеральные удобрения, пестициды, нефтепродукты и т. д.) на пути их миграции из атмосферы города в грунтовые воды и речную сеть.
Допустимое качество почв определяется следующими критериями: безопасность почв для компонентов природной среды, санитарногигиеническая безопасность почв для здоровья и жизни человека, пригодность почв как при© Попова Л.Ф., 2012
родного ресурса для хозяйственного использования в условиях города [1]. Большинство ученых, работающих в области оценки воздействия на природную среду антропогенных факторов, сходятся во мнении, что зависимость «состояние - воздействие» носит нелинейный характер и описывается так называемой «теорией катастроф». Катастрофами принято считать скачкообразные изменения, возникающие в виде внезапного ответа системы на плавное изменение внешних условий [2]. Во всех рассматриваемых случаях общей закономерностью наступления катастрофы (необратимых изменений) является утрата более 30 % биоор-ганического потенциала почв [3, 4].
Различные типы почв, отличающиеся гранулометрическим составом, содержанием органического вещества и кислотностью, обладают разной устойчивостью к антропогенной
нагрузке. В отличие от однородных компонентов природы (атмосферного воздуха, водной среды), характеризующихся примерно одинаковым уровнем допустимого загрязне-
ВАЛОВОЕ СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ (ТЩ мг/кг
Элемент Группа почв Допустимый уровень качества почв и нагрузки на почвы
Минимальный* Фоновый** Максимальный***
Тяжелые металлы 1 класса опасности
Свинец Суглинистые почвы, рН>5,5 8 15 130
Суглинистые почвы, рН
Песчаные и супесчаные почвы 2 6 32
Кадмий Суглинистые почвы, рН>5,5 - 0,12 2,0
Песчаные и супесчаные почвы - 0,05 0,5
Ртуть Суглинистые почвы, рН>5,5 - 0,1 2,1
Песчаные и супесчаные почвы - 0,05 2,1
Мышьяк Суглинистые почвы, рН>5,5 3,5 2,2 10
Песчаные и супесчаные почвы 0,5 1,5 2
Цинк Суглинистые почвы, рН>5,5 30 45 220
Песчаные и супесчаные почвы 10 28 55
Тяжелые металлы 2 класса опасности
Медь Суглинистые почвы, рН>5,5 8 15 132
Песчаные и супесчаные почвы 2 8 33
Окончание табл. 1
Никель Суглинистые почвы, рН>5,5 12 20 80
Песчаные и супесчаные почвы 5 6 20
Кобальт Суглинистые почвы, рН>5,5 8 10 40
Песчаные и супесчаные почвы 3 3 20
Тяжелые металлы 3 класса опасности
Марганец Суглинистые почвы, рН>5,5 250 850 1500
Песчаные и супесчаные почвы 250 850 1500
Ванадий Суглинистые почвы, рН>5,5 н/д 100 150
Песчаные и супесчаные почвы н/д 100 150
ния в разных природных зонах, уровни допустимого загрязнения для почв разных природных зон могут отличаться по тем же показателям в десятки раз 7. Загрязнение окружающей природной среды промышленных городов тяжелыми металлами, нефтепродуктами и другими токсикантами, происходящие практически во всех регионах России, вызвали необходимость приступить к разработке нормативной и методической документации по оценке допустимого состояния почв и уровня допустимого воздействия на них с учетом различной устойчивости почв и их зональных особенностей 10. Для оценки степени загрязнения почв
тяжелыми металлами (далее ТМ) обычно используют предельно допустимые и ориентировочно допустимые концентрации (ПДК и ОДК) 13 как валового содержания ТМ, так и содержания их подвижных форм в почве.
В ходе многолетних исследований качества природной среды городов Архангельской промышленной агломерации, проводимых сотрудниками лаборатории био-геохимических исследований ИЕНБ и кафедры лесоводства и почвоведения ЛТИ САФУ [15, 16], была начата разработка системы критериев (нормативов) оценки качества почвенного покрова, включающая в себя
СОДЕРЖАНИЕ ПОДВИЖНЫХ ФОРМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ (ТМ), МГ/КГ
Элемент Допустимый уровень качества почв и нагрузки на почвы
Кобальт 0,3 2,0 5,0
Марганец 25,0 80,0 300—500****
Примечание: * - содержание ТМ, отражающее минимальный уровень потребности растений в ми-кроэлементном питании. Прочерки там, где химический элемент не является микроэлементом и его отсутствие не приводит к угнетению экосистемы. Показатели качества почв установлены в соответствии с СанПиН 2.1.7.1287-03 [22];** - ориентировочные значения фонового содержания ТМ для средней полосы России [2]; *** выделены в соответствии с МУ 2.1.7.730-99 [21];**** - извлекается 0,1 N Н2Б04 из дерново-подзолистых почв, с рН = 4 (300), рН = 5,1-6,0 (400), рН > 6,0 (500).
агрохимические показатели и содержание химических элементов. При определении нормативных значений показателей качества почв в отношении содержания в почвах ТМ положены экспертная оценка собственных научно-исследовательских данных по содержанию ТМ в почвах разных функциональных зон г. Архангельска, а также нормативно-методические, литературные и фоновые материалы.
В связи с тем, что города Архангельской промышленной агломерации занимают значительно меньшие территории, по сравнению с Москвой, возраст их функциональных зон невелик, а в пределах города они располагаются мозаично, было решено отказаться от разделения показателей нормирования по отдельным типам территорий разного функционального назначения, выделяемых в соответствии с Федеральным законом [17].
Предлагаемая система экологического нормирования ТМ в городских почвах включает в себя минимальные, фоновые и максимальные показатели валового содержания (табл. 1) и содержания подвижных форм ТМ в почвах (табл. 2). В качестве минимально допустимого уровня принято содержание ТМ, отражающее минимальный уровень потребности растений в микроэлементном
питании, максимальное содержание ТМ в почвах установлено в соответствии с нормативными документами [13, 14], определяющими ПДК и ОДК их. Фоновое содержание ТМ установлено в соответствии со средним фоновым значением, определенным для почв средней полосы России. Все допустимые уровни содержания ТМ в почвах составлены с учетом гранулометрического состава почв, тесно влияющего на интенсивность процессов сорбции и степень аккумуляции ТМ в почвах. Разработанные допустимые уровни содержания тяжелых металлов в городских почвах могут быть использованы при проведении мониторинга почвенного покрова урболандшафтов Архангельской промышленной агломерации, а также в качестве критериев, предопределяющих контроль при совместном мониторинге выбросы - воздух - почва, воды. Они должны стать основой для управления качеством - оздоровления среды в городах Архангельской промышленной агломерации, в частности при оперативном отслеживании загрязненных участков и проведении мер санации, особенно в настоящее время, когда наблюдается резкое увеличение интенсивности автотранспортного потока в городе в связи с ростом благосостояния людей.
1. Управление качеством городских почв / под ред. С.А. Шобы, А.С. Яковлева. М., 2010.
2. Виноградов Б.В., Орлов В.П., Снакин В.В. Биотические критерии выделения зон экологического бедствия России // Изв. РАН. Сер.: Геогр. 1993. № 5. С. 77-89.
3. Экологические функции городских почв / отв. ред. А.С. Курбатова, В.Н. Башкин. Смоленск, 2004.
4. Anderson J.P.E. Soil Respiration. In: Page A.L., Millar R.H., Keeney D.H. (eds). Methods of soil analyses, part 2. Agronomy 9, 2nd edn. Am. Soc. Agron. Madison, Wise, 1982. РР. 831-871.
5. ОбуховА.И., Ефремова Л.Л. Охрана и рекультивация почв, загрязненных тяжелыми металлами // Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы. М., 1988. С. 23-36.
6. Обухов А.И., Лепнева О.М. Поступление загрязняющих веществ в снежный покров и почвы городских газонов // Вестн. МГУ! Сер. 17: Почвоведение. 1988. № 3. С. 36-43.
7. Обухов А.И., Лепнева О.М. Биогеохимия тяжелых металлов в городской среде // Почвоведение. 1996. № 5. С. 65-73.
8. Яковлев А.С., Гучок М.В. Вопросы комплексной оценки и нормирования в области охраны окружающей природной среды // Нормативное и методическое обеспечение экологического мониторинга и контроля в пределах зоны антропогенного воздействия хозяйствующих субъектов на окружающую среду. М., 2007. С. 10-18.
9. Строганова М.Н., Мягкова А.Д. Влияние негативных экологических процессов на почвы города (на примере Москвы) // Почвоведение. 1996. № 4. С. 37-46.
10. Строганова М. Н., Мягкова А.Д., Прокофьева Т.В. Роль почв в городе // Почвоведение. 1997. № 1. С. 96-101.
11. Смагин А.В., Азовцева Н.А., Смагина М.В. Некоторые критерии и методы оценки экологического состояния почв в связи с озеленением городских территорий // Почвоведение. 2006. № 5. С. 603-615.
12. Смагин А.В., Шоба С.А., Макаров О.А. Экологическая оценка почвенных ресурсов и технологии их воспроизводства. М., 2008.
13. ГН 2.1.7.2041-06 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве.
14. ГН 2.1.7. 2511-09 Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве.
15. Наквасина Е.Н, Пермогорская Ю.М., Попова Л.Ф. Почвы Архангельска. Структурно-функциональные особенности, свойства, экологическая оценка. Архангельск, 2006.
16. Биогеохимическая индикация экологического состояния почвенно-растительного покрова центральной части г. Архангельска / Е.Н. Наквасина, Л.Ф. Попова, Т. А. Корельская, Ю.М. Никонова. Архангельск, 2009.
17. Градостроительный кодекс Российской Федерации. от 29.12.2004 г. № 190-ФЗ: принят Гос. Думой 29.06.2011 г.: одобр. Советом Федерации Собр. РФ 6.07.2011 г. // Рос. газ. 2011. 15 июля.
18. СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства. М., 1997
19. Проект «Гармонизация экологических стандартов (ГЭС II)». Промежуточный технический отчет. Нормативы качества окружающей среды. СПб., 2008.
20. Обзор состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации за 2010 г. М., 2011.
21. МУ 2.1.7.730-99 Почва, очистка населенных мест, бытовые и промышленные отходы, санитарная охрана почвы, гигиеническая оценка качества почвы населенных мест». М., 1999.
22. СанПиН 2.1.7.1287-03 Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы. М., 2003.
Popova Liudmila Fedorovna
Russian Academy of Natural History, Northern (Arctic) Federal University named after M.V Lomonosov, Institute of Natural Sciences and Biomedicine
ENVIRONMENTAL STANDARDIZATION OF HEAVY METALS CONTENT IN THE SOILS OF THE ARKHANGELSK INDUSTRIAL
Key words: heavy metals, urban soils, soil quality evaluation criteria.
Рецензент — Наквасина Е.Н., доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры лесоводства и почвоведения лесотехнического института Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова
Читайте также: