Почва, ее химический состав. Гигиеническое значение почвы. Экологические проблемы загрязнения почвы. Порядок сбора и удаления аптечных от

        Использование единых методических подходов будет способствовать получению сопоставимых данных при оценке уровней загрязнения почв.

         Оценка опасности загрязненной почвы населенных пунктов определяется:

1) эпидемической значимостью; 

2) ролью ее как источника  вторичного загрязнения приземного  слоя атмосферного воздуха и  при непосредственном контакте  с человеком. 

Санитарная характеристика почв населенных мест основывается на лабораторных санитарно - химических, санитарно - бактериологических, санитарно - гельминтологических, санитарно - энтомологических показателях.

           Определение приоритетности компонентов загрязнения производится в соответствии со списком ПДК и ОДК химических веществ в почве и их класса опасности по ГОСТу 17.4.1.02-83 «Охрана природы. Почва». Классификация химических веществ для контроля загрязнения. 

Таблица. Классификация химических веществ для контроля загрязнения

Класс опасности	Химическое  вещество
I	Мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, селен, цинк, фтор, бенз(а)пирен
II	Бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром
III	Барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций, ацетофенон

 

Показатели  опасности ХВ в почве

         Предельно допустимая концентрация (ПДК) химического вещества в почве представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве, т.к. используемые при ее обосновании критерии отражают возможные пути воздействия загрязнителя на контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения.

          Обоснование ПДК химических веществ в почве базируется на 4 основных показателях вредности, устанавливаемых экспериментально:

- Транслокационном, характеризующим  переход вещества из почвы  в растение,

- миграционный водный  характеризует способность перехода  вещества из почвы в грунтовые  воды и водоисточники, 

- миграционный воздушный  показатель вредности характеризует  переход вещества из почвы  в атмосферный воздух,

- общесанитарный показатель  вредности характеризует влияние  загрязняющего вещества на самоочищающую  способность почвы и ее биологическую  активность. При этом каждый из  путей воздействия оценивается  количественно с обоснованием  допустимого уровня содержания  вещества по каждому показателю  вредности. Наименьший из обоснованных  уровней содержания является  лимитирующим и принимается за  ПДК.

Перечень ХВ, обязательный при санитарном контроле химического

 загрязнения почвы  населенных мест (Россия): пестициды (остаточные количества), тяжелые металлы, нефть и нефтепродукты, фенолы летучие, сернистые соединения, детергенты (анионактивные и катионактивные), канцерогенные вещества, мышьяк, цианиды, полихлоридные бифенилы, радиоактивные вещества, макро- и микро-  и микрохимические удобрения,

           Основные приоритетные (обязательные для всех субъектов Российской Федерации) показатели – это ртуть, свинец, кадмий, цинк, мышьяк;

           Дополнительные (для территорий с развитой промышленностью, для проведения комплексной гигиенической оценки на определенных территориях) – это никель, медь, хром, марганец, кобальт; ванадий, бенз(а)пирен, фтор.

   Источники поступления  приоритетных загрязнителей почвы  можно представить в виде таблицы  2.

   Таблица 2. Возможное  поступление металлов в биосферу  при исчерпании достоверных запасов  руд, угля, торфа, млн. тонн 

Элемент Суммарный  Содержится Отношение

                     техногенный  в гумосфере техногенного

                     выброс металлов выброса к 

содержанию

                                                                                                          в гумосфере

Свинец             207,5                          24,0                                           8,6

Мышьяк           739,0                          12,0                                    61,6

Кадмий              7,4                          1,2                                           6,2

Уран                 590,4                           2,4                                           246,0

Ртуть                  0,55                           0,024                                 27,1

Олово               295,7                           19,0                                 15,6

Серебро              3,0                           0,24                                  12,5

 

Характеристика  приоритетных веществ – загрязнителей  почвы

        Всевозрастающее внимание к охране окружающей среды вызвал особый интерес к вопросам воздействия на почву тяжелых металлов, которые в первую очередь относятся в приоритетным веществам – загрязнителям почвы.

         С исторической точки зрения интерес к этой проблеме появился с исследованием плодородия почв, поскольку такие элементы, как железо, марганец, медь, цинк, молибден и, возможно, кобальт, очень важны для жизни растений и, следовательно, для животных и человека.    Они известны и под названием микроэлементов, потому, что необходимы растениям в малых количествах. К группе микроэлементов относятся также металлы, содержание которых в почве довольно высокое, например, железо, которое входит в состав большинства почв и занимает четвертое место в составе земной коры (5%) после кислорода (46,6%), кремния (27,7%) и алюминия (8,1%).

       Все микроэлементы могут оказывать отрицательное влияние на растения, если концентрация их доступных форм превышает определенные пределы. Некоторые тяжелые металлы, например, ртуть, свинец и кадмий, которые, по всей видимости, не очень важны для растений и животных, опасны для здоровья человека даже при низких концентрациях.

        Выхлопные газы транспортных средств, вывоз в поле или станции очистки сточных вод, орошение сточными водами, отходы, остатки и выбросы при эксплуатации шахт и промышленных площадок, внесение фосфорных и органических удобрений, применение пестицидов и т.д. привели к увеличению концентраций тяжелых металлов в почве.

         Тяжелые металлы в основном характеризуются переменной валентностью, низкой растворимостью их гидроокисей, высокой способностью образовывать комплексные соединения и, естественно, катионной способностью.

         К факторам, способствующим удержанию тяжелых металлов почвой относятся: обменная адсорбция поверхности глин и гумуса, формирование комплексных соединений с гумусом, адсорбция поверхностна и окклюзирование (растворяющие или поглощающие способности газов расплавленными или твердыми металлами) гидратированными окислами алюминия, железа, марганца и т.д., а также формирование нерастворимых соединений, особенно при восстановлении.

        Тяжелые металлы в почвенном растворе встречаются как в ионной так и в связанной формах, которые находятся в определенном равновесии.

       Конечно, в почве могут присутствовать и другие формы металлов, которые не участвуют непосредственно в этом равновесии, например, металлы из кристаллической решетки первичных и вторичных минералов, а также металлы из живых организмов и их отмерших остатков. Наблюдение за изменением тяжелых металлов в почве невозможно без знания факторов, определяющих их подвижность. Процессы передвижения удержания, обуславливающие поведение тяжелых металлов в почве, мало чем отличаются от процессов, определяющих поведение других катионов. Хотя тяжелые металлы иногда обнаруживаются в почвах в низких концентрациях, они формируют устойчивые комплексы с органическими соединениями и вступают в специфические реакции адсорбции легче, чем щелочные и щелочноземельные металлы.

         Миграция тяжелых металлов в почвах может происходить с жидкостью и суспензией при помощи корней растений или почвенных микроорганизмов. Миграции растворимых соединений происходит вместе с почвенным раствором (диффузия) или путем перемещения самой жидкости. Вымывание глин и органического вещества приводит к миграции всех связанных с ними металлов. Миграция летучих веществ в газообразной форме, например, диметила ртути, носит случайный характер, и этот способ перемещения не имеет особого значения. Миграция в твердой фазе и проникновение в кристаллическую решетку являются больше механизмом связывания, чем перемещения.

         Тяжелые металлы в почве через трофическую цепь поступают в растения, а затем потребляются животными и человеком. В круговороте тяжелых металлов участвуют различные биологические барьеры, вследствие чего происходит выборочное бионакопление, защищающее живые организмы от избытка этих элементов. Все же деятельность биологических барьеров ограничена, и чаще всего тяжелые металлы концентрируются в почве. Устойчивость почв к загрязнению ими различна в зависимости от буферности.

        Содержание в почве свинца обычно колеблется от 0,1 до 20 мг/кг. Свинец отрицательно влияет на биологическую деятельность в почве, ингибирует активность ферментов уменьшением интенсивности выделения двуокиси углерода и численности микроорганизмов.

         Содержание цинка в почве колеблется от 10 до 800 мг/кг, хотя чаще всего оно составляет 30-50 мг/кг. Накопление избыточного количества цинка отрицательно влияет на большинство почвенных процессов: вызывает изменение физических и физико-химических свойств почвы, снижает биологическую деятельность. Цинк подавляет жизнедеятельность микроорганизмов, вследствие чего нарушаются процессы образования органического вещества в почвах. Избыток цинка в почвенном покрове затрудняет ферментацию разложения целлюлозы, дыхания, действия уреазы.

      Тяжелые металлы, поступая из почвы в растения, передаваясь по цепям питания, оказывают токсическое действие на растения, животных и человека.

Среди наиболее токсичных  элементов прежде всего следует  назвать ртуть, которая представляет наибольшую опасность в форме  сильнотоксичного соединения – метилртути. Ртуть попадает в атмосферу при  сжигании каменного угля и при  испарении вод из загрязненных водоемов. С воздушными массами она может  переноситься и откладываться на почвах в отдельных районах. В  таких почвах проявляется также  процесс испарения органических соединений ртути, которые обладают свойствами летучести.   При внесении ртути на песчаную, глинистую и  торфяную почвы из расчета 200 и 100 кг/га урожай на песчаной почве полностью  погиб не зависимо от уровня известкования. На торфяной почве урожай понизился. На глинистой почве произошло  снижение урожая только при низкой дозе извести.

       Свинец также обладает способностью передаваться по цепям питания, накапливаясь в тканях растений, животных и человека. Доза свинца, равная 100 мг/кг сухого веса корма, считается летальной для животных.  Свинцовая пыль оседает на поверхности почв, адсорбируется органическими веществами, передвигается по профилю с почвенными растворами, но выносится за пределы почвенного профиля в небольших количествах.   Благодаря процессам миграции в условиях кислой среды образуются техногенные аномалии свинца в почвах протяженностью 100 м. Свинец из почв поступает в растения и накапливается в них.

        Кадмий, подобно ванадию и цинку, аккумулируется гумусовой толще почв. Характер его распределения в почвенном профиле и ландшафте, видимо, имеет много общего с другими металлами, в частности с характером распределения свинца. Однако, кадмий закрепляется в почвенном профиле менее прочно, чем свинец. Многие почвенные беспозвоночные концентрируют кадмий в своих организмах. Кадмий усваивается дождевыми червями, мокрицами и улитками в 10-15 раз активнее, чем свинец и цинк. Кадмий токсичен для сельскохозяйственных растений.

         Мышьяк попадает в почву с продуктами сгорания угля, с отходами металлургической промышленности, с предприятий по производству удобрений. Наиболее прочно мышьяк удерживается в почах, содержащих активные формы железа, алюминия, кальция. Загрязнение почв мышьяком вызывает, например, гибель дождевых червей. Фоновое содержание мышьяка в почвах составляет сотые доли миллиграмма на килограмм почвы.

        Фтор и его соединения находят широкое применение в атомной, нефтяной, химической и др. видах промышленности. Он попадает в почву с выбросами металлургических предприятий, в частности, алюминиевых заводов, а также как примесь при внесении суперфосфата и некоторых других инсектицидов . Загрязняя почву, фтор вызывает снижение урожая не только благодаря прямому токсическому действию, но и изменяя соотношение питательных веществ в почве. Загрязнение почвы фтористыми соединениями разрушает почвенную структуру и снижает водопроницаемость почв.  

        Цинк и медь менее токсичны, чем названные тяжелые металлы, но избыточное их количество в отходах металлургической промышленности загрязняет почву и угнетающе действует на рост микроорганизмов, понижает ферментативную активность почв, снижает урожай растений.

         Следует отметить усиление токсичности тяжелых металлов при их совместном воздействии на живые организмы в почве. Совместное воздействие цинка и кадмия оказывает в несколько раз более сильное ингибирующее действие на микроорганизмы, чем при такой же концентрации каждого элемента в отдельности.