Топырақ сапасы

Орындаған:Төлепова С.

Хабиева А.

Тексерген: Төреғожина Ж. Р.

Топырақ сапасы

Топырақ өсімдіктер әлемі бар, органикалық және бейорганикалық заттардан құралған, су мен ауа және топырақ микроорганизмдері кездесетін жер қыртысының ең беткі қабаты. Топырақ климат, рельеф, өсімдіктер мен жануарлар әлемі сияқты топырақ түзуші факторлардың нәтижесінде түзіледі. Топырақтың ерекше қасиеті - оның құнарлылығы. Топырақтың құнарлылығы өсімдіктердің өсуі үшін, олардан жоғары түсім алу үшін өте маңызды болып табылады. Ол топырақтың ерекшеліктеріне және топырақты әртүрлі шаруашылық әрекеті мен тұрмыста қолданатын адамға байланысты болады.

Экзогендік химиялық заттардың топырақтан адам ағзасына түсуі

Ауылшаруашылық және орман топырақтарының бұзылуына антропогендік әрекет үлкен қауіп төндіреді.

Экзогендік заттардың топырақтан адам ағзасына түсуінің бірнеше жолы бар: топырақпен байланысқа түсу - топырақ шаңымен демалу және жұту, тері арқылы түсу, жалаң аяқ жүру, балалардың топырақпен ойнауы және т. б. Улы заттардың экологиялық тізбек арқылы таралуы.

Топырақтың ластануы

Топырақтың ластануы - топыраққа әртүрлі химиялық заттардың, токсиканттардың, ауылшаруашылығы мен өндірістегі қалдықтардың т. б. түсуі. Топыраққа ластаушы ретінде түскен химиялық заттарды экзогендік химиялық заттар деп атайды. Осылардың ішінде топырақтың ауыр металдармен ластануы маңызды мәселе болып табылады. Қоршаған ортаны ластауда, әсіресе топырақты ластауда автокөлік үлкен үлес қосады. Қорғасынның мөлшері автокөлік жолдарының жанындағы топырақта жоғары екендігі анықталған. Автокөліктің нәтижесінде топырақтың кадмиймен де ластанатыны анықталған.

Топырақтың пестицидтермен ластануы табиғаттағы зат айналымының негізінде үлкен рөл атқарады.

Зат

ШМК

Зат

ШМК

Атразин

0, 01

Малатион

2, 0

Базудин

0, 1

Металаксил

0, 05

Бетанол

0, 25

Пиримифосметил

0, 5

2, 4-Д (қышқыл)

0, 1

Прометрин

0, 5

2, 4-Д (дихлорфенол)

0, 05

Ронит

0, 8

2, 4-Д (амин тұзы)

0, 25

Севин

0, 05

2, 4-Д (бутил эфирі)

0, 15

Симазин

0, 2

2, 4-Д (кротил эфирі)

0, 15

Трихлорфон

0, 5

2, 4-Д (октил эфирі)

0, 15

Фталофос

0, 1

Карбофуран

0, 01

Хлорпирифос

0, 2

Топырақтағы пестицидтердің ШМК мөлшері, мг/кг

Топырақтың ластануын нормалау

Топырақтағы шекті мүмкіндік концентрациясы - бұл экстремалды топырақ-климат жағдайында топырақпен әрекеттесу нәтижесінде адамға, оның ұрпақтары мен халықтың санитарлық жағдайына кері әсерін тигізбейтін максималды мөлшер.

Нитраттар

130, 0

180, 0

130, 0

225, 0

Бенз(а) пирен

0, 02

0, 2

0, 5

0, 02

Бензол

0, 3

3, 0

10, 0

0, 3

50, 0

Толуол

0, 3

100, 0

0, 3

50, 0

Изопропилбензол

0, 5

3, 0

100, 0

0, 5

50, 0

Альфаметилстирол

0, 5

3, 0

100, 0

0, 5

50, 0

Стирол

0, 1

0, 3

100, 0

0, 1

1, 0

Ксилол

0, 3

100, 0

0, 4

1, 0

Күкіртті байланыстар:

күкіртсутек

0. 4

160. 0

140. 0

0. 4

160. 0

Қарапайым күкірт

160, 0

180, 0

380, 0

160, 0

Күкірт қышқылы

160, 0

180, 0

380, 0

160, 0

Көмір флотациясының қалдықтары

3000, 0

9000, 0

3000, 0

6000, 0

3000, 0

Кешендік түйіршікті тыңайтқыштар(N:P:K = 64:0:15)

120, 0

800, 0

120, 0

800, 0

Сұйық кешендік тыңайтқыштар(N:P:K = 10:34:0)

80, 0

800, 0

80, 0

>800, 0

800, 0

Ескерту: ШРК көрсеткіштері жүргізілген нормативтік нормаларға байланысты өзгеруі мүмкін

Топырағы заттардың шектік концентрациялары(Гончарук Е. И., Сидоренко Г. И. 1996)

Нормирование загрязнения почв представляет собой чрезвычайно сложную задачу. С одной стороны, существуют десятки типов почв, сильно отличающихся по как по составу, так и по структуре. Основными типами почв принято считать: песчаные, дерново-подзолистые, луговые, солонцы, черноземные, красноземные. Они подразделяются на большое число подвидов.

Почва представляет собой среду с очень сложным химическим составом и сложной структурой. Почвенная среда обладает гораздо меньшей подвижностью, чем поверхностные воды и атмосфера, в ней циркулируют подземные воды, она медленно аккумулирует вредные вещества в течение длительного времени. С другой стороны, активная работа почвенных микроорганизмов способствует трансформации, деградации и миграции поступающих в почву вредных веществ. Таким образом, ПДК загрязняющих веществ в почвах зависят не только от их химических свойств и токсичности, но и от особенностей самих почв.

Почвы, в силу своих природных свойств, способны накапливать значительные количества загрязняющих веществ. Санитарно-гигиенический подход к выбору критериев экологической оценки почв (грунтов) населённых пунктов определяется с одной стороны возможностью переноса загрязняющих веществ в воздух и воды этих территорий, с другой стороны непосредственным влиянием отдельных показателей на здоровье населения.

Показатели вредности:

Токсикологический показатель вредности характеризует степень опасности для здоровья людей при суммарном воздействии ЭХВ почвы на человека всевозможными путями.

Под пороговой концентрацией ЭХВ в почве по токсикологическому показателю вредности понимают такое его количество в почве (мг/кг абсолютно сухой почвы), при котором поступление этого вещества в организм человека при непосредственном контакте с почвой, по одному или многим путям миграции не оказывает прямого или отдалённого действия на здоровье популяции (населения) .

Миграционно-воздушный показатель вредности учитывает поступление ЭХВ из почвы в атмосферный воздух с почвенной пылью, с водными парами и другими носителями. При этом за пороговую концентрацию по этому показателю вредности принимают то содержание ЭХВ в почве (в мг/кг абсолютно сухой почвы), при котором среднесуточное поступление вещества в атмосферный воздух не приведёт к превышению установленной для него среднесуточнойПДК в атмосферном воздухе.

Миграционно-водный показатель вредности характеризует процессы миграции ЭХВ в поверхностные и грунтовые воды. Пороговой концентрацией по этому показателю вредности является то его максимальное количество в почве, при котором поступление химического соединения в грунтовые воды и открытые водоёмы с поверхностным стоком не создает концентраций, превышающих ПДК для воды водоёмов.

Фитоаккумуляционный (транслокационный) показатель вредности характеризует процесс миграции химического вещества из почвы в культурное растение и накопления его в фитомассе товарной части растения, используемой в качестве продуктов питания. Под пороговой концентрацией по этому показателю вредности понимают то количество химического вещества в почве, при котором накопление этого вещества фитомассой товарных частей к моменту сбора урожая не превысит установленных для продуктов питания допустимых концентраций (ПДК) . С учётом миграции вредных веществ в сельскохозяйственную продукцию устанавливают ПДК для почв сельскохозяйственного назначения.

Органолептический показатель вредности характеризует изменение запаха атмосферного воздуха, вкуса, цвета и запаха воды и пищевых продуктов. Под пороговой концентрацией по органолептическому показателю вредности понимают то максимальное количество ЭХВ в почве, которое не влияет на органолептические свойства атмосферного воздуха, воды и продуктов питания, полученных из растений, выросших на этой почве.

Общесанитарный показатель вредности характеризует изменение биологической активности почвы, определяющее самоочищение почвы от ЭХВ. Под пороговой концентрацией ЭХВ по этому показателю вредности понимают то его максимальное количество (мг/кг абсолютно сухой почвы), которое вызывает на 5-7-е сутки, как изменение общей численности почвенных микроорганизмов, так и численности микроорганизмов основных физиологических групп не более чем на 50%, а также ферментативной активности почвы не более чем на 25 % по сравнению с аналогичными показателями контрольных проб.

При определении предельно допустимых концентраций химических веществ в почве определяют пороговые концентрации по всем рассмотренным показателям вредности и принимают в качестве ПДК наименьшее значение.

ЭХВ

Пороговые концентрации по показателям вредности, мг/кг

ПДК,

мг/кг

Обще-санита-рный

Миграц. -водный

Миграц. -воздушный

Фито-аккуму-ляцион-ный

Органо-лепти-

ческий

Токси-кологи-ческий

Гардона

5, 0

10, 0

20, 0

1, 4

2, 8

1, 4

ГПХ

1, 5

0, 1

0, 5

0, 05

0. 05

Дихлор

10, 0

50, 0

10, 0

0, 5

1, 5

2, 0

0, 5

Цинеб

5, 0

2, 5

48, 0

1, 8

10, 0

3, 6

1, 8

В таблицеприведены ПДК некоторых веществ в почве, установленные с учётом показателей вредности.

Предельно допустимые концентрации некоторых химических веществ в почве и допустимые уровни их содержания по показателям вредности

(Методические указания, 1987)

Наименование веществ

Форма, содержание

ПДК, мг/кг почвы с учётом фона

Показатели вредности (Kmax)

Класс опасности

Транслока- ционный К1

Миграционный

Обще- санитар- ный К4

ВодныйК2

ВоздушныйК3

Медь

Подвижная

3, 0

3, 5

72, 0

3, 0

Хром

6, 0

Никель

4, 0

6, 7

14. 0

4, 0

Цинк

23, 0

200, 0

37, 0

Кобальт

5, 0

25, 0

>1000, 0

5, 0

Фтор

Водорастворимая

10, 0

25, 0

Сурьма

Валовое содержание

4, 5

50, 0

Марганец

1500, 0

3500, 0

1500, 0

Ванадий

150, 0

170, 0

350, 0

150, 0

Марганец + ванадий

1000, 0 + 100, 0

1500, 0 + 150, 0

2000. 0 + 200. 0

1000, 0 + 100, 0

Свинец

30, 0

35, 0

260, 0

30, 0

Мышьяк

2, 0

15, 0

10, 0

Ртуть

2, 1

33, 0

5, 0

Свинец + ртуть

20, 0 + 1, 0

30, 0 + 2, 0

50, 0 + 2, 0

Хлористый калий

560, 0

1000, 0

560, 0

1000, 0

5000, 0

Химическое загрязнение почв оценивается по суммарному показателю химического загрязнения (Zc) .

Суммарный показатель химического загрязнения (Zс) характеризует степень химического загрязнения почв обследуемых территорий различных классов опасности. Данный показатель определяется как сумма коэффициентов концентраций отдельных компонентов загрязнения по формуле:

Zc = Kc1 + . . . + Kcn - (n - 1),

где n - число определяемых элементов; Kci - коэффициент концентрации i-го загрязняющего компонента, равный частному от деления массовой доли i-го вещества в загрязнённой и «фоновой» почве для тяжёлых металлов.

Для получения данных о региональных фоновых уровнях загрязнения должны быть отобраны фоновые пробы почв вне сферы локального антропогенного воздействия. Отбор фоновых проб производится на достаточном удалении от поселений (с наветренной стороны), не менее чем в 500 м от автодорог, на землях (лугах, пустошах), где не осуществлялось применение пестицидов и гербицидов. При отсутствии фактических данных по регионально-фоновому содержанию контролируемых химических элементов в почве, допускается использование справочных материалов или ориентировочных значений

Почвы

Дерново-подзолистые песчаные и супесчаные

0, 05

1, 5

Дерново-подзолистые суглинистые и глинистые

0, 12

0, 10

2, 2

Серые лесные

0, 20

0, 15

2, 6

Чернозёмы

0, 24

0, 20

5, 6

Каштановые

0, 16

0, 15

5, 2

Серозёмы

0, 25

0, 12

4, 5

Фоновые содержания валовых форм тяжёлых металлов и мышьяка

в почвах (мг/кг) ориентировочные значения для средней полосы России)

В таблице приведены основные и дополнительные критерии экологической оценки состояния почв населённых пунктов.

Критерии экологического состояния почв селитебных территорий

№

п/п

Показатели

Норма

Основные показатели:

Суммарный показатель химического загрязнения (Zc)

менее 16

Дополнительные показатели

Содержание яиц гельминтов в 1 кг почвы

отсутствие

Число патогенных микроорганизмов в 1г почвы

менее 104

Коли-титр*

более 1, 0

Генотоксичность почвы (рост числа мутаций по сравнению с контролем), число раз

до 2

Примечание: * - коли-титр для почвы - наименьшая масса почвы в г, в которой содержится 1 кишечная палочка.

В соответствии со степенью устойчивости против загрязняющих веществ выделяются почвы:

1. очень устойчивые;

2. устойчивые;

3. среднеустойчивые;

4. малоустойчивые;

5. очень мало устойчивые.

По степени чувствительности к загрязняющим веществам почвы можно разделить

следующим образом:

1. очень чувствительные;

2. чувствительные;

3. среднечувствительные;

4. малочувствительные;

5. устойчивые.

Чувствительность, или устойчивость почв по отношению к загрязняющим веществам, целесообразно определять в соответствии с:

1) содержанием гумуса;

2) его качеством;

3) биологической активностью;

4) глубиной гумусового горизонта;

5) содержанием фракции < 0, 01 мм и учетом содержания фракции <0, 001 мм

(механический состав почвы) ;

6) глинистых минералов;

7) глубиной почвенного профиля.

Главными источниками загрязнения являются:

1) Жилые дома и бытовые предприятия. В числе загрязняющих веществ преобладает бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода; мусор общественный учреждений - больниц, столовых, гостиниц,

магазинов и др. Вместе с фекалиями в почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которые через продуктыпитания попадают в организм человека. В фекальных остатках могут содержаться такие представители патогенной микрофлоры, как возбудители тифа, дизентерии, туберкулеза, полиомиелита и др. Быстрота гибели в почве разных микроорганизмов неодинакова. Некоторые болезнетворные бактерии могут длительное время сохраняться и даже размножаться в почве и грунте. К ним относятся возбудители столбняка (до 12! лет), газовой гангрены, сибирской язвы, ботулизма и некоторые другие микробы. Почва является одним из важных факторов передачи яиц гельминтов, определяя тем самым возможность распространения ряда гельминтозов.

Некоторые гельминты - геогельминты (аскариды, власоглавы, анкилостомиды, сторонгилиды, трихостронгилиды и др. ) проходят одну из стадий своего развития в почве и могут длительное время сохранять жизнеспособность в ней. Так, например, яйца аскарид могут сохранять жизнеспособность в почве в условиях средней полосы России - до 7-8 лет, Средней Азии - до 15 лет; яйца власоглавов - от 1 до 3

лет.