Загрязнение почвы — процесс накопления в почве веществ

Загрязнение почвы - процесс накопления в почве веществ и организмов в результате антропогенной деятельности в таких количествах, которые понижают технологическую, питательную и гигиеническо-санитарную ценность выращиваемых культур и качество других природных объектов. 186 млн га сельскохозяйственных угодий: 53, 6 млн га подвержены эрозии, 40 млн га занимают засоленные и солонцовые почвы, 26 млн га переувлажнены и заболочены, 73 млн га являются кислыми, 12 млн га засорены камнями, 7 млн га заросли кустарником, ~5 млн га загрязнены радионуклидами

Наиболее значимые негативные процессы и явления • • Переосушение/переувлажнение почв Подтопление территорий Изменение водного режима почв Уплотнение почв, разрушение их структуры, вынос питательных веществ Вторичное засоление, осолонцевание, осолодение, слитизация Загрязнение пестицидами, техногенными выбросами Потеря гумуса Нарушение биогеохимических циклов в почве

Загрязнение почв токсикантами промышленного происхождения В 2005 -2010 годах наблюдения за уровнем загрязнения почв токсикантами промышленного происхождения (ТПП) – тяжёлыми металлами, мышьяком, фтором, нефтепродуктами, сульфатами, нитратами, бенз(а)пиреном проводились на территориях: Республика Башкортостан, Республика Мордовия, Республика Татарстан, Приморский край, Иркутская, Кемеровская, Кировская, Московская, Нижегородская, Новосибирская, Омская, Самарская, Свердловская, Томская и Ульяновская области. Для каждой территории определён свой перечень ТПП в почве!!!

Основные источники загрязнения почвы Промышленность и энергетика Твердые промышленные отходы. Сточные воды. Выбросы в атмосферу. Радиоактивные отходы Добыча полезных ископаемых «Пустая» порода в отвалах и хвостохранилищах. Запыление атмосферы. Сточные воды, включая шахтные. Запыление окружающих территорий. Транспорт Выхлопные газы. Потери при транспортировке руд, горючего, химикатов. Остатки смазочных материалов и других нефтепродуктов. Сельское хозяйство Минеральные удобрения. Мелиоранты. Оросительные воды. Стоки и твердые отходы животноводческих комплексов. Биоциды. Соленые грунтовые воды. Коммунальное хозяйство Дымовые газы. Твердые бытовые отходы. Бытовые химикаты.

Наблюдения за загрязнением почв ТМ - в районах источников промышленных выбросов ТМ в атмосферу. Приоритет предприятиям: • цветной и чёрной металлургии, • энергетики, • машиностроения и металлообработки, • химической, нефтехимической промышленности, • стройматериалов. В почвах измеряют - Al, V, Fe, Cd, Co, Mn, Cu, Mo, Ni, Sn, Pb, Hg, Cr, Zn и др. в различных формах: • валовых (в), • подвижных (п), • кислоторастворимых (к), извлекаемых 5 н азотной кислотой), • водорастворимых (вод). Формирование и динамика ореолов загрязнения почв ТМ, поступающими от источников промышленных выбросов, зависят от: • объёмов выбросов ТМ, • миграции загрязняющих веществ через атмосферу, • поступления ЗВ на почву, • миграции ЗВ в почве и из почвы в сопредельные среды.

Изменение средних массовых долей (С) кислоторастворимых форм ТМ в почвах зон в зависимости от расстояния от источника (1 – зона 0, 0 -1, 1 км, 2 – зона 1, 1 - 5 км от источника, Ф – фоновый район), установленное в 2008 году

Список населённых пунктов, обследованных в 2005 -2010 годах, в почвах территорий которых средние значения массовых долей [мг/кг] валовых и кислоторастворимых форм ТМ равны или превышают 1 ПДК, 1 ОДК или 4 Ф Металл, критерий, город Средняя массовая доля Максимальная массовая доля Свинец, ПДК 32 Свирск Пос. Рудная Пристань Ревда 2199 540 341 3785 1330 2116 Никель, ОДК 80 Реж Асбест 791 518 5993 1656 Медь, ОДК 132 Ревда Кировград Верхняя Пышма (ОАО «Уралэлектромедь» ) 1177 975 320 7206 4416 12640 Цинк, ОДК 220 Кировград Ревда Пос. Славянка (Приморский край) 1223 429 889 3450 1630 14983 Ванадий, ПДК 150 Братск (ОАО «РУСАЛ-Бр. АЗ» ) 183 300

г. Свирск (Иркутская область) население 13585 человек • 1931 год - построен Ангарский металлургический завод, занимавшийся производством мышьяка • 1940 год - вступил в строй завод химических источников тока № 389. • 1941 год - на завод источников тока № 389 был эвакуирован Ленинградский аккумуляторный завод. Люди живут рядом с отходами военного производства, оставшимися со времен Великой Отечественной войны (Ангарский металлургический завод, занимавшийся производством соединений мышьяка для боевых отравляющих веществ закрыт в 1949 году) — в 200 метрах от реки Ангары лежат десятки тысяч тонн мышьяка - скоро доберется до грунтовых вод и попадет в Ангару. В конце февраля 2007 года на заседании правительства принято решение о включении г. Свирска в Федеральную целевую программу «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации» и проведении мероприятий по ликвидации загрязнения мышьяком в г. Свирске. Осенью 2011 года началась ликвидация Ангарского металлургического завода компанией ООО «Кузбассвзрывспецстрой» .

г. Ревда (Свердловская область) население 61700 человек имеется несколько предприятий металлургической промышленности. Четыре градообразующих предприятия принадлежат двум крупным металлургическим холдингам — - Уральской горно-металлургической компании (Среднеуральский медеплавильный завод (СУМЗ - крупнейшее на Урале предприятие по выплавке меди из первичного сырья, производству из отходящих металлургических газов серной кислоты, выпуску минеральных удобрений и бутилового ксантогената калия. ), Ревдинский кирпичный завод (РКЗ), Ревдинский завод по обработке цветных металлов (ОЦМ)) - Новолипецкому металлургическому комбинату (Ревдинский электрометаллургический завод (РЭМЗ)).

г. Кировград (Свердловская область) население 22100 человек • Производство полиметаллов (перепрофилированное производство медеплавильного комбината с обогатительной фабрикой и медеплавильным заводом, основанных в 1912, на нем была получена первая медь в СССР, 1920). • Кировградский завод твердых сплавов (1942)

приоритетность контроля содержания ЗВ в почве ГОСТ 17. 4. 1. 02 -83 «Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения» Сан. Пи. Н 2. 1. 7. 1287 -03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы» По степени опасности химические вещества подразделяются на три класса: 1) вещества высоко опасные, оказывающие сильное влияние на пищевую ценность сельскохозяйственной продукции – As, Cd, Hg, Se, Pb, Zn, F, 3, 4 -бенз(а)пирен и некоторые пестициды; 2) вещества умеренно опасные, оказывающие умеренное влияние на пищевую ценность сельскохозяйственной продукции - B, Co, Ni, Mo, Cu, Sb, Cr и некоторые пестициды; 3) вещества мало опасные, не оказывающие влияние на пищевую ценность сельскохозяйственной продукции - Ba, V, W, Mn, Sr, ацетофенон и некоторые пестициды.

Гигиеническая оценка почв ГН 2. 1. 7. 2041 -06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве» ГН 2. 1. 7. 2511 -09 «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве» Cd величина ОДК, мг/кг а) песчаные и супесчаные 0, 5 б) кислые (суглинистые и глинистые) p. H KCl < 5, 5 1, 0 в) близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые) p. H KCl > 5, 5 2, 0 Сан. Пи. Н 42 -128 -4433 -87 "Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ в почве

Суммарный показатель загрязнения Основной критерий гигиенической оценки опасности загрязнения почвы вредными веществами - ПДК или ОДК химических веществ в почве. Оценка степени опасности загрязнения почв комплексом ТМ проводится по показателю загрязнения Zс - индикатору неблагоприятного воздействия на здоровье человека = сумме коэффициентов концентраций химических элементов: Zс = Ксi - (n -1), где n - число элементов, Кci – коэффициент концентрации i-го вещества. Обследование 2001 -2010 гг. загрязнения почв ТМ (по Zc) : опасная категория – 4, 7 % населённых пунктов, их отдельных районов, одно- и пятикилометровых зон вокруг источников загрязнения, умеренно опасная категория – 9, 4%.

при оценке опасности загрязнения почв химическими веществами следует учитывать: 1) опасность загрязнения тем больше, чем больше фактические уровни содержания контролируемых веществ в почве (С) превышают ПДК – Ко = С / ПДК 2) опасность загрязнения тем выше, чем выше класс опасности контролируемых веществ. 3) буферность почвы, влияющей на подвижность химических элементов, что определяет их воздействие на контактирующие среды и доступность растениям. Чем меньшими буферными свойствами обладает почва, тем большую опасность представляет ее загрязнение химическими веществами. в порядке возрастания опасности почвы расположены: чернозем < суглинистая дерново-подзолистая почва < супесчаная дерново-подзолистая почва.

Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения Zс Категория загрязнения почв Допустимая Zc <16 Умеренно-опасная 16 -32 Опасная 32 -128 Чрезвычайно опасная >128 Изменения показателей здоровья населения в очагах загрязнения Наиболее низкий уровень заболеваемости детей и минимальная частота встречаемости функциональных отклонений Увеличение общей заболеваемости, числа часто болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушениями функционального состояния сердечно-сосудистой системы Увеличение заболеваемости детей, нарушение репродуктивной функции человека

ГОРОДСКИЕ ПОЧВЫ искусственные экосистемы – природно-антропогенные территориальные комплексы (ПАТК) - нарушение естественных связей между различными компонентами и замена естественного режима функционирования на искусственно обусловленный. • формируются в результате деградации, уничтожения и (или) замещения природных систем • характеризуются нарушенным биокруговоротом и уменьшенным биоразнообразием. Преобладающий фактор почвообразования в городах - антропогенное воздействие - формируются специфические типы почв или почвоподобных тел. Городские почвы – это почвы городских территорий, имеющие созданный человеком поверхностный слой мощностью более 50 см, полученный перемешиванием, погребением или загрязнением естественной почвы непочвенными материалами и привозным органосодержащим грунтом.

Классификация городских почв • • Урбаноземы - отсутствие генетических горизонтов до глубины 0, 5 м. Обычно представлены культурными отложениями, состоящими из пылевато-гумусного субстрата различной мощности и качества с примесью городского мусора. Культуроземы – городские почвы фруктовых и ботанических садов, старых парков или бывших окультуренных пашен. Для них характерны мощные гумусовые горизонты и наличие перегнойно-торфокомпостных слоев различной мощности. Формируются на нижней иллювиальной части профиля исходной природной почвы. Индустриоземы – почвы промышленно-коммунальных зон, являются техногенно загрязненными и уплотненными, бесструктурными, с включениями более 20% непочвенного материала. Для всех этих почв характерно отсутствие генетических почвенных горизонтов А и В. Почвенный профиль включает в себя различные по окраске и мощности слои искусственного происхождения. Скелетный материал представлен строительным и бытовым мусором в сочетании с промышленными отходами, торфокомпостной смесью или включениями фрагментов естественных почвенных горизонтов. Естественные почвы различной степени нарушенности - сочетают в себе ненарушенную часть профиля и антропогенно измененные верхние слои. В слабонарушенных почвах нарушения затрагивают гумусовоаккумулятивные горизонты (до глубины 10 -25 см). В сильно нарушенных почвах глубина нарушений достигает иллювиальных горизонтов (25 -50 см).

Экологические функции городских почв Воздействие почв на компоненты ПАТК ВОДА ГРУНТ ВОЗДУХ БИОТА 1. Перевод поверхностных вод в грунтовые и их очищение. 2. Защитный сорбционный барьер от загрязнения водоемов и водотоков. 1. Защитный барьер от вертикального проникновения химического и биологического загрязнения. 2. Биогеохимическое преобразование грунтов и мусора. 1. Газопоглотительный барьер антропогенных газовых примесей (от транспорта, ТЭЦ, предприятий). 2. Регулирование газового состава атмосферы и ее очищение. 1. Среда обитания биоты. 2. Основа биопродуктивности. 3. Санитарный барьер.

4 % территории РФ подвержено активному техногенному загрязнению. В северных районах (географическая зона Севера, 64 % территории РФ) загрязнение окружающей среды носит очаговый характер. Города вместе с хронически загрязненными территориями вокруг них занимают около 1 % площади зоны Севера. Наиболее загрязненными являются урбанизированные территории: • Кемеровской, • Московской (включая г. Москву), • Ростовской, • Свердловской, • Тульской • Челябинской областей. Наибольшие площади хронического загрязнения почвенного покрова вокруг городов сформировались в Московской и Тульской областях (более 60 % площади территории субъекта).

Карта свалок Москвы

Загрязнение почвенного покрова города Москвы бенз(а) пиреном Среднее содержание бенз(а)пирена как по округам, так и по функциональным зонам превышает ПДК. Наибольшее содержание бенз(а)пирена выявлено в ЦАО и СЗАО. В сравнении с предыдущими годами на 10% увеличилась доля точек с превышением ПДК. Превышение ПДК по нефтепродуктам отмечено лишь для отдельных территорий, приуроченных к транспортным, селитебным и промышленным функциональным зонам.

Земельный кодекс РФ – ст. 67 1. Государственный мониторинг земель представляет собой систему наблюдений за состоянием земель. Объектами государственного мониторинга земель являются все земли в Российской Федерации. 2. Задачами государственного мониторинга земель являются: 1) своевременное выявление изменений состояния земель, оценка этих изменений, прогноз и выработка рекомендаций о предупреждении и об устранении последствий негативных процессов; 2) информационное обеспечение ведения государственного земельного кадастра, государственного земельного контроля за использованием и охраной земель, иных функций государственного и муниципального управления земельными ресурсами, а также землеустройства; 3) обеспечение граждан информацией о состоянии окружающей среды в части состояния земель. 3. В зависимости от целей наблюдения и наблюдаемой территории государственный мониторинг земель может быть федеральным, региональным и локальным. Государственный мониторинг земель осуществляется в соответствии с федеральными, региональными и местными программами.

Организация наблюдений по уровням: Почвенно-химический мониторинг в отношении ЗВ проводится на: 1) локальном (импактном) уровне (наблюдение проводится непосредственно вокруг источников загрязнения); 2) региональном уровне, для оценки загрязнений региона (за пределами территории с чисто локальным загрязнением); 3) глобальном (фоновом) уровне (наблюдение проводят в заповедниках и на биосферных станциях, удаленных от источников загрязнения).

Оптимальная организация стационарных наблюдений локального экологического мониторинга 1. проведение предварительного обследования с целью установления основных компонентов природной среды, нуждающихся в мониторинге, определение системы наблюдаемых показателей, измерение фоновых значений; 2. проектирование постоянно действующей системы экологического мониторинга, ее оборудование и функциональное обеспечение, организация взаимодействия с аналогичными системами других ведомств; 3. проведение стационарных наблюдений с целью определения тенденций изменения показателей состояния среды; 4. отслеживание и моделирование экологической ситуации, составление краткосрочных и долгосрочных прогнозов и выдача рекомендаций. Программой мониторинга устанавливаются: 1. виды мониторинга (инженерно-геологический, гидрогеологический и гидрологический, почвенно-геохимический, фитомониторинг); 2. перечень наблюдаемых параметров; 3. расположение пунктов наблюдения в пространстве; 4. методика проведения всех видов наблюдений; 5. частота, временной режим и продолжительность наблюдений; 6. нормативно-техническое и метрологическое обеспечение наблюдений.

АИС почвы г. Москвы //moscow. soil. msu. ru Схема гидрогеологического строения и взаимосвязи водоносных горизонтов на участке завода и парковых прудов. ▬ ▬ свободная поверхность грунтовых вод надъюрского в/н комплекса, − · − · − пьезометрическая поверхность потока п. в. в надъюрских песках. ▬ ▪ ▬ свободная поверхность подземных вод каменноугольного в/н комплекса. Толстые полые стрелки - фильтрация подземных вод, перетекание через глинистые слои, разгрузка в пруды. Вертикальные сплошные стрелки указывают установившиеся уровни подземных вод в грунтовом надъюрском горизонте и межпластовом каменноугольном горизонте. Полые вертикальные стрелки на поверхности земли – инфильтрация на свободную поверхность подземных вод. На поверхности земли показано размещение ж/д путей и строений завода. Схема составлена по материалам инженерногеологического картирования, с учетом архивных данных по скв. П-12800 (а. о. 152. 0 м) и АВ-110 (а. о. 151. 3 м). Кусковский х/зд Ж/д Парковый пруд ≈ 148 м 153 м 141 м f. QIIms 135 м g. QIIms 16 0 м 14 0 K 1 -J 3 v J 3 110 м 90 м C 2 -3 12 0 10 0