Тема 7 Экологическое нормирование в сфере землепользования 1

Тема 7. Экологическое нормирование в сфере землепользования 1. Общие сведения по оценке степени опасности загрязненных почв 2. Состояние почв и земель: термины 3. Современная нормативная база в сфере землепользования: основные проблемы Из Гос. Доклада: «Загрязнение земель является одним из самых больных вопросов. Безусловно, самая важная проблема – десятки тысяч свалок, полигонов, мест захоронения отходов, не соответствующих минимальным экологическим требованиям. Основная причина – отсутствие экономических стимулов для создания современных предприятий по переработке мусора, а также слабый государственный экологический контроль, - подчеркнул Министр ПР и Э С. Е. Донской. 1

1. Общие сведения по оценке степени опасности загрязненных почв Источниками загрязнения почв являются: теплоэнергетика (угольная пыль, зола, дым, аэрозоли тяжелых металлов - ртути, мышьяка, свинца, ванадия, газы SO 2, SO 3, NOх, бенз(а)пирен, фтористые и мышьяковистые соединения, радионуклиды); черная металлургия (рудная и железистая пыль, оксиды железа, марганца, мышьяка, зола, сажа, SO 2, SO 3, NOх, NH 3 , HCl); цветная металлургия (пыль, пары и оксиды свинца, цинка, кадмия, меди, мышьяка, ртути, фтора, SO 2 и т. д. ); промышленность строительных материалов (цементная пыль, фтор и т. д. ); химическая промышленность (SO 2, SO 3, HF, H 2 S, HCl, HNO 3, NH 3, фтористые соединения, углеводороды, растворители, эфиры, фенолы); транспорт (углеводороды, свинец, угольная пыль, зола, СО, SO 2, H 2 S, бенз(а)пирен, непредельные углеводороды); сельское хозяйство (удобрения, пестициды, ядохимикаты и т. д. ); нефтеперерабатывающая и нефтедобывающая промышленность (нефть, нефтепродукты, нефтешламы и др. ); 2 атомные электростанции (радионуклиды, йод-131, стронций-90, цезий 137, плутоний-239 и др. ).

Накопление загрязняющих веществ в почве происходит в результате: • непосредственного внесения в почву или на нее (удобрения, пестициды); • поступления атмосферных загрязнений в почву (аэрозолей тяжелых металлов, радионуклидов летучей золы, газов и т. п. ); • поступления загрязнителей в почву с поверхностными стоками; • выпадения загрязнителей в почву с атмосферными осадками. 3

ПДК и ДОК некоторых веществ в почве Вещество ПДК, мг∕кг ДОК, мг∕кг Хлорофос 0, 5 1, 0 Карбофос 2, 0 1, 0 Прометрин 0, 5 0, 1 Полихлоркамфер 0, 5 0, 1 Гексахлорциклонек сан 1, 0 4

Санитарное состояние почв оценивается по четырем направлениям: • Санитарные физико-химические исследования (преимущественно для почвенных фильтратов), включающие определение отношения общего азота к органическому, кислотности, биохимического потребления кислорода окисляемости, сухого остатка сульфатов и хлоридов и т. п. • Санитарно-энтомологические исследования (насекомые, клещи), включающие учет численности синантропных мух (нашедших близ жилья человека особо благоприятные для себя условия жизни) во всех фазах их развития (взрослые, личинки, куколки) в помещениях, на открытом воздухе, в почвах и отходах. • Санитарно-гельминтологические исследования в целях определения числа яиц гельминтов, паразитирующих в органах человека, в местах, часто посещаемых населением. • Санитарно-бактериологические исследования - наиболее обстоятельные и осуществляемые по программам полного, краткого и специального анализов. Определяют присутствие бактерий кишечной группы, представителей дизентерийной и тифозной (паратифозной) 5 групп.

Принципиальная схема оценки почв, загрязненных химическими веществами Категория Характеристика загрязненности почв Возможности использования территории Предлагаемые мероприятия Допустимая 1 Содержание химических Под любые культуры веществ в почве превышает фоновое, но не выше ПДК Контроль уровня воздействия источников загрязнения почвы и доступности токсикантов для растений (известкование, внесение органических удобрений и т. п. ) Умеренно 2 опасная Содержание химических Под любые культуры при Аналогичные мероприятиям категории 1. При веществ в почве превышает их условии контроля их качества наличии веществ с лимитирующим ПДК при лимитирующем миграционным водным или воздушным общесанитарном, показателем контроль содержания этих миграционном водном и веществ в зоне дыхания воздушном показателях сельскохозяйственных рабочих и в воде вредности, но ниже местных источников допустимого уровня по транслокационному показателю Высоко опасная Содержание 3 химических Под технические культуры. Кроме мероприятий, указанных для категории веществ в почве превышает их Использование под 1, обязательный контроль за содержанием ПДК при лимитирующем сельскохозяйственные токсикантов в растениях- продуктах питания и транслокационном показателе культуры ограничено учетом кормах. . Ограничение использования растений-концентраторов зеленой массы на корм скоту с учетом растений-концентраторов Чрезвычайно 4 опасная Содержание химических Под технические культуры. Мероприятия по снижению уровня веществ превышает ПДК в Лесозащитные полосы. загрязнения и связыванию токсикантов в почве по всем показателям почве. Контроль за содержанием токсикантов вредности в зоне дыхания сельскохозяйственных рабочих и в воде местных источников 6

2. Состояние почв и земель: термины Земля – важнейшая часть окружающей природной среды, Земля характеризующаяся пространством, рельефом, климатом, почвенным покровом, растительностью, недрами, водами, являющаяся главным средством производства в сельском и лесном хозяйстве, а также пространственным базисом для размещения предприятий и организаций всех отраслей народного хозяйства (ГОСТ 26640– 85). Земельные ресурсы – земли, которые используются или могут быть ресурсы использованы в отраслях народного хозяйства (ГОСТ 26640– 85) Земельные угодья – земли, систематически используемые или угодья пригодные к использованию для конкретных хозяйственных целей, и отличающихся по природно-историческим признакам (ГОСТ 26640– 85). Почва – самостоятельное естественноисторическое Почва органоминеральное природное тело, возникающее на поверхности земли в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твердых минеральных и органических частиц, воды и воздуха и имеющее специфические генетико-морфологические признаки, свойства, создающие для роста и развития растений соответствующие 7 условия (ГОСТ 27893– 88).

Деградация почв и земель Деградация почв - совокупность процессов, приводящих к изменению функций почвы как элемента природной среды, количественному и качественному ухудшению ее свойств и режимов, снижению природно-хозяйственной значимости земель. Типы деградации почв и земель выделяются с учетом их природы, реальной земель встречаемости и природно-хозяйственной значимости последствий: • технологическая (эксплуатационная) деградация (в том числе нарушения, физическая или земледельческая деградация, агроистощение), • эрозия (водная и ветровая), • засоление (собственно засоление и засолонцевание); • заболачивание. Степень деградации почв и земель - характеристика их состояния, земель отражающая ухудшение качества их состава и свойств. Крайняя степень деградации – это уничтожение почвенного покрова. При каждом конкретном типе деградации ее оценка проводится с учетом основных диагностических (специфических) показателей и дополнительных. Дополнительные дополнительных показатели дают уточняющую информацию для оценки состояния почв, выяснения причин деградации, а также характеризуют. По каждому диагностическому (в том числе дополнительному) показателю степень деградации почв и земель характеризуется пятью уровнями: 0 – недеградированные (ненарушенные); 1 – слабодеградированные; 2 – среднедеградированные; 3 – сильнодеградированные; 4 – очень сильно деградированные (разрушенные), в том числе с уничтожением почвенного покрова. 8

Определение степени деградации почв и земель Методика определения размеров ущерба от деградации почв и земель Степень деградации Показатель 0 1 2 3 4 <2 2 -10 11 -20 21 -40 > 40 < 20 20 -40 41 -100 101 -200 > 200 <5 5 -15 16 -25 26 -32 > 32 < 10 10 -20 21 -30 31 -40 > 0, 2 0, 11 -0, 2 0, 06 -0, 1 0, 02 -0, 05 < 0, 02 > 0, 3 0, 26 -0, 3 0, 2 -0, 25 0, 17 -0, 19 < 0, 17 > 1, 0 0, 3 -1, 0 0, 1 -0, 3 0, 01 -0, 1 < 0, 01 <5 5 -15 16 -35 36 -70 > 70 <3 3 -25 26 -50 51 -75 > 75 < 10 10 -20 21 -40 41 -80 > 80 0 -2 3 -5 6 -10 11 -25 > 25 < 0, 5 -1, 0 1, 1 -2, 0 2, 1 -5, 0 > 5, 0 < 20 20 -40 41 -100 101 -200 > 200 < 0, 1 -0, 3 0, 4 -0, 7 0, 8 -2, 5 9 2, 5 > <2 2 -10 11 -20 21 -40 > 40 Индикаторные показатели Мощность абиотического наноса, см Глубина провалов относительно поверхности (без разрыва сплошности), см Уменьшение содержания физической глины на величину, % от исходного Увеличение равновесной плотности сложения пахотного слоя почвы, % от исходного* Стабильная структурная (межагрегатная, без учета трещин) пористость, см 3/г Текстурная пористость (внутриагрегатная), см 3/г Коэффициент фильтрации, м/сут. Каменистость, % покрытия Уменьшение мощности почвенного профиля (А+В), % от исходного Уменьшение запасов гумуса в профиле почвы (А+В), % от исходного Площадь обнаженной почвообразующей породы (С) или подстилающей породы (D), % от общей площади Увеличение площади эродированных почв, % в год Глубина размывов и водороин относительно поверхности, см Расчлененность территории оврагами, км/км 2 Дефляционный нанос неплодородного слоя, см

Определение степени деградации почв и земель Методика определения размеров ущерба от деградации почв и земель Степень деградации Показатель 0 1 2 3 4 Индикаторные показатели (продолжение) 0 -2 3 -5 6 -15 16 -25 > 25 < 0, 1 -0, 21 -0, 31 -0, 5 > 0, 5 < 0, 1 -0, 25 0, 26 -0, 51 -0, 8 > 0, 8 < 0, 7 -1, 0 1, 1 -1, 6 1, 7 -2, 0 > 2, 0 <1 1 -3 3 -7 7 -10 > 10 <5 5 -10 10 -15 15 -20 > 20 Увеличение содержания обменного магния, % от ЕКО < 40 40 -50 51 -60 61 -70 > 70 Поднятие пресных(< 1 -3 г/л) почвенно-грунтовых вод, м - в гумидной зоне >1, 0 0, 81 -1, 0 0, 61 -0, 80 0, 31 -0, 60 < 0, 3 - в степной зоне Поднятие уровня минерализованных (> 3 г/л) почвенногрунтовых вод, м Продолжительность затопления (поверхностное переувлажнение), мес. Сработка торфа, мм/год >4 3, 1 -4, 0 2, 1 -3, 0 1, 0 -2, 0 < 1, 0 >7 5 -3 3 -2 <2 <3 3 -6 6 -12 12 -18 > 18 0 -1 1 -2, 5 2, 6 -10 11 -40 > 40 10 Площадь подвижных песков, % от общей площади Содержание суммы токсичных солей в верхнем плодородном слое (%): - с участием соды - для других типов засоления Увеличение токсичной щелочности (при переходе нейтрального типа засоления в щелочной), мг-экв/100 г. почв Увеличение содержания обменного натрия (в % от ЕКО): - для почв, содержащих < 1% натрия - для других почв

Определение степени деградации почв и земель согласно Методике определения размеров ущерба от деградации почв и земель (М. , 1994) Степень деградации Показатель 0 1 2 3 Дополнительные показатели <5 5 -25 26 -100 101 -200 Потери почвенной массы, т/га/год < 0, 5 -1, 0 1, 1 -2, 0 2, 1 -5, 0 Увеличение площади среднеи сильноэродированных почв, % в год < 10 10 -30 31 -50 51 -70 Площадь естественных кормовых угодий, выведенных из землепользования (лишенных растительности), % от общей площади > 90 71 -90 51 -70 11 -50 Проективное покрытие пастбищной растительности, % от зонального Скорость роста площади деградированных < 0, 25 -1, 0 1, 1 -3, 0 3, 1 -5, 0 пастбищ, % в год Увеличение площади подвижных песков, % < 0, 25 -1, 0 1, 1 -2, 0 2, 1 -4, 0 в год 0 -0, 5 -1, 0 1, 1 -2, 0 2, 1 -5, 0 Увеличение площади заcoленных почв, % в год 4 > 200 > 5, 0 > 70 < 10 >5 >4 > 5, 0 11

Критерии деградации земель Перечень показателей для выявления деградированных почв и земель определяется в зависимости от вида деградации земель: • технологическая (эксплуатационн. ) деградация • эрозия • засоление • заболачивание Технологическая (эксплуатационная) деградация Виды деграда ции Наруше ние земель Физичес кая (землед ельческа я) деграда ция Агроист ощение Диагностические показатели 1) морфометрическая характеристика рельефа – глубина или высота относительно естественной поверхности, м; угол откоса уступов, град. ; 2) нарушение литологического строения земель – наличие плодородного слоя и потенциально плодородных пород по мощности органогенного слоя и запасам гумуса в слое 0– 100 см; перекрытость поверхности посторонними наносами; 3) характеристика поверхностных и грунтовых вод – уровень грунтовых вод, м; минерализация вод, г/л; продолжительность затопления, мес. Гранулометрический состав; равновесная плотность сложения пахотного (гумусового) слоя почвы, г/см 3; текстурная (внутриагрегатная) пористость, см 3/г; стабильная структурная (межагрегатная без учета трещин) пористость, см 3/г; структура пахотного (гумусового) слоя почвы (содержание агрономически ценных и водопрочных агрегатов и состояние и свойства структурных отдельностей); водно-физические параметры почв (водопроницаемость и коэффициент фильтрации почв (м/сут); основные гидрологические константы (ВЗ, НВ) и порозность аэрации; набухаемость Балансовые характеристики почвы (органического вещества, питательных элементов, катионно-анионного состава): уменьшение запасов гумуса в профиле почвы (А+В), в % от исходного; р. Н; уменьшение содержания физической глины, %; качественный состав гумуса; уменьшение валового запаса основных элементов питания; обеспеченность растений подвижными формами элементов питания; емкость катионного обмена, степень насыщенности почв основаниями, состав поглощенных оснований Дополнительны е показатели Минерал. состав илистой фракции; снижение уровня активной микробн. биомассы; фитотоксичность; уменьшение фермент. активности почв; биомасса почв. мезофауны; 12 уменьшение биоразнообразия; сработка торфа,

Критерии деградации земель Водная эрозия Виды эрозии Плоскостная эрозия Линейная эрозия Диагностические показатели Уменьшение мощности почвенного профиля (А+В), %; уменьшение запасов гумуса в профиле почвы (А+В), % от фонового; изменение гранулометрического состава верхнего горизонта почв; потери почвенной массы, т/га∙год; площадь обнаженной почвообразующей породы (С) или подстилающей породы (D), % от общей площади; увеличение площади эродированных почв, % в год. Расчлененность территории оврагами, км/км 2; глубина размывов и водороин относительно поверхности, см. ; потери почвенной массы, т/га∙год; образование новых оврагов и рост существующих Дополнительные показатели Уменьшение мощности гумусового (пахотного) горизонта, см; снижение запасов питательных веществ; скорость смыва; уклоны поверхности и опасность развития эрозионных процессов Глубина оврага; линейная протяженность оврагов на единицу площади; количество оврагов на единицу площади; общая площадь оврагов на единицу площади; некоторые характеристики водосборной площади оврагов Ветровая эрозия Виды эрозии Ветровая эрозия Диагностические показатели Дополнительные показатели Кроме перечисленных: дефляционный нанос Интенсивность дефляции или неплодородного слоя, см; площадь выведенных из скорость дефляции; землепользования угодий (лишенная уменьшение запасов растительности на естественных угодьях), % от общей площади; проективное покрытие пастбищной гумуса в профиле почвы растительности, % от зонального; скорость роста (А+В); облегчение площади деградированных пастбищ, % в год; гранулометрического площадь подвижных песков, % от общей площади; увеличение площади подвижных песков, % в год. состава; степень изреженности травостоя 13 и посевов.

Критерии деградации земель Засоление Виды эрозии Основные показатели Дополнительные показатели Засоление Суммарное содержание токсичных солей в верхнем Данные об уровне и плодородном слое, %; увеличение токсичной минерализации грунтовых щелочности (при переходе нейтрального типа вод засоления в щелочной), мг-экв/100 г. почв; увеличение площади засоленных почв, % в год; реакция среды (р. Н солевой и водной вытяжки Осолонцевание Увеличение содержания обменного натрия, % от ЕКО; Показатели физических увеличение содержания обменного магния, % от свойств и особенно структуры ЕКО; реакция среды (р. Н) почвы Заболачивание Виды эрозии Заболачивание Диагностические показатели Поднятие уровня почвенно-грунтовых вод, м; продолжительность затопления, мес. ; минерализация грунтовых вод, г/л Дополнительные показатели Характеристики морфологического строения профиля (признаки гидроморфизма) 14

Определение уровня загрязнения земель химическими веществами Проводится на основании показателей, которые используются и в качестве градаций при картографировании загрязненных земель в соответствии с Порядком определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами (М. , 1993). Группировка показателей унифицирована, не учитывает типовых особенностей почв и предназначена в первую очередь для принятия административных решений по использованию земель. Условно чистыми считаются земли с содержанием загрязняющих химических чистыми веществ, не превышающим их ПДК Показатели уровня загрязнения земель химическими веществами Элемент, соединение Кадмий Свинец Ртуть Мышьяк Цинк Медь Кобальт Никель Содержание (мг/кг), соответствующее уровню загрязнения 1 2 3 4 5 (допустимый) (низкий) (средний) (высокий) (очень высокий) < ПДК < ПДК Неорганические соединения* ПДК – 3 3– 5 ПДК – 125 – 250 ПДК – 3 3– 5 ПДК – 20 20 – 30 ПДК – 500 – 1500 ПДК – 200 – 300 ПДК до 50 50 – 150 ПДК – 150 – 300 5 – 20 250 – 600 5 – 10 30 – 50 1500 – 3000 300 – 500 150 – 300 – 500 > 20 > 600 > 10 > 50 > 3000 > 500 15 > 300 > 500

Показатели уровня загрязнения земель химическими веществами Элемент, соединение Содержание (мг/кг), соответствующее уровню загрязнения 1 2 3 4 5 (допустимый) (низкий) (средний) (высокий) (очень высокий) Молибден Олово Барий Хром Ванадий Фтор водорастворим < ПДК < ПДК Хлорированные углеводороды (в том числе хлорсодержащие пестициды ДДТ, ГХЦГ, 2, 4, -Д и др. ) Хлорфенолы Фенолы Полихлорбифенилы Циклогексан Пиридины Тетрагидрофуран Стирол < ПДК < ПДК Неорганические соединения* ПДК – 40 40 – 100 ПДК до 20 20 – 50 ПДК – 200 – 400 ПДК до 250 – 500 ПДК – 225 – 300 ПДК – 15 15 – 25 Органические соединения ПДК – 5 5 до 25 > 200 > 300 > 2000 > 800 > 350 > 50 25 до 50 > 50 1 – 5 2 – 5 6 – 30 0, 1 – 2 ПДК – 5 100 – 200 50 – 300 400 – 2000 500 – 800 300 – 350 25 – 50 5 – 10 30 – 60 2 – 20 5 – 20 20 – 50 > 10 > 60 > 20 > 40 > 50 16

Показатели уровня загрязнения земель химическими веществами Элемент, соединение Нефть и нефтепродукты Бенз(а)пирен Бензол Толуол Альфаметилстирол Ксилолы (орто-, мета-, пара-) Нитраты Сернистые соединения** Содержание (мг/кг), соответствующее уровню загрязнения 1 2 3 4 5 (допустимый) (низкий) (средний) (высокий) (очень высокий) До 1000 Органические соединения 1000 – 2000 – 3000 – 5000 > 5000 < ПДК < ПДК – 0, 1 ПДК – 10 ПДК – 3 0, 1 – 0, 25 1 – 3 10 – 50 3 – 10 3 – 30 0, 25 – 0, 5 3 – 10 50 – 100 10 – 50 30 – 100 > 0, 5 > 100 > 50 > 100 < ПДК ПДК – 180 – 250 – 380 > 380 * ПДК или ОДК; при отсутствии ПДК (ОДК) неорганических соединений за ОДК принимается удвоенное региональное фоновое содержание элементов в незагрязненной почве; ** в пересчете на серу. 17

Нарушенность почвенного покрова Факторы воздействия Пирогенные Техногенные, включая Хозяйственно-бытовые и лесоэксплуатацию рекреационные Ненарушенные почвы (I) Все характеристики состава, состояния и структуры почвенного покрова находятся в норме Слабонарушенные почвы (II) Локальные нарушения с выгоранием Линейно-очаговые нарушения с Точечные нарушени с поврежденеим горизонта А 0 до 5 % повреждением горизонта а 0 до 5 % горизонта А 0 до 5% Средненарушенные почвы (III) Частичное сгорание подстилки Очаговые нарушения с Повреждение горев 5– 25 %. (горизонт А 0) на 5– 25 % повреждением горизонта А 0 на 5– Уплотнение почв, формирование 25 % троп Сильнонарушенные почвы (IV) Полное сгорание подстилки. Дорожные и площадные Тропинчатая и очаговая сеть с Повреждение горизонта А 0 на 25 -50 %. деформации горизонтов A 0+A 1 на нарушением горизонтов А 0+А на 25 Уменьшение мощности горизонта 25 -50 %. Уменьшение мощности 50%. Уменьшение мощности А+АВ на 25 -50 % горизонта А 0+А+АВ на 25– 50 % горизонта а+ав на 25– 50 % Разрушенные почвы (V) Прокаливание горизонта В на 50 -75 %. Дорожные и площадные Слияние оголенных участков почв. Скопление древесного угля на деформации с нарушением Нарушение горизонтов А 0+В и поверхности и внутри почв. Снижение горизонтов А 0+В и снижением их снижение их мощности на 50 -75 %. мощности горизонта А+АВ на 50– 75 %. мощности на 50 -75 %. Развитие плоскостной и линейной Развитие плоскостн. и линейной эрозии плоскостной и линейной эрозии Искусственные почво-грунты (VI) Формирование искусственных почв с полной сменой исходного состояния и невозможносьтю его возврата естественным путем (рекультивированные площади) Техногенные нарушения почвы (VI) Сплошное прокаливание минеральных Полное уничтожение или снятие Уничтожение почв. Формирование горизонтов на площади более 75 %. почвенного покрова с обнажением искусств. органо-минерального слоя 18 Обнажение каменистых субстратов. или отсыпкой грунтов (рабочие из хозяйственно-бытовых Развитие гравитационных и эрозионных площадки) отходов, порубочных остатков и

Токсикологические свойства веществ Вещества, загрязняющие почву, непосредственно на организм человека не влияют, а попадают в организм через различные звенья пищевых цепей и через загрязнение почвами воздуха и воды. Поэтому при оценках состояния почв устанавливаются следующие токсикологические показатели. • Токсичность (вредность, ядовитость) как мера несовместимости вещества с жизнью и здоровьем, а опасность как вероятность отравления этим веществом в реальных условиях его применения Токсические смертельные дозы обозначаются как ЛК и ЛД и определяются на подопытных животных, при гибели половины из них показатели приобретают вид ЛК 50 и ЛД 50. • Персистентность в почвах или растениях – продолжительность растениях сохранения биологической активности загрязняющего почву или растения химического вещества, характеризующая степень его устойчивости к процессу разложения. • Миграционный воздушный показатель вредности характеризует переход химического вещества из пахотного слоя почвы в воздух мг/м. • Транслокационный показатель характеризует переход химического показатель вещества из пахотного слоя почвы через корни в растение и накопление его в зеленой массе мг/кг. • Общесанитарный показатель вредности характеризует влияние химического вещества на способность почвы к самоочищению и на микрофлору почвы мг/кг. Для почв загрязняющие вещества нормируются по предельно допустимым (ПДКп) и временно допустимым (ВДКп) концентрациям. 19

Обоснование критических концентраций компонентов в почве (ПДК и др. ): пример Cd Имеется 4 основных возможных пищевых цепи : • почва – растение - птица, • почва – беспозвоночное - птица, • почва – растение - млекопитающее и • почва – беспозвоночное - млекопитающее. Это количество возрастает экспоненциально при детализации и раздельном учете различных органов и групп беспозвоночных и растений. Для растений учитывают раздельно листья, семена, плоды и корнеплоды. Группы беспозвоночных могут включать земляных червей, гастропод, личинок насекомых и т. д. Таким образом, моделируют 16 путей от почвы к хищникам и к их жертвам. Анализируя эти пути, оценивают величины ПДК для Cd в почве Результаты показывают, что по отношению к Cd: qхищники всегда более чувствительны, чем их жертвы, qбиоаккумуляция минимальна в пищевой цепи «почва - червь - птица/млекопитающее» . Эта цепь с птицей-хищником представляет наиболее низкую величину критической концентрации для воздействия Cd , что дает очень низкую величину критической концентрации этого металла для почв (около 0, 1 мг/кг). Если надо защитить наиболее чувствительные виды, то эта величина наиболее приемлема. Пищевая цепь Критическая концентрация Cd в почве, мг/кг хищники Почва - лист птица Почва - семя птица почва - червь птица почва - насекомое - птица почва - лист млекопитающее почва - семя млекопитающее почва - червь млекопитающее почва - насекомое - млекопитающее жертвы 37 2, 3 7, 2 0, 44 1, 5 0, 08 6, 4 0, 40 48 3, 6 9, 4 0, 68 1, 9 0, 12 8, 3 0, 61 20

Обоснование ПДК для почв Обоснование нормирующего значения ПДКп веществ на основе экспериментов учитывает: • допустимую концентрацию, при которой их содержание в пищевых и кормовых растениях не превышает некоторых остаточных значений в продуктах питания (ПДКпр); • допустимую концентрацию, при которой поступление летучих и других веществ не превысит нормативные значения для воздуха и вод; • допустимую концентрацию, не влияющую на микроорганизмы и процессы самоочищения. Таким образом, ПДКп - комплексный показатель, учитывающий основные процессы, происходящие в этом элементе экосистем, и рассчитывается в мг/кг слоя абсолютно сухой почвы. Кроме перечисленных характеристик состояния почв устанавливается ряд других гигиенических показателей: • санитарное число (отношение содержания белкового азота к общему), • наличие кишечной палочки (коли-титр), личинок мух, яиц гельминтов и др. 21

Классификация загрязняющих веществ по степени их опасности для почвы (ГОСТ 17. 4. 1. 02 -83) Показатели Класс опасности I высоко опасные II умеренно опасные III мало опасные Токсичность ЛД 50 до 200 от 200 до 1000 свыше 1000 Персистентность в почве, мес. свыше 12 от 6 до 12 менее 6 ПДК в почве менее 0. 2 от 0. 2 до 0. 5 свыше 0. 5 Миграция мигрируют слабо мигрируют не мигрируют 3 и более от 1 до 3 менее 1 сильное умеренное нет Персистентность растениях, мес. в Влияние на пищевую ценность с/х продукции 22

Определение нормативов воздействия на территории различного уровня Экологическое качество территории характеризуют: 1) степенью соответствия ее текущего состояния принятым стандартам (т. е. показателями состояния); 2) ее способностью выдержать антропогенную нагрузку, восстановить утраченное качество или перейти в новое качественное состояние, удовлетворяющее условиям стабильности природного сообщества (т. е. показателями устойчивости). При установлении нормативов исходят из того, что каждая экосистема образована совокупностью взаимосвязанных элементов со специфическими формами реакции на различные виды воздействия. Реакции рассматриваются как исходная база для определения обобщенной характеристики качества всей территории в целом. Таким образом, разработка нормативов качества ОС основана на: q структуризации территории, q формировании частных характеристик (нормативов) каждого из ее элементов и q свертывании их в один или несколько обобщающих показателей. Для разных регионов (в смысле месторасположения, размера, структуры) допускается различие и в составе показателей, и в методах определения их количественных значений. 23

Нормирование землепользования Уровни размеров территории, показатели норм состояния которых имеют принципиальные различия: • • элементарный ландшафт (простое урочище): ландшафт основной объект нормирования – биогеоценоз (экосистема в пределах водосборного бассейна), поскольку на нем можно установить влияние окружающих источников антропогенного воздействия на состояние ОС, локальный (например, экосистема в пределах элементарного водосборного локальный бассейна); это важнейший уровень регулирования, т. к. наиболее четко прослеживается взаимосвязь между силой воздействия и его последствиями для природных систем и человека, конкретизируется область применения природоохранных и рекультивационных мероприятий региональный: объектом нормирования может быть популяция, региональный поскольку зона ее распространения обычно шире территории локальной экосистемы и перекрывает зону влияния антропогенных воздействий; глобальные ландшафты (страна и континент). ландшафты В рамках региона нормы состояния территорий локального уровня, как правило, одинаковы. Поэтому на уровне региона возможно использование типового (унифицированного по составу и уровню нормируемых характеристик) управленческого механизма. Такой механизм управления рисками экономических потерь в результате ухудшения качества ОС регламентирует воздействия, обосновывает целесообразность внедрения природоохранных и восстановительных мероприятий, регулирует экономические взаимоотношения в природоохранной сфере с учетом сложившихся социально-экономических и культурно-эстетических предпочтений населения региона. 24

Показатели устойчивости почв на основе концепции критических нагрузок Нормирование загрязнения почв на основе интегральной оценки риска сводится к выбору системы оценочных показателей, которые интегрируют оценку качества ОС по всем видам загрязняющих ингредиентов. Введение интегрального показателя обосновывается следующими причинами: • • необходимостью оценки эффективности природоохранных мероприятий для территорий любого ранга – для этого периодически необходимо проводить территорий любого ранга пространственный и временной анализ состояния ОС; интегральный показатель позволяет объективно оценить степень опасности загрязнения ОС при одновременном воздействии ряда веществ различной загрязнения ОС при одновременном воздействии ряда веществ массы и токсичности; на основе интегрального показателя возможно определение допустимого уровня загрязнения, не оказывающего значительного вредного воздействия уровня загрязнения на живые организмы, и установление целевого уровня экологической чистоты региона при сложившейся промышленной инфраструктуре региона; чистоты региона интегральный показатель качества ОС исключает возможность завышенной оценки ее состояния при нерациональном природопользовании и низкой эффективности природоохранных мероприятий, т. е. гарантирует комплексный подход. В качестве такого показателя предложена интегральная оценка риска загрязнения почв. 25

Алгоритм оценки риска для почвенных систем Оценка информации Оценка техногенной нагрузки Объем эмиссий в атмосферу, внесение агрохимикатов Оценка устойчивости почв Факторы устойчивости почв Критические нагрузки Факторы устойчивости почв Трансформация, аккумуляция в почве Миграция в сопредельные среды (воды, растительность) Оценка риска загрязнения почв Классификация риска Анализ последствий риска Снижение экологического риска 26

Установление критических нагрузок Критическая нагрузка соответствует такой нагрузке, которая не ведет к последующему накоплению, например, металлов в почве. Установление критической нагрузки на почвы в первую очередь зависит от выбора реципиента, который, в свою очередь, определяется целью исследования. Так при риске загрязнения наземных экосистем реципиентом является изучаемая экосистема, потенциально загрязняемая вредными веществами Растения Почва Скот Почвенный раствор Зоомикробный комплекс Человек Наземная фауна Грунтовые воды Наиболее важные реципиенты и основные пути миграции металлов для условной экосистемы 27

Установление критических нагрузок При расчете критических нагрузок могут использоваться следующие модели расчета: • динамические – в основном применяются для предсказания временного периода, необходимого для достижения пороговых значений и основаны на изменении состояния загрязняющих веществ во времени; • равновесные – используются для расчета концентрации тяжелых металлов в растворе и в составе адсорбционных комплексов. В равновесной модели на основе уравнения баланса масс тяжелых металлов в почве рассматриваются все возможные процессы, влияющие на поведение металлов в почве (выветривание, выщелачивание, поглощение растениями, аккумуляция в подстилке, миграция с поверхностным стоком, процессы адсорбции и комплексообразования) Поглощение растениями Общее выпадение Опад Поверхностный сток Растворение Выветривание Минералы Адсорбция/десорбция Адсорбция тв. фазой Латеральная миграция Адсорбция ОВ Выщелачивание 28 Процессы в почвах, учитываемые в равновесных моделях

3. Современная нормативная база в сфере землепользования: основные проблемы Важнейшие нормативы в сфере использования земельных ресурсов: q Нормативы качества земель (химический состав, уровни нарушенности и загрязненности) q Нормативы допустимых воздействий Ø изъятия для различных хозяйственных объектов, Ø внесения веществ (удобрений, пестицидов) Ø загрязнения q Нормативы стоимости земель q Нормативы оценок экологоэкономических ущербов Проблемы разработки и применения нормативов q. Недоучет многообразия природных условий в регионах q. Недоучет экономических последствий нарушений и химического загрязнения земель (отставание методологической и методической базы экономических оценок) q. Неэффективное информационное обеспечение 29

Возможные решения в области загрязнений ОС нефтью q Разработка дифференцированных нормативов качества компонентов окружающей среды и нормативов содержания компонентов нефтей: q С учетом особенностей природных условий в регионах q С учетом направлений использования почвенно-земельных ресурсов. q Контроль качества почвенно-земельных ресурсов с учетом вероятности развития процессов вторичного загрязнения и запуска механизмов деградации земель и сопредельных сред q Модернизация системы показателей для оценки качества почвенно-земельных ресурсов q Разработка специализированных информационно-аналитических систем по контролю состояния земель q Развитие методической базы для оценки эколого-экономических последствий нерационального использования почв и земель 30