169826 (742589), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Нагромадженню слабо рухомих форм біологічно активних елементів у ґрунтах сприяють наступні процесси:

• ізоморфне заміщення в алюмогідроксильних октаедрах й кремнієкисневих тетраедрах кристалічних решіток глинистих мінералів. У червоноземах у цій формі знаходиться близько 15, а в бурих лісових ґрунтах.— біля 30 % усієї маси мікроелементів; за інтенсивністю ізоморфного заміщення елементи розташовуються в ряд кобальт > мідь > цинк > марганець. Найбільша кількість мікроелементів утримується в кристалічних решітках монтморилоніту, за ним > нонтроніт > каолініт > галуазіт > іліт;

• сорбція глинистими мінералами, особливо алофаноїдами, спадаюча в ряді монтморилоніт, смектит, іліт, каолініт. Глинами сорбується багато металів: нікель, мідь, хром, ванадій, свинець, цинк. Поглинання алофаноїдами особливо сильно виявляється по відношенню до цинку, марганцю, міді;

• співосадження з неокристалізованими полуторними окислами, особливо з окислами заліза, які захоплюють миш’як, ванадій, цинк, молібден, селен, титан;

• утворення слаборухомих металоорганічних комплексів з гумусовими кислотами хрому, кобальту, селену, міді й інших металів. Із збільшенням рН й вмісту гумусу інтенсивність сорбції й стійкість металоорганічних сполук збільшується. Наприклад, у підзолистих ґрунтах відношення сорбованого цинку до водорозчинного складає 2,4, а в чорноземах - 2400. Тому в кислих ґрунтах із вираженою елювіально-ілювіальною диференціацією профілю слаборухомі форми біологічно активних елементів накопичуються значною мірою в ілювіальному горизонті (підзолисті й лесові); у нейтральних збагачених гумусом ґрунтах (чорноземи й ін.) ці елементи затримуються переважно в гумусовому горизонті.

В залежності від шляхів надходження техногенного забруднення перший "удар" техногенного потоку приймає на себе або гумусовий горизонт при надходженні з пилом, атмосферними опадами й хімічною сільськогосподарською обробкою ґрунту, з рідким й твердим стоками делювіальних вод за рахунок поверхневого змиву токсичних речовин з поверхні забруднених ґрунтів, або більш глибокі горизонти грунту у випадку, коли потік забруднених ґрунтових вод наближається до поверхні й діє на гідроморфні ґрунти супераквальних ландшафтів.

При прогнозі, а потім розрахунку гранично допустимих модулів техногенного навантаження рекомендується враховувати склад різного типу техногенних потоків, форму надходження сполук в ґрунт, що визначає ступінь їх стійкості до впливу екофакторів.

В ряду ґрунтових умов, що визначають тривалість "життя" техногенних речовин, істотне значення має енергетичний рівень ґрунтів. Є розрахунки загальних запасів енергії, яка щорічно асимілюється при створенні органічної маси зеленими рослинами й та що вивільнюється при розкладанні органічних залишків. В якості показника швидкості перетворення органічних речовин у ґрунтах можна користуватися величиною "підстилково-осадового коефіцієнта”, що являє собою відношення маси підстилки, що накопичуєтьсяся на поверхні ґрунтів, до маси щорічного наземного опаду й дозволяє мати уяву про тривалість розкладання маси органічної речовини, рівної щорічному опаду. Ці строки коливаються в різних ґрунтах у широких межах: для торф’яно-болотних ґрунтів вони складають тисячоліття, для тундрових - 50 - 100 років, для ґрунтів тайгової зони - 10 - 20 років, для ґрунтів широколистяних лісів помірного поясу - 3 - 4 роки, в вологих субтропічних й тропічних лісах менше одного року. Передбачається, що ці ж відмінності зберігаються й у швидкості розкладання в ґрунтах органічних забруднювачів, хоча абсолютні цифри можуть бути іншими. Цей показник був використаний при районуванні території України за можливою інтенсивністю до самоочищення ґрунтів від залишків пестицидів.

Разом з тим швидкість й ємність біологічного кругообігу не є універсальними показниками швидкості самоочищення ґрунтів від токсичних речовин, особливо мінеральних, тому що зі збільшенням інтенсивності обігу можлива більш швидка деградація біоти, що піддається дії токсиканта. Розмаїття ситуацій, що виникають з техногенним забрудненням й відповідних реакцій ґрунту, на думку М.А.Глазовської, диктують необхідність диференційованого нормування техногенних забруднювачів у ґрунті відповідно до типів відповідних реакцій ґрунтів на забруднювачі, тобто у відповідності зі ступенем їх стійкості або здатності до самоочищення.

При існуючій подібності методичних позицій екологічне й гігієнічне нормування розрізняються по деяким питанням. Принципи гігієнічного нормування не допускають диференційованого тлумачення величини нормативу в зв'язку з різноманіттям природних умов й неможливістю встановлення ГДК для кожного екологічного варіанта. Величина ГДК встановлюється для гірших природних умов, при яких спостерігається максимальна тривалість збереження препарату в ґрунті, є можливим найбільш високий рівень міграції в сумісному із ґрунтом середовищі й найбільш виражено вплив токсиканта на ґрунтовий мікробіоценоз й ферментативну активність ґрунтів. Ця величина єдина (з великим коефіцієнтом запасу) для різних регіонально-ландшафтних умов й, по суті, має змістовне значення, аналогічне параметрам токсичності даного препарату, таким, як ЛД50 та інші, будучи так бн мовити його "паспортною" характеристикою. У реальних регіональних умовах контроль за забрудненням здійснюється на основі величини гранично допустимого рівня внесення (ГДРВ) й безпечної й залишкової кількості (БЗК) в встановлені терміни контролю.

Обґрунтування величини ГДК хімічної речовини в ґрунті здійснюється за шістьома показниках шкідливості, перші чотири з яких обов’язкові для скороченої схеми досліджень: загальносанітарному (вплив препарату на біологічну активність ґрунту й процеси самоочищення), фітоакумуляційному (ступінь нагромадження залишків у фітомасі), міграційно-водному, міграційно-повітряному, токсикологічному й органолептичному.

За мінімальною граничною концентрацією сполуки в ґрунті визначається лімітуючий показник шкідливості, величина граничної концентрації якого вважається допустимою концентрацією препарату в ґрунті, тобто тією максимальною його концентрацією (мг/кг абсолютно сухого ґрунту), що гарантує відсутність негативного прямого або непрямого впливу на здоров'я людини, її потомство й санітарні умови життя населення. Таким чином, на відміну від екологічних ГДК, що нормують техногенне забруднення за ступенем впливу на найбільш чутливий вид й популяцію в цілому, гігієнічне нормування базується на оцінці ступеня впливу токсиканта на організм теплокровних й у кінцевому рахунку на людину. При цьому встановлення порогової концентрації за основними показниками шкідливості коректується по величинах гранично допустимих концентрації для атмосферного повітря, води й максимально допустимого рівня для продуктів. Усі ці нормативи встановлюються в токсикологічному експерименті на теплокровних тваринних й екстраполюються на людину.

Трудомісткість експериментальних досліджень з обґрунтування величині ГДК техногенних забруднювачів, як й зростання асортименту забруднювачів, що надходять у ґрунт, допускають можливість використання розрахункових методів при обґрунтуванні величини ГДК у ґрунті, що називається орієнтовно допустимою концентрацією (ОДК). У відповідності з "Методичними рекомендаціями з розрахунку ОДК", розробленими Л.І.Ведмедем, Е.І.Спину, Р.Е.Совою у 1981 р., ОДК розраховують за встановленими гігієнічними нормативами для харчових продуктів рослинного походження виходячи з рівняння:

у = 1,23 + 0,48 lg x

де у - ОДК в мг/ кг грунту, х — допустима залишкова кількість (ДЗК) в мг/кг продукту харчування. Коли вміст залишкових кількостей пестицидів у рослинах не допускається, для розрахунку використовують величину чутливості офіційно затвердженого методу визначення даного препарату в рослинах. Використання даного методу можливо тільки для пестицидних препаратів й, як показало зіставлення розрахункових й експерементально встановлених ГДК, припускає помилку в межах 2 ГДК. У зв'язку з тим що в грунті, як правило, присутні декілька забруднювачів, навіть у випадку обробки грунту тільки агрохімікатами, Київським НДІ загальної і комунальної гігієни ім. А.М.Марзєєва запропонований груповий метод нормування сумішей й груп хімічних речовин у ґрунті. Суть методу зводиться до того, що для прискорення обгрунтування ГДК речовин однієї хімічної групи, близьких по структурі, фізико-хімічним й токсичним властивостям, шляхом глибокого експериментального вивчення одного найбільш типового представника даної групи обґрунтовують ГДК для всіх сполук. Так, була встановлена ГДК для групи симетричних триазинів, які широко застосовуються в сільському господарстві.

ГДК хімічних речовин для реальних ґрунтових типів - величина умовна, встановлена в експерементальних, строго регламентованих лабораторних умовах, тому служить лише одиницею масштабу, від якої ведуть вимір ступеня небезпеки забруднення ґрунту хімічними речовинами. Для конкретних грунтово-кліматичних умов повинний бути встановлений регіональний норматив, що забезпечує безпеку вмісту залишків забруднювача для біоти й організму людини, оскільки на поводження токсиканта в ґрунті в реальних умовах впливає, як ми бачили, різноманіття ґрунтових (рН, ємність поглинання, вміст органічного вуглецю й ін.) й кліматичних (опади, сума температур, рівень інсоляції й ін.) факторів. Варіантів й комбінацій грунтово-кліматичних умов у природі дуже багато, тому експериментально встановлювати регіональне ГДК практично неможливо й економічно не вигідно. У зв'язку з цим у якості регіональних нормативів гігієністами запропоновано використовувати величини ГДРВ й ДЗК, які розраховуються із врахуванням величини ГДК й стабільності препарату в різних грунтово-кліматичних умовах, що визначаються у лабораторних або натурних умовах. При науковому обґрунтуванні величин ГДРВ й ДЗК встановлюється функціональна залежність між величиною залишкової кількості хімічної речовини в ґрунті й факторами, що впливають на ступінь деструкції й міграції препарату (вміст гумусу, пористість, бактеріальне розмаіття й ферментативна активність ґрунту, ємність поглинання, сума обмінних основ, кількість опадів, тривалість інсоляції, середня й максимальна температура ґрунту за вегетаційний період, тривалість спостережень й ін.). Гранично допустимий рівень внесення (ГДРВ) характеризує величину допустимого вмісту препарату в ґрунті на першу добу після внесення хімічної речовини в ґрунт у регіональних умовах. Величина ГДРВ гарантує нагромадження досліджуваного препарату в товарних частинах рослин до моменту збору врожаю в кількостях, що не перевищують допустимі для продуктів харчування, вміст його в атмосферному повітрі до моменту виходу робітників на поля й у воді водостоків до моменту надходження фільтрату в ґрунтові води або поверхневого стоку у водойми в концентраціях, що не перевищують відповідні ГДК.

Таким чином, гігієнічні нормативи включають інформацію про стабільність забруднювача в регіональних ґрунтових умовах й безпосередньо через, величину ГДК інформацію про ступінь міграції його з ґрунту у середовища з урахуванням впливу токсиканта на біологічну активність ґрунтів, що є однієї з основних характеристик ґрунтової родючості. Наявність таких нормативів дозволяє не тільки контролювати рівень забруднення ґрунтів, але й при включенні їх у елементи моніторингу техногенного забруднення ландшафтів керувати екотоксикологічною ситуацією регіону.

З урахуванням розроблених на теперешній час наукових положень організація моніторингу техногенного забруднення ґрунтового покриву України, повинна складатися з:

• виявлення пріоритетних забруднювачів й їх джерел. Це насамперед агрохімікати (пестициди, добрива), промислові викиди (важкі метали, радіоактивні речовини) й ін; їх систематизація за ступенем небезпеки для ґрунтів й біоти з урахуванням хімічної структури, стабільності в об’єктах навколишнього середовища, мінливості й здатності мігрувати по елементам ландшафту, токсичності для теплокровних тварин; об’єднання полютантів у класи з встановленням основної сполуки або групи сполук для подальших досліджень закономірностей поведінки забруднювачів у ландшафті;

• визначення масштабів застосування агрохімікатів й об’ємів промислових викидів із розрахунком середніх багаторічних навантажень на одиницю площі земельної території, встановлення тенденцій росту цих навантажень; складання схематичних карт навантажень приоритетних забруднювачів для території країни й регіонів поблизу джерела забруднення в ареалі розсіювання (промислові підприємства, транспортні магістралі);

• встановлення рівнів вмісту приоритетних забруднювачів у ґрунті, воді, поверхневих джерелах, ґрунтових водах, вищих рослинах й приземних шарах атмосфери з метою складання картосхем мінімального вмісту забруднювачів в елементах біосфери (по сезонах року);

• виявлення надходження забруднень з прикордонних областей й за меж країни з метою прогнозу подальшої долі забруднення, контролю й попередження забруднення прикордонних ландшафтів;

• оцінки здатності ландшафтів до самоочищення від техногенного забруднення на основі вивчення здатності до звільнення від природних забруднювачів за показниками біологічної інтенсивності кругообігу біогенних елементів, гідрологічними характеристиками, що визначають спрямованість й можливість міграції полютантів з водним потоком у ґрунтові води, з поверхневим стоком або в результаті випарування (тип водного режиму, густота річкової мережі й ін.), грунтово-кліматичних характеристик регіону (тип ґрунту, опади, рівень інсоляції, переважний напрямок вітру);

• виявлення критичних в екотоксикологічному відношенні регіонів, що характеризуються, з одного боку, високим рівнем навантажень найбільш токсичних для біоти сполук, їх високим вмістом хоча би в одному з елементів ландшафту, з іншого - слабкою здатністю ландшафту до самоочищення;

• організації базових станцій спостереження й контролю за приоритетними забруднювачами в регіонах з критичною екотоксикологічною ситуацією й на базі біосферних заповідників або території з мінімальним антропогенним впливом;

• контролю впливу полютантів на екологічну рівновагу природних систем й прогнозу наслідків цього впливу, виявлення в модельних й польових умовах найбільш чутливих до кожного з приоритетних забруднювачів видів флори й фауни. Ці види беруться під контроль на базових станціях спостереження. Із цією же метою вивчаються механізми й закономірності впливу полютантів по типу "доза-ефект" на модельних екостатах, що імітують умови регіональних біосферних заповідників й критичних з точки зору екотоксикології регіонів у ланках "ґрунт-рослини", "ґрунт-повітря”, "ґрунт-вода (поверхневий, внутрішньогрунтовий стік)", ґрунтовий мікробіоценоз;

• встановлення коефіцієнтів розподілу забруднювача по елементах біосфери з урахуванням шляху надходження його в біосферу, складання математичної моделі нормального розподілу забруднювача в біосфері по елементах (ґрунт, вода, повітря, рослина);

• складання універсальної математичної моделі розподілу забруднювачів на території Украйни для наявних джерел забруднення й спрямованості можливого поширення забруднення у випадку нового територіального розміщення джерела забруднення;

• організації АСУ техногенного забруднення ґрунтів України, що включає контроль за рівнем забруднення території приоритетними забруднювачами і систему попереджувальних заходів, направлених на запобігання аварійних ситуацій у регіоні.

Література

1. Врочинский К.К., Маковский В.Н. Применение пестицидов и охрана окружающей среды. – К., 1979. – 208 с.

2. Гончар М.Т. Экологические проблеми сельского хозяйства. - Львов, 1986. - 141 с.

3. Земельний Кодекс України. Серія Закони України (за станом на 15 листопада 2001 року). - Харків, 2001. - 105с.

4. Лозановская И.Н. и др. Теория и практика использования органических удобрений. – М., 1988. – 96 с.

5. Минеев В.Г. Химизация земледелия и природная среда. – М.: Агропромиздат, 1990. – 287 с.

7. Охрана окружающей среды при использовании пестицидов./ Под ред. В.П. Васильева.–К.,1983.–128с.

Характеристики

Список файлов реферата