Студопедия — А.С. Федотова
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

А.С. Федотова






Читинский государственный университет, г. Чита, Россия

Развитие человеческого общества никогда не было бесконфликтным и непроти-воречивым процессом. Одним из противоречий, имеющим в последнее время затяжной характер, стало противоречие между развитием цивилизации и природной средой, в кото-рой оно происходит. Реальная жизнь, научно-технический прогресс не только способ-ствуют повышению уровня развития жизни человечества, но и обусловливают некоторые неприятности, связанные с ухудшением качества среды обитания.

Вся природа Земли, связанная с жизнедеятельностью человека и прочих биоло-гических организмов, объединена в биосферу. Все, что потребляют люди и живые суще-ства, они берут из биосферы. Сообщества живых организмов, обитающих на Земле, вклю-чая растения, животных и микроорганизмы, образуют с окружающей средой некое един-ство, то есть систему, в пределах которой осуществляется процесс трансформации энер-гии и вещества. Такого рода совокупность в биосфере организмов и неорганических ком-понентов, где осуществляется круговорот веществ, называют экосистемой. Экосистема является элементарной функциональной единицей биосферы.

Одно из центральных мест при формировании экологической ситуации в экосис-темах занимают почвы. В настоящее время многие исследователи обращают внимание на пути взаимодействия почвенной среды и связанных с ней составляющих биоценоза – низшей и высшей растительностью, животным миром, поверхностными и подземными водами, атмосферным воздухом. Одна из важных функций почв заключается в обеспе-чении постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов веществ. По отношению к окружающей среде и человеку почва выполняет еще одну функцию – протекторную. Обладая способностью поглощать и удерживать в себе различные загрязняющие вещества, связывая их химическим или физическим путем, почва, тем самым, служит своеобразным фильтром, предотвращающим поступление этих соединений в природные воды, растения и далее по пищевым цепям в организмы животных и человека. Однако возможности почвы в этом отношении не безграничны, а уровень техногенного влияния все возрастает, поэтому все чаще наблюдаются случаи опасного загрязнения почв и отравления людей.

Биосфера в целом и ее отдельные структурные элементы (экосистемы, природно-хозяйственные комплексы) испытывают естественные и антропогенные воздействия. Антропогенные воздействия на окружающую среду подлежат ограничению и нормиро-ванию. Необходимость этого ограничения и нормирования обусловлена тем, что чрез-мерное вмешательство человека в биосферные системы нарушает их сбалансирован-ность и внутренние связи. Экологически допустимые нагрузки не должны нарушать механизмы компенсации и саморегуляции естественных процессов, протекающих в природной среде экосистем. Их негативное воздействие не должно выходить за рамки экологического резерва. Чрезмерная антропогенная нагрузка на природную среду, к сожалению, не всегда может быть определена.

Необходимо отметить недостаточно хорошо разработанную систему нормативов в области охраны почвенной среды как связующего компонента экосистемы. Особого вни-мания заслуживает проблема оценки качества почв промышленно-загрязненных тер-риторий.

В основу имеющихся сейчас разработок ПДК положены сведения о валовом содер-жании тяжелых металлов в почве. В системе Тейтона за предельно допустимую концен-трацию принят верхний предел содержания тяжелых металлов, обнаруженный в норма-льной почве. Позднее была предложена система Клоке. В ней за основу взяты обычные содержания тяжелых металлов в почве и для некоторых из них, например, для мышьяка, молибдена, никеля за ПДК принят верхний предел. Для большинства тяжелых металлов допускаются ПДК, превосходящие верхнюю норму в несколько раз. Предполагается, что такие значения ПДК позволят получать гигиенически чистую растительную продукцию. Недостатком данных систем является большая разница между нижними и верхними значениями содержания тяжелых металлов в нормальных почвах.

В большинстве случаев, оценивая качество почвы, исходят из ориентировочно допу-стимых концентраций (ОДК) того или иного компонента. Вторым возможным вариантом может быть сравнение фактических концентраций с кларковыми значениями. Широкое распространение в настоящее время получает сравнение фактического содержания тяже-лых металлов в почвах с кларковыми значениями. Некоторые авторы допускают уве-личение содержания тяжелых металлов в почве, до уровня двух кларков, что сможет обеспечивать, по их мнению, сохранение почвы в группе незагрязненных почв. Однако ориентация на кларки, представляющие собой средние содержания тяжелых металлов в породах (почвах) мира или крупного региона, малоперспективна, поскольку в данном случае исчезают локальные особенности химического состава объектов исследования. Более точную оценку, как предполагают другие исследователи, позволит дать сравнение с фоновыми значениями, установленными для определенного типа почвы с учетом его генетических особенностей, условий и факторов почвообразования. Поэтому они пред-лагают удвоение местных фоновых содержаний тяжелых металлов в почве и устано-вление в качестве значений ПДК. В этом случае удвоенный фон у многих тяжелых метал-лов окажется в пределах естественных значений их валового содержания. При таком жестком контроле предполагается сохранение естественных свойств почвы и ее пло-дородия.

В России более применимыми в настоящее время являются значения ориенти-ровочно допустимых концентраций (ОДК), утвержденные постановлением Госкомсан-эпиднадзора России от 27 декабря 1994 года. Предлагаемые пороговые значения разли-чаются в зависимости от таких характеристик почв, как механический состав, грануло-метрический состав, рН. Нормы разработаны и применяются, главным образом, для оценки качества сельскохозяйственных земель. И хотя использование их для оценки ка-чества промышленных территорий нецелесообразно, применяются именно они, поско-льку других надежных данных для большого спектра элементов пока не существует.

В июне 2003 года было проведено опробование отвалов, образованных в результате добычи угля на предмет содержания в них тяжелых металлов. Опробование проводилось на территории трех крупных разрезов Читинской области: «Восточный», «Тигнинский», «Харанорский». Точки отбора проб выбирались в зависимости от «розы ветров», харак-терной для каждого из районов, с учетом преобладающего среднегодового направления ветра.

Сравнение полученных данных с данными существующих на настоящий момент систем нормирования качества почвы показало отсутствие ненормируемого содержания тяжелых металлов в исследуемом почвенном покрове (см. таблицу).

Определенной системы нормирования для оценки промышленно загрязненных территорий, действующей на территории России, встречено не было. Большое распро-странение получает система, основанная на сравнении с фоновыми или удвоенными фоновыми значениями концентраций элементов в почвах и породах отдельно взятого региона. Такой метод позволяет учесть местный геохимический фон. Так, например, в исследуемом случае полученные фактические данные по содержанию никеля в окре-стностях угольного разреза «Харанорский» оказались выше нормативных значений ОДК. Сравнение с фоновой концентрацией никеля в каштановых почвах, подверженных воздействию предприятия, показало отсутствие какого-либо загрязнения (см. таблицу). Объясняется это тем, что повышенное содержание никеля характерно для почв рассмат-риваемого типа. Сложность использования такой системы заключается в недостаточной изученности почвенного покрова регионов и, как следствие, отсутствии данных о фоно-вых концентрациях по определенным элементам. Кроме того, при нормировании ка-чества промышленных территорий возникает необходимость учета не только валовых (общих) концентраций какого-либо элемента в почве, но и подвижных форм элементов, так как именно подвижные формы участвуют в дальнейшем продвижении по трофическим цепям и показывают таким образом, вовлеченными в биологический круговорот. К сожалению, норма-тивные данные о подвижных формах тяжелых металлов разработаны для ограниченного их числа. Для большинства элементов эти данные отсутствуют.

Проведенный анализ различных систем нормирования, в том числе и зарубежных, показал отсутствие строгой дифференциации почв по различным видам пользования. А именно этот фактор определяет выбор тех или иных нормативных значений при оценке уровня загрязнения почв. К примеру, почвы сельскохозяйственного пользования, занятые под выращивание культурных растений, нуждаются в более строгом подходе при оценке степени их загрязненности.

Более детальной в этом плане является система нормирования зарубежных стран. Согласно этой системе, качество обследованных территорий соответствует требуемым нормам для 1-й категории площадок. Преимущество такой системы состоит в том, что она позволяет разделять почвы в зависимости от вида использования на ряд категорий (1, 2, 3), из которых приоритет отдается категории 1, куда отнесены территории, обладающие «различными функциями». (СП 11-102-97). Недостаток выражается в неточности названий категорий, что приводит к некоторым противоречиям. Противо-речие заключается в определении территорий с «различными функциями», поскольку к ним можно отнести и детские площадки (2-я категория), и спортивные площадки (2-я категория), и площади складского пользования (3-я категория), и сельскохозяйственные площади (2-3-я категория), а также сочетание названных категорий площадок в рамках одной территории. При таком подходе необходимость разделения территорий по кате-гориям отпадает. Кроме того, сомнение вызывает отнесение сельскохозяйственных пло-щадей к 3-й и 2-й категориям. Более целесообразным было бы их отнесение к 1-й категории, так как эти земли являются более требовательными к содержанию в них различного рода загрязняющих веществ.

 

Сравнение фактических концентраций тяжелых металлов в почвах прилегающих территорий разрезов «Восточный», «Харанорский», «Тигнинский» с данными некоторых систем нормирования качества почвы

 

Элемент Cu Zn Cd Co Pb Ni Mn
Фактическое содержание, мг/кг Восточный Тигнинский Харанорский   4,89 3,97 11,31   19,4 13,9 25,6   0,02 0,04 0,06   4,05 3,31 10,03   5,53 3,12 13,17   6,07 3,59 22,32   226,4 176,6 255,7
ОДК, мг/кг     0,5 -      
По Тейтону, мг/кг             -
По Клоке, мг/кг             -
Европейский стандарт, мг/кг Нормальное Допустимое   5–20   - -   0,1-1,0   1-10   0,1–2   10–50   - -
Фоновое значение, мг/кг «Восточный» «Тигнинский» «Харанорский»   3,7 8,0     - - -   3,1 4,6 6,2   - - -   - - 22,5  
Удвоенное фоновое зна-чение, мг/кг «Восточный» «Тигнинский» «Харанорский»   7,4     - - -   6,2 9,2 12,4   - - -   - -  
Зарубежный стандарт (СП 11-102-97) 1-я категория площадок, мг/кг         -       -
Бельгия (СП 11-102-97), мг/кг     0,8       -
Германия (СП 11-102-97), мг/кг             -

 

 

Ковда В.А. в статье «Загрязнение биосферы чуждыми химическими соединениями» приводит данные, принятые в Западной Европе для оценки оптимального и терпимого содержания в почвах элементов, понижающих плодородие почв. Учитывая данную классификацию загрязнения почв, можно сказать, что содержание металлов в почвах исследуемых территорий находится в пределах нормы (см. таблицу). Исключение составляет содержание свинца, его содержание по данным трех контрольных образцов находится за пределами нормального значения (0,1…2), но не превышает допустимого (100 мг/кг). Если на разрезах «Восточный» и «Тигнинский» содержание металлов близко к мини-мальному порогу, то для Харанорского месторождения характерно приближение значений к максимальным. Так, например, нормальное содержание кобальта составляет 1…10 мг/кг, для Харанорского месторождения оно составляет 10,03. Таким образом, можно считать содержание микроэлементов (тяжелых металлов) в отходах Харанорского угольного разреза потенциально высоким. Вероятно, это объясняется масштабами пред-приятия и его производственной мощностью.

Таким образом, сравнивая имеющиеся системы нормирования содержания тяжелых металлов в почвах, более строгой можно считать значения ОДК, принятые ГН 2.1.7.020-94 «Почва, очистка населенных мест, бытовые и промышленные отходы, санитарная охрана почвы. Ориентировочно допустимые концентрации ОДК тяжелых металлов и мышьяка в почвах с различными физико-химическими свойствами (валовое содержание, мг/кг)» и значения, принятые из расчета удвоенной фоновой концентрации того или иного элемента в почве.

В настоящее время исследователи-почвоведы приходят к выводу о необходимой разработке почвенно-экологического подхода при оценке качества почвы. Для этого необходимо изучать генетические особенности почв каждого отдельно взятого региона или какой-либо малой территории (промышленный район) таких показателей, как кислотность почвенной среды, механический состав (супесь, песок, суглинок), тип почв и условия их формирования, поскольку именно эти показатели являются основными при определении состояния почвенной среды как основы для существования и формирования элементов биосферы, связанных с ней.

При реализации такого подхода приоритетной становится система нормирования, исходящая из фоновых значений. Чаще всего применяются удвоенные фоновые значения того или иного элемента. Преимущество такой системы состоит в том, что она позволит учесть генетические особенности почв каждого региона, так как концентрация элементов в почве зависит от их концентрации в материнской породе, а содержание элементов в материнской породе, в свою очередь, зависит от геологических условий формирования отдельной местности. Недостатком при сравнении с фоновыми значениями является недостаточная изученность почв отдельных регионов и их свойств и, как следствие, отсутствие данных по некоторым элементам. Кроме этого, ОДК не разработаны для всех элементов (в исследуемом случае это кобальт), поэтому наличие данных о фоновых значениях позволит оценить степень загрязнения исследуемого почвенного покрова. Для более полной оценки качества почвенной среды необходимо учитывать физико-хими-ческие, механические, химические особенности почв, подверженных влиянию техно-генеза, условия их образования и особенности использования. Также необходимо учесть тот факт, что токсичность многих элементов зависит не только от их концентрации, но и от формы их нахождения в среде.

 

 







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 300. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Гидравлический расчёт трубопроводов Пример 3.4. Вентиляционная труба d=0,1м (100 мм) имеет длину l=100 м. Определить давление, которое должен развивать вентилятор, если расход воздуха, подаваемый по трубе, . Давление на выходе . Местных сопротивлений по пути не имеется. Температура...

Огоньки» в основной период В основной период смены могут проводиться три вида «огоньков»: «огонек-анализ», тематический «огонек» и «конфликтный» огонек...

Упражнение Джеффа. Это список вопросов или утверждений, отвечая на которые участник может раскрыть свой внутренний мир перед другими участниками и узнать о других участниках больше...

Роль органов чувств в ориентировке слепых Процесс ориентации протекает на основе совместной, интегративной деятельности сохранных анализаторов, каждый из которых при определенных объективных условиях может выступать как ведущий...

Лечебно-охранительный режим, его элементы и значение.   Терапевтическое воздействие на пациента подразумевает не только использование всех видов лечения, но и применение лечебно-охранительного режима – соблюдение условий поведения, способствующих выздоровлению...

Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения. 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью, проекция которой изменяется со временем 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия