Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Организация контроля качества среды обитания. Экологический контроль

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
2.96 Mб
Скачать

ний. Среди методик, допущенных к применению при выполнении работ в области контроля загрязнений, в основном находят применение:

фотометрические приборы – около 26 % (22 методики);

ААС или АЭС-спектрометры – около 21 % (20 методик);

хроматографы (ГЖХ, ИХ) – около 40 % (18 методик);

электрохимические (П, ПЛ, К) – около 11 % (9 методик);

титраторы (объемное титрование) – около 7 % (6 методик);

хромато-масс-спектрометры – около 5 % (4 методики);

ИК, ФЛ-спектрометры – по 2,5 % (по 2 методики);

остальные (РФА, весы и др.) – около 3–4 % (3 методики).

Таблица 4.2

Методы физико-химического анализа агрохимических свойств и загрязнения почвы

Показатель

Параметры оценки

Методы

исследования

 

 

 

 

Кислотность

рН (водной и солевой вы-

Индикаторная бумага.

 

тяжки)

 

 

Колориметрический.

 

 

 

 

Потенциометрический

Общее содержа-

CO2, HCO

, Cl, SO2,

Титриметрический

ние растворимых

3

3

4

 

Ca2+, Mg2+, K+, Na+

 

солей

 

 

 

 

Загрязнение

Органические соединения,

Газохроматографический

 

канцерогенные вещества

 

 

Тяжелые металлы

Атомно-абсорбционный,

 

 

 

 

рентгенофлуоресцентный

 

Нефтепродукты

Экстакционно-фотометриче-

 

 

 

 

ский, экстакционно-хромато-

 

 

 

 

графический (тонкослойная

 

 

 

 

хроматография), спектрофо-

 

 

 

 

тометрический

110

1.4. Методические основы организации наблюдений

Основу системы сбора информации об окружающей среде составляют наблюдательные сети, которые призваны обеспечить сбор достоверной информации об окружающей среде в целом и ее отдельных элементах. Наблюдательные сети должны быть организованы технически и методически по единым международным принципам, учитывающим территориальные особенности и необходимость глобального обобщения информации.

Ценность экологической информации определяется многими составляющими, среди которых: полнота, достаточность и наглядность результатов наблюдений; отражение результатов в режиме реального времени; возможность систематизации результатов наблюдений, их обработки и накопления. Соблюдение этих принципов предусматривается программой, которая разрабатывается для каждой сети наблюдения.

Необходимо соблюдать оптимальное соотношение между видами наблюдений, включая наблюдения на стационарных пунктах, действующих длительное время по относительно неизмененной программе, краткосрочные обследования для выявления пространственных аспектов загрязнения, а также кратковременные и оперативные локальные наблюдения. На этапе обоснования сети наблюдений решается вопрос о возможности и целесообразности использования автоматизированных, дистанционных и других систем мониторинга.

В отношении периодичности проведения мониторинга можно отметить, что мониторинг производственных объектов ориентирован на штатный режим функционирования объекта и предусматривает постоянную работу элементов системы контроля согласно утвержденному плану-графику производственного экологического контроля.

Достаточное количество наблюдений, как правило выполняемых в течение одного года, определяется скоростью изменения состояния контролируемого компонента окружающей среды, достоверностью отражения изменений технических характеристик

31

средств наблюдения и др. Оптимальные интервалы между наблюдениями должны определяться при анализе данных предшествующих измерений за месяц /квартал/год.

Ограничениями при обосновании периодичности наблюдений являются:

необходимые периоды для осреднения концентрации (например, для воздушной среды время 20–30 мин, используемое для определения разовых концентраций);

интервалы между опросами не должны превышать 4 ч из-за потери возможности учета цикличности работы источников загрязнения;

интервал между измерениями должен составлять 0,1 от максимально определяемого периода для исследуемого процесса, ряд наблюдений должен включать не менее десяти таких интервалов;

наличие более 15 % пробелов в каждом интервале замеров, что отразится на достоверности оценки процесса загрязнения.

При установлении периодичность отбора проб учитывают токсичность загрязняющих веществ, выраженную через класс опасности:

для первого класса – не реже одного раза в 10 дней, для второго класса – не реже одного раза в месяц,

для третьего и четвертого класса – не реже чем один раз в квартал.

Для оценки экологической обстановки следует учитывать как можно большее число показателей. С другой стороны, наблюдения за большим числом параметров требует значительных организационных и финансовых затрат, что приводит к уменьшению экономической эффективности всей системы мониторинга. Поэтому один из принципов обоснования выбора контролируемых параметров за-

ключается в получении достаточного объема данных об экологической обстановке и ее изменении, используя информационные ресурсы государственного экологического мониторинга, данные ведомственных систем мониторинга, результаты аэрокосмического и других видов дистанционного мониторинга.

32

В перечне неорганических и органических загрязняющих веществ

присутствуют тяжелые металлы и микроэлементы, нефтепродукты, органические соединения (ацетальдегид, бензин, бензол, изопропилбензол, о-, м- и n-ксилолы, стирол, толуол, формальдегид), канцерогенные вещества (бенз(α)пирен и др.), минеральные вещества, попадающие в почву с песчано-солевой противогололедной смесью и др.

Впочвенном воздухе рекомендуется определять метан и легколетучие хлорированные углеводороды, ПДК которых не должна превышать 10 мг/м3.

Всанитарном отношении оцениваются бактериологические, гельминтологические и энтомологические показатели. Это связано

стем, что загрязненная почва может стать источником вторичного загрязнения подземных вод, открытых водоемов, атмосферного воздуха, растений. Вместе с бытовыми, медицинскими отходами, зараженными инфекционным и инвазионным материалом, в почву могут попадать и сохранять жизнеспособность патогенные микроорганизмы (бактерии, клостридии, вирусы, гельминты, некоторые простейшие), а также их переносчики (мухи, грызуны). При проведении исследований загрязнения территорий временного складирования и захоронения отходов определяются жизнеспособные личинки и куколки синантропных мух.

К дополнительным показателям экологического состояния почв относится показатель генотоксичности – рост числа мутаций по сравнению с контрольным участком. Нормативным считается превышение генотоксичности не более чем в 2 раза.

4.3. Общие сведения о методах контроля показателей состояния почв

К методам контроля основных показателей для агрохимической оценки относятся известные методы физико-химического анализа

(табл. 4.2).

Для контроля применяются в основном универсальные лабораторные приборы и официальные методики выполнения измере-

109

Физико-химические показатели – рН, Еh; гидролитическая ки-

слотность, титруемая щелочность (мг-экв/100 г) и др.

При анализе агрохимических свойств определяют рН; степень насыщенности основаниями; емкость катионного обмена; содержание гумуса (%), общее содержание азота, фосфора, калия, содержание водорастворимых органических веществ (мг/100 г); подвижные формы азота, фосфора, калия, алюминия (мг/кг) и др.

Кислотность почв позволяет оценить влияние атмосферных выпадений на изменение щелочности, оценить подвижность металлов и микроэлементов, прогнозировать последствия применения минеральных удобрений (табл. 4.1). Принято различать актуальную (активную), потенциальную (гидролитическую) и обменную кислотность почв. Обменная кислотность обусловлена присутствием способных к обмену ионов H+, которые высвобождаются из почвенно-поглощаю- щего комплекса путем обменных реакций с раствором КСl.

Таблица 4.1 Зависимость кислотности почв и подвижности микроэлементов от рН

рН

Степень

Подвижность микроэлементов

(±0,5 ед. рН)

кислотности

в зависимости от кислотности

 

почв

 

 

 

 

 

 

ПН

 

СП

 

П

 

 

 

 

 

 

 

< 4,5

Сильнокислые

 

 

Pb, Cr, Ni,

 

Cu, Zn, Cd,

4,5–5,0

Среднекислые

 

V, As, Co

 

Hg

5,1–5,5

Слабокислые

 

 

 

 

 

5,6–6,0

Близкие

Pb

 

Cr, Ni, Co,

 

V, As, Zn,

 

к нейтральным

 

 

Cu, Cd, Hg

 

 

6,1–7,0

Нейтральные

 

 

 

 

 

> 7,1

Щелочные

Pb, Cr, Ni, Co, Hg

 

Cu, Zn, Cd

 

V, As

Примечание. ПН – практически неподвижные, СП – слабоподвижные, П – подвижные.

Токсикологические показатели – активность дегидрогеназ; ды-

хание почвы; фитотоксичность; общая каталитическая активность; активность ферментов и др.

108

Целесообразно ведение мониторинга по набору специфических, интегральных и маркерных показателей, применение научно обоснованных расчетных методов, моделей, программных продуктов, позволяющих использовать средства визуализации результатов наблюдений.

В рекомендуемый перечень контролируемых параметров веществ в атмосферном воздухе и воде природных водоемов могут быть включены:

серы оксиды;

азота оксиды;

углерода оксид;

углеводороды, летучие органические соединения (ЛОС);

металлы и их соединения;

пыль, в том числе РМ 10, РМ 2,5;

вещества с канцерогенными или мутагенными свойствами;

общая минерализация;

взвешенные вещества;

биохимическое потребление кислорода (БПК5);

химическое потребление кислорода (ХПК);

азот общий и другие формы азотсодержащих компонентов;

фосфор общий;

нефтепродукты;

биотоксичность.

Методы и оборудование для контроля параметров и наблюдения во многом определяют задачи мониторинга, влияют на перечень контролируемых показателей, периодичность наблюдений, точность и достоверность результатов.

Схема программы (плана) наблюдений в объектах окружающей среды представлена на рис. 1.2.

К настоящему времени в России и за рубежом создан большой парк специальной и универсальной контрольно-измерительной и аналитической техники, образцовых средств, технологий проведения анализа, контроля и оценки, а также обработки получаемой в результате замеров информации. Для обеспечения единства изме-

33

рений, выполняемых для оценки состояния и загрязнения окружающей среды, необходимо соблюдать обязательные метрологические требования (приложение 1). По результатам наблюдений проводится оценка уровня загрязнения окружающей среды (приложение 2).

Рис. 1.2. Основные этапы программы мониторинга

Для программ мониторинга с обширной сетью наблюдений (территориальный, региональный уровни мониторинга) необходимо предусмотреть их согласование с органами МПР РФ, Росгидромета, Роспотребнадзора, центрами лабораторных анализов и измерений, управления по охране окружающей среды и других организаций и ведомств, в чью компетентность входит мониторинг загрязнения указанных в программе объектов окружающей среды.

34

ложения, наиболее важен. С санитарной точки зрения именно на этой глубине почвенного горизонта в большей степени удерживаются патогенные микроорганизмы и отсюда возможно их распространение. Более глубокие слои почвы, в особенности хорошо проницаемые, исследуются для определения возможного загрязнения грунтовых вод.

Общие требования к отбору почвенных образцов изложены в ГОСТ 17.4.3.01–83 «Общие требования к отбору проб», 17.4.4.02–84 «Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализа» и др.

4.2.2. Обоснование периодичности и перечня показателей для контроля

Почва обладает высокой буферной способностью, в связи с этим периодичность контроля определяется с учетом возможности изменения в разных временных интервалах.

Периодичность наблюдений и отбор проб для исследований, как правило, не превышает 1 раз в год, а для показателей, характеризующих долгосрочные изменения, – 1 раз в 2–5 лет. Рекомендовано проводить исследования в летне-осенний вегетационный период, отборы проб почвы и растений совмещаются.

При контроле пробы почвы определяются физико-химические, химические и биологические показатели. Перечень показателей, рекомендованных к определению, зависит от задач исследования. Примером разных требований к контролю загрязнения почвы могут быть рекомендации, изложенные в ГОСТ 17.4.2.01–81 (с изм. от 06.05.85 г.) «Номенклатура показателей санитарного состояния»,

ГОСТ Р 53123–2008 (ИСО 10381-5:2005) «Качество почвы. Руко-

водство по изучению городских и промышленных участков на предмет загрязнения почвы» и свод правил СП 11-102–97 «Инже- нерно-экологические изыскания для строительства» и некоторых отраслевых документах.

Для изучения водно-физических свойств почвы определяют влажность, влагоемкость, водопроницаемость, плотность.

107

езде для взятия образцов почв поверхностного слоя. Фоновый участок при изучении загрязнения почвы атмосферными выбросами должен располагаться с подветренной стороны от источника выбросов загрязняющих веществ.

В случае расположения источников загрязнения на поверхности почвы, в углублении или в грунтах, а также при оценке загрязнения, вызванном растеканием нефтепродуктов, горюче-смазочных материалов, химических веществ из наземных и подземных резервуаров и т.п., принцип расположения контрольных участков для отбора проб аналогичен предыдущему варианту, за исключением учета преобладающего направления ветра. Окружности относительно источника загрязнения проводятся на расстоянии 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000 м и более, если отслеживается миграция потока загрязнения. Фоновый участок должен располагаться выше по направлению потока грунтовых и ливневых вод.

Для оценки загрязнения почв населенных мест вдоль линейных источников загрязнения (автомобильные дороги, участки путепроводов и др.) площадки располагаются на равных расстояниях вдоль источника загрязнения и на удалении от него от 2–5 до 100–200 м. Количество участков должно обеспечить объем усредненной пробы, задаваемый условиями пробоподготовки и анализа показателей загрязнения, как правило, масса пробы не превышает 0,6–1 кг. Участком сравнения выбирается территория населенного пункта, не подверженная прямому воздействию линейных источников загрязнения, например, площадки в лесопарковых зонах.

Для обследуемой территории при отсутствии ярко выраженных точечных источников загрязнения или при наличии множества источников, влияние которых перекрывается, а также при площадном источнике загрязнения (объекты размещения отходов) рекомендуется проводить отбор проб по сетке с размером ячейки от 1×1 до 5×5 км.

Глубина отбора проб почвы определяется характером почвы и глубиной слоя, в котором предполагается возможное загрязнение. Слой почвы до 0,25 м, в том числе лесная подстилка, представляющая собой скопление растительных остатков в разной степени раз-

106

Вопросы для контроля

1.Охарактеризуйте понятие «качество среды обитания».

2.Что такое экологический мониторинг? Какова цель и задачи мониторинга окружающей среды?

3.Какие компоненты окружающей среды являются объектами регулярных наблюдений? Какие признаки системы лежат в основе классификации экологического мониторинга?

4.Перечислите основные задачи экологического контроля. Какие виды экологического контроля проводятся для оценки воздействия хозяйствующих субъектов (юридических лиц)?

5.Перечислите организации, осуществляющие мониторинг объектов окружающей среды на федеральном уровне?

6.Что собой представляет наблюдательная сеть?

7.Какие загрязняющие вещества относятся к рекомендуемым при мониторинге загрязнения атмосферного воздуха и природных вод?

35

Модуль II

ОРГАНИЗАЦИЯ РЕГУЛЯРНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ

ВОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

2.ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

2.1.Общая характеристика организации регулярных наблюдений за качеством атмосферного воздуха

Качество атмосферного воздуха в оценке благополучия среды обитания является определяющим. Количество воздуха, проходящего через легкие человека без предварительной очистки, составляет до 15 кг в сутки, что почти в 7 раз превышает необходимые для поддержания жизненных функций количества воды и пищи.

Степень загрязнения атмосферы в разных регионах планеты и на локальных территориях существенно различна. Северное полушарие Земли загрязнено в среднем больше, чем южное, относительно короткоживущими (менее 1 года) загрязняющими веществами. Сравнительно высок уровень загрязнения районов Европы, Северной Америки. Низкий уровень фонового загрязнения атмосферы наблюдается над центральными частями Тихого и Индийского океанов. Это объясняется не только уровнями урбанизации и различной экологической нагрузкой на отдельных территориях, но и природными процессами, связанными с особенностями обмена воздушных масс между тропосферой и стратосферой, с географическим положением.

Наибольшая загрязненность атмосферы характерна для индустриальных регионов. Особенно загрязнен воздушный бассейн крупных промышленных городов, где отмечаются мощные техногенные тепловые потоки и сложный компонентный состав выбросов организованных и неорганизованных источников. Повышению уровня загрязнения атмосферы способствуют неблагоприятные метеороло-

36

Рис. 4.1. Схема расположения точек отбора проб в почве («конверт», 5 точек по диагонали, 3 точки по диагонали, 4 точки на склоне)

Каждый участок (площадка) представляет 1 м2, в центре участка выкапывается шурф размером 0,3×0,3×0,2 м. Одна из стенок, как правило, хорошо освещаемая естественным светом, зачищается и из этой стенки выбирается образец почвы. Масса образца зависит от плотности почвы составляет 100–600 г.

Для изучения вертикальной миграции пробы почвы отбирают послойно с разных глубин 0,75–2,0 м.

Для оценки загрязнения почвы атмосферными выбросами намечаются контрольные и фоновые участки относительно источников загрязнения, розы ветров, направления и уровня залегания грунтовых вод (рис. 4.2).

Через источник загрязнения по основным азимутам на расстоянии 0,2–0,5–1 км от источника выбросов загрязняющих

веществ строят окружности.

Рис. 4.2. Рекомендуемое определение

В секторе преимуществен-

площадок для оценки загрязнения

ного направления ветра (до

почв стационарными источниками

120°) продлеваются румбы и

выбросов вредных веществ

очерчиваются сектора окружно-

 

сти на расстоянии 2–5 км от источника загрязнения. Предполагаемые контрольные участки находятся в точках пересечения румбов и радиусов, их расположение уточняется и корректируется при вы-

105

ние существующих наблюдательных сетей за состоянием атмосферного воздуха, подземных вод и др.

Расположение, количество и размер элементарных участков зависят от площади исследуемой территории.

В пределах ключевого участка выделяют элементарные участки, размеры которых зависят от расстояния до источника загрязнения почвы. Обычно руководствуются правилом: чем дальше от источника загрязнения расположен исследуемый участок, тем больше должна быть площадь элементарного участка. Если размер элементарного участка велик, а почвенный покров сложен, то в пределах участка выделяют несколько пробных рабочих площадок (обычно 2–3).

За рациональный размер рабочей площадки обычно принимают площадь около 1 га (100 × 100 м). Площадки намечают следующим образом: в радиусе 1,5–2,5 км (зона наибольшей загрязненности) по 8 направлениям – румбам (хотя и не обязательно строго по азимуту),

врадиусе 2,5–5 км (зона значительного влияния) – по 10–12 румбам,

врадиусе 5–10 км (зона обычно фиксируемого влияния объекта) – по 16–24 румбам. В таком случае пробные площадки оказываются друг от друга на равномерном расстоянии 1,5–2 км.

Представленная схема носит рекомендательный характер, поскольку в природных условиях положение элементарных участков и количество пробных площадок зависит от ландшафтно-геохимиче- ских особенностей территории. При сильном загрязнении вокруг мощных предприятий в направлении господствующих ветров территорию обследуют на расстоянии до 20–30 км, а в направлении наименьшей повторяемости и силы ветров – примерно в 2 раза меньше.

Для ориентировочных и оперативных исследований на небольшой территории (менее 1 км2) намечаются два и более участков площадью 25 м2. Один из этих участков – фоновый, остальные – контрольные (реперные). На каждом участке намечаются 3–5 точек для взятия образцов почвы или отбора проб с целью получения усредненной почвенной пробы (рис. 4.1), наиболее распространенным способом является метод «конверта».

104

гические условия (НМУ) и географические особенности территорий, формирующие течения воздуха в приземном слое.

Для оценки загрязнения воздушной среды проводят экспериментальные и теоретические исследования с использованием методов физического и математического моделирования. Обобщенное уравнение, описывающее изменение концентрации поллютантов

в атмосфере, dcdt = f (M , S,T ) показывает, что скорость этого изме-

нения определяется как функция влияния всех выбросов вредных веществ (М), химических преобразований газообразных соединений и осаждения дисперсных веществ (S), процессов переноса и рассеивания (Т), в котором решающую роль наряду с горизонтальным переносом играет турбулентная диффузия. Воздушная среда является самой подвижной из всех природных сред. Процессы самоочищения атмосферы связаны с механизмами рассеивания (турбулентный и конвективный механизмы перемешивания), вымывания с атмосферными осадками, деградации и трансформации в результате фотохимических, химических и биохимических процессов.

Расчет методами оценки рассеивания загрязняющих веществ

ввоздушной среде урбанизированных территорий, применяемыми

впрогностических целях при нормировании объемов выбросов, затруднен из-за сложности строения подстилающей поверхности (различие в рельефе, учет влияния застройки и др.) и большой доли неорганизованных источников выбросов. В связи с этим особое значение приобретает организация систематических наблюдений за загрязнением воздушной среды с целью определения зон влияния источников загрязнения, и разработка воздухоохранных мероприятий национальных и региональных уровней.

Роль атмосферного воздуха в планетарных процессах настолько велика, что он стал первым объектом систематических глобальных наблюдений по решению Стокгольмской конференции (1972 г.). К глобальным процессам относится и трансграничное загрязнение атмосферного воздуха крупными источниками эмиссии вредных веществ, находящимися под национальной юрисдикцией одного го-

37

сударства, а отрицательное влияние наблюдается на территории другого государства (Женевская конвенция, 1979 г.).

Мониторинг состояния окружающей среды в РФ является составной частью мониторинга глобального уровня, который реализуется в рамках сотрудничества между государствами, межправительственными организациями и при выполнении различных экологических программ. Обеспечение выполнения программ оценки состояния биосферы осуществляется силами наземных сетей наблюдения и средствами дистанционного зондирования Земли.

В системе регулярных наблюдений за качеством атмосферного воздуха выделяют несколько видов наблюдательных сетей.

Сеть комплексного фонового мониторинга. Мировая сеть станций мониторинга фонового загрязнения атмосферы, созданная Всемирной метеорологической организацией в 1960-х гг., в обязательном порядке включает наблюдения состояния воздуха, атмосферных выпадений, почвенно-растительного покрова и объектов гидросферы с целью прогноза устойчивости климата Земли, изменений озонового экрана и функционирования биогеоценозов, оценки качества среды обитания человека в целом. Станции этого уровня ответственны за проведение наблюдений и передачу первичных данных в региональные управления по гидрометеорологии и национальные научно-методические центры по фоновому мониторингу атмосферы, к которым относятся Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова, Центральная аэрологическая обсерватория, Институт глобального климата и экологии, Всероссийский НИИ гидрометеорологической информации и др.

Сеть наблюдений национального и регионального уровней.

Наблюдения ведутся за состоянием и загрязнением атмосферного воздуха с учетом масштабов природных процессов и явлений, антропогенной деятельности и потребности в информации. Сеть включает пункты наблюдения, в том числе метеорологические и аэрологические, посты наблюдений за трансграничным переносом загрязняющих веществ, посты контроля уровня загрязнения атмосферного воздуха в населенных пунктах. Деятельность национальной сети наблюдения и формирование фонда данных государственного эколо-

38

В основе контроля уровня загрязнения почв необходимо различать:

ключевой участок – наименьшая геоморфологическая единица ландшафта, в достаточной мере отражающая генезис и свойства исследуемой почвы;

размер элементарного участка в пределах ключевого участ-

ка, на котором выполняется отбор проб и формируется смешанный почвенный образец, отражающий средний уровень загрязнения почвы;

количество проб, необходимое для получения репрезентативного почвенного образца.

4.2.1. Обоснование пространственной структуры наблюдений

При обосновании пространственной структуры наблюдений необходимо выполнить рекогносцировочное обследование для обоснования местоположения ключевых участков для отбора проб почвы и, при необходимости, геоботанических исследований. Прежде чем наметить место для отбора проб почвы, необходимо установить категорию земель и тип участка – склон, водораздел, открытое пространство, участок населенного пункта и т.д. Место для изучения должно быть типичным для исследуемой территории и находиться в центральной, а не краевой части территории, не должно иметь резких повышений или понижений рельефа, троп, дорог, свалок мусора и др. Ключевой участок будет определяться с учетом вида и количества источников загрязнения (в некоторых случаях и длительностью их действия), путей поступления загрязнений в почву (оседание из атмосферного воздуха, миграция с поверхностным стоком или распространением грунтовыми и подземными водами). В некоторых случаях тип загрязнения и причина возможного загрязнения влияет на выбор ключевого участка и количество элементарных участков. В связи с тем, что иногда исследование почв целесообразно проводить в комплексе с исследованиями растительных сообществ, эти участки считают почвенно-ботаническими, а их расположение при выполнении комплексных наблюдений должно учитывать размеще-

103

и восстановлению, обоснованию методов рекультивации и санации, проектировании, реализации планов создания и поддержки экологического каркаса городов и др.

4.2. Организация наблюдений и контроля загрязнения почвы на урбанизированных территориях

Исследование почвы в глобальном масштабе главным образом применяется при исследовании загрязнения биосферы пестицидами, опасными средствами защиты растений, тяжелыми металлами. Для этого на станциях комплексного фонового мониторинга или специальных площадках на территории заповедников проводят химикоаналитические исследования по выявлению содержания ДДТ и других видов хлорфторорганических соединений.

Объектами почвенно-экологического мониторинга могут быть образцы естественного слоя почвы, отобранные на территории населенных пунктов, почвы природных территорий; пробы искусственных почв (перемещенный грунт, почва, смешанная с отходами и после рекультивации загрязненных территорий); образцы растений и растительные сообщества.

Виды наблюдений и площадь исследуемой территории зависят от задач контроля и используемых методов анализа:

режимные стационарные – систематические наблюдения за уровнем экзогенных химических веществ в почве;

комплексные – исследование процессов миграции экзогенных химических веществ в сопряженных средах (воздух–почва, почва– растительность, почва–вода);

специальные – изучение вертикальной миграции экзогенных химических веществ, изучение фильтрационных свойств и сорбционной способности почвы;

оперативные – исследование изменений агрохимических и физико-химических показателей после устранения последствий чрезвычайных и аварийных ситуаций.

102

гического мониторинга координируется Федеральной службой Росгидромета во взаимодействии с другими ведомствами.

Сеть импактных наблюдений (локальный уровень). Данный уровень наблюдений ориентирован на контроль источников воздействия (источников эмиссии) вредных веществ и введен в связи с актуализацией правовых норм в сфере охраны окружающей среды и руководящих документов, повышающих ответственность природопользователей за сверхнормативное воздействие (загрязнение). Данная сеть наблюдений характеризуется большой изменчивостью по количеству контрольных точек и периодичности проведения контроля. Разработка программ мониторинга и отчетность по результатам координируется разными ведомствами: Росприроднадзор (МПР РФ) – в части контроля источников выбросов и зон их воздействия, Роспотребнадзор (МЗ РФ) – в части контроля воздуха рабочей зоны, воздуха населенных территорий.

Охват сети наблюдений и оперативность получения результатов представлены в табл. 2.1.

Таблица 2.1 Характеристика охвата и оперативности результатов наблюдений

Показатель

Вид сети наблюдений

глобальный

региональный

локальный

 

Площадь наблюдений, км2

До 107–108

100–106

10–100

Расстояние между пунктами

До (3– 5)·103

10 – (0,5 – 1) ·103

 

отбора проб, км

0,01–10

Частота наблюдений в год

2–6

12–36

365 – свы-

 

 

 

ше 5·105

Число наблюдаемых компо-

103–106

 

 

нентов

120–1500

3–30

Характер оперативности выда-

 

 

 

чи информации:

 

 

 

оперативный

+

+

+++

режимный

++

+++

++

Периодичность изменений

10–100 лет

1–10 лет

Час – квар-

изучаемых процессов

 

 

тал – год

 

 

 

39

Косвенным показателем состояния слоя атмосферы, в котором происходит интенсивный газовый обмен, может служить химический состав атмосферных осадков и содержание вредных веществ в снежном покрове.

Кроме этого, для выявления потенциальной опасности загрязненной атмосферы для живых организмов могут использоваться методы биомониторинга, включающие в себя оценку биоразнообразия и индикацию с помощью лишайников и высших растений, аккумулирующих загрязняющие вещества.

2.2. Организация фонового мониторинга загрязнения атмосферы

В системе глобального экологического мониторинга центральное место занимает фоновый (базовый) мониторинг, развитие которого связано с созданием сети станций комплексного фонового мониторинга (КФМ) главным образом на базе биосферных заповедников. Сеть биосферных заповедников является составной частью национального экологического мониторинга. В задачи биосферных заповедников входит сохранение природных экосистем, мониторинг природной среды путем постоянных наблюдений и определения фоновых параметров состояния природной среды как на территории заповедника, так и на примыкающих территориях.

Первые биосферные заповедники на базе заказников, национальных парков и особоохраняемых природных территорий были учреждены в 1973 г. К 1985 г. было создано свыше 250 биосферных заповедников в 62 странах мира, в том числе на территории бывшего

СССР – 12, а затем 17 биосферных заповедников, размещенных с учетом разнообразия природных условий.

Станции КФМ в зависимости от выполняемых задач и расположения подразделяются на три категории: базовые, региональные и континентальные (рис. 2.1).

После выбора района учитывают имеющиеся на данной территории источники загрязнения. При наличии крупных локальных ис-

40

Для оценки состояния почв большое значение имеет изучение показателей, по которым проводится оценка состояния преобладающего типа почв исследуемой территории: твердой фазы, почвенного поглощающего комплекса, почвенных растворов, почвенного воздуха, почвенной биоты и др. Важно также дать оценку содержания в почве как естественных элементов и соединений, так и загрязняющих веществ (экзогенные вещества, ксенобиотики). Для земель сельскохозяйственного назначения важными оценочными показате-

лями являются содержание гумуса, емкость катионного обмена, биологическая активность почв, содержание разных видов соединений азота, пестициды и соединения, из составов повышения плодо-

родия и защиты растений. Для земель населенных пунктов и земель промышленного назначения с целью оценки влияния промышленного, транспортного и хозяйственно-бытового загрязнения контролируют количество нефтепродуктов, подвижных форм тяжелых металлов, чувствительность почвенной биоты к загрязнению и др. Исследуемые показатели, как правило, сравниваются с теми же показателями на участках достаточно удаленных от источников загрязнения, при этом имеющих близкий природный состав.

Оценка загрязнения металлами (валовые формы) проводится путем сравнения содержания элементов и их соединений в изучаемых почвах со значением среднего содержания химического элемента в земной коре или какой-либо ее части (кларк химического элемента). Степень загрязнения определяется по общему содержанию загрязняющих веществ и расчету фактического содержания коэффициента концентрации (Кi) через отношение фактического содержания определяемого вещества в почве к региональному фоновому содержанию вещества в почве или значению ПДКi этого вещества.

Информация, получаемая на основе контроля загрязнения почвы, может быть использована для создания тематических карт и экологически ориентированных баз данных территорий и регионов. Созданный информационный ресурс может применяться для разработки мер по сохранению и повышению плодородия почв, их охране

101