МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СССР

ГЛАВНОЕ САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ОЦЕНКЕ СТЕПЕНИ ОПАСНОСТИ
ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ ХИМИЧЕСКИМИ
ВЕЩЕСТВАМИ

МОСКВА, 1987 г.

Методические указания разработаны НИИ общей и коммунальной гигиены им. А.Н. Сысина АМН СССР (проф. В.М. Перелыгин, к.м.н. Н.И. Тонкопий, к.б.н. А.Ф. Перцовская, к.х.н. В.Н. Павлов, к. с/х. н. Т.И. Григорьева, Г.Е. Шестопалова, к.б.н. Е.В. Филимонова, Н.Б. Зябкина).

Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Министерства здравоохранения СССР (А.С. Пероцкая).

Институтом минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (к.м.н. Б.А. Ревич, доктор геолого-минералогических наук Ю.Е. Сает, кандидат географических наук P.С. Смирнова).

При участии:

Уфимского НИИ гигиены труда и профзаболеваний (к.м.н. Л.О. Осипова, к.б.н. Р.Ф. Даукаева, С.М. Сафонникова, Г.Ф. Максимова);

Днепропетровского медицинского института (проф. М.Я. Шелюг, к.м.н. Э.А. Деркачев, к.м.н. П.И. Лакиза, к.м.н. Б.Н. Ярошевский);

Грузинского НИИ санитарии и гигиены им. Г.М. Натадзе (д.м.н. Р.Е. Хазарадзе, Н.И. Догоднишвили, Н.Г. Сакварелидзе, Н.А. Менагаришвили, Р.Г. Мжаванадзе);

Научно-исследовательского института краевой патологии. Минздрава Казахской ССР (к.м.н. Н.П. Гончаров, к.м.н. И.А. Снытин).

Утверждаю

Заместитель Главного Государственного

санитарного врача СССР

Э.М. Саакьянц

№ 4266-87

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОЦЕНКЕ СТЕПЕНИ ОПАСНОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ

ВВЕДЕНИЕ

Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986 - 1990 годы и на период до 2000 года подчеркивается необходимость реализации мер по охране окружающей среды и повышения эффективности природоохранных мероприятий («Основные направления экономического и социального развития СССР на 1986 - 1990 годы и на период до 2000 года», раздел V ).

Для решения этих задач при установлении очередности осуществления гигиенических и природоохранных мероприятий важное значение имеет ранжирование почв до степени опасности их загрязнения химическими веществами и на основании этого определение территорий, требующих первоочередных капиталовложений при осуществлении контроля за загрязнением почв, разработке комплексных мероприятий по их охране, при разработке схем районной планировки, гигиенической оценке почв в районах урбанизации и мероприятий по рекультивации земель.

Результаты гигиенических исследований почв, загрязненных тяжелыми металлами, нефтепродуктами и другими веществами позволили впервые разработать методические подходы для оценки степени опасности загрязнения почвы этими токсикантами по уровню их возможного воздействия на системы «почва - растение», «почва - микроорганизмы, биологическая активность», «почва - грунтовые воды», «почва - атмосферный воздух» и опосредованно на здоровье человека.

Настоящие методические указания предназначены для санэпидстанций, НИИ и учреждений гигиенического профиля, кафедр гигиены медицинских институтов и институтов усовершенствования врачей, учреждений агрохимической службы и других контролирующих организаций.

Использование унифицированных методических подходов будет способствовать получению сопоставимых данных при оценке уровня загрязнения почвы и возможных последствий загрязнения, а также позволит прогнозировать качество пищевых продуктов растительного происхождения. Накопление фактического материала по загрязнению почв и их опосредованного воздействия на человека дает возможность в последующем совершенствовать предлагаемые указания.

Данные указания не распространяются на оценку загрязнения почв пестицидами.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. С гигиенических позиций опасность загрязнения почвы химическими веществами определяется уровнем ее возможного отрицательного влияния на контактирующие среды (вода, воздух), пищевые продукты и опосредованно на человека, а также на биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения.

1.2. Основным критерием гигиенической оценки опасности загрязнения почвы вредными веществами является предельно-допустимая концентрация (ПДК) химических веществ в почве. ПДК представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве, так как используемые при их научном обосновании критерии отражают все возможные пути опосредованного воздействия загрязнителя на контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения. При этом каждый из путей воздействия оценивается количественно с обоснованием допустимого уровня содержания веществ по каждому показателю вредности. Наименьшее из обоснованных уровней содержание является лимитирующим и принимается за ПДК вещества, так как отражает наиболее уязвимый путь воздействия данного токсиканта.

1.3. Для оценки опасности загрязнения почв выбор химических веществ - показателей загрязнения - проводится с учетом:

Специфики источников загрязнения, определяющих комплекс химических элементов, участвующих в загрязнении почв изучаемого региона (приложение );

Приоритетности загрязнителей в соответствии со списком ПДК химических веществ в почве (табл. ) и их классом опасности (приложение ) («Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве», 1979, 1980, 1982, 1985, 1987 г.г.);

Характером землепользования (приложение ).

1.3.1. При отсутствии возможности учета всего комплекса химических веществ, загрязняющих почву, оценку осуществляют по наиболее токсичным веществам, т.е. относящимся к более высокому классу опасности (приложение ).

1.3.2. В случае отсутствия в приведенных документах (приложение ) класса опасности химических веществ, приоритетных для почв обследуемого района, их класс опасности может быть определен по индексу опасности (приложение ).

1.4. Отбор проб почвы, их хранение, транспортировка и подготовка к анализу осуществляется в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84 «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб почвы для химического, бактериологического и гельминтологического анализа».

1.5. Определение химических веществ в почве проводится методами, разработанными при обосновании их ПДК в почве и утвержденными МЗ СССР, которые опубликованы в приложениях к «Предельно допустимым концентрациям химических веществ в почве (ПДК)» (1979, 1980, 1982, 1985 г.г.).

1.6. В общем плане при оценке опасности загрязнения почв химическими веществами следует учитывать:

а). Опасность загрязнения тем больше, чем больше фактические уровни содержания контролируемых веществ в почве (С) превышают ПДК. То есть, опасность загрязнения почвы тем выше, чем больше значение коэффициента опасности (К о) превышает 1, т.е.

К о =

б). Опасность загрязнения тем выше, чем выше класс опасности контролируемых веществ.

в). Оценка опасности загрязнения любым токсикантом должна проводиться с учетом буферности почвы*, влияющей на подвижность химических элементов, что определяет их воздействие на контактирующие среды и доступность растений. Чем меньшими буферными свойствами обладает почва, тем большую опасность представляет ее загрязнение химическими веществами. Следовательно, при одной и той же величине К о опасность загрязнения будет больше для почв с кислым значением рН, меньшим содержанием гумуса и более легким механическим составом. Например, если К о вещества оказались равными в дерново-подзолистой супесчаной почве, в дерново-подзолистой суглинистой почве и черноземе, то в порядке возрастания опасности загрязнения почвы могут быть расположены в следующий ряд: чернозем Ð суглинистая дерново-подзолистая почва Ð супесчаная дерново-подзолистая почва.

* Под «буферностью почвы» понимается совокупность свойств почвы, определяющих ее барьерную функцию, обусловливающую уровни вторичного загрязнения химическими веществами контактирующих с почвой сред: растительности, поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха. Основными компонентами почвы, создающими буферность, являются тонкодисперсные минеральные частицы, определяющие ее механический состав, органическое вещество (гумус), а также реакция среды - рН.

1.7. Оценка опасности почв, загрязненных химическими веществами, проводится дифференцированно для разных почв (разного характера землепользования) и основывается на 2 основных положениях:

1. Хозяйственное использование территорий (почвы населенных пунктов, сельскохозяйственные угодья, рекреационные зоны и т.д.).

2. Наиболее значимые для этих территорий пути воздействия загрязнения почвы на человека.

В связи с этим предлагаются различные схемы оценки опасности загрязнения почв населенных пунктов и почв, используемых для выращивания сельскохозяйственных растений.

2. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ СЦЕНКА ПОЧВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

2.1. Основой оценки опасности загрязнения почв, используемых для выращивания сельскохозяйственных растений, является транслокационный показатель вредности, являющийся важнейшим показателем при обосновании ПДК химических веществ в почве. Это обусловлено тем, что: 1) с продуктами питания растительного происхождения в организм человека поступает в среднем 70 % вредных химических веществ; 2) уровень транслокации определяет уровень накопления токсикантов в продуктах питания, влияет на их качество. Существующая разница допустимых уровней содержания химических веществ по различным показателям вредности (табл.) и основные положения дифференциальной оценки степени опасности загрязненных почв позволяют также дать рекомендации по практическому использованию почв загрязненных территорий.

2.2. Опасность загрязнения почв, используемых для выращивания сельскохозяйственных растений определяется в соответствии с табл. и . В табл. приведены основные принципы оценки почв и рекомендации по их использованию и снижению неблагоприятного действия загрязнений. Данные табл. являются логическим дополнением табл. и представляют необходимые сведения для ранжирования почв по уровню загрязнения в соответствии с принципами, изложенными в табл. .

Пример. Почвы территорий загрязнены никелем, содержание подвижных форм которого составляет в первой 20 мг/кг (1) и во второй - 5 мг/кг (2). На основании табл. и почва (1) должна быть отнесена к категории «чрезвычайно высокого» загрязнения, т.к. уровень содержания никеля превышает допустимые уровни содержания этого элемента по всем показателям вредности: транслокационному, миграционному водному и общесанитарному. Такая почва может быть использована только под технические культуры или полностью исключена из сельскохозяйственного использования.

Почва 2 может быть отнесена к категории «умеренно загрязненной», т.к. содержание никеля (5 мг/кг) превышает его ПДК (4 мг/кг), но не превышает допустимый уровень по транслокационному показателю вредности (6,7 мг/кг). В этом случае почва может быть использована под любые сельскохозяйственные культуры при одновременном осуществлении мероприятий по снижению доступности токсиканта - никеля - для растений.

Таблица 1

Принципиальная схема оценки почв сельскохозяйственного использования, загрязненных химическими веществами

	Характеристика загрязненности	Возможное использование территории	Предлагаемые мероприятия
I . Допустимая		Использование под любые культуры	Снижение уровня воздействия источников загрязнения почвы. Осуществление мероприятий по снижению доступности токсикантов для растений (известкование, внесение органических удобрений и т.п.).
II . Умеренно опасная		Использование под любые культуры при условии контроля качества сельскохозяйственных растений	Мероприятия, аналогичные категории I . При наличии веществ с лимитирующим миграционным водным или миграционным воздушным показателями проводится контроль за содержанием этих веществ в зоне дыхания с/х рабочих и в воде местных водоисточников
III . Высоко опасная		Использование под технические культуры Использование под с/х культуры ограничено с учетом растений-концентраторов	1. Кроме мероприятий, указанных для категории I , обязательный контроль за содержанием токсикантов в растениях - продуктах питания и кормах. 2. При необходимости выращивания растений - продуктов питания - рекомендуется их перемешивание с продуктами, выращенными на чистой почве. 3. Ограничение использования зеленой массы на корм скоту с учетом растений-концентраторов
IV . Чрезвычайно опасная		Использование под технические культуры или исключение из сельскохозяйственного использования. Лесозащитные полосы	Мероприятия по снижению уровня загрязнения и связыванию токсикантов в почве. Контроль за содержанием токсикантов в зоне дыхания с/х рабочих и в воде местных водоисточников

Таблица 2

Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве и допустимые уровни их содержания по показателям вредности

	ПДК мг/кг почвы с учетом фона (кларк)	Показатели вредности
		транслокационный	миграционный		общесанитарный
		транслокационный	водный	воздушный	общесанитарный
Подвижная форма
Медь*)			72,0
Никель*)			14,0
Цинк*)	23,0	23,0	200,0		37,0
Кобальт**)		25,0	Более 1000,0
Водорастворимая форма
Фтор	10,0	10,0	10,0		25,0
Валовое содержание
Сурьма					50,0
Марганец	1500,0	3500,0	1500,0		1500,0
Ванадий	150,0	170,0	350,0		150,0
Марганец + ванадий	1000,0 + 100,0	1500,0 + 150,0	2000,0 + 200,0		1000,0 + 100,0
Свинец	30,0	35,0	260,0		30,0
Мышьяк			15,0		10,0
Ртуть			33,3
Свинец + ртуть	20,0 + 1,0	20,0 + 1,0	30,0 + 2,0		30,0 + 2,0
Хлористый калий (K 2 O )	560,0	1000,0	560,0	1000,0	5000,0
Нитраты	130,0	180,0	130,0		225,0
Бенз/а/пирен (БП)	0,02				0,02
Бензол			10,0		50,0
Толуол			100,0		50,0
Изопропилбензол			100,0		50,0
Альфаметилстирол			100,0		50,0
Стирол			100,0
Ксилолы			100,0
Сернистые соединения (S )
сероводород (Н 2 S )		160,0	140,0		160,0
элементарная сера	160,0	180,0	380,0		160,0
серная кислота	160,0	180,0	380,0		160,0
ОФУ***)	3000,0	9000,0	3000,0	6000,0	3000,0
КГУ****)	120,0	800,0	120,0	800,0	800,0
ЖКУ*****)	80,0	Более 800,0	80,0	Более 800,0	80,0

*) Подвижные формы меди, никеля и цинка извлекаются из почвы аммонийно-ацетатным буфером с рН 4,8 (медь, цинк), рН 4,6 (никель).

**) Подвижная форма кобальта извлекается из почвы аммонийно-натриевым буферным раствором с рН 3,5 для сероземов и рН 4,7 для дерново-подзолистой почвы.

***) ОФУ - отходы флотации угля. ПДК ОФУ контролируются по содержанию бенз/а/пирена в почве, которое не должно превышать ПДК БП.

****) КГУ - комплексные гранулирование удобрения состава N:Р:К = 64:0:15. ПДК КГУ контролируется по содержанию нитратов в почве, которое не должно превышать 76,8 мг/кг абсолютно сухой почвы.

*****) ЖКУ - жидкие комплексные удобрения состава N :P:K = 10:34:0 ТУ 6-08-290-74 с добавками марганца не более 0,6 % от общей массы. ПДК ЖКУ контролируется по содержанию подвижных фосфатов в почве, которое не должно превышать 27,2 мг/кг абсолютно сухой почвы.

3. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЧВ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ

3.1. Оценка опасности загрязнения почвы населенных пунктов определяется: 1) эпидемиологической значимостью загрязненной химическими веществами почвы; 2) ролью загрязненной почвы как источника вторичного загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха и при ее непосредственном контакте с человеком; 3) значимостью степени загрязнения почвы в качестве индикатора загрязнения атмосферного воздуха.

3.2. Необходимость учета эпидбезопасности почвы населенных пунктов обусловливается, как показали результаты наших исследований, тем, что с увеличением химической нагрузки возрастает эпидемическая опасность почвы. В загрязненной почве на фоне уменьшения истинных представителей почвенных микробоценозов (антагонистов патогенной кишечной микрофлоры) и снижения ее биологической активности отмечается увеличение положительных находок патогенных энтеробактерий и геогельминтов, которые были более устойчивы к химическому загрязнению почвы, чем представители естественных почвенных микробоценозов.

3.3. Оценка уровня эпидемической опасности почвы населенных пунктов проводится по схеме, разработанной на основе вероятностного нахождения патогенных энтеробактерий и энтеровирусов. Критерием эпидемической безопасности является отсутствие патогенных агентов в исследуемом объекте (табл. ).

3.4. Оценка неблагоприятных последствий загрязнения почв при их непосредственном воздействии на организм человека важна для случаев геофагии у детей при их играх на загрязненных почвах. Такая оценка разработана по наиболее распространенному в населенных пунктах загрязняющему веществу - свинцу, содержание которого в почве, как правило, сопровождается увеличением содержания других элементов. При содержании свинца в почве игровых площадок на уровне 500 мг/кг и систематического нахождения его в почве можно ожидать изменений психоневрологического статуса у детей (War en H . V ., 1979; Dyggan M . J ., Willians ., 1977; ? 1983).

3.5. По данным изучения распределения в почве некоторых металлов, наиболее распространенных индикаторов загрязнения городов, может быть дана ориентировочная опенка опасности загрязнения атмосферного воздуха. Так, при содержании свинца в почве, начиная с 250 мг/кг, в районе действующих источников загрязнения наблюдается превышение его ПДК в атмосферном воздухе (0,3 мкг/м 3), при содержании меди в почве, начиная с 1500 мг/кг, наблюдается превышение ПДК меди в атмосферном воздухе (2,0 мкг/м 3).

3.6. Оценка уровня химического загрязнения почв как индикаторов неблагоприятного воздействия на здоровье населения проводится по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и геогигиенических исследованиях окружающей среды городов. Такими показателями являются: коэффициент концентрации химического вещества (К с), который определяется отношением его реального содержания в почве (С) к фоновому (С ф): К с = и суммарный показатель загрязнения (Z с ).

Суммарный показатель загрязнения равен сумме коэффициентов концентраций химических элементов и выражен следующей формулой:

Z с = - (n - 1)

где n - число суммируемых элементов.

Анализ распределения геохимических показателей, получаемых в результате апробирования почв по регулярной сети, дает пространственную структуру загрязнения селитебных территорий и воздушного бассейна с наибольшим риском для здоровья населения (Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территорий городов химическими элементами, 1982).

3.7. Оценка опасности загрязнения почв комплексом металлов по показателю Z с , отражающему дифференциацию загрязнения воздушного бассейна городов как металлами, так и другими, наиболее распространенными ингредиентами (пыль, окись углерода, окислы азота, сернистый ангидрид), проводится по оценочной шкале, приведенной в табл. . Градации оценочной шкалы разработаны на основе изучения показателей состояния здоровья населения, проживающего на территориях с различным уровнем загрязнения почв.

Определение химических веществ при оценке уровня загрязнения почв рекомендуется проводить методом эмиссионного анализа.

Таблица 3

Схема оценки эпидемической опасности почв населенных пунктов

	Объекты	Показатели загрязнения (клеток в г. почвы):
	Объекты	Кишечные палочки	Энтерококки	Патогенные энтеробактерии	Энтеровирусы	Гельминты
Чистая	1. Зоны повышенного риска: детские сады, игровые детские площадки, зоны санитарной охраны водоемов	1 - 9	1 - 9
Загрязненная		10 и выше	10 и выше
Чистая	Санитарно-защитные зоны	1 - 99	1 - 99
Загрязненная	Санитарно-защитные зоны	100 и выше	100 и выше

Таблица 4

Ориентировочная оценочная шкалы опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения (z с )

	Величина (z с )	Изменения показателей здоровья населения в очагах загрязнения
Допустимая	Менее 16	Наиболее низкий уровень заболеваемости детей и минимальная частота встречаемости функциональных отклонений
Умеренно опасная	16 - 32	Увеличение общей заболеваемости
Опасная	32 - 128	Увеличение общей заболеваемости, числа часто болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушениями функционального состояния сердечнососудистой системы
Чрезвычайно опасная	Более 128	Увеличение заболеваемости детского населения, нарушение репродуктивной функции женщин (увеличение токсикоза беременности, числа преждевременных родов, мертворождаемости, гипотрофий новорожденных)

Приложение 1

Источники загрязнения	Тип производства	Коэффициент концентрации (К с)*
Источники загрязнения	Тип производства	Более 10	От 2 до 10
Цветная металлургия	Производство цветных металлов непосредственно из руд и концентратов	Свинец, цинк, медь, серебро	Олово, висмут, мышьяк, кадмий, сурьма, ртуть, селен
	Вторичная переработка цветных металлов	Свинец, цинк, олово, медь	Ртуть
	Производство твердых и тугоплавких цветных металлов	Вольфрам	Молибден
	Производство титана	Серебро, цинк, свинец, бор, медь	Титан, марганец, молибден, олово, ванадий
Черная металлургия	Производство легированных сталей	Кобальт, молибден, висмут, вольфрам, цинк	Свинец, кадмий, хром, цинк
Черная металлургия	Железорудное производство	Свинец, серебро, мышь як	Цинк, вольфрам, кобальт, ванадий
Машиностроительная и металлообрабатывающая промышленность	Предприятия с термической обработкой металлов (без литейных цехов)	Свинец, цинк	Никель, хром, ртуть олово, медь
	Производство свинцовых аккумуляторов	Свинец, никель, кадмий	Сурьма
	Производство приборов для электротехнической и электронной промышленности	Свинец, никель, кадмий	Свинец, сурьма, цинк, висмут
Химическая	Производство суперфосфатных удобрений	Стронций, цинк, фтор	Редкие земли, медь, хром, м ышьяк
Химическая	Производство пластмасс		итрий, медь, цинк, серебро
Промышленность строительных материалов	Производство цемента (при использовании в производстве цемента отходов металлургических производств возможно накопление в почвах также и других металлов) Производство бетонных изделий		Ртуть, стронций, цинк
Полиграфическая промышленность	Шрифтолитейные заводы, типографии		Свинец, цинк, олово
Твердые бытовые отходы крупных городов, используемые в качестве удобрений		Свинец, кадмий, олово, медь, серебро, сурьма, цинк	Ртуть
Осадки канализационных сточных вод		Свинец, кадмий, ванадий, никель, олово, хром, медь, цинк	Ртуть, серебро
Загрязненные поливочные воды		Свинец, цинк	Медь

*) К с - коэффициент концентрации химического элемента определяется отношением его реального содержания в почве (С i ) к фоновому (С ф ): К с = .

Приложение 2

Отнесение химических веществ, попадающих в почву из выбросов, сбросов, отходов, к классам опасности (по ГОСТу 17.4.1.02-83 «Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения» Госстандарт, М., 1983)

Приложение 3

Химические вещества - оценочные показатели, определяемые по СТ СЭВ 4470-84 «Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей санитарного состояния» для контроля качества почв с учетом характера землепользования

Наименование показателей	Применяемость показателей санитарного состояния почв
Наименование показателей	Населенных пунктов	Курортов и зон отдыха	Зон санитарной охраны источников водоснабжения	Санитарно-защитных зон предприятий	Транспортных земель	Сельскохозяйственных угодий	Лесных угодий

Пестициды (остаточные количества)*) , мг/кг -1
Тяжелые металлы**) , мг/кг -1
Нефть и нефтепродукты, мг/кг -1
Фенолы летучие, мг/кг -1
Сернистые соединения**) , мг/кг -1
Детергенты (анионактивные и катионактивные)**) , мг/кг -1
Канцерогенные вещества**) , мкг/кг -1
Мышьяк, мг/кг -1
Цианиды, мг/кг -1
Полихлоридные бифенилы, мкг/кг -1
Радиоактивные вещества
Макрохимические удобрения*) , г/кг -1
Микрохимические удобрения*) , мг/кг -1

*) Выбор соответствующих показателей зависит от химического состава средств химизации сельского хозяйства, применяемых в конкретной местности.

**) Выбор соответствующих показателей зависит от характера выбросов промышленных предприятий.

Примечание:

Знак «+» означает, что существующий показатель обязателен для определения санитарного состояния почв;

Знак «-» - показатель не является обязательным.

Знак « ± » - показатель обязателен при наличии источника загрязнения. Менее 0,1

Не опасны

Формула расчета класса опасности (z )

z = lg

где:

A - атомный вес соответствующего элемента;

М - молекулярная масса химического соединения, в которое входит данный элемент;

S - растворимость в воде химического соединения (мг/л);

a - среднее арифметическое из шести ПДК химических веществ в разных пищевых продуктах (мясо, рыба, молоко, хлеб, овощи, фрукты);

ПДК - предельно допустимая концентрация элемента в почве.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

I. Санитарно-химические показатели санитарного состояния почв:

Основным санитарно-химическим показателем является санитарное число , которое косвенно характеризует процесс гумификации почвы и позволяет оценить самоочищающую способность почвы от органических загрязнений.

Санитарное число - частное от деления количества почвенного белкового азота (азота гумуса) в мг в 100,0 абсолютно сухой почвы к общему содержанию органического азота в тех же единицах. Почва считается чистой, если санитарное число приближается к 1.

II. Биогеохимические показатели:

Основным критерием гигиенической оценки загрязнения почв химическими веществами является предельно допустимая концентрация (ПДК) или ориентировочно допустимая концентрация (ОДК) химических веществ в почве (табл. 3).

Коэффициент концентрации химического вещества (К с ) . К с определяется отношением фактического содержания определяемого вещества в почве (С i )

в мг/кг почвы к ПДК (табл. 3) с учетом регионального фонового (С пдк):

K c = C i / C пдк

Суммарный показатель загрязнения (Z с ), который равен сумме коэффициентов концентраций химических элементов-загрязнителей и выражен формулой: Z c = Σ (K ci + … + K cn) – (n - 1),

где n - число определяемых суммируемых веществ;

К сi - коэффициент концентрации i-го компонента загрязнения.

Оценка степени опасности загрязнения почвы химическими веществами проводится по санитарному числу, суммарному показателю загрязнения (табл. 2).

Таблица 2

Оценка степени химического загрязнения почвы

Таблица 3

Предельно-допустимые концентрации экзогенных химических веществ

Наименование веществ	ПДК, мг/кг	Класс опасности

Металлы
Ванадий
Кобальт (подвижная форма)	5,0
Медь (подвижная форма)	3,0
Никель	4,0
Ртуть	2,1
Свинец
Хром	6,0
Цинк
Неорганические соединения
Нитраты
Мышьяк	2,0
Сероводород	0,4
Фосфор (суперфосфат)
Фториды (водорастворимая форма)
Ароматические углеводороды
Бензол	0,3

Изопропилбензол	0,5
Ксилолы	0,3
Стирол	0,1
Толуол	0,3
Удобрения и ПАВ (поверхностно-активные вещества)
Жидкие комплексные удобрения с добавками марганца
Азотно-калийные удобрения
ПАВ	0,2
Бенз(а)пирен	0,02
ДДТ	0,05

Оценка показателей санитарно-эпидемиологической безопасности почвы

I. Санитарно - бактериологические показатели

1. Косвенные, характеризуют интенсивность биологической нагрузки на почву. Это - санитарно-показательные организмы группы кишечной палочки (коли-индекс) и фекальные стрептококки (индекс энтерококков).

2. Прямые санитарно-бактериологические показатели эпидемической опасности почвы - обнаружение возбудителей кишечных инфекций (возбудители

кишечных инфекций, патогенные энтеробактерии, энтеровирусы). Концентрация колифага в почве на уровне 10 КОЕ/г и более свидетельствует об инфицировании почвы энтеровирусами.

Число яиц геогельминтов (аскарид, власоглавов, токсокар, анкилостомид и др.), яиц биогельминтов (описторхов, дифиллоботриидов и др.), а также цист кишечных патогенных простейших (криптоспоридий, изоспор, лямблий, балантидий, дизентерийной амебы).

II.Санитарно - энтомологические показатели

Наличие синантропных мух и их личинок является прямым показателем загрязнения почвы и позволяет судить о загрязнении почвы отдельными видами отбросов и неудовлетворительном состоянии очистки в целом или определенных ее этапов (табл. 4). На территории населенных мест в общественных и частных домовладениях, пищевых и торговых предприятиях, пунктах общественного питания, в зоопарке, местах содержания служебных и спортивных животных), мясо- и молочных комбинатах и т.п. наиболее вероятными местами выплода мух являются скопления разлагающихся органических веществ и почвы вокруг них на расстоянии до 1 м.

Таблица 4

Оценка степени эпидемической опасности почвы

Категория загрязнения почв	ОМЧ, г	Индекс БГКП	Титр анаэробов, г	Патоген. бактерии	Яйца гео-гельминтов, экз/кг	Личинки /куколки мух в почве с S20×20 см
Чистая	Менее 1000	1 - 10	≥ 0,1
Умеренно опасная	Десятки тысяч	10 - 100	0,1-0,001		до 10	до 10 / 0
Опасная	Сотни тысяч	100 - 1000	0,001-0,0001		до 100	до 100 / 10
Чрезвычайно опасная	Миллионы	1000 и выше	< 0,0001		> 100	> 100 / > 10

Здоровой почвой называют легкопроницаемую, крупнозернистую незагрязненную почву, если содержание глины и песка в ней составляет 1:3, отсутствуют возбудители болезней, яйца гельминтов, а микроэлементы содержатся в количествах, не вызывающих эндемические заболевания.

Результаты обследования почв учитывают при разработке мероприятий по их рекультивации, профилактике инфекционной и неинфекционной заболеваемости, схем районной планировки и в др. целях (табл. 5).

Категории загрязнения почв	Рекомендации по использованию почв
Чистая	Использование без ограничений
Допустимая	Использование без ограничений, исключая объекты повышенного риска
Умеренно опасная	Использование в ходе строительных работ под отсыпки котлованов и выемок, на участках озеленения с подсыпкой слоя чистого грунта не менее 0,2 мИспользование под любые культуры при условии контроля качества с/х продукции
Опасная	Ограниченное использование под отсыпки выемок и котлованов с перекрытием слоем чистого грунта не менее 0,5 м. При наличии эпидемиологической опасности - использование после проведения дезинфекции (дезинвазии) по предписанию органов госсанэпидслужбы с последующим лабораторным контролемИспользование под технические культуры. Использование под с/х культуры ограничено с учетом растений концентраторов
Чрезвычайно опасная	Вывоз и утилизация на специализированных полигонах. При наличии эпидемиологической опасности - использование после проведения дезинфекции (дезинвазии) по предписанию органов госсанэпидслужбы с последующим лабораторным контролемИспользовать под технические культуры или исключить из с/х использования. Лесозащитные полосы

1. На основании данных ситуационной задачи оценить:

1) физические свойства почвы и ее способность к самоочищению;

2) степень загрязнения почвы химическими веществами;

3) санитарное состояние почвы.

2. Дать заключение о степени загрязнения и опасности почвы данного участка, указать рекомендации о возможном использовании данной почвы.

Ситуационные задачи по оценкестепени загрязнения и опасности почвы

Показатель Вариант	1	2	3	4	5
Механический состав
Посторонние примеси, %
Частицы песчаные >0,01 мм, %
Частицы глинистые <0,01мм,%
Химический состав


Свинец, мг/кг			0,03		0,09
Медь, мг/кг	0,11		0,45		0,17
Фториды, мг/кг			0,8	3,2	0,1
Ксилолы, мг/кг	-	-	4,6	-	0,6
Нитраты, мг/кг			-	-
ПАВ, мг/кг	0,12	0,4	-	0,28	-
ДДТ, мг/кг	0,5	-	-	-	0,3
Бенз(а)пирен, мг/кг	-	0,14	0,7	0,02	0,08

Общее число бактерий в 1 г.	3 10 4	6,8 10 5	2 10 5	6 10 4	2,3 10 3
Коли-титр, г		7,6	0,05	0,012	0,01
Титр анаэробов, г	0,1	1,0	0,001	0,0005	0,3
Число яиц гельминтов	-	-			-
	-	-			-
Показатель Вариант	6	7	8	9	10
Механический состав
Посторонние примеси, %	0,5			0,9
Частицы песчаные>0,01 мм,%
Частицы глинистые>0,01мм,%	12,5			17,1
Химический состав
Общее содержание органического азота в 100,0 г почвы, мг
Содержание азота гумуса в 100,0 г			8,5
Свинец, мг/кг	2,6				24,5
Медь, мг/кг	0,9	0,6	0,02	2,1	3,6
Фториды, мг/кг	0,25		5,4		0,2
Ксилолы, мг/кг	-	2,8		-	0,05
Нитраты, мг/кг
ПАВ, мг/кг	0,1	-	0,06	0,12	0,01
ДДТ, мг/кг		-	-	3,8	0,7
Бенз(а)пирен, мг/кг	-	0,15	0,1	0,002	0,4
Показатели санитарно-эпидемиологической безопасности почвы
Общее число бактерий в 1 г.	3,1 10 4	4 10 5	1,2 10 5	5,2 10 3	1,3 10 4
Коли-титр, г	0,006	0,3	0,03	0,8	0,02
Титр анаэробов, г	0,008	0,02	0,5	0,016	0,08
Число яиц гельминтов			-	-
Число личинок и куколок мух на 25 м²			-	-

Основным критерием оценки загрязнения почв химическими веществами является предельно допустимая концентрация (ПДК) или ориентировочно допустимая концентрация (ОДК) химических веществ в почве.

Химическое загрязнение почвы – изменение химического состава почвы, возникшее под прямым или косвенным воздействием фактора землепользования (промышленного, сельскохозяйственного, коммунального), вызывающее снижение ее качества и возможную опасность для здоровья населения.

Оценка степени опасности загрязнения почвы химическими веществами проводится по каждому веществу с учетом класса опасности компонента загрязнения, его ПДК и максимального значения допустимого уровня содержания элементов (К мах) по одному из четырех показателей вредности. Оценка степени опасности загрязнения почвы допускается по наиболее токсичному элементу с максимальным содержанием в почве.

В настоящее время в России наиболее токсичные химические элементы разделены на 3 класса опасности (СанПиН 2.1.7.1287-03):

1 класс – мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, цинк, фтор, 3,4–бенз(а)пирен;

2 класс – бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром ;

3 класс - барий, ванадий, вольфрам , марганец, стронций, ацетофенон.

По степени опасности в санитарно-эпидемиологическом отношении почвы могут быть разделены на следующие категории по уровню загрязнения: чистая, допустимая, умеренно опасная, опасная и чрезвычайно опасная.

Химическое загрязнение почв комплексом металлов оценивается по суммарному показателю химического загрязнения (Z c), являющемуся индикатором неблагоприятного воздействия на здоровье населения.

Суммарный показатель химического загрязнения определяется как сумма коэффициентов концентрации (К к) отдельных компонентов загрязнения по формуле:

Zc=ΣК к - (n-1) ,

где n - количество определяемых элементов.

Коэффициент концентрации (К к)определяется какотношение содержания элемента (С i) к фоновому его содержанию (С ф) по следующей формуле:

К к = -

По величине суммарного показателя загрязнения (Z c) почвы могут быть разделены на следующие категории:

< 16 усл. ед. - допустимая;

Усл. ед. - умеренно опасная;

Усл. ед. - опасная;

> 128 усл. ед. - чрезвычайно опасная.

В данном отчете оценка качества почвы проведена относительно допустимых уровней (ПДК и ОДК) для почвы населенных мест и относительно фоновых значений определяемых элементов.

Допустимые уровни, фоновые содержания и значения К max приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.3 – Оценка степени химического загрязнения почвы органическими и неорганическими соединениями

Категории загрязнения	Содержание в почве
1 класс опасности	2 класс опасности	3 класс опасности
Органическое соединение	Неорганическое соединение	Органическое соединение	Неорганическое соединение	Органическое соединение	Неорганическое соединение
Чистая	от фонового значения до ПДК	от фонового значения до ПДК	от фонового значения до ПДК	от фонового значения до ПДК	от фонового значения до ПДК	от фонового значения до ПДК
Допустимая	от 1 до 2 ПДК		от 1 до 2 ПДК	от 2 фоновых значений до ПДК	от 1 до 2 ПДК	от 2 фоновых значений до ПДК
Умеренно опасная					от 2 до 5 ПДК	от ПДК до K max
Опасная	от 2 до 5 ПДК	от ПДК до K max	от 2 до 5 ПДК	от ПДК до K max	> 5 ПДК	> K max
Чрезвычайно опасная	> 5 ПДК	> K max	> 5 ПДК	> K max

Где K max – максимальное значение допустимого уровня содержания элемента по одному из четырех показателей вредности.

Таблица 6.4 – Параметры оценки степени химического загрязнения

Элемент	Ед. изм.	Допустимые уровни, мг/кг в зависимости от типа почв и показателя кислотности	K max	Фоновые содержания*
песчаные и супесчаные	суглинистые и глинистые pH <5,5	суглинистые и глинистые pH>5,5
Неорганические загрязнители
1 класс опасности
Ртуть (Hg)	мг/кг	2,1	33,3	0,03
Свинец (Pb)	мг/кг					19,11
Мышьяк (As)	мг/кг					2,62
Кадмий (Cd)	мг/кг	0,5	1,0	2,0	-	0,17
Цинк (Zn)	мг/кг				-	43,10
2 класс опасности
Никель (Ni)	мг/кг				-	15,30
Медь (Cu)	мг/кг				-	18,0
Органические загрязнители
Бенз(а)пирен	мг/кг	0,02	-	-
Нефтепродукты	мг/кг	-	-	-

* - фоновые содержания металлов по Ленинградской области

Пробы почвогрунта отобраны в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84 «Охрана природы. Почва. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа» в количестве 12 штук, из них: 4 пробы с глубины 0,0-0,2 м с пробных площадок и послойные пробы из 2 скважин с глубин: 0,2-1,0; 1,0-2,0; 2,0-3,0; 3,0-4,0 м.

Химический анализ проб почвогрунта на содержание тяжелых металлов (Hg, Pb, Cd, Zn, Ni, Cu) и мышьяка (As) в валовой форме, нефтепродуктов и бенз(а)пирена проведен аккредитованным испытательным лабораторным центром ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по железнодорожному транспорту» (Октябрьский дорожный филиал).

Результаты лабораторных исследований приведены в таблице 6.5.

Таблица 6.5 – Результаты определения концентраций неорганических и органических загрязнителей в пробах почвы обследованного участка

Протокол № 8829-8840 от 10.07.2012 г.

№ пробы	Тип почвы	Содержание элемента, мг/кг	pH	Z c
Hg	Pb	As	Cd	Zn	Ni	Cu	Нефте-про- дукты	Бенз(а)-пирен
Глубина отбора 0,0-0,2 м
1-1-298	супесь	0,012	15,3	0,38	<0,05	32,5	2,8	10,5	26,0	0,036	7,4	<1
2-1-298	суглинки	0,048	68,8	1,0	0,25	160,0	6,0	45,0	116,0	0,113	7,0	7,7
3-1-298	суглинки	0,021	34,0	0,74	0,16	95,0	4,0	19,8	106,0	0,042	6,4	1,3
4-1-298	суглинки	0,017	32,0	0,77	0,11	98,0	5,0	20,0	92,0	0,033	7,1	<1
Глубина отбора 0,2-1,0 м
1-2-298	супесь	0,035	29,0	0,63	0,12	122,5	9,0	20,5	134,0	0,412	7,5	2,2
2-2-298	суглинки	0,037	52,0	0,97	0,25	140,0	10,0	38,0	116,0	0,235	7,4	5,8
Глубина отбора 1,0-2,0 м
1-3-298	супесь	0,043	40,0	0,69	0,21	110,5	16,0	25,0	87,0	0,228	7,2	4,0
2-3-298	суглинки	0,032	45,0	0,86	0,25	97,0	19,3	24,0	134,0	0,189	7,3	4,1
Глубина отбора 2,0-3,0 м
1-4-298	супесь	0,028	42,0	0,45	0,28	35,0	18,0	30,0	73,0	0,080	7,4	2,6
2-4-298	суглинки	0,033	42,0	0,63	0,27	84,0	19,0	30,0	69,0	0,060	7,2	4,0
Глубина отбора 3,0-4,0 м
1-5-298	суглинки	0,022	7,8	0,35	0,053	32,0	4,5	9,3	37,0	0,042	6,8	<1
2-5-298	суглинки	0,018	12,0	0,44	0,074	76,0	4,5	10,0	40,0	0,038	7,4	<1
ДУ	супесь	2,1		2,0	0,5				-	0,02	-	<16
ДУ	суглинки	2,1							-	0,02	-	<16

В результате лабораторных исследований проб почвогрунта, отобранных на объекте: «Земельный участок площадью 3,2569 га, предназначенный под строительство жилого комплекса со встроенными-пристроенными помещениями, закрытой автостоянкой и двумя встроенными ТП» по адресу: г. Санкт-Петербург, Выборгский район, Лиственная улица, участок 1 (восточнее дома 1, корпус 2, литер А по улице Есенина), в соответствии с требованиями действующих нормативных документов: СанПиН 2.1.7.1287-03 «Почва, очистка населенных мест, бытовые и промышленные отходы, санитарная охрана почвы. Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы»; ГН 2.1.7.2041-06 «Почва, очистка населенных мест, бытовые и промышленные отходы, санитарная охрана почвы. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. Гигиенические нормативы»; ГН 2.1.7.2511-09 «Почва, очистка населенных мест, бытовые и промышленные отходы, санитарная охрана почвы. Ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве. Гигиенические нормативы», «Порядок определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами» отмечается превышение допустимого уровней содержания химических веществ:

Свинца в пробах №№ 1-3-298 в 1,25 раза, 1-4-298 в 1,31 раз;

Цинка в пробах №№ 1-2-298 в 2,22 раза, 1-3-298 в 2,0 раза;

Бенз(а)пирена в пробах №№ 1-1-298 в 1,8 раза, 1-2-298 в 20,6 раза, 1-3-298 в 11,4 раза, 1-4-298 в 4,0 раза, 1-5-298 в 2,1 раза, 2-1-298 в 5,65 раза, 2-2-298 в 11,75 раз, 2-3-298 в 9,45 раза, 2-4-298 в 3,0 раза, 2-5-298 в 1,9 раза, 3-1-298 в 2,1 раза, 4-1-298 в 1,65 раза.

По содержанию химических веществ пробы почвогрунта № 2-1-298 до глубины
0,0-0,2 м, 1-2-298 и 2-2-298 (глубина отбора 0,2-1,0 м), 1-3-298 и 2-3-298 (глубина отбора 1,0-2,0 м) относятся к «Чрезвычайно опасной» категории загрязнения, пробы №№ 3-1-298 до глубины 0,0-0,2 м, 1-4-298 и 2-4-298 (глубина отбора 2,0-3,0 м), 1-5-298 (глубина отбора 3,0-4,0 м) – к«Опасной» категории загрязнения, пробы №№ 1-1-298 и 4-1-298 до глубины 0,2 м, 2-5-298 до глубины 4,0 м – к «Допустимой» категории загрязнения.

По значению суммарного показателя загрязнения пробы почвы относятся к «Допустимой» категории загрязнения.

Значения нефтепродуктов носят информативный характер и составляют от 26 до 134 мг/кг.

При оценке качества почв в практике экологического нормирования широко используется показатель суммарного загрязнения почв (Z C). Расчет производится по уравнению

Z C = - (n -1),

где C i – фактическое содержание загрязняющего вещества в почве; C iФ – фоновое содержание вредного вещества в почве или его ПДК (ОДК); n – количество аномальных (превышающих фоновые содержания или ПДК) веществ.

Определение категории загрязнения производится по показателю суммарного загрязнения почвы (табл. 26). Все градации имеют привязку к качественной характеристике здоровья населения, проживающего на изучаемой территории.

Необходимо иметь в виду, что численное значение Z C при условии загрязненности почв зависит от состава и количества ингредиентов, используемых в расчетах. Увеличение количества поллютантов приводит к завышению результата. Первоначально авторами этого показателя (Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. и др.) предлагался перечень металлов (Cu, Zn, Pb, Cd, Ni, Fe, Co, Hg), содержания которых следует использовать при расчетах. Позже в различных рекомендациях по оценке степени загрязнения почв это условие не учитывалось, что снижает информативность и достоверность рассчитываемого по свободному перечню поллютантов суммарного показателя загрязнения почв, особенно при проведении сравнительного анализа. Кроме того, данный подход не позволяет учитывать современные разработки по токсикологии веществ. Поэтому использование величины Z C в сравнительном плане целесообразно лишь на уровне региональных и территориальных исследований, проводимых по единой методике.

Таблица 26 . Оценка экологического состояния почв

При размещении, проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации объектов различного назначения, в том числе и тех, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на состояние почв, в соответствии с СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы» проводится изучение почв с использованием химических и санитарно-эпидемиологических критериев (табл. 27, 28).

Таблица 27 . Классы опасности химических загрязняющих веществ

Контроль качества почв проводится на стадиях проектирования и строительства. При выборе земельного участка, выполнении проектных работ, строительстве и приемке объекта в эксплуатацию контроль осуществляется с использованием стандартного перечня показателей, который включает тяжелые металлы (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni, As, Hg), 3,4-бенз(а)пирен, нефтепродукты, pH, а также рассчитанной величины Z c . Оценка качества проводится в соответствии с данными табл. 28.

Таблица 28 . Оценка степени химического загрязнения почвы и рекомендации по их использованию (по: СанПиН 2.1.7.1287-03)

Категории загрязнения

Санитарное число Хлебникова

Суммарный показатель загрязнения (Zc)

Содержание в почве (мг/кг)

Рекомендации по

I класс опасности

II класс опасности

III класс опасности

использованию почв

Органич. соединения

Неорганич. соединения

Органич. соединения

Неорганич. соединения

Органич. соединения

Неорганич. соединения

при строительстве

Чистая

0,98 и >

от фона до ПДК

Использование без ограничений

Допустимая

0,98 и >

< 16

от 1 до 2 ПДК

от 2 фоновых значений до ПДК

от 1 до 2 ПДК

от 2 фоновых значений до ПДК

Использование без ограничений, исключая объекты повышенного риска

Умеренно опасная

0,85 - 0,98

16 - 32

от 2 до 5 ПДК

от ПДК до К max

Использование в ходе строительных работ под отсыпки котлованов и выемок, на участках озеленения с подсыпкой слоя чистого грунта не менее 0,2 м

Опасная

0,7 - 0,85

32 - 128

от 2 до 5 ПДК

от ПДК до К max

от 2 до 5 ПДК

от ПДК до К max

> 5 ПДК

> К max

Ограниченное использование под отсыпки выемок и котлованов с перекрытием слоем чистого грунта не менее 0,5 м. При наличии эпидемиологической опасности – использование после проведения дезинфекции с последующим лабораторным контролем

Чрезвычайно опасная

< 0,7

> 128

> 5 ПДК

> К max

> 5 ПДК

> К max

Вывоз и утилизация на спе-циализированных полигонах. При наличии эпидемиологической опасности – использование после проведения дезинфекции

К max - максимальное значение допустимого уровня содержания элемента по одному из четырех показателей вредности.

В настоящее время разработаны критерии значительного ухудшения экологической обстановки в результате использования земель сельскохозяйственного назначения с нарушением установленных земельным законодательством требований рационального использования земли. К ним относятся два показателя:

Загрязнение почв химическими веществами, при котором суммарный показатель содержания в почве поллютантов, концентрация которых выше установленных для них ПДК, равна или превышает значение 30 (данный показатель – это сумма отношений фактического содержания каждого загрязняющего вещества к величине его норматива ПДК);

Размещение отходов производства и потребления 1–4 классов опасности в пределах земельного участка на суммарной площади от 0,5 гектара и выше.

Значительное ухудшение экологической обстановки дает право изъятия у собственника земельного участка из земель сельскохозяйственного назначения в судебном порядке.

Задание 2. Оценка качества природной среды по интегральным геохимическим показателям.

Определение гидрохимического индекса загрязнения воды (ИЗВ)

Гидрохимический ИЗВ является аддитивным показателем и представляет собой среднюю долю превышения ПДК по строго лимитированному числу индивидуальных ингредиентов и вычисляется по формуле:

где n – число показателей, используемых для расчета индекса; С i – концентрация химического вещества в воде, мг/л; ПДК i – предельно допустимая концентрация вещества в воде, мг/л.

При определении ИЗВ для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового видов водопользования расчет ведут по величине ПДК в для шести компонентов, имеющих наибольшую кратность превышения (С/ПДК в ), т.е. n = 6. В число шести основных, так называемых «лимитируемых» показателей, входят в обязательном порядке концентрация растворенного кислорода и значение БПК 5 .

Учитывая, что показатель биохимического потребления кислорода (БПК 5) является интегральным показателем наличия легкоокисляемых органических веществ (ПДК для БПК полн − 3 мг О 2 /л), а также то, что с увеличением содержания легкоокисляемых органических веществ (уменьшением содержания растворенного кислорода) качество вод снижается более резко, ПДК для этих показателей принимается по табл. 1.6.

Внимание! Для кислорода находится отношение ПДК i к C i .

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяются по качеству на 7 классов, представленных в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Классификация качества воды водоемов в зависимости от комплексного ИЗВ

Качественное состояние воды	Значения ИЗВ	Класс качества воды
Очень чистые	< 0,2
Чистые	0,2 – <1,0
Умеренно загрязненные	1,0 – <2,0
Загрязненные	2,0 – 4<,0
Грязные	4,0 – <6,0
Очень грязные	6,0 – <10,0
Чрезвычайно грязные	≥ 10,0

Задание к работе

Река Т. используется по многоцелевому назначению. На различных участках реки вода используется для хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых нужд населения. Загрязнение воды может быть от недостаточно очищенных сбросов сточных вод различных предприятий, а также от смыва с полей части почвы, содержащей различные агрохимикаты. Необходимо определить экологическое состояние и пригодность водоема для указанных видов водопользования, а также предложить способы решения возникающих проблем.

1. Определить индекс загрязнения воды (ИЗВ):

1.1. Используя данные ГН 2.1.5.1315-03 заполнить таблицу 1.4

1.3. Выбрать шесть компонентов для расчета: концентрация растворенного кислорода, значение БПК 5 , а также значения 4 показателей, имеющих наибольшую кратность превышения.

1.5. Результаты расчетов представить в виде таблицы 1.5.

1.6. Указать качественное состояние воды в соответствии с данными таблицы 1.1

1.7. Дать характеристику 3 веществам, наиболее сильно загрязняющим воду (по превышению ПДК)

В табл. 1.2 приведены результаты стандартного анализа воды. В табл. 1.3 и 1.5 приведены данные химического анализа воды по содержанию в ней токсичных металлов и справочные данные для определения величины ИЗВ.

Таблица 1.2

Стандартный анализ воды

№ вар	Показатели
Коли- индекс	Запах, баллы	БПК 5 , мг О 2 /л	рН	Растворенный кислород, мг/л	Цвет-ность, град	Взвешенные вещества, мг/л	Общая минерализация, мг/л	Хлориды, мг/л	Сульфаты, мг/л
	10 8	1,5			7,2
	10 7				9,4
					1888 8,3
					3,5
	10				5,2
					7,1
	10 6				9,8
	10 6	1,5			1,5
			1,5		3,4
			0,5		5,5
					7,6
	10 5				9,1
	10 8				1,8
					3,6
		1,5			5,4

Таблица 1.3

Результаты химического анализа воды по содержанию в ней катионов токсичных металлов

№ вар	Концентрация С, мг/л
Al 3+	As 3+	Cu 2+	Fe 3+	Hg 2+	Mn 2+	Ni 2+	Pb 2+	Zn 2+
	0,15	0,03	2,0	0,1	0,001	0,05	0,35	0,05	0,2
	0,03	0,02	1,0	0,2	0,001	0,07	0,16	0,70	0,1
	0,02	0,01	0,5	0,1	0,001	0,20	0,25	0,05	1,0
	0,02	0,07	0,5	0,2	0,001	0,30	0,46	0,02	2,0
	0,30	0,01	2,0	0,5	0,001	0,05	0,34	0,02	0,05
	0,02	0,10	0,2	0,1	0,001	0,05	0,33	0,02	0,5
	0,01	0,02	0,1	0,2	0,001	0,07	0,08	0,05	7,0
	0,002	0,01	0,5	0,1	0,003	0,03	0,37	0,03	2,0
	0,01	0,03	2,0	2,0	0,001	0,50	0,03	0,05	0,5
	0,02	0,02	0,1	0,1	0,001	0,05	0,05	0,02	0,5
	0,03	0,05	1,5	0,6	0,001	0,30	0,31	0,05	1,5
	0,01	0,10	1,8	0,2	0,002	0,05	0,25	0,03	1,0
	0,02	0,05	0,5	0,15	0,001	0,10	0,10	0,07	0,5
	0,01	0,02	0,1	0,3	0,001	0,03	0,48	0,02	1,0
	0,30	0,03	0,3	1,6	0,001	0,25	0,36	0,03	0,5

Таблица 1.4

Предельно допустимые концентрации и класс опасности химических веществ в воде

Таблица 1.5

Индекс загрязнения воды

Компоненты	Концентрация С, мг/л	ПДК в, мг/л	С/ПДК в	Участвуют в расчете ИЗВ
БПК 5 , мг О 2 /л
Растворенный кислород, мг/л
Сl -
SO 4 2-
Al 3+
As 3+
Cu 2+
Fe 3+
Hg 2+
Mn 2+
Ni 2+
Pb 2+
Zn 2+
-	ИЗВ

Таблица 1.6

Нормативные величины БПК5 и растворенного кислорода

Суммарный показатель химического загрязнения Zc

Химическое загрязнение грунтов и донных отложений оценивают по суммарному показателю химического загрязнения Zc, являющимся индикатором неблагоприятного воздействия на здоровье населения.

Суммарный показатель химического загрязнения Zc характеризует степень химического загрязнения грунтов, обследуемых участков металлов I-III классов опасности, и определяется как сумма коэффициентов концентрации Kc, отдельных компонентов загрязнения по формуле

Zс = Кci + … + Кcn - (n - 1), (2.1)

где: n - количество учитываемых химических элементов;
Кci - коэффициент концентрации i-го компонента загрязнения, превышающий единицу.

Задание к работе

1.1. Используя данные СанПиН 2.1.7.1287-03, ГН 2.1.7.2041-06, ГН 2.1.7.2511-09 заполнить таблицу 2.2. В случае отсутствия установленного ПДК (ОДК), указать кларк элемента в городских почвах (по Алексеенко).

1.3. Выбрать для расчета компоненты, Кс которых превышает 1 .

1.5. Результаты расчетов представить в виде таблицы 2.3.

1.6. Сделать вывод об уровне суммарного загрязнения и привести рекомендации по использованию почв в соответствии с СанПиН 2.1.7.1287–03.

1.7. Дать характеристику 3 веществам, наиболее сильно загрязняющим почву (по превышению ПДК)

Таблица 2.1

Результаты химического анализа почвы по содержанию в ней токсичных металлов

№ вар.	Концентрация вещества в почве, мг/кг
Pb	Zn	Cu	Ni	Co	Mn	V	As	Sr
	152,3	461,1	30,0	32,3	3,7	583,1	35,0	35,5	209,5
	18,7	91,0	24,7	23,9	2,8	509,9	24,3	12,2	139,9
	44,8	117,7	24,4	22,5	1,9	422,2	16,7	15,8	169,6
	26,3	82,7	32,3	23,5	0,9	491,4	35,0	12,7	193,1
	30,4	75,0	37,9	23,9	0,9	401,0	36,7	12,8	129,3
	31,2	109,1	39,4	28,2	3,5	725,1	59,1	13,1	166,0
	133,7	219,6	26,8	22,1	2,7	484,4	23,4	31,9	155,1
	29,0	89,5	31,5	20,4	1,5	404,5	20,4	35,0	165,8
	49,6	142,3	26,8	22,8	1,8	485,8	26,3	24,3	140,4
		169,8	26,8	30,1	2,1	521,3	31,4	16,7	123,8
	44,5	205,6	38,4	30,4	1,6	525,3	33,8	35,0	174,0
	67,8	200,0	31,0	36,8	3,5	300,0	25,4	36,7	178,9
	72,3	350,7	24,0	28,7	0,8	298,0	27,8	27,8	165,0
	40,1	99,8	22,0	25,5	0,4	425,0	26,3	26,3	123,8
	18,9	95,0	36,6	24,0	2,6	523,6	18,5	18,5	114,5

Таблица 2.2

Предельно допустимые концентрации и класс опасности элементов в почве

Таблица 2.3

Показатель химического загрязнения

Элемент	Концентрация, мг/кг	ПДК (ОДК), мг/кг	Кс	Участвуют в расчете Zc
Pb
Zn
Cu
Ni
Co
Mn
V
As
Sr
	Zc
Вывод (уровень суммарного загрязнения, рекомендации)

Примечание:

1) Для Pb, Zn, Cu, Ni, As использовать ОДК. Тип почв – кислые (суглинистые и глинистые), рН КСl<5,5