<<
>>

6.5. Статистическое нормирование содержания химическихэлементов в природных средах

Статистический прием определения уровней допустимых концентраций химических веществ в почвах состоит в определении усредненных (наиболее распространенных) уровней содержания химических элементов в природных средах в естественных условиях.

Теоретическая основа такого подхода: среднее содержание химических элементов в природных средах в естественных условиях соответствует условиям нормального состояния живых организмов.

На этой основе рассчитаны предельные уровни содержания различных химических элементов в почвах разных стран (табл. 6.16).

Не представляются надежными нормативы, единые для всех почв, не учитывающие их устойчивость к загрязнению. Более надежными являются природные региональные фоновые содержания химических элементов в почвах. Их можно использовать для нахождения предельно допустимого уровня содержания химиче-

Таблица 6.16

ПДК химических элементов в почвах (мг/кг) по данным исследователей

разных стран

Элемент

El Bassam, Tietjen, 1977

Linzon,

1978

Kabata-Pendias,

1979

Kloke,

1979

Kitagishi, Yamane, 1981

As

50

25

30

20

15

В

100

100

25

Be

10

10

10

Cd

5

8

5

3

Со

50

25

40

50

50

Сг

100

75

100

100

Си

100

100

100

100

125

F

500

1000

200

Hg

5

0,3

5

2

Мо

10

2

10

5

Ni

100

100

100

100

100

РЪ

100

200

100

100

400

Se

10

5

10

10

V

60

100

50

Zn

300

400

300

300

250

ского элемента в почве, в качестве которого можно взять верхнюю границу интервала возможных фоновых значений этого показателя.

Для того чтобы обеспечить охват 99 % возможных значений признака, верхняя граница доверительного интервала должна отстоять от среднего фонового показателя на три стандартных отклонения. Фоновые уровни содержания многих элементов могут быть рассчитаны на основе обобщения литературных данных, часть их приведена в табл. 6.17.

Эти данные наглядно показывают, с одной стороны, что единые абсолютно для всех почв нормативы несовершенны и очень приблизительны, с другой стороны, что разработать нормативы для каждого типа почв, для каждой почвенной разности тоже невозможно. Целесообразна разработка нормативов химических веществ почвенно-

Таблица 6.17

Среднее общее фоновое содержание тяжелых металлов и мышьяка в почвах средней полосы России

Почвы

Zn

Cd

Pb

Hg

Си

Со

Ni

As

Дерново-подзолистые песчаные и супесчаные

28

0,05

6

0,05

8

3

6

1,5

Дерново-подзолистые суглинистые и глинистые

45

0,12

15

0,10

15

10

30

2,2

Серые лесные

60

0,20

16

0,15

18

12

35

2,6

Черноземы

68

0,24

20

0,20

25

25

45

5.6

Каштановые

54

0,16

16

0,15

12

12

35

5,2

Сероземы

58

0,25

18

0,12

12

12

40

4,5

геохимических ассоциаций, объединенных общностью основных физико-химических свойств, определяющих их устойчивость к химическому загрязнению.

В России разработан документ, названный ОДК (ориентировочно допустимые концентрации), ряда химических элементов в почвах. В основу группировки почв по устойчивости к тяжелым металлам в первую очередь положены кислотно-щелочные и окислительно-восстановительные условия, господствующие в тех или иных почвах. Для группировки почв было принято во внимание распространение основных геохимических ассоциаций почв на территории России. Наибольшую площадь распространения имеют геохимические ассоциации почв с кислой и нейтральной реакцией среды с подразделением на группы: почвы с очень кислой и кислой реакцией (pH водной вытяжки lt; 5); почвы со слабокислой и нейтральной средой (pH 5—7).

В эти две ассоциации, занимающие 60—70 % площади России, войдут практически все подзолистые, дерново-подзолистые, серые лесные и часть черноземов, включая их окультуренные варианты. Целесообразно первую группу почв разбить на две подгруппы по гранулометрическому составу:

а)              песчаные и супесчаные почвы, обладающие наименьшей устойчивостью к загрязнению;

б)              суглинистые и глинистые почвы, относительно устойчивые к загрязнению химическими веществами.

Таблица 6.18

Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах (общее содержание, мг/кг) (1994)

Группы почв

Ni

Си

Zn

As

Cd

Pb

а) песчаные и супесчаные

20

33

55

2

0,5

32

б) кислые суглинистые и глинистые, pH КС1 lt; 5,5

40

66

ПО

5

1,0

65

в) близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые), pH КС1 gt; 5,5

80

120

220

10

2,0

130

По этому принципу в нашей стране определены ориентировочно допустимые количества химических элементов в почвах (табл.

6.18). Отличие их от зарубежных в том, что они рассчитаны с учетом фонового содержания и дифференцированы в зависимости от реакции и гранулометрического состава почв.

Уровни ОДК для одного и того же элемента, но для почв с разными свойствами различаются в 4—5 раз.

В Германии имеется опыт разработки ориентировочных допустимых концентраций тяжелых металлов в почвах с учетом вида использования почв (табл. 6.19).

В этих нормативах приведены два показателя: допустимый уровень содержания химических элементов в почвах и токсичный уровень. Токсичный уровень в 2—5 раз превышает допустимый уровень содержания тяжелых металлов. В данном случае за допустимые уровни принимаются относительно высокие содержания тяжелых металлов в почвах, что, возможно, соответствует реальному состоянию почв названных видов использования в Германии.

В Голландии используемые показатели содержания химических элементов в почвах содержат информацию не только об их безопасных уровнях, но и рекомендации по использованию загрязненных почв (табл. 6.20). Почвы, соответствующие уровню А, относятся к благополучным, решение об использовании почв уровня В должно приниматься после специального их обследования, почвы уровня С должны быть исключены из использования в сельском хозяйстве.

Нередки ситуации, когда при отсутствии официально утвержденных нормативов (ПДК, ОДК) загрязнение почв выявляют по пятикратному превышению фонового содержания химического элемента в почвах (Ильин, Сысо, 2001).

Ориентировочные критерии уровней содержания тяжелых металлов в почвах различного вида использования

(KlokeA1980; Eikmann Th., Kloke A., 1991) (1 — толерантный уровень содержания, 2 — токсинный)

Таблица 6.20

Показатели уровня загрязнения почв химическими веществами (Голландия)

Элемент, вещество

Общее содержание (мг/кг) вещества, соответствующее уровням

А

В

С

Cd

1

5

20

Pb

85

250

500

Hg

0.3

2

10

Сг

100

250

800

As

15

30

40

Zn

140

300

500

Си

50

100

500

Со

20

50

300

Ni

35

100

500

Мо

10

40

200

Sn

20

50

300

Хлорфеноды

0,01

1

10

Фенолы

0,02

1

10

ПХБ

0,05

1

10

Пиридины

0,1

2

20

Нефть и нефтепродукты

100

1000

5000

<< | >>
Источник: Мотузова Г.В., Карпова Е.А.. Химическое загрязнение биосферы и его экологические последствия. Учебник.. 2013

Еще по теме 6.5. Статистическое нормирование содержания химическихэлементов в природных средах:

  1. 4.1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ВСТРЕЧАЮЩИЕСЯ ПРИ ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
  2. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ. ИСТОЩЕНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
  3. Оценка воздействия на природную среду
  4. § 3. Организация контроля состоянияи загрязнения природной среды в городах
  5. § 5. Теплоэнергетика и ее воздействиена природную среду
  6. Философия природной среды
  7. § 1. Исчерпаемость и неисчерпаемость природной среды
  8. Человек в условиях избытка и недостатка химических элементов в природной среде
  9. Нормирование в области охраны окружающей среды
  10. Управление в сфере охраны окружающей природной среды
  11. Нормирование качества окружающей природной среды
  12. НОРМИРОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ХИМИЧЕСКИХВЕЩЕСТВ В ПРИРОДНЫХ СРЕДАХ