авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |

«Государственное научное учреждение ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ РАДИОЛОГИИ И АГРОЭКОЛОГИИ Государственное научное ...»

-- [ Страница 6 ] --

- почвенные характеристики (кислотность, содержание гумуса и т.п.) 8.4. Методы проведения наблюдений 8.4.1. Исследование атмосферных выпадений Для определения количества и состава атмосферных выпадений устанавливаются марлевые планшеты-пылеуловители площадью 0,30 м2 (55х55 см) на разных расстояниях от источника загрязнения на высоте 1 м от земли (Методика контроля …,1996;

. Постановление Правительства …, 2002).

Отбор образцов с планшетов проводится через 2-4 недели. Планшеты маркируются в соответствии с формой 3 (Приложение 2). В лабораторных условиях с каждого планшета производится весовой учет пылевыпадений.

8.4.2. Исследование снежного покрова Анализ снежного покрова проводится с целью определения кислотности снеговой воды и содержания элементов-загрязнителей. Обследование снежного покрова проводится ежегодно в конце зимы перед началом весеннего снеготаяния, когда влагозапас снега приближается к максимальному значению.

Пробы снега отбирают на контрольных участках в тех же местах, где ведется отбор почвы и растительности в соответствии с требованием РД 52.04.186-89. Проба снабжается этикеткой (Приложение 2, форма 4).

8.4.3. Методы отбора проб почвы Пробы почв отбирают на сельскохозяйственных угодьях по обеим сторонам от автотранспортных магистралей на расстоянии 1, 3, 5, 10, 25, 50, 100, 300 м от полотна дороги. При закладке контрольной сети вдоль дорог с низкой интенсивностью движения (например, грунтовые дороги) зона обследования составляет от 1 до 50 м.

Отбор почвы производится дважды в течение года: перед посевом культур (весенний отбор) и в период уборки урожая (осенний отбор). Площадь контрольного участка не менее 10 м2. Участки необходимо подбирать прямоугольной формы, длинные стороны которых расположены вдоль дороги.

На пахотных почвах точечные пробы почвы отбираются на глубину пахотного слоя, на кормовых угодьях - на глубину 0-20 см.

Для наблюдения за поверхностным загрязнением почвенно-растительного покрова часть участков выбирается на естественных сенокосах и пастбищах. На этих контрольных участках проводится послойный отбор проб: дернина, 0-2, 2-5, 5-10 и 10 20 см.

При отборе проб почвы тростевым буром каждая объединенная проба составляется не менее чем из 10 точечных проб.

На естественных сенокосах и пастбищах отбор проб проводится пробоотборником или цилиндрическим буром диаметром 40-50 мм (модифицированный бур Малькова) на глубину 0-20 см. Точечные пробы отбираются по методу «конверта». Объединенная проба составляется из точечных проб после их тщательного измельчения и перемешивания.

Отобранная в пределах элементарного участка объединенная проба помещается в полиэтиленовый мешочек или пластиковую коробку с соответствующей этикеткой (Приложение 2, форма 5). Пробы складываются в контейнеры и отправляются в лабораторию.

Отобранным почвенным пробам присваиваются порядковые номера с первого номера до последнего номера без пропусков. Номер объединенной пробы должен соответствовать номеру координатной точки отбора проб, обозначенной на полевой карте. Сквозную нумерацию проб проводят в целом по хозяйству. Желательно, чтобы пробы, отобранные на пашне, имели номер с 1 по «П», на кормовых угодьях с «П+1» до «К», в многолетних насаждениях – с «К+1» и т.д.

В целях контроля загрязнения почв металлами, отбор проб почв следует производить в соответствии с изложенными в ГОСТ 17.4.01-83, ГОСТ 17.4.4.02- требованиями, а также в соответствии с (Методические указания …, 1992;

Руководящий документ 52.18. 191-89, 1990).

8.4.4. Методы отбора проб растений Отбор проб растений, проводимый одновременно с отбором проб почвы, осуществляется один раз в год в период уборки урожая в соответствии с ГОСТ 13586.3. 83;

ГОСТ 27262-87;

Методические указания… 1992;

Методические указания…, Для получения объединенной пробы (0.5-1 кг) необходимо отбирать не менее 4-х точечных проб от наземных частей растений (или отдельно - стеблей, листьев, плодов, зерен, корнеплодов, клубнеплодов) с площади не менее 1 м2.

Производится описание места отбора, указывается вид растений и его урожайность на единицу площади. Пробы растений, разделенные на морфологические и ботанические части (листья, стебель, зерно и т.п.), снабжают этикеткой (Приложение 2, форма 6.) 8.4.5. Методы отбора проб рациона сельскохозяйственных животных и продукции животноводства Пробы рациона сельскохозяйственных животных и продукции животноводства имеют свою специфику отбора: сопряженность с растительностью;

сопряженность с пробами почв.

Отбор проб рациона и животноводческой продукции производится в соответствии с (Методические указания по отбору проб объектов ветеринарного надзора для проведения радиологических исследований, 1997). Проба снабжается этикеткой (Приложение 2, форма 7).

8.5. Методы анализа Характеристика почв (кислотность, содержание гумуса и т.п.) определяется общепринятыми методиками в соответствие с (Методические указания…, 1992). Данные заносятся в ведомость контрольного участка (Приложение 2, форма 8).

Определение содержания тяжелых металлов в исследуемых почвах, сельскохозяйственных растениях, молоке, атмосферных выпадениях, снеге проводится методом атомно-абсорбционной спектрометрии с пламенной и беспламенной атомизацией распылением раствора (РД 52.18.191-89).

Описание процедур измерения образцов с помощью ААС и ИСПАЭ спектрометрии, изложенных в (ГОСТ 30178-96;

ОСТ 10 125-96;

Руководящий документ 1990). Определение содержания бенз(а)пирена проводится методом криолюминесценции с использованием анализатора жидкости «Флюорат- 02-02М» в соответствии с ПНД Ф 14.1:2:4.185-02.

Данные результатов анализов заносятся в ведомость контрольного участка (контрольного пункта) (Приложение 2, форма 8).

9. Требования к сбору предоставляемой информации Результаты исследований локального мониторинга, включающего данные химических анализов, измерений, наблюдений, систематизируются и анализируются.

На их основе должен быть создан банк данных на ПВЭМ в виде сводных таблиц в системе Microsoft Excel. Информация, внесенная в банк данных, должна быть унифицирована, и соответствовать легко модифицируемой форме.

На основании банка данных проводят статистическую обработку экспериментальных данных, оценивают их достоверность и устанавливают коррелятивные связи между изучаемыми факторами, изучают динамику определяемых показателей во времени и пространстве, выявляют объекты повышенного загрязнения токсичными элементами, определяют средние характеристики по основным показателям.

При обработке информации по контрольным участкам на ПЭВМ она заносится в БД текстовым файлом. Вся информация по контрольному участку записывается в его ведомость (Приложение 2, форма 8), которая подлежит бессрочному хранению.

Литература Виноградов Б.В. Аэрокосмический мониторинг экосистем / Отв. ред. Т.Н. Нечаева.

1.

– М.: Наука, 1984. 320 с.

2. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов.

Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.3.2.1078-01.

3. Говорушко И.Я. Влияние хозяйственной деятельности на окружающую среду. Вл.:

Дальнаука,1999. 106 с.

4. ГОСТ 13586.3.-83. Зерно. Правила приемки и методы отбора.

5. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализа.

6. ГОСТ 17.4.-83. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб.

7. ГОСТ 27262-87. Корма растительного происхождения. Методы отбора проб.

8. ГОСТ 30178-96. Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов.

9. Методика контроля радиоактивного загрязнения воздуха. МВИ.01-8. 1996.

10. Методические и организационные основы проведения агроэкологического мониторинга в интенсивном земледелии (на базе Географической сети опытов). / Под ред. Н.З. Милащенко и Ш.И. Литвака. М.: ВИУА, 1991. 356 с.

11. Методические указания по обследованию почв сельскохозяйственных угодий и продукции растениеводства на содержание тяжелых металлов, остаточных количеств пестицидов и радионуклидов. М., 1995.

12. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. М.: ЦИНАО, 1992. 62 с.

13. Методические указания по отбору проб объектов ветеринарного надзора для проведения радиологических исследований. М., 1997.

14. Методические указания по проведению комплексного агрохимического обследования почв сельскохозяйственных угодий. М., 1994.

15. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. М., 2003.

16. Методические указания по проведению локального мониторинга на реперных участках. М., 1996.

17. Методические указания по проведению локального мониторинга на реперных контрольных участках. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2006. 76 с.

18. Методы агроэкологического мониторинга на реперных участках. М.:

Россельхозакадемия, 2002. 58 с.

19. Нейтрализация загрязненных почв: монография. / Под общ. ред. Можайского.

Рязань: Мещерский ф-л ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии, 2008. 528 с.

20. О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1996 г. Госуд.

доклад. М.,1997. 508 с 21. О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 2006 г. Госуд.

доклад. М., 2006.

22. ОСТ 10 125-96 Стандарт отрасли. Корма растительные и комбикорма. Методы определения тяжелых металлов.

23. Положение о сети наблюдения и лабораторного контроля Министерства сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации. Утверждено приказом Минсельхозпрода России, № 116 от 25 мая 1994 года.

24. Постановление Правительства Российской Федерации «Об утверждении «Положения о государственном мониторинге земель» от 25 ноября 2002 г.

25. Руководство по организации контроля состояния природной среды в районе расположения АЭС. Л., 1990.

26. Руководящий Документ 52.18.191-89. Методика выполнения измерений массовой доли кислотно-растворимых форм металлов (меди, свинца, кадмия, цинка, никеля) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом. М.: Госкомгидромет, 1990. 35 с.

27. Система агроэкологического мониторинга земель сельскохозяйственного назначения. М., 2006.

28. Федеральный закон Российской Федерации «Об охране окружающей среды» от января 2002 г. №7 ФЗ.

29. Флоринский М.А., Васильева Н.А., Василенко В.Н. и др. Временные методические указания по агрохимическому обследованию снежного покрова сельскохозяйственных угодий. М.: ЦИНАО, 1991. 8 с.

30. Цыганок С. И. Изучение загрязнения тяжелыми металлами придорожной зоны и эффективность детоксикационных свойств цеолитов Майнского месторождения на выщелоченном черноземе. Тула, 2000 г.

31. Environmental Geochemistry and Health / Ed. S. Bowie, I. Thornton-Dordrecht;

Boston;

Lancaster: Reidel Publishing Company, 1984. 140 p.

Приложение Таблица 1. Группировка почв для эколого-токсикологической оценки по содержанию валовых форм тяжелых металлов, мг/кг (Методические указания по проведению комплексного мониторинга, 2003) Группы Класс Элемент опасности 1 2* 3 4 Группировка песчаных и супесчаных почв As 1 1,0 1,0-2,0 2,1-4,0 4,1-6,0 6, Hg 1 1,0 1,0-2,1 2,2-4,2 4,3-6,2 6, Pb 1 16,0 16,0-32,0 32,1-64,0 64,1-96,0 96, Zn 1 27,0 27,0-55,0 55,1-110,0 110,0-165,0 165, Cd 1 0,25 0,26-0,5 0,6-1,0 1,1-1,5 1, Cu 2 16,0 16,0-33,0 33,1-165,0 165,1-330,0 330, Ni 2 10,0 10,0-20,0 20,1-100,0 100,1-200,0 200, Группировка суглинистых и глинистых почв с рН менее 5, As 1 2,5 2,5-5,0 5,1-10,0 10,1-15,0 Pb 1 32 32-65 66-130 131-195 Zn 1 55 55-100 101-220 221-330 Cd 1 0,5 0,5-1,0 1,1-2,0 2,1-3,0 3, Cu 2 33 33-66 67-330 331-660 Ni 2 20 20-40 41-200 201-400 Группировка суглинистых и глинистых почв с рН более 5, As 1 5 5-10 11-20 21-30 Pb 1 32 65-130 131-260 261-390 Zn 1 55 110-220 221-400 401-660 Cd 1 0,5 1,0-2,0 2,1-4,0 4,1-6,0 Cu 2 33 66-132 133-660 661-1320 Ni 2 20 40-80 81-400 401-800 Таблица 2. Группировка почв для эколого-токсикологической оценки по содержанию подвижных форм тяжелых металлов, мг/кг Класс Группы Элемент опасности 1 2* 3 4 Pb 1 3 3,0-6,0 6,1-12,0 12,1-18,0 18, Zn 1 10,0 10,0-23,0 24,0-46,0 47,0-69,0 69, Cu 2 1,5 1,5-3,0 3,1-15,0 15,1-30,0 30, Ni 2 2,0 2,0-4,0 4,1-20,0 20,1-40,0 40, Cr** 2 3,0 3,0-6,0 6,1-30,0 30,1-60,0 60, Co 2 2,5 2,5-5,0 5,1-25,0 25,1-50,0 50, * Численное значение соответствует фоновым уровням;

** Численное значение верхней границы 2-й группы соответствует ПДК (ОДК) элемента в почвах Таблица 3.

Гигиенические требования безопасности продовольственного сырья и продуктов (СанПиН 2.3.2.1078-01) Токсичные элементы, мг/кг Группа продуктов Pb As Cd Hg Зерно продовольственное в т.ч. пшеница, рожь, 0,5 0,2 0,1 0, тритикале, овес, ячмень, просо гречиха, рис, кукуруза, сорго Семена зернобобовых, в т.ч. горох, фасоль, маш, 0,5 0,3 0,1 0, чипа, чечевица, нут Мука пшеничная, ржаная, тритикалевая, кукурузная, 0,5 0,2 0,1 0, ячменная, просяная, рисовая, гречневая, сорговая Семена масличных культур (подсолнечника, сои, 1,0 0,3 0,1 0, хлопчатника, кукурузы, льна, горчицы, рапса, арахиса) Свежие и свежемороженые овощи, картофель, 0,5 0,2 0,03 0, бахчевые, фрукты, ягоды Фрукты*, ягоды*, виноград 0,4* Грибы 0,5 0,1 0, Картофель Овощи бахчевые Мясо 0,5 0,1 0,05 0, Мясо птицы, в том числе полуфабрикаты, 0,5 0,1 0,05 0, охлажденное, подмороженное, замороженное Яйца и жидкие яичные продукты (меланж, белок, 0,3 0,1 0,01 0, желток) Молоко 0.1 0.05 0.03 0. Сахар 0.5 1.0 0.05 0. Таблица 4. Временные максимально-допустимые уровни (МДУ) содержания химических элементов в кормах сельскохозяйственных животных и кормовых добавках, мг/кг естественной влажности (Инструктивное письмо Департамента Ветеринарии №1234-4/ от 07.08.87 г.) Грубые и Минеральные Химический Зерно и Корне сочные добавки элемент зернофураж и клубнеплоды корма и цеолиты Ртуть 0,1 0,05 0,05 0, Кадмий 0,3 0,3 0,3 0, Свинец 5,0 5,0 5,0 50, Мышьяк 0,5 0,5 0,5 50, Медь 30,0 30,0 30,0 500, Цинк 50,0 50,0 100,0 1000, Железо 100,0 100,0 100,0 3000, Сурьма 0,5 0,5 0,5 5, Никель 1,0 3,0 3,0 20, Селен 0,5 1,0 1,0 5, Хром 0,5 0,5 0,5 5, Фтор 10,0 20,0 20,0 2000, Йод 2,0 2,0 5,0 50, Молибден 2,0 2,0 2,0 10, Кобальт 1,0 1,0 2,0 10, Приложение Форма 1.

Паспорт контрольного участка № Область Район Ближайший населенный пункт Расстояние от населенного пункта (города) или границы, места отсчета километража автомагистрали _ Расстояние от автомагистрали Географические координаты Вид угодий Возделываемая культура Тип почвы _ Глубина отбора проб Дополнительные сведения _ Исполнитель _ Форма 2.

Паспорт контрольного пункта № Область _ Район _ Ближайший населенный пункт Расстояние фермы (животноводческого комплекса, летнего лагеря) от автомагистрали Географические координаты Дополнительные сведения Форма 3.

Этикетка (исследование атмосферных выпадений) Номер контрольного участка (или пункта) Номер планшета Место установки планшета Географические координаты _ Расстояние планшета от транспортной магистрали _ Дата установки планшета Дата снятия планшета Дополнительные сведения Исполнитель Форма 4.

Этикетка (исследование снежного покрова) Номер контрольного участка (или пункта)_ Номер пробы Расстояние от транспортной магистрали Глубина отбора Дата отбора _ Дополнительные сведения_ Исполнитель Форма 5.

Этикетка (исследование почвы) Номер контрольного участка (или пункта)_ Расстояние от транспортной магистрали _ Глубина отбора Номер пробы Дата отбора _ Дополнительные сведения _ Исполнитель Форма Этикетка (исследование растительности) Номер контрольного участка (или пункта) Расстояние от транспортной магистрали _ Номер пробы Вид растительности, культура Морфологическая, ботаническая часть растений Урожайность, ц/га Дата отбора _ Дополнительные сведения _ Исполнитель Форма Этикетка (исследования проб молока) Номер контрольного участка и пункта Номер пробы Расстояние от транспортной магистрали _ Дата отбора _ Дополнительные сведения Исполнитель Форма Ведомость по результатам агроэкологического мониторинга на контрольных участках (контрольных пунктах) Номер контрольного участка _ Область Район Ближайший населенный пункт Расстояние от населенного пункта (города) или границы, места отсчета километража автомагистрали Вид угодий Расстояние фермы (животноводческого комплекса, летнего лагеря) от автомагистрали, м _ Расстояние от автомагистрали, м Географические координаты_ Дата исследования _ Номер почвенной пробы _ Глубина отбора почвенной пробы, см_ Тип почвы Механический состав почвы _ HKCl: _ Содержание гумуса Гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г почвы Сумма обменных оснований, мг-экв/100 г почвы _ Содержание обменного Са, мг-экв/100 г почвы: _ Содержание обменного Mg, мг-экв/100 г почвы: Содержание азота (легкогидролизуемого), мг/100 г почвы _ Содержание подвижного калия (K2O), мг/100 г почвы _ Содержание подвижного фосфора (P2O5), мг/100 г почвы _ Содержание тяжелых металлов в почве (валовое):

Pb, мг/кг Cu, мг/кг Zn, мг/кг Cd, мг/кг Бенз(а)пирен Содержание тяжелых металлов в почве (подвижные формы):

Pb, мг/кг Cu, мг/кг Zn, мг/кг Cd, мг/кг Вид растительности, культура Номер растительной пробы Дата отбора пробы _ Морфологическая, ботаническая часть растений Урожайность, ц/га Влага, % _ Абсолютно сухое вещество, % _ Содержание в абсолютно сухом веществе, %:

N _ H K Ca _ Mg _ Протеин Крахмал _ Клетчатка _ Зола _ Жир Кислотное число _ Сахара _ Содержание тяжелых металлов в растениях:

Pb, мг/кг Cu, мг/кг Zn, мг/кг Cd, мг/кг другие элементы мг/кг Номер пробы продукции животноводства Содержание тяжелых металлов в продукции животноводства: молоко Pb, мк/кг Cu, мк/кг _ Zn, мк/кг Cd, мк/кг _ другие элементы _ Номер планшета Расстояние планшета от транспортной магистрали Место установки планшета Дата установки планшета Содержание тяжелых металлов в атмосферных выпадениях:

Pb, мг/кг Cu, мг/кг Zn, мг/кг Cd, мг/кг Другие элементы мг/кг Номер пробы снега Расстояние от транспортной магистрали _ Глубина отбора, см Дата отбора _ Мощность снежного покрова, см Сухой остаток,% _ Результаты анализа снеговой воды:

рН Cl, мг/кг _ Ca, мг/кг _ Mg, мг/кг Pb, мг/кг _ Cu, мг/кг Zn, мг/кг Cd, мг/кг Исполнитель ФИО Приложение РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК Государственное научное учреждение ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ РАДИОЛОГИИИ И АГРОЭКОЛОГИИ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДИЙ В ЗОНЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ АГЛОМЕРАЦИЙ Обнинск – УДК 631. Методические указания разработаны в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии Российской академии сельскохозяйственных наук Авторский коллектив: доктор биологических наук, профессор Санжарова Н.И., кандидат биологических наук Кузнецов В.К., доктор биологических наук, профессор Гераськин С.А., кандидат биологических наук Грудина Н.В., кандидат биологических наук Анисимов В.С, кандидат биологических наук Попова Г.И., кандидат биологических наук Пименов Е.П., кандидат биологических наук Харитонова Е.В., научный сотрудник Петров К.В., младший научный сотрудник Прохорова Т.В.

Ответственный за выпуск:

кандидат биологических наук Кузнецов В.К.

Методические указания по проведению агроэкологического мониторинга сельскохозяйственных угодий в зоне воздействия промышленных агломераций.

Обнинск: ВНИИСХРАЭ, 2010, с. Методические указания устанавливают общие требования к организации агроэкологического мониторинга в зонах воздействия промышленных агломераций.

Определены принципы организации сети мониторинга, методы и средства его проведения.

Методические указания предназначены для федеральных государственных учреждений центров и станций агрохимической службы (ФГУ ЦАС и ФГУ САС), центров химизации и сельскохозяйственной радиологии (Агрохимрадиология), подразделений Россельхознадзора Минсельхоза России, а также других организаций и ведомств при организации и проведении агроэкологического мониторинга в зоне воздействия промышленных агломераций.

Таблиц - 17, рисунков - 2, приложений – 4, источников литературы – 28.

ISBN 978-5-903386-17- ©ГНУ ВНИИСХРАЭ, Содержание Введение Общие положения 1. Назначение и область 2. Нормативные ссылки 3. Термины и определения 4. Методологические основы агроэкологического мониторинга в зоне 5. воздействия промышленных агромераций Промышленные агломерации как источник техногенного воздействия 5.1. Пространственное распределение загрязняющих веществ в зонах 5.2. воздействия промышленных агломераций Состав и формы нахождения загрязняющих веществ в аэрозольных 5.3. выбросах промышленных предприятий Рейтинг опасности техногенных факторов 5.4. Воздействие техногенных факторов на агроэкосистемы 5.5. Методологические подходы 5.5.1. Критерии оценки воздействия техногенных факторов на почвенный 5.5.2. микробоценоз Критерии оценки воздействия техногенных химических факторов на 5.5.3. почву Критерии оценки воздействия техногенных химических факторов на 5.5.4. сельскохозяйственные культуры Критерии оценки воздействия техногенных химических факторов на 5.5.5. сельскохозяйственных животных Методология и принципы организации агроэкологического мониторинга 6. в зоне воздействия промышленных агломераций Подготовительный этап организации агроэкологического мониторинга в 6.1. зоне воздействия промышленных агломераций Инвентаризация источников загрязнения 6.1.1. Почвенно-климатические и физико-географические характеристики 6.1.2. района обследования Характеристика сельскохозяйственного производства в зоне воздействия 6.1.3. промышленной агломерации Предварительная оценка и определение зон техногенного воздействия 6.1.4. промышленных агломераций на окружающую среду Подготовка карты-схемы зон воздействия промышленной агломерации 6.1.5. Анализ существующих систем локального мониторинга в зоне 6.1.6. воздействия промышленных агломераций Основной этап организации и проведения агроэкологического 6.2. мониторинга в зоне воздействия промышленных агломераций Общие принципы организации сети мониторинга 6.2.1. Закладка контрольных участков и пунктов 6.2.2. Проведение наблюдений за атмосферными выпадениями и аэрозолями 6.2.3. Мониторинг загрязнения и состояния агроэкосистем 6.2.4. Виды наблюдений 6.2.4.1. Периодичность наблюдений 6.2.4.2. Объекты мониторинга 6.2.4.3. Контролируемые параметры 6.2.4.4. Методы отбора проб 6.2.5. Технические требования к хранению и транспортировке проб 6.2.6. Методы анализа проб 6.2.7. Требования к сбору, представлению и хранению информации 6.2.8. Анализ информации 6.2.9. Рекомендуемая литература Приложение 1. Паспорт источника загрязнения Приложение 2. Описание сети агроэкологического мониторинга в зоне воздействия промышленного объекта Приложение 3. Паспорт контрольного участка (пункта) Приложение 4. Перечень нормативных и методических документов Введение Россия является страной с высоким уровнем урбанизации - 73% населения сосредоточено в 1095 городах. Наиболее интенсивно развиваются 30 крупных промышленных агломераций, занимающие менее 6% территории с 60% всего городского населения. Интенсивное развитие промышленности ведет к загрязнению окружающей среды, в том числе и сельскохозяйственных угодий химическими веществами. При этом масштабы загрязнения в значительной степени зависят от характера размещения производительных сил, т.е. их распределения по территории в соответствии с природными, демографическими и социально-экономическими условиями развития регионов.

Масштабное химическое загрязнение обусловлено функционированием как отдельных промышленных, энергетических, транспортных объектов, так и крупных промышленных агломераций, включающих несколько источников загрязнения с различными объемами и характеристиками выбросов и сбросов загрязняющих веществ.

Наиболее распространенным типом являются агроломерации, сформировавшиеся на базе крупных городов и включающие промышленные, общественные, культурные и другие учреждения, объединенные в единое целое интенсивными связями.

В конце прошлого столетия формировались промышленные агломерации по принципу объединения групп производств и размещения вблизи центров производства необходимых трудовых ресурсов. В настоящее время для обеспечения высоких темпов экономического роста Россия должна переходить к развитию на основе "портфеля ресурсов" (человеческий капитал, рынки, инновации, высокотехнологичные основные фонды и постиндустриальный тип организации производства), поэтому интенсивное развитие крупных городских агломераций является важной задачей в рамках стратегии развития страны на долгосрочную перспективу. Например, в Ростовской агломерации сконцентрировано около 70% промышленных мощностей региона, производится около 66% всей продукции, осваивается 70% инвестиций, зарабатывается более 65% прибыли.

Московская агломерация является одной из крупнейших городских агломераций мира, в нее входит более 50 городов, в том числе 14 с населением свыше 100 тыс. человек. В настоящее время происходит изменение структуры агломерации – преобладающим становится не развитие промышленного потенциала, а формирование сервисных видов деятельности, развитие науки, культуры, образования, финансовой деятельности. Кроме крупных промышленных агломераций больших городов, можно выделить агломерации 2-го и 3-го порядков. Например, Тульская агломерация второго типа. Тула, развиваясь преимущественно на основе черной металлургии и разнообразного машиностроения, насчитывает почти 500 тыс. жителей, стягивая к себе железнодорожные и автомобильные пути Подмосковного региона. Третий тип — промышленные центры, чаще небольшие города, предприятия которых являются звеньями начальных стадий производства. Их продукция поступает на широкий круг предприятий больших агломераций (среди которых московским и подмосковным принадлежит видное место).

Таковы текстильные центры Дедовск, Октябрьский, Текстильщики, Первомайский.

Концентрация объектов промышленности, энергетики и транспорта неизбежно приводит к осложнению экологических последствий человеческой деятельности.

Превышение концентраций загрязнителей отмечается в атмосфере 185 городов с населением более 60 млн. человек (в 120 городах отмечено пятикратное превышение нормативов). Более 40% заболеваний органов дыхания, 16% заболеваний эндокринной системы, от 2,5% до 11% онкологических заболеваний обусловлены загрязнением атмосферного воздуха.

Техногенные выбросы в атмосферу от промышленных источников и транспорта распространяются на прилегающую территорию, являясь одним из основных путей поступления токсикантов на сельскохозяйственные угодья. Практически во всех промышленно развитых районах Российской Федерации отмечается загрязнение почв тяжелыми металлами, при этом масштабы воздействие носят ярко выраженный региональный характер. Наиболее высокая степень загрязнения характерна для территорий, прилегающих к крупным многофункциональным городам с приоритетом металлургического производства, химической промышленности и машиностроения.

Зоны влияния промышленных агломераций простираются на сотни километров:

Московской - 200 км, Тульской -120 км, Среднеуральской - 300 км, Кемеровской - км. По данным Россельхознадзора за период 2006–2008 гг. выявлено 142,8 тыс. га земельных участков, загрязненных опасными веществами.

Правительство РФ уделило значительное место решению экологических проблем в «Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года», которая предполагает снижение удельных показателей выбросов, сбросов, образования отходов на 20%, уровня энергоемкости предприятий – на 40%. В Экологической доктрине РФ, принятой в 2003 году, сформулированы основные пути реализации государственной политики, включая комплекс мер, предусматривающий совершенствование системы нормирования и платы за негативное воздействие на окружающую среду;

развитие систем мониторинга и информационного обеспечения;

повышение эффективности контроля и другие мероприятия.

Проблемы экологической безопасности остро проявляются в сфере агропромышленного производства. Агросфера подвергается усиливающемуся антропогенному воздействию, которое приводит к снижению плодородия почв, сокращению площади сельскохозяйственных земель, ухудшению качества продукции, и, как следствие, к необходимости решения экологических проблем для обеспечения продовольственной безопасности страны.

Увеличение масштабов техногенного воздействия на аграрные экосистемы приводит к необходимости создания региональных и локальных систем мониторинга с учетом пространственного размещения источников загрязнения. Региональные системы мониторинга должны быть созданы в зонах воздействия крупных промышленных агломераций, которые оказывают влияние на окружающую среду, включая агроэкосистемы, на значительном расстоянии от источника воздействия и охватывают территории нескольких областей. Локальные системы наблюдений должны быть созданы в зонах влияния отдельных источников техногенного воздействия. Сочетание различных уровней мониторинга обеспечивает объективную оценку токсико экологической ситуации, выявление тенденций в ее изменении и прогноз, на основании которого принимаются решения по оздоровлению экологической обстановки в сфере сельскохозяйственного производства.

1. Общие положения 1.1. Система агроэкологического мониторинга в зоне воздействия промышленных агломераций является частью общей системы агроэкологического мониторинга, реализуемой на всей территории Российской Федерации.

1.2. Система агроэкологического мониторинга в зоне воздействия промышленных агломераций относится к региональным системам мониторинга, которые организуются в зонах воздействия промышленных агломераций или городских промышленных агломераций различного масштаба, оказывающих влияние на окружающую среду на значительном расстоянии от источника воздействия, охватывая территории нескольких областей.

Региональные системы агроэкологического мониторинга должны быть включены в общую федеральную систему агроэкологического мониторинга, реализуемого на базе административно-территориального деления РФ.

Региональные системы агроэкологического мониторинга должны быть сопряжены с локальными системы наблюдений, создаваемыми в зонах влияния отдельных источников техногенного воздействия (предприятия энергетики, промышленности, транспорта, сельскохозяйственные и перерабатывающие предприятия и т.п.).

1.3. Агроэкологический мониторинг в сельском хозяйстве является частью общего мониторинга всех сред, проводимого на этих территориях, и включает наблюдение за уровнями химического загрязнения, оценку фактического состояния аграрных экосистем, прогноз возможных негативных последствий, на основании которого принимаются решения по оздоровлению экологической обстановки.

1.4. Основной целью агроэкологического мониторинга является обеспечение государственных и муниципальных органов, юридических лиц и населения объективной информации о воздействии промышленных агломераций и экологической обстановки в сельском хозяйстве.

1.5. Задачи агроэкологического мониторинга:

- характеристика источников выбросов и сбросов загрязняющих веществ, выявление приоритетных источников загрязнения;

- выявление основных путей загрязнения агроэкосистем, установление перечня приоритетных загрязнителей;

- регистрация текущего уровня загрязнения агроэкосистем, наблюдение и выявление тенденций в его изменении во времени и пространстве;

- регистрация текущего состояния агроэкосистем и определение перечня показателей, которые наиболее чувствительны к загрязнению;

- оценка токсико-экологического состояния агроэкосистем и прогноз возможных негативных последствий загрязнения;

- разработка рекомендаций по предупреждению и устранению негативных тенденций, связанных с загрязнением агроэкосистем;

- оценка экономического ущерба, нанесенного сельскому хозяйству в результате загрязнения угодий;

- обеспечение исполнительных органов объективной информацией о состоянии агроэкосистем и уровнях их загрязнения для принятия решений, направленных на ограничение поступления поллютантов в рацион питания населения и корма животных.

2. Назначение и область применения 2.1. Настоящие методические указания (МУ) устанавливают общие требования к организации и проведению агроэкологического мониторинга в сельском хозяйстве, его методам и средствам в зоне воздействия промышленных агломераций.

2.2. Методические указания предназначены для федеральных государственных учреждений центров и станций агрохимической службы (ФГУ ЦАС и ФГУ САС), центров химизации и сельскохозяйственной радиологии (Агрохимрадиология), подразделений Россельхознадзора Минсельхоза России. Методические указания могут быть использованы организациями других министерств и ведомств при организации и проведении экологического мониторинга на сельскохозяйственных территориях в зоне воздействия промышленных агломераций.

2.3. Методические указания не распространяются на территории вокруг отдельных предприятий энергетики и промышленности, а также транспортных магистралей.

2.4. Данные по результатам агроэкологического мониторинга аграрных экосистем, полученные государственными учреждениями, являются основанием для принятия решений по оздоровлению экологической обстановки в сельском хозяйстве в зоне воздействия промышленных агломераций.

3. Нормативные ссылки 3.1. 3. Федеральный закон РФ “Об охране окружающей среды”. Утвержден января 2002 г. № 7-ФЗ 3.2. Федеральный закон “О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения”, № 52-ФЗ от 30.04.1999 г.

3.3. Земельный кодекс РФ. №136-ФЗ. Утвержден 26.10.2001 г.

3.4. Федеральный закон “О государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения”. №101-ФЗ от 16.07.1998г.

3.5. Закон Российской Федерации “О ветеринарии”. №4979-1 от 14.05.1993г.

3.6. Федеральный закон «О государственном земельном кадастре». № 28-ФЗ от 02.01.2000 г.

3.7. Положение об осуществлении государственного мониторинга земель.

Постановление правительства РФ №846 от 28 ноября 2002 года.

3.8. Положение о сети наблюдения и лабораторного контроля Министерства сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации, утвержденное приказом Минсельхозпрода России № 116 от 25.05.1994 г.

3.9. Положение о системе государственного ветеринарного контроля радиоактивного загрязнения объектов ветеринарного надзора в Российской Федерации, утвержденное Минсельхозпродом России от 20.02.1998 г.

3.10. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.3.2.1078 01.

3.11. Критерии экологической оценки состояния почв (Утверждены Министерством по охране окружающей среды и природных ресурсов 30 ноября 1992 г.) 4. Термины и определения 4.1. Агломерация - территориальное образование, интегрирующее промышленные и транспортные узлы, системы коммуникаций, города и населенные пункты.

4.2. Агроэкосистема - это искусственно созданное в процессе хозяйственной деятельности человека сообщество культурных растений и животных и их среды обитания, в которой сбалансированность биогеохимического круговорота элементов питания обеспечивается за счет внесения их в почву в количествах, компенсирующих ежегодное отчуждение с урожаем.

4.3. Агроэкологический мониторинг - это система длительных наблюдений, оценки и прогнозирования изменения состояния и уровней загрязнения агроэкосистем в процессе интенсивной сельскохозяйственной деятельности.

4.4. Агроэкологический мониторинг в зоне воздействия промышленных агломераций - это объединенная система локальных и региональных наблюдений за уровнями воздействия физических факторов и химического загрязнения агроэкосистем, оценка их фактического состояния и прогноз возможных негативных последствий воздействия выбросов и сбросов промышленных агломераций.

4.5. Загрязнение - это неблагоприятное изменение окружающей среды, которое целиком или частично является результатом человеческой деятельности, прямо или косвенно меняет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико химические свойства окружающей среды и условия существования живых существ.

4.6. Зона воздействия – это территория, на которой окружающая природная среда и аграрные экосистемы может быть подвергнуты загрязнению в результате воздействия выбросов и сбросов.

4.7. Контроль в сельском хозяйстве - измерения, выполняемые для определения уровней загрязнения агроэкосистем и сельскохозяйственной продукции с целью соблюдения принципов безопасности и требований действующих нормативов.

4.8. Контрольный пункт (животноводческий) - животноводческое хозяйство (ферма, отделение) с его кормовой базой. Выбор контрольного пункта осуществляется с учетом расположения одного или нескольких источников загрязнения, структуры животноводства в зоне их размещения, экологической ситуации и почвенно климатических условий.

4.9. Контрольный участок – участок на поле севооборота, расположенный с учетом размещения источников загрязнения и направления “розы ветров”, с которого составляют смешанный (объединенный) почвенный и растительный образцы, для определения уровня загрязнения и оценки воздействия промышленных объектов.

4.10. Промышленный объект – предприятие промышленности, при штатной работе или в случае аварийной ситуации на котором возможно поступление химических веществ в окружающую среду, в том числе на сельскохозяйственные угодья.

4.11. Ориентировочно допустимая концентрация вещества (ОДК) – это концентрация вещества, определенная на основании санитарно-гигиенических нормативов содержания загрязнителей в пищевых продуктах и обеспечивающая безопасность для отдельных компонентов аграрных экосистем с учетом их специфических характеристик.

4.12. Предельно допустимая концентрация (ПДК) химического вещества в почве – это концентрация не вызывающая при длительном воздействии на почву и растения патологических изменений в ходе биологических процессов, не приводящая к накоплению токсических элементов в сельскохозяйственных культурах. Эта концентрация представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве, т.к. используемые при ее обосновании критерии отражают возможные пути воздействия загрязнителя на контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения.

4.13. Приоритетный компонент загрязнения (приоритетный загрязнитель) – химическое вещество, подлежащее контролю в первую очередь.

4.14. Санитарное состояние почвы - совокупность физико-химических и биологических свойств почвы, определяющих качество и степень ее безопасности в эпидемическом и гигиеническом отношениях.

4.15. Фоновое содержание - содержание химических веществ и элементов в почвах различных почвенно-климатических зон на территориях, не подвергающихся техногенному воздействию или испытывающих его в минимальной степени.

4.16. Химическое загрязнение почвы - изменение химического состава почвы, возникшее под прямым или косвенным воздействием различных факторов (промышленного, сельскохозяйственного, коммунального) и вызывающее снижение ее плодородия и качества.

5. Методологические основы агроэкологического мониторинга в зоне воздействия промышленных агломераций Организация агроэкологического мониторинга в зоне воздействия промышленных агломераций основывается на учете, как характеристик источников воздействия, так и свойств аграрных экосистем, определяющих последствия техногенного загрязнения.

При организации агроэкологического мониторинга должны быть учтены следующие факторы: источники техногенного воздействия (с выделением наиболее значимых);

объем и виды техногенного воздействия;

приоритетные загрязнители;

особенности пространственного распределения выбросов и сбросов и формирования зон загрязнения;

пути воздействия загрязняющих веществ;

влияние на функциональные характеристики почв, развитие сельскохозяйственных растений и животных.

5.1. Промышленные агломерации как источник техногенного воздействия В зоне воздействия выбросов и сбросов промышленных агломераций масштабное загрязнение обусловлено функционированием несколько источников загрязнения с различными объемами и характеристиками выбросов и сбросов загрязняющих веществ.

Наиболее распространенным типом являются агломерации, сформировавшиеся на базе крупных городов и включающие промышленные, транспортные, энергетические предприятия, культурные и другие учреждения, объединенные в единое целое интенсивными связями.

Классификация промышленных агломераций имеет иерархическую структуру – к агломерациям 1-го порядка относятся промышленные и социально-экономические образования, сформировавшиеся вокруг крупных городов (Москва, Санкт-Петербург, Ростов и др.), которые связаны инфраструктурой, производственными связями, миграцией трудовых ресурсов, развитием рынков и т.п. с приграничными территориями, а также с производственным потенциалом всей страны. Агломерации 2-го порядка развиваются на основе нескольких связанных отраслей промышленности, что также требует включения транспортных магистралей соседних территорий, а также привлечения производственных и людских ресурсов. Третий тип — промышленные центры, чаще небольшие города, предприятия которых являются звеньями начальных стадий производства.

Техногенные выбросы в атмосферу от промышленных источников и транспорта распространяются на прилегающую территорию, являясь одним из основных путей поступления загрязняющих веществ на сельскохозяйственные угодья. Зоны влияния городов простираются на десятки километров, а крупных промышленных агломераций на сотни километров: Московской - 200 км, Тульской -120 км, Среднеуральской - км, Кемеровской - 200 км, Липецкой – 250 км. Большие зоны загрязнения сельскохозяйственных угодий отмечаются и в районах расположения многих отдельных городов, таких как Новосибирск, Магнитогорск, Омск, Пермь и др. Наиболее высокая степень загрязнения характерна для территорий, прилегающих к крупным городам с приоритетом металлургического производства, химической промышленности и машиностроения. В зонах воздействия промышленных агломераций наиболее масштабным и распространенным видом загрязнения является загрязнением тяжелыми металлами. При этом среди элементов I класса токсичности наиболее опасными по масштабам и объемам выбросов являются свинец и цинк, а II класса – никель и медь. В настоящее время от антропогенных источников загрязнения в почву поступает от 70% до 95% всех тяжелых металлов. Зоны, в которых содержание тяжелых металлов в почвах сельскохозяйственных угодий превышают ПДК, отмечаются в Кемеровской, Белгородской, Челябинской и в ряде других областей. Средними значениями характеризуются районы с преобладанием металлургии и машиностроения в европейской части России, Западной Сибири и Дальнего Востока. Низкой степенью загрязнения отличаются курортные зоны, территории заповедников, регионы с низкой степенью развития промышленности.

Во всех регионах с повышенным содержания тяжелых металлов в почвах отмечается и наличие вредных органических веществ, также содержащихся в выбросах предприятий промышленности и энергетики. Одним из наиболее токсичных газообразных выбросов энергоустановок является сернистый ангидрид SO2, который в присутствии кислорода доокисляется до SO3. При соединении с водой эти окислы образуют серную и сернистую кислоты, которые, оседая на землю в составе «кислотных дождей», наносят вред растениям, подкисляют почву, ускоряют процесс коррозии металлов, обостряют заболевания дыхательных путей человека и сельскохозяйственных животных.

По степени воздействия отрасли промышленности образуют следующий ряд:

металлургия химическая нефтехимическая энергетика на ископаемом топливе целлюлозно-бумажная пищевая автомобильная промышленность.

Автотранспорт является одним из основных антропогенных факторов, приводящих к загрязнению биосферы. Выбросы автотранспорта, составляют около половины атмосферных выбросов антропогенного происхождения, образуются из выбросов двигателя картера автомашин, продуктов износа механических частей. В состав этих выбросов входят азот, кислород, углекислый газ, углеводороды, окислы азота, и серы, а также твердые компоненты. В составе твердых выбросов автотранспорта приоритетными загрязнителями являются свинец, кадмий, цинк, медь.

Значительная часть сельскохозяйственных угодий загрязнена вредными органическими веществами, поступившими в результате деятельности сельскохозяйственных предприятий. Основными источниками загрязнения сельскохозяйственного происхождения являются средства химизации (минеральные удобрения, агромелиоранты и др.) и защиты растений. Источниками загрязнения являются также склады химикатов и удобрений, животноводческие фермы и комплексы.

Существенный вклад в загрязнение почвы и растений тяжелыми металлами вносят отходы предприятий по добыче агрохимических руд.

5.2. Пространственное распределение загрязняющих веществ в зонах воздействия промышленных агломераций Зона воздействия промышленных агломераций и характер распределения загрязняющих веществ зависит вида, мощности предприятий, систем очистки отходов, состава выбросов, сочетания и концентрации различных производств на определенной территории, а также процессов взаимодействия продуктов выброса между собой в атмосфере. В рассеивании и перераспределении техногенных выбросов на земной поверхности большую роль играют также погодные условия (направление и скорость ветра, температура воздуха, осадки, влажность воздуха и др.), геоморфология региона (низины и возвышенности), растительность (леса, луга, сельскохозяйственные культуры), инженерные и хозяйственные сооружения, эрозия почв, виды и интенсивность механической обработки поверхности почв.

В пределах ближней зоны от источника наибольшего воздействия оседает 7-10% газообразных компонентов выбросов (остальная часть включается в региональную и глобальную атмосферную миграцию) и 40-60% твердой фазы выбросов. В связи с этим, влияние техногенных выбросов промышленных объектов связано, в первую очередь, с распространением тяжелых металлов в атмосфере. Основная масса загрязняющих веществ входит в состав атмосферных выпадений и аэрозолей.

В распределении тяжелых металлов по фракциям аэрозолей соблюдается следующая закономерность: петрогенные элементы и элементы с относительно высокими кларками (Fe, Al, Si, Mn, Cu, Zn, Cr) связаны преимущественно с мелко- и крупнодисперсными аэрозолями (0,5-2,0 мкм и более), а более токсичные элементы с низкими кларками (Cd, Pb, Sb, As, Hg) находятся в субмикронной или паро-газовой фазе (Елпатьевский, 1993). Мельчайшие фракции аэрозоля имеет низкие скорости осаждения и высокую миграционную способность, что приводит к их широкому распространению В зонах воздействия промышленных агломераций локальное рассеяние химических элементов от отдельных источников загрязнения может распространяться в радиусе нескольких десятков километров. Оно сказывается на состоянии растительности и повышении содержания тяжелых металлов и других токсичных веществ в почвах. Возникают техногенные геохимические аномалии, особенно резко проявляющиеся в верхних корнеобитаемых горизонтах почв, в пределах которых содержание многих тяжелых металлов может превышать нормальный геохимический фон на 1-2 порядка (Глазовская, 1997). Локальные аномалии, связанные с промышленными и транспортными источникам могут накладываться на региональный «сельскохозяйственный» техногенный фон, уровень которого изменяется в зависимости от степени химизации и направления использования земель.

Вблизи предприятий черной металлургии выпадают, прежде всего, соединения железа, далее идет зона хрома и марганца, еще далее – цинка;

медь, никель и кобальт, содержащиеся обычно в мелкодисперсной фракции и малых количествах (если не производится легирорование железа), переносятся ветром еще дальше (Методические указания «Полевое обследование и картографирование уровня загрязненности почвенного покрова техногенными выбросами через атмосферу». М., 1980).

Привнос в почвы техногенных элементов с аэрозольными выпадениями не только повышает их концентрацию в почве, но и изменяет соотношение между элементами:

относительное по сравнению с исходным содержание Hg и Pb возрастает в сотни раз, Mo, Sb, As, Zn, Cd, Cu – в десятки раз, Ni, Sn, Cr – менее чем в 10 раз (Глазовская, 1997).

Главными источниками поступления в почвы Pb, Zn, Cd, Cu, Cr являются угольная пыль, шлаки, химикаты, пестициды и атмосферные выпадения, 80-90% техногенного мышьяка поступает в почвы с пестицидами, с ними связана также значительная доля техногенной ртути.

5.3. Состав и формы нахождения загрязняющих веществ в аэрозольных выбросах промышленных предприятий В соответствии с ГОСТ 17.2.1.01-76 выбросы в атмосферу по химическому составу подразделятся на сернистый ангидрид, окись углерода, окислы азота, фтор и его соединения, сероуглерод, сероводород, хлор, синильная кислота и цианиды, ртуть и ее соединения, сумму углеводородов, углеводороды предельные, углеводороды непредельные, углеводороды ароматические, кислородсодержащие органические соединения, азотсодержащие органические соединения, фенол, смолистые вещества, кислоты, щелочи, свинец и его соединения, сажа, металлы и их соединения, пыль, прочее.


Аэрозоли по размеру частиц объединены в следующие группы: 0,510 -6, от 0,510-6 до 310-6, от 310-6 до 1010-6, от 1010-6 до 5010-6, 5010-6.

По массе вещества выпадения подразделятся: менее 1 кг/ч, от 1 до 10 кг/ч, от до 100 кг/ч, от 100 до 1000 кг/ч, от 1000 до 10000 кг/ч, более 10000 кг/ч.

Элементный и химический состав аэрозолей изменяется в широких пределах в зависимости от типа производства, с которым связано поступление в атмосферу техногенных веществ.

Тяжелые металлы. В зоне влияния промышленных источников загрязнения наблюдается накопление широкого спектра тяжелых металлов (ТМ) (табл. 1). К тяжелым металлам относятся химические элементы, имеющие атомную массу более единиц. По техногенному поступлению по отношению к кларковому содержанию в почве тяжёлые элементы составляют следующий ряд: CdPbAsZnNiCoSe (Геохимия окружающей среды, 1990). Соотношение и формы нахождения тяжелых металлов в аэрозолях также различны. С дождями поступают преимущественно водорастворимые формы тяжелых металлов, В твердых аэрозолях, осаждающихся на поверхности растительного покрова и почв, металлы находятся в различных химических соединениях.

Таблица 1. Накопление химических элементов в почвах в зоне влияния промышленных объектов Источник Тип производства Коэффициент загрязнения от 2 до 10 Более Цветная металлургия Производство цветных металлов Свинец, цинк, медь, Олово, висмут, мышьяк, непосредственно из руд и серебро кадмий, сурьма, ртуть, селен концентратов Вторичная обработка цветных Свинец, цинк, Ртуть металлов олово, медь Производство твердых и Вольфрам Молибден тугоплавких цветных металлов Производство титана Серебро, цинк, Титан, марганец, молибден, свинец, бор, медь олово, ванадий Черная металлургия Производство легированных Кобальт, молибден, Свинец, кадмий, хром, цинк сталей висмут, вольфрам, цинк Железорудное производство Свинец, серебро, Цинк, вольфрам, кобальт, мышьяк ванадий Предприятия с Предприятия с термической Свинец, цинк Никель, хром, ртуть, олово, термической обработкой металлов (без медь обработкой металлов литейных цехов) (без литейных цехов) Производство свинцовых Свинец, никель, Сурьма, свинец аккумуляторов кадмий Производство приборов для Сурьма, цинк, висмут электронной и электротехнической промышленности Химическая Производство суперфосфатных Стронций, цинк, Редкоземельные, медь, хром, промышленность удобрений фтор мышьяк Производство пластмасс Иттрий, серебро Производство цемента Ртуть, стронций, цинк Производство бетонных изделий Полиграфическая Шлифтолитейные заводы, Свинец, цинк, олово промышленность типографии Твердые бытовые Свинец, кадмий, Ртуть отходы, используемые олово, медь, в качестве удобрений серебро, сурьма, цинк Осадки Свинец, кадмий, Ртуть, серебро канализационных ванадий, никель, сточных вод олово, хром, медь, цинк Загрязненные Свинец, цинк Медь поливочные воды Фазовый анализ жидких и твердых выпадений, показал, что твердые частицы содержат сульфаты свинца и цинка (PbSO4, ZnSO4), окислы металлов (PbO, ZnO, CdO), металлический свинец и сульфиды (PbS, ZnS, GuS, FeS2). В выхлопных газах автомобилей свинец присутствует в виде галогенидов Рb(ОН)Вг и др. Галогениды неустойчивы и легко переходят в оксиды, карбонаты и сульфаты. В кислых осадках карбонаты металлов растворяются. Если атмосферные осадки имеют нейтральную или щелочную реакцию, в аэрозолях карбонаты тяжелых металлов сохраняются (Глазовская, 1997).

Фракционный анализ твердой фазы аэрозольных выпадений показал, что ТМ поступают на поверхность земли в различных формах. В городах весь присутствующий в аэрозоле кадмий, 75% цинка, 50-30% свинца, марганца, никеля находятся в обменной форме. Доля обменных форм кобальта и, особенно, хрома невелика. Около 90% общего содержания кобальта находится в прочносвязанных формах. Значительна, особенно для свинца и хрома, фракция, связанная с оксидами железа и марганца;

некоторая доля от валового содержания металлов связана с органическим веществом, особенно меди, свинца и хрома. Некоторое количество металлов находится на поверхности твердых минеральных частиц в форме оксидов и карбоксидов.

Доля прочносвязанных, неизвлекаемых при фазовом анализе форм металлов уменьшается в ряду: Со Cr Ni Mn Cu Zn Pb Cd. Можно предположить, что в данном случае опасность мобилизации тяжелых метаплов в почвах в результате кислотного гидролиза, обменных реакций, минерализации металлоорганических комплексов и соединений увеличивается, при прочих равных условиях, в обратном порядке, а именно: Cd Pb Zn Си Mn » Ni Cr Co (Глазовская, 1997).

Органические синтетические и природные соединения. К органическим синтетическим и природным соединениям относятся полихлорированные диоксины, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), полихлорированные бифенилы (ПХБ), нитрозосоединения, микотоксины.

Диоксины - (полихлорированные дибенздиоксины) - обширный класс органических соединений, образующихся при синтезе хлорфенолов и их производных.

Они выделяются также при сжигании мазута, полихлорвинила и других пластмасс, бытовых и производственных отходов;

диоксины образуются также в процессе металлургического и нефтехимического производства. Основным источником поступления диоксинов в организм человека (до 90%) служит пища, в частности молоко и молочные продукты, а также рыба и яйца.

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) относятся к опасным канцерогенным веществам. Среди них наибольшую опасность представляет 3,4 бензпирен. Он образуется при различных видах термической обработки органических материалов и неполном сгорании топлива, включая двигатели внутреннего сгорания, а также выделяется при нефтедобыче.

Полихлорированные бифенилы нередко являются предшественниками хлордиотоксинов. Их широко применяют в некоторых технологиях, например, в трансформаторах. Попадая в почву и воду, они мигрируют по пищевым цепям, загрязняют молоко, яйца.

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) относятся к опасным канцерогенным веществам. Среди них наибольшую опасность представляет 3,4 бензпирен. Он образуется при различных видах термической обработки органических материалов и неполном сгорании топлива, включая двигатели внутреннего сгорания, а также выделяется при нефтедобыче. Полихлорированные бифенилы нередко являются предшественниками хлордиотоксинов. Их широко применяют в некоторых технологиях, например, в трансформаторах. Попадая в почву и воду, они мигрируют по пищевым цепям, загрязняют молоко, яйца.

N-нитрозосоединения являются потенциальными канцерогенами. Они образуются в пищевых продуктах, а также в организме животных под воздействием микробов при взаимодействии нитратов с аминопроизводными соединениями. Предшественники нитрозаминов - нитраты, первичные и вторичные амины попадают в окружающую среду с отходами промышленных предприятий, продуктами сгорания топлива, вносятся в почву с удобрениями, химикатами и др.

Пестициды. По состоянию на декабрь 2008 г. зарегистрировано 811 пестицидных препаратов, представляющих собой как химические вещества и их смеси, так и препараты биологического действия. В основе этих препаратов заложено действующих веществ пестицидов. Наиболее широко применялись гербициды на основе 2,4-Д, глифосата, МЦПА;

дикамбы, а также метсульфуронметил, С-метолахлор, триасульфурон, клопиралид, феноксапроп-П-этил, трифлуралин, прометрин;

инсектециды диазинон, диметоат, ацетохлор, синтетические пиретроиды;

фунгициды дифеноконазол, тебуканазол, карбендазим. Ежегодно на территории Российской Федерации обнаруживаются почвы, загрязненные ОК пестицидов. По данным Государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2008 году» в 2008 г. около 4,2% от обследованной площади в 38 тыс. га было загрязнено ОК пестицидов в концентрациях, превышающих ПДК. Загрязненная почва обнаружена на территории 12 субъектов Российской Федерации.

5.4. Рейтинг опасности техногенных факторов В соответствии с ГОСТ 17.4.1.02-83 все химические вещества подразделяют на класса опасности: 1- высокоопасные;

2 - умеренно опасные;

3 - малоопасные (табл. 2, 3).

Таблица 2. Класс опасности химических веществ (ГОСТ 17.4.1.02-83. Охрана природы. Почвы.

Классификация химических веществ для контроля загрязнения: Госстандарт. М., 1983) Класс опасности Химическое вещество Мышьяк, кадмий, ртуть, селен, свинец, цинк, фтор, бенз(а)пирен I Бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром II Барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций, ацетофенон III Таблица 3. Класс опасности пестицидов Класс опасности Пестицид Атразин, гексахлорбутадион, гранозан, ГХЦГ, гептахлор, ДНОК, ДДТ, I карбатион, метафос, ПХК, ПХП, севин, тордон, тиодан, ТМДТ Агелон, 2.4-Д, далапон, карбофос, купрозан, кельтан, нитрафен, пропанид, II симазин, трефлан, хлорофос, ялан, рогор Банвел, дактил, дилор, мильбекс, полидим, поликарбацин, прометрин, ТХА, III тедион, цинеб, эрадикин Класс опасности химических веществ устанавливают не менее, чем по показателям в соответствии с токсичностью, персистентностью в почве и растениях, миграционной подвижностью. При оценке опасности загрязнения почв аграрных экосистем химическими веществами учитываются также фактические уровни содержания элемента;

класс опасности;

буферность почвы, влияющая на подвижность элементов, характер землепользования.

Характерный для современных условий рейтинг наиболее опасных загрязнителей можно представить в виде убывающего по степени опасности следующего ряда:

1. Тяжелые металлы: Cd Pb Zn Hg Ni Co Se;

2. Другие токсичные элементы: As, Al, F;

3. Пестициды: препараты группы 2,4 Д, ГХЦГ, фосфорорганические соединения (карбофос, метафос и др.);

4. Радионуклиды (90Sr, 137Cs);

5. Нитраты, нитриты, нитрозамины;

6. Органические синтетические и природные соединения (в частности, диоксины);

7. Электромагнитные излучения (ЭМИ) неионизирующей природы (УФ-В радиация, ЭМИ СВЧ-диапазона).


5.5. Воздействие техногенных факторов на агроэкосистемы 5.5.1. Методологические подходы.

1. Воздействие техногенных загрязнителей может осуществляться как при прямом загрязнении агроценозов в результате аэрозольных выпадений, так и в результате поступления на почвенный покров и дальнейшей миграции по цепочкам почва сельскохозяйственные растения, поливная вода -сельскохозяйственные растения, почва – рацион - сельскохозяйственные животные.

Рис. 1. Миграция токсикантов по сельскохозяйственным цепочкам Агроэкосистемы характеризуются высокой продуктивностью и 2.

доминированием одного или нескольких видов растений или животных. Реакция агроэкосистем на техногенное воздействие зависит от чувствительности составляющих их компонентов (почв, сельскохозяйственных растений и животных), функционально тесно связанных друг с другом, характера и уровня загрязнения, длительности воздействия. Чувствительность компонентов агроэкосистем к воздействию разных техногенных факторов существенно варьирует. Иерархическая структурно функциональная организация живой материи предполагает многоуровневую систему ответных реакций агроэкосистем на техногенное воздействие. Выделяют пять уровней организации живой материи: молекулярно-клеточный, тканевой, организменный, попу ляционный и биоценотический. Каждому уровню биологической организации соответствуют свои показатели, характеризующие ответную реакцию на техногенное воздействие. Важнейшими показателями, характеризующими устойчивость агроэкосистем в условиях техногенного воздействия, являются продуктивность и репродуктивные свойства слагающих их компонентов. Снижение продуктивности – это конечная фаза реакции агроэкосистемы на техногенное воздействие, которой предшествуют изменения таких показателей, как активность микробного сообщества, уровень плодородия почвы, угнетение роста и развития растений и животных. Для корректной оценки ответной реакции агроэкосистем на техногенное воздействие необходимо использовать показатели, относящиеся к разным уровням биологической организации (рис. 2).

Эффекты на уровне агроценоза и популяций с/х животных Эффекты на уровне организма Эффекты на молекулярно клеточном уровне Зона Зона Зона Норма экологи- экологи экологи- ческого ческого ческого Зона кризиса бедствия риска благополучия Техногенное воздействие Рис. 2. Классификация состояния агроэкосистем в зависимости от величины техногенного воздействия и уровня биологической организации, на котором регистрируются достоверные эффекты (Гераськин и др., 2009) 5.5.2. Критерии оценки воздействие техногенных факторов на почвенный микробоценоз.

Почвенная микрофлора и почвенно-микробиологические процессы являются наиболее уязвимым звеном агроценоза к воздействию загрязняющих веществ (Игамбердиев, Огородников, 1994). В ответ на возрастающие антропогенные нагрузки микробное сообщество претерпевает (Гузев, Левин, 2001) структурно-функциональные изменения, выражающиеся в последовательной смене 4 адаптивных зон. В первой адаптивной зоне (зона гомеостаза, низкие уровни нагрузки) происходит изменение общей биомассы микробного сообщества при постоянстве его состава и организации.

Средние уровни нагрузки (зона стресса) вызывают изменения в организации микробного сообщества в виде перераспределения популяций по степени доминирования, тогда как видовой состав сообщества остается прежним.

Преимущественное развитие получают токсинообразующие микроорганизмы. Для третьей адаптивной зоны (зона резистентности, высокий уровень нагрузки) характерно резкое сокращение видового разнообразия микробного сообщества. Преимущественное развитие получают устойчивые к данному фактору популяции. Дальнейшее увеличение нагрузки ведет к полному подавлению роста и развития микроорганизмов (зона репрессии). Оценка техногенного воздействия на почвенный микробоценоз должна базироваться на системном подходе к микробиоте как сложной саморегулирующейся иерархически организованной открытой биологической системе (табл. 5).

Таблица 5. Показатели оценки техногенного воздействия на почвенную микробиоту (Иутинская, 2006) Иерархический уровень Микробиологический показатель Внеклеточный Активность почвенных ферментов Клеточный Токсичность загрязненной почвы Популяционный Ростовые реакции микробных популяций Ценотический Гомеостаз микробного сообщества почвы 5.5.3. Критерии оценки воздействия токсикантов на почву.

В соответствии с ГОСТ 17.4.3.04-85 охране от загрязнения подлежат почвы сельскохозяйственных и лесных угодий, включая пашню, сенокосы, пастбища, почвы под многолетними насаждениями, а также заповедников, национальных природных парков, зон рекреации, населенных пунктов.

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

В соответствии с ГОСТ 17.4.3.06-86 по степени загрязнения почвы подразделяются на сильно-, средне- и слабозагрязненные. К сильнозагрязнен-ным относят почвы, содержание загрязняющих веществ в которых в несколько раз превышает ПДК, имеющие под воздействием химического загрязнения низкую биологическую продуктивность, существенное изменение физико-механических, химических и биологических характеристик, в результате чего содержание химических веществ в выращиваемых культурах превышает установленные нормы. К среднезагрязненным относят почвы, в которых установлено превышение ПДК без видимых изменений в свойствах почв. К слабозагрязненным относят почвы, содержание химических веществ в которых не превышает ПДК, но выше естественных значений.

Оценка степени опасности загрязнения почвы химическими веществами, проводится по каждому веществу с учетом следующих общих закономерностей:

- опасность загрязнения тем выше, чем больше фактическое содержание компонентов загрязнения почвы превышает ПДК, что может быть выражено коэффициентом Ко = С/ПДК, т.е. опасность загрязнения тем выше, чем больше Ко превышает единицу;

- опасность загрязнения тем выше, чем выше класс опасности контролируемого вещества, его персистентность, растворимость в воде и подвижность в почве и глубина загрязненного слоя;

- опасность загрязнения тем больше, чем меньше буферная способность почвы, которая зависит от механического состава, содержания органического вещества, кислотности почвы. Чем ниже содержание гумуса, pH почвы и легче механический состав, тем опаснее ее загрязнение химическими веществами.

При загрязнении почвы одним веществом неорганической породы оценка степени загрязнения проводится в соответствии с «Гигиеническими нормативами ГН2.1.7.020- “Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах» и «Методическими указаниями по обследованию почв сельскохозяйственных угодий и продукции растениеводства на содержание тяжелых металлов, остаточных количеств пестицидов и радионуклидов» (Утверждены Заместителем министра сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации 15 декабря 1995 г.). МУ устанавливают градацию почв по содержанию валовых и подвижных форм тяжелых металлов (табл. 6, 7, 8, 9, 10). Градации почв по содержанию валовых и подвижных форм ТМ включают 5 групп. Первая группа соответствует 0,5 ПДК (ОДК), значение верхней границы 2-ой группы соответствует ПДК (ОДК). Почвы, вошедшие в 3 группу, относятся к территориям с неудовлетворительной экологической ситуацией;

в 4 – к зоне чрезвычайной экологической ситуации, а в 5 группу – к зоне экологического бедствия.

Таблица 6. Ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов, валовое содержание, мг/кг (Дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК № 6229-91. Утверждены Госсанэпиднадзором РФ № 13 от 27.12.94) Группа почв Ni Cu Zn As Cd Pb Песчаные и супесчаные 20 33 55 2 0,5 Кислые суглинистые и глинистые, рНKCl 5,5 40 66 110 5 1,0 Кислые суглинистые и глинистые, рНKCl 5,5 80 132 220 10 2,0 Таблица 7. Группировка песчаных и супесчаных почв для эколого-токсикологической оценки по содержанию валовых форм тяжелых металлов и мышьяка, мг/кг Элемент Класс Группы опасности 1 2* 3 4 As 1 1,0 1,0-2,0 2,1-4,0 4,1-6,0 6, Hg 1 1,0 1,0-2,1 2,2-4,2 4,3-6,2 6, Pb 1 16,0 16,0-32,0 32,1-64,0 64,1-96,0 96, Zn 1 27,0 27,0-55,0 55,1-110,0 110,0-165,0 165, Cd 1 0,25 0,26-0,5 0,6-1,0 1,1-1,5 1, Cu 2 16,0 16,0-33,0 33,1-165,0 165,1-330,0 330, Ni 2 10,0 10,0-20,0 20,1-100,0 100,1-200,0 200, Cr** 2 50,0 50,0-100,0 101,0-5000,0 501,0-1000,0 1000, *Численное значение верхней границы 2-й группы соответствует ПДК (ОДК) элемента в почвах.

** Только для трехвалентного хрома Таблица 8. Группировка суглинистых и глинистых почв с рН менее 5,5 для эколого токсикологической оценки по содержанию валовых форм ТМ и мышьяка, мг/кг Элемент Группы 1 2* 3 4 As 1 2,5 2,5-5,0 5,1-10,0 10,1-15,0 Pb 1 32 32-65 66-130 131-195 Zn 1 55 55-100 101-220 221-330 Cd 1 0,5 0,5-1,0 1,1-2,0 2,1-3,0 3, Cu 2 33 33-66 67-330 331-660 Ni 2 20 20-40 41-200 201-400 Таблица 9. Группировка суглинистых и глинистых почв с рН более 5,5 для эколого токсикологической оценки по содержанию валовых ТМ и мышьяка, мг/кг Класс Группы Элемент опасности 1 2* 3 4 As 1 5 5-10 11-20 21-30 Pb 1 65 65-130 131-260 261-390 Zn 1 110 110-220 221-400 401-660 Cd 1 1,0 1,0-2,0 2,1-4,0 4,1-6,0 Cu 2 66 66-132 133-660 661-1320 Ni 2 40 40-80 81-400 401-800 Таблица 10. Группировка почв для эколого-токсикологической оценки по содержанию подвижных форм тяжелых металлов, мг/кг Класс Группы Элемент опасности 1 2* 3 4 Pb 1 3 3,0-6,0 6,1-12,0 12,1-18,0 18, Zn 1 10,0 10,0-23,0 24,0-46,0 47,0-69,0 69, Cu 2 1,5 1,5-3,0 3,1-15,0 15,1-30,0 30, Ni 2 2,0 2,0-4,0 4,1-20,0 20,1-40,0 40, Cr** 2 3,0 3,0-6,0 6,1-30,0 30,1-60,0 60, Co 2 2,5 2,5-5,0 5,1-25,0 25,1-50,0 50, При загрязнении почв одним веществом органического происхождения его опасность определяется исходя из его ПДК (Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) химических веществ в почве № 6229-91. Утв. МЗ СССР 19.11.91) и класса опасности (табл. 11). При полиэлементном загрязнении оценка степени опасности загрязнения почвы допускается по наиболее токсичному элементу с максимальным содержанием.

Таблица 11. Оценка степени загрязнения почвы органическими веществами Содержание в почве (мг/кг) Категория загрязнения почвы Класс опасности вещества 1 класс 2 класс 3 класс 5 ПДК Очень сильная Очень сильная Сильная От 2 до 5 ПДК Очень сильная Сильная Средняя ОТ 1 до 2 ПДК Слабая Слабая Слабая Оценка уровня химического загрязнения почв проводится по ГОСТ 17.4.3.06- по коэффициенту концентрации химического вещества (Кс). Кс определяется отношением фактического содержания определяемого вещества в почве (Сi) в мг/кг почвы к региональному фоновому (Сi):

Кс=Ci/Ci;

и суммарный показатель загрязнения (Zc) Суммарный показатель загрязнения равен сумме коэффициентов концентрации химических элементов-загрязнителей и выражен формулой:

Zc = (Ксi +...+Кcn) - (n-1), где n - число определяемых суммируемых вещества;

Ксi - коэффициент концентрации i-го компонента загрязнения.

Оценка степени опасности загрязнения почв комплексом загрязнителей по показателю Zc, отражающему дифференциацию загрязнения химическими веществами различной природы проводится по оценочной шкале (табл. 12).

Таблица 12. Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения (Zc) Категории загрязнения почв Величина Zc Допустимая Менее Умеренно опасная 16 – Высоко опасная 32 – Чрезвычайно опасная Более К категории загрязненных относятся почвы, в которых количество загрязняющих веществ находится на уровне или выше предельно допустимых количеств. Степень превышения концентрации загрязненного вещества над утвержденным нормативом является диагностическим признаком для категорирования загрязненных земель.

5.5.4. Критерии оценки воздействия техногенных химических факторов на сельскохозяйственные культуры.

Выбор количественных показателей для оценки воздействия техногенных факторов на растения должен основываться на специфике действия конкретного фактора и знаниях об основных процессах жизнедеятельности растений. Ведущее положение занимают показатели фотосинтетической активности и рост (высота растений, прирост биомассы). Это связано с тем, что фотосинтез и рост лежат в основе продукционного процесса (Тооминг, 1977). Одним из основных показателей фотосинтетической активности растений служит состояние пигментной системы.

Важным критерием изменения устойчивости растений под действием техногенных факторов является ухудшение показателей репродуктивных свойств семян: количество и качество репродуктивных органов - число генеративных побегов (количество цветоносов) на одно растение, число зерновок или семян на одно растение, количество полноценных и неполноценных семян на одно растение, качество посевного материала (Жуйкова и др., 2002). Интегральным показателем устойчивости растений к действию техногенных факторов является продуктивность (биологическая и зерновая). При относительно удовлетворительной обстановке (норма) снижение урожайности посевов не превышает 15% от нормы;

при напряженной, или условно-удовлетворительной (риск) — находится в пределах от 15 до 40%;

при кризисной или неудовлетворительной (кризис) — составляет от 40 до 80%, для катастрофической (бедствие) - превышает 80% (при условии проведения всего комплекса агротехнических и агрохимических мероприятий для данной местности и культуры) (Черников и др., 2000 г.).

Необходимым этапом оценки воздействия химических веществ на сельско хозяйственные растения является учет качества урожая. При оценке качества продукции для пищевых целей учитывают содержание сырого белка, крахмала, клейковины в зерне, а также аминокислотный состав. Качество пищевой продукции подтверждается санитарно-эпидемиологическим заключением - это документ, который подтверждает разрешение Федеральной Службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (РосПотребНадзор) о соответствии продукции установленным требованиям, гигиеническим нормам и санитарным правилам (ГН и СанПин), также служит официальным подтверждением безопасности продукции для здоровья человека.

Важнейшими показателями качества продукции, получаемой на загрязненных территориях, являются содержание тяжелых металлов и других токсических веществ в пищевой продукции и кормах (табл. 13, 14).

Таблица 13. Гигиенические требования к содержанию тяжелых металлов в пищевых продуктах (СанПиН 2.3.2.1078-01) Группа продуктов Допустимые уровни, мг/кг (не более) свинец мышьяк кадмий ртуть Зерно продовольственное, в т.ч. пшеница, 0,5 0,2 0,1 0, рожь, овес, ячмень, просо, гречиха, рис, кукуруза Семена зернобобовых, в т.ч. горох, фасоль, 0,5 0,3 0,1 0, чечевица Свежие и свежемороженые овощи, картофель, 0,4 0,2 0,03 0, бахчевые, фрукты, ягоды Грибы 0,5 0,5 0,1 0, Таблица 14. Временный максимально допустимый уровень содержания некоторых химических элементов в кормах для сельскохозяйственных животных, мг/кг (Временный максимально допустимый уровень содержания некоторых химических элементов и госсипола в кормах для сельскохозяйственных животных. №123-41281-87 от 16.07.87 г.) Корма для Зерно и Грубые Корне- Корма Минеральные производства Элемент зернофураж и сочные клубнеплоды микробного добавки продуктов корма синтеза детского питания Ртуть 0,1 0,05 0,05 0,1 0,1 0, Кадмий 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0, Свинец 5,0 5,0 5,0 5,0 50,0 2, Мышьяк 0,5 0,5 0,5 2,0 50,0 0, Медь 30,0 30,0 30,0 80,0 500,0 30, Цинк 50,0 50,0 100,0 100,0 1000,0 50, Железо 100,0 100,0 100,0 200,0 3000,0 100, Сурьма 0,5 0,5 0,5 2,0 5,0 0, Никель 1,0 3,0 3,0 3,0 20,0 1, Селен 0,5 1,0 1,0 2,0 5,0 0, Хром 0,5 0,5 0,5 2,0 5,0 0, Фтор 10,0 20,0 20,0 100,0 2000,0 10, Йод 2,0 2,0 5,0 5,0 50,0 2, Молибден 2,0 2,0 2,0 3,0 10,0 2, Кобальт 1,0 1,0 1,0 3,0 20,0 1, О нарушении устойчивости агрофитоценоза при техногенном воздействии свидетельствует снижение посевных качеств семян (всхожесть, энергия прорастания, сила роста, влажность, зараженность болезнями и заселенность вредителями, натура зерна, выравненность, масса 1000 семян).

Таким образом, оценка воздействия техногенных факторов на растения может быть характеризована по следующим показателям:

- уг н е т е н и е роста и фотсинтетической активности – уменьшение биомассы, высоты растений, площади листьев, удельной поверхностной плотности листьев, чистой продуктивности фотосинтеза, содержания пигментов;

- ухудшение репродуктивных свойств - снижение количества и качества генеративных органов, снижение фертильности пыльцы;

увеличение поражения растений болезнями и вредителями;

- снижение урожайности - уменьшение биологической и зерновой продуктивности;

- изменение качества урожая - ухудшение биологической полноценности, возрастание содержания различных химических веществ в продукции, снижение посевных качеств семян.

5.5.5. Воздействия техногенных химических факторов на сельскохозяйственных животных.

Оценка степени воздействия техногенных факторов, в том числе химических, на сельскохозяйственных животных с одной стороны должна основываться на совокупности физиологических, биохимических, функциональных и иных показателей состояния организма, определяемых на техногенно загрязненной территории, с другой – иметь популяционный характер, непосредственно отражающий состояние популяции и ее жизнеспособность. В зависимости от вида химического загрязнителя и его действующей концентрации клинические проявления интоксикации будут выражены в разной степени. При критическом уровне содержания токсикантов возникают существенные биохимические изменения в организме и нарушение его функционального состояния.

На уровне организма реакция на стресс-фактор может проявляться в виде активизации неспецифических механизмов, т.е. включается стресс-лимитирующая система, состоящая из биохимических, биофизических, структурных и функциональных звеньев: механизмов, реагирующих на всех тех уровнях организма, во всех органах и системах, где осуществляются эффекты патологического стресса (Меерсон, Пшеничникова, 1988) К неспецифическим механизмам относится реакция гемопоэтической, биохимической, иммунологической систем, а так же показатели функциональной активности детоксикационной и выделительной систем (Грудина, Бастракова, Исакова и др., 2002;

Крыжановский, 1985).

Первичные эффекты токсического действия реализуются не только через проявление неспецифическтх средств защиты (общая адаптивная реакция организма животных), но, прежде всего, через поражение репродуктивной функции (Гигиенические критерии состояния окружающей среды, 1980), при этом нарушается нормальное воспроизводство животных. Анализ состояния репродуктивной функции животных – является индикатором экологического благополучия. Состояние воспроизводства оценивают по проценту абортов, мертворожденных, смертности новорожденных животных, живой массе новорожденного молодняка, его заболеваемости и падежа, а также рассчитывают процент яловости коров и т.д. При этом значительно уменьшается молочная и мясная продуктивность, может снижаться качество продукции. При исследовании качества продукции животноводства, получаемой на техногенно загрязненных территориях, необходимо учитывать:

соответствие ее санитарно-гигиеническим нормативам (СанПин 2.3.2-1078-01), а так же сохранение ее питательной ценности (табл. 15).

Таким образом, для оценки воздействия ТМ на сельскохозяйственных животных могут быть использованы следующие показатели:

оценка функциональных систем организма по гематологическим, биохимическим, иммунологическим показателям;

накопление тяжелых металлов в критических органах;

оценка репродуктивной функции животных с использованием показателей воспроизводства;

уровень продуктивности животных (мясная, молочная);

качество продукции;

соответствие животноводческой продукции санитарно-гигиеническим нормативам.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.