Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Лекция № 5

ПЛАНИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

Планирование исследований

Выбор ШКАЛЫ наблюдений

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ РЕГИОНАЛЬНАЯ

ШКАЛА ЛАНДШАФТНАЯ

ЭКОСИСТЕМНАЯ

ЛОКАЛЬНАЯ

ВРЕМЕННАЯ ШКАЛА МЕСЯЦЫ

СЕЗОНЫ

ГОДЫ

ОЦЕНКА УРОВНЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ШКАЛЫ

ДОСТОВЕРНОСТИ ВРЕМЕННОЙ ШКАЛЫ

СОЗДАНИЕ СЕТИ ПЛОЩАДЬ ТОЧЕК НАБЛЮДЕНИЙ

НАБЛЮДЕНИЙ РАСПОЛОЖЕНИЕ ТОЧЕК

ХАРАКТЕРИСТИКА ТОЧЕК

Этот этап является крайне важным и должен тщательно разрабатываться. В особенности, это относится к выбору факторов среды и изучаемых показателей.

 

УНИФИКАЦИЯ,

сТАНДАРТИЗАЦИЯ МЕТОДЫ СБОРА

И кАЛИБРОВКА МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ

МЕТОДОВ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

ВЫБОР изучаемых ВИДОВОЙ СОСТАВ

показателей ЧИСЛЕННОСТЬ И ДР.

ВЫБОР АБИОТИЧЕСКИЕ

ФАКТОРОВ СРЕДЫ БИОТИЧЕСКИЕ

АНТРОПОГЕННЫЕ

РАЗРАБОТКА ЕДИНЫЕ ПРОТОКОЛЫ

ПРОТОКОЛОВ СИСТЕМА ВВОДА ИНФОРМАЦИИ

И БАЗ ДАННЫХ

 

иСПОЛЬЗОВАНИЕ

СУЩЕСТВУЮЩИХ

ДАННЫХ

Все о чем говорилось выше является общим описанием принципов подхода к созданию системы мониторинга.

 

 

Контрольные вопросы:

  1. Понятие и виды мониторинга
  2. Структура, цели и задачи мониторинга.
  3. Типы мониторинга.
  4. Организация ведения мониторинга.

Тема:Мониторинг состояния и антропогенных изменений почв

1. Организация наблюдений, охраны, контроля антропогенных изменений почв

Существование и развитие человеческого общества независимо от его социально-экономического устройства неразрывно связано с земельными ресурсами, роль которых в жизни человека трудно переоценить. Земля является основным средством производства в сельском хозяйстве. Человек живет на земле, земля выполняет функцию пространственного базиса в материальном производстве.

Почва – основа биосферы, обеспечивающая через растительный и животный мир существование и экосистем. Это всегда было, есть и будет незаменимым средством производства. Утрата каждого гектара плодородной земли наносит убыток обществу, поэтому первоочередной задачей является поддержание способности почв к восстановлению в процессе их использования. Люди перешли к земледелию около 7000 лет назад. Наука о почвах стала развиваться в конце XIX века.

Почва – особенное тело природы, образованное вследствие сложного взаимодействия пяти факторов: почвообразующих пород, климата, растительного и животного мира, рельефа, возраста страны (Докучаев). Позже был выделен шестой фактор – хозяйственная деятельность. Суть почвообразования состоит в поглощении животными организмами минеральных компонентов ОПС и выделении ими в процессе своей жизнедеятельности различных органических и минеральных соединений, которые изменяют ОПС.

В среднем на жителя Земли приходится более 1 га пахотных земель и пастбищ. Эта величина неуклонно снижается в связи с ростом народонаселения, выходом части угодий из сельскохозяйственного оборота.

Главной бедой почвенного покрова является эрозия почвы, с которой связаны 0,9 всех потерь пахотных земель, включая снижение их плодородия. Водная эрозия почвы заключается в размыве почвы, смыве ее талыми и дождевыми водами. Ветровая эрозия возникает при уничтожении растительности на территориях с недостаточным естественным увлажнением. В обоих случаях имеется в виду гумусовый (плодородный) горизонт толщиной 15—20 см Меры по борьбе с эрозией почв предусматривают комплекс агротехнических мероприятий по водозадержанию и водопоглощению.

Антропогенное воздействие на почву обширнее, чем на другие компоненты биосферы. Почва - индикатор многолетних природных процессов, и её состояние - это результат длительного воздействия разнообразных источников загрязнения.

В почве протекают различные физические, химические и биологические процессы, которые в результате характер загрязнений нарушаются/изменяется. Загрязнение почвы связано с загрязнением атмосферы и гидросферы. В почву попадают твердые и жидкие промышленные, сельскохозяйственные и бытовые отходы. Основными загрязняющими веществами являются металлы и их соединения, удобрения и пестициды, радиоактивные отходы. По пищевым цепям эти загрязнения попадают в организм человека, оказывая токсическое, канцерогенное, мутагенное действие, подавляя иммунитет.

Природные процессы эволюции выработали механизм самовосстановления почв, но человечество нарушило эту способность, т.к. техногенные нагрузки превысили порог чувствительности экосистем. Основные причины ухудшения состояния почв:

- резкая целенаправленная деятельность человека (разрушение и отчуждение почвы при строительстве, добыче полезных ископаемых);

- стихийные силы природы (водная и ветровая эрозия);

- неправильный полив орошаемых земель;

- нарушение правил агротехники и севооборота (засоление, подщелачивание, подкисление, заболачивание);

- вырубка охранных лесов;

- чрезмерный выпас скота (физическая деградация, включая уплотнение и коркообразование);

- изъятие сельскохозяйственных земель;

- химическое загрязнение почв.

Нужно особо отметить, что один сантиметр почвы формируется 1000 лет, и утрачивается в развитых странах за 3 года. Охрана почвенных ресурсов необходима, т.к. основная утрата плодородия земель связана с эрозией, повторным засолением, нарушением растительности, опустыниванием, изъятием земель под строительство, загрязнение.

Земельный фонд Украины составляет около 60 млн. га и представлен различными видами черноземов. Площадь сельскохозяйственных угодий на одного человека составляет около 0,8 га. Охрана и рациональное использование земель регулируется земельным кодексов Украины, принятым 13 марта 1992 года.

В соответствии с целевым назначением все земли подразделяются на:

1) земли сельскохозяйственного назначения;

2) земли населенных пунктов;

3) земли промышленности, транспорта, связи и иного несельскохозяйственного
назначения;

4) земли природоохранного, рекреационного и оздоровительного назначения (земли заповедников, национальных и дендрологических парков, ботанических садов, курортов и других объектов аналогичного назначения);

5) земли лесного фонда (земли, покрытые лесом, а также не покрытые лесом, но предназначенные для нужд лесного хозяйства);

6) земли водного фонда (земли, занятые водоемами, гидротехническими, водохозяйственными сооружениями, а также полосы отвода по берегам водоемов);

7) земли запаса (все земли, не предоставленные во владение и долгосрочное пользование).

Объектом мониторинга земель являются все земли независимо от форм собственности на землю, целевого назначения и характера использования. Мониторинг земель имеет подсистемы, соответствующие категориям земель.

В связи с интенсивным использованием земель часто происходят водная и ветровая эрозия, вторичное засоление, заболачивание, загрязнение почв промышленными выбросами и пестицидами. Это существенно ухудшает свойства почвы, в связи с чем возникает необходимость слежения за состоянием почв с целью его оценки, прогнозирования и картографирования для обоснования мероприятий по повышению плодородия почвы.

Острейшей экологической проблемой во всем мире является деградация земель. В связи со строительством водохранилищ на реках площадь затопленных земель увеличивается. Все больше становятся площади подтопленных земель. Все более опасный характер приобретает захламление и загрязнение земель несанкционированными свалками промышленных, бытовых, сельскохозяйственных и других отходов производств и потребления. Вокруг многих промышленных предприятий земли загрязнены токсичными веществами.

Противоэрозионные мероприятия:

-организационно-хозяйственные (составление плана противоэрозионных мероприятий);

-агротехнические (использование растений, противоэрозионная обработка почвы, регулирование снеготаяния, агрохимические средства повышения плодородия орошаемых почв);

-лесомелиоративные (создание лесных защитных полос);

-гидротехнические противоэрозионные сооружения (валы, террасы)

Охрана почв от повторного засоления:

-восстановление и повышение плодородия орошаемых земель;

-усовершенствование существующих и разработка новых методов прогноза вводно-солевого режима орошаемых районов;

-выравнивание плодородия орошаемых территорий полупустынной и сухостепной зон.

Охрана почв от изъятия для несельскохозяйственных целей состоит в разработке научно-обоснованных нормативов земельных площадей для строительства, установлении строгого контроля за их соблюдением.

Самыми мощными источниками загрязнения почвенных покровов являются крупные комбинаты цветной металлургии. В прилегающих к ним землях зарегистрированы высокие уровни тяжелых металлов, относящихся к 1 классу опасности. Объясняется это прежде всего тем, что на горнодобывающих предприятиях отрасли все еще преобладает открытый способ добычи минерального сырья. Вблизи металлургических предприятий в почвенном покрове обнаружены тяжелые металлы в количестве, равном или превышающем ПДК. По суммарному индексу загрязнения почвенного покрова первое место занимает заводы по выплавке свинца. Содержание здесь в почве свинца составляет 5-300 ПДК; концентрация в почве кадмия в 70—100 раз выше фонового.

В десятки раз превышает ПДК загрязнение почв нефтьюи нефтепродуктами в местах, связанных с ее добычей, переработкой, транспортировкой и распределением: максимальное содержание нефти превышает фоновый уровень в 4—56 раз. Нефтепродуктами пропитан слой почвы на глубине 0,5 м, так как загрязняющие вещества поступают с территории НПЗ вместе с естественным поверхностным стоком. Аэрокосмическая съемка, снежного покрова показала, что зона негативного воздействия комбината черной металлургии наблюдается на расстоянии до 60 км от источника загрязнения.

Масштабы и интенсивность ухудшения общей экологической обстановки и, в частности, деградации почв создают опасную экологическую и социально-экономическую ситуацию.

Негативные процессы разрушают земли и приводят к резкому ухудшению состояния и использования земель, безвозвратной потере площадей вследствие техногенного нарушения, происходящих оползневых, селевых, эрозионных, абразионных, термокарстовых и других процессов.

Мониторинг должен включать систематические наблюдения за уровнем загрязнения почв, процессами миграции химических веществ, динамикой показателей почвенного плодородия в пространстве и во времени. Однако он не может ограничиваться лишь анализом проб почв. Почва - важный компонент ландшафта, поэтому ее исследование неотделимо от изучения других его компонентов, всех путей накопления загрязняющих веществ как в природных, так и в антропогенных комплексах.

Проведение мониторинга вызвано необходимостью своевременного выявления неблагоприятных свойств почв при различных видах их использования и развитии естественных почвообразовательных процессов.

Следуя за академиком Израэлем Ю. А. и соавторами (1987) почвенно-экологический мониторинг должен входить в группу геофизического и выделяться по контролируемой природной среде - почве и почвенному покрову.

В основе почвенно-экологического мониторинга должны лежать следующие основные принципы:

1) разработка методов контроля за наиболее уязвимыми свойствами почв, изменение которых может вызвать потерю плодородия, ухудшение качества растительной продукции, деградацию почвенного покрова;

2) постоянный контроль за важнейшими показателями почвенного плодородия;

3) ранняя диагностика негативных изменений почвенных свойств;

4) разработка методов контроля за сезонной динамикой почвенных процессов с целью прогноза ожидаемых урожаев и оперативного регулирования развития сельскохозяйственных культур, изменением свойств почв при длительных антропогенных нагрузках;

5) ведение мониторинга за состоянием почв территорий ненарушенных антропогенными вмешательствами (фоновый мониторинг).

Экологическому менеджменту, как системе принятия решений связанных с реализацией действий на земле, должен, в обязательном порядке, предшествовать анализ разносторонних и регулярно обновляемых данных о ее состоянии. Все это определяет необходимость организации систематических комплексных наблюдений за состоянием окружающей среды, ее главного компонента - почвенного покрова. Система мониторинга должна не только содействовать надежной охране земель, но и в короткие сроки дать значительный экологический и экономический эффект, обеспечить подготовку достоверных текущих и долгосрочных прогнозов на проведение мелиоративных и других мер по улучшению угодий. Совокупность полученных при мониторинге данных даст возможность решить актуальные задачи определения оптимальных и критических уровней важнейших физических и химических показателей почв применительно к отдельным ее типам, регионам, сельскохозяйственным культурам, технологиям их возделывания, системам земледелия.

Специальные задачи почвенно-экологического мониторинга выполняемые на разном уровне (локальном, региональном, глобальном), различаются. Объединяет их общая цель: своевременное обнаружение изменений свойств почв при различных видах их использования и неиспользования.

Важнейшие задачи почвенного мониторинга включают:

- Локальный и региональный мониторинг:

1) характеристика источника загрязнения и загрязняющих веществ;

2) определение уровней контролируемых показателей состояния почв, вод, растений на территории, подверженной действию источника загрязнения;

3) установление зон распространения почв с ухудшением контролируемых свойств;

4) определение характера действия загрязняющих веществ на почву, а также путей миграции, аккумуляции и направления трансформации загрязняющих веществ в почве;

5) оценка сопротивляемости почв загрязнению и возможности их самоочищения;

6) рекомендация мероприятий по снижению или ликвидации последствий загрязнения почв;

7) оценка экономического ущерба, нанесенного природе и сельскому хозяйству загрязнением почв.

- При глобальном мониторинге:

1) характеристика потока контролируемых химических элементов на почвы фоновых территорий;

2) определение уровней контролируемых показателей состояния почв;

3) выявление зон миграции, аккумуляции, направления трансформации контролируемых химических элементов в почве;

4) определение скорости накопления контролируемых химических элементов в почвах фоновых территорий.

Для решения этих задач необходима организация стационарных и полустационарных наблюдений на специально выбранных участках в сочетании с использованием дистанционных методов исследования. В качестве объектов наблюдений выбираются типичные ландшафты, расположенные во всех важнейших почвенно-климатических зонах и провинциях и подверженные интенсивному антропогенному воздействию (прежде всего сельскохозяйственному использованию). Параллельно исследуются фоновые территории, представленные ландшафтами, которые испытали наименьшие антропогенные нагрузки.

На стационарах и в полустационарных условиях с помощью полевых методов и анализов отобранных образцов ведутся регулярные наблюдения за химическими, физическими и биологическими показателями, характеризующими состояние почвенного покрова. Перечень наблюдаемых химических показателей определяется их токсичностью и распро­страненностью, а для средств химической защиты - еще и устойчивостью.

Из тяжелых металлов наиболее токсичны ртуть, свинец и кадмий, поэтому наблюдения за их содержанием должны проводиться повсеместно, широко распространены такие токсиканты, как кобальт, мышьяк, цинк, никель, медь, ванадии, марганец и другие. В большинстве случаев они поступают на поверхность почв за счет локальных промышленных выбросов.

Из органических загрязнителей необходимо контролировать вещества, обладающие способностью поступать и накапливаться в сельскохозяйственной продукции, а также способные к миграции с поверхностным и подземным стоком. Среди них следует выделить такие ток­сичные вещества, как полихлорбифенилы, бенз(а)пирен (сильный кан­цероген) и другие загрязнители.

Кроме того, в программу монито­ринга входят наблюдения за теми свойствами почв, которые опреде­ляют их плодородие (содержание гумуса, азота, фосфора, кислот­ность, накопление легкорастворимых солей и др.).

 

2. Объекты наблюдений почвенного мониторинга

 

Специфика почв как объекта мониторинга определяется их местом и функциями в биосфере. Почвенный покров служит конечным приемником большинства техногенных химических веществ, вовлекаемых в биосферу. Обладая высокой емкостью поглощения, почва является главным аккумулятором, сорбентом и разрушителем токсикантов. Представляя собой геохимический барьер на пути миграции загрязняющих веществ, почвенный покров предохраняет сопредельные среды от техногенного воздействия. Однако возможности почвы как буферной системы не безграничны. Аккумуляция токсикантов и продуктов их превращения в почве приводит к изменению её химического, физического и биологического состояния, деградации и, в конечном итоге, разрушению. Эти негативные изменения могут сопровождаться токсичным воздействием почв на другие компоненты экосистемы - биоту (в первую очередь, видовое разнообразие, продуктивность и устойчивость фитоценозов), поверхностные и грунтовые воды, припочвенные слои атмосферы.

Организация почвенного мониторинга представляет собой задачу более трудную, чем мониторинга водных и воздушных сред по следующим причинам:

1) почва - сложный объект исследования, так как представляет биокосное тело, которое живет по законам и живой природы, и минерального царства;

2) почва - многофазная гетерогенная полидисперсная термодинамическая открытая система, химические взаимодействия в ней происходят с участием твердых фаз, почвенного раствора, почвенного воздуха, корней растений, живых организмов. Постоянное влияние оказывают физические почвенные процессы (перенос влаги и испарение);

3) опасные загрязняющие почвы химические элементы Hg, Cd, Pb, As, F, Se являются природными составляющими горных пород и почв. В почвы они поступают из естественных и антропогенных источников, а задачи мониторинга требуют оценки доли влияния лишь антропогенной составляющей;

4) поступают в почву различные химические вещества антропогенного происхождения практически постоянно;

5) природное пространственное и временное варьирование содержаний химических веществ в почвах велико, что нередко определяет трудность установления степени превышения исходного уровня содержания химических веществ в почвах.

Многие методические вопросы почвенного мониторинга не решены. Окончательно не определено понятие «фон», «фоновое содержание». Часто современное состояние биосферы оценивают, сравнивая его с прошлым состоянием с помощью косвенных методов: путем ретроспективной экстраполяции современных данных, сопоставлением со сведениями в прежних публикациях, определением содержания загрязняющих веществ в захороненных средах и музейных образцах, используя изотопный анализ химических веществ. Все эти методы не свободны от недостатков. Наиболее эффективным представляется для оценки локального загрязнения сравнивать загрязненные почвы с незагрязненными аналогичными, а при фоновом мониторинге оценивать изменение во времени фоновых почв.

В соответствии с главными источниками загрязнения почв выделяются два основных объекта наблюдений (типа загрязненных территорий).

К первому из них относятся почвы сельскохозяйственных районов. Отбор проб производится 2 раза в год - весной после таяния снега (до применения пестицидов) и в конце вегетационного периода. Пробы должны отбираться на одних и тех же участках, типичных для данного района по природным условиям и характеру использования. Уровень загрязнения почв определяется по содержанию наиболее устойчивых пестицидов и тяжелых металлов.

Второй объект наблюдений - это почвы вокруг промышленно-энергетических центров. Отбор проб производится 1 раз в год - весной после таяния снега в 64 точках на почвенно-географических профилях, расположенных по 8 направлениям (азимутам) в радиусе до нескольких десятков километров от источника загрязнения. Могут проводиться дополнительный отбор проб осенью после уборки урожая в 16 точках по 4 азимутам и анализ на содержание тяжелых металлов, бенз(а)пирена, полихлорбифенилов.

При осуществлении мониторинга почв объектами наблюдения также являются атмосферные осадки, сухие выпадения, снежный покров. Ежегодно проводится отбор проб снега в конце зимы. Эти наблюдения позволяют судить о величине потока загрязнения веществ на земную поверхность (особенно определение интенсивности поступления тяжелых металлов в почву). Соединенный образец снега с площади 1 га составляется из 20-40 точечных проб. Участки наблюдений чаще всего приурочены к местам с максимальным загрязнением почвенного покрова. Крупные по площади объекты (сельскохозяйственные угодья) должны регулярно обследоваться с помощью дистанционных методов, позволяющих выявить структуру почвы, состояние посевов, содержание гумуса, температуру почв, развитие эрозии и т.д. Эти задачи выполняются с помощью аэрокосмической съемки, данные которой контролируются путем наземных обследований эталонных участков, расположенных в пределах массивов наблюдения.

 

3. Аккумуляция и рассеяние веществ в ландшафте

 

При изучении распределения поллютантов в ландшафте удобно использовать методологический подход, который предлагает рассматривать миграционную и геохимическую структуры ландшафта, в котором происходит перемещение загрязняющих веществ преимущественно с потоками влаги и течениями ветра.

Миграционная геохимическая структура ландшафтов образована системой незамкнутых круговоротов вещества с различной протяженностью в пространстве и во времени, емкостью и составом мигрирующих элементов. Наиболее протяженной круговорот - атмогидрохимический в системе суша - океан. Он осуществляется в основном с круговоротом влаги путем гидрохимического стока и возврата химических элементов с атмосферными осадками и в аэрозолях на сушу. Одновременно осуществляются внутриконтинентальные круговороты. В каскадных ландшафтно-геохимических макро- и мегасистемах суши прямая геохимическая связь между верхними и нижними звеньями каскада осуществляется водным путем с поверхностным и подземным стоком. Обратная геохимическая связь идёт преимущественно через атмосферу с воздушными массами и последующим выпадением мигрантов на поверхность с атмосферными осадками в виде пылевых масс.

Следующее место в иерархии круговоротов вещества в ландшафтной сфере занимают многообразные по емкости и скорости биогеохимические циклы вещества, протекающие внутри элементарных ландшафтов.

Сложная, изменяющаяся в пространстве и во времени миграционная структура ландшафта обусловливает формирование ареолов загрязнения почв различными поллютантами (переносимыми как водными, так и воздушными массами). При этом соотношение емкости миграционных потоков внутренних и внешних по отношению к данной ландшафтно-геохимической системе определяет степень аккумуляции загрязнителя, время его нахождения в ландшафте.

Направленные характер миграционных потоков и смена на пути их движения геохимических обстановок приводят к дифференциации химических элементов как в радиальном, так и в латеральном направлениях. Подвижность химических элементов и их соединений зависит от термодинамических, биогеохимических и физико-химических условий той среды, в которой движется миграционные поток.

Рассматривая перемещения техногенных и нативных химических элементов и веществ интересно рассмотреть три типа миграции:

Первые тип миграции представляет собой изменение формы нахождения элементов без их существенного перемещения, например переход элементов из минеральной формы в раствор или из почв в растения.

Второй тип характеризует перемещение элементов без изменений форм их нахождения. Простейшими примерами миграции этого типа может быть перемещение аэрозолей в атмосфере или обломков минералов в поверхностных водах.

Третий тип миграции объединяет два предыдущих и состоит в перемещении элементов с изменением форм их нахождения. Так, при техногенном поступлении в поверхностные воды тяжелых металлов их значительная часть может находиться в форме растворов. Однако на расстоянии первых километров они переходят в минеральную и коллоидную формы и уже продолжают миграцию на расстояние сотни километров.

На пути миграционных потоков встречаются участки, на которых происходит резкое изменение условий миграции, сопровождаемое концентрацией элементов - геохимические барьеры. Выделяют следующие типы ландшафтно-геохимических барьеров:

1) биогеохимические (с удержанием большого ряда макро- и микроэлементов);

2) физико-химические - окислительные, восстановительные сульфидные, сульфатно-карбонатные, щелочные, кислые, испарительные, адсорбционные, термодинамические;

3) механические.

На каждом из названных барьеров задерживается определённая ассоциация химических элементов, утрачивающая подвижность в данной ландшафтон-геохимической обстановке. По форме геохимические барьеры разделяются на площадные и линейные. Геохимические барьеры являются главным фактором аккумуляции загрязнителей.

Перераспределение химических элементов в элементарных и каскадных системах сопровождается наряду с аккумуляцией определённых ассоциаций элементов на геохимических барьерах формированием зон выщелачивания.

Чередование в ландшафтах зон выщелачивания и обогащения их соотношение в пространстве, вещественный состав, форма, размеры характеризуют геохимическую структуру ландшафта.

Таким образом, накопление или рассеяние определённого мигрирующего компонента определяется комплексом сочетания потоков вещества и геохимических барьеров.

4. Дифференцированные программы почвенно-экологического мониторинга

 

Многообразие природных условий и факторов антропогенных воздействий на почвы, сложность почвенных структур обуславливают необходимость дифференцированных программ почвенно-экологического мониторинга.

Первая форма мониторинга позволяет оценить состояние почв и почвенного покрова, масштабы воздействия антропогенных факторов, направленность и интенсивность развития негативных процессов и выбрать (в соответствии с базовыми принципами мониторинга) объекты для последующих исследований.

Стационарная форма почвенно-экологического мониторинга (вторая форма) реализуется по расширенной программе комплексных исследований свойств и параметров почв, режимов и процессов, протекающих в них.

Для длительных и комплексных наблюдений стационарный участок должен включать группу достаточных по размерам площадок, которые охватывали бы все виды почв, различающихся по степени проявления тех или иных процессов. Размеры экспериментальных участков (площадок) трудно определить заранее. Их устанавливают с учетом размеров и состояния элементарных почвенных ареалов, длительности исследований, видов режимных исследований и периодичности наблюдений.

Третья форма мониторинга реализуется по сокращенной программе в процессе маршрутных обследований заранее выбранных участков или маршрутов (по тому же принципу, что и стационаров). При этом основное внимание уделяется репрезентативным диагностическим показателям, наиболее динамично меняющимся во времени (кислотность, ОВР, плотность и структурное состояние почвы, впитывание УГВ и т. д.). Маршрутные обследования пространственно могут быть приурочены к стационарным участкам или их прокладывают по самостоятельным направлениям.

По своему содержания маршрутная система мониторинга представляет собой форму оперативного контроля за состоянием почв и почвенного покрова, мелиоративных систем, агроэкосистем и продуктивностью земель. Периодичность (частота) маршрутов 1…3 за вегетационный период. В случае выявления негативных процессов (переосушение или подтопление, утечка воды из дрен, изреженность и вымокание посевов, засоление, подкисление, осолонцевание, эрозия и т. д.) составляют соответствующие карты и картосхемы, специальные акты. При обнаружении значительных изменений в свойствах почв и структуре почвенного покрова оценивают целесообразность проведения дальнейших наблюдений на таких участках (территориях).

Четвертая форма мониторинга заключается в сплошном обследовании территории. Выходные информационные материалы при этой форме мониторинга составляют в первую очередь инвентаризационные картографические характеристики, а также картограммы агрохимических обследований и разработанные на этой основе рекомендации по рационализации землепользования.

Получаемые данные о фактическом состоянии почвенных (содержание гумуса, эродированность, рН, засоленность, солонцеватость и др.) и агрохимических (содержание подвижных форм азота, фосфора, калия и др.) свойств, агропроизводственная группировка почв и «почвенные очерки», характеризующие почвы по всему спектру пользования, служат базовыми предпосылками для последующих теоретических обобщений и практических рекомендаций. Последние же должны отражать трансформацию сельскохозяйственных угодий; охрану почв от эрозии; осушение, орошение и проведение культуртехнических работ; химическую мелиорацию земель; рациональные размещения и набор сельскохозяйственных культур; особенности агротехнических приемов и систем применения удобрений с учетом почвенных условий; улучшение сенокосов и пастбищ.

 

В зависимости от сроков и периодичности проведения осуществляются три группы наблюдений за состоянием земель:

- базовые (исходные, фиксирующие состояние объектов наблюдений на момент начала ведения мониторинга земель),

- периодические (через год и более),

- оперативные (фиксирующие текущие изменения).

Первичные данные, получаемые при непосредственных наблюдениях за состоянием земельных угодий, полей, участков, обобщаются по районам, городам, а также по отдельным природным комплексам. Оперативный (дежурный) мониторинг земель ведется комитетами по земельной реформе и земельным ресурсам районов, городов с использованием данных базового и периодического мониторинга. Полученные результаты накапливаются в архивах (фондах) и банках данных автоматизированной информационной системы.

 

5. Показатели экологического состояния почв, подлежащие контролю при мониторинге

 

Наиболее важным вопросом является выбор показателей мониторинга почв, периодичности наблюдений и методов измерения. Перечень показателей должен быть оптимальным, обеспечивающим реальность исполнения и не вызывающем потери информации. Система показателей должна включать обязательные для всех видов почв и специфичные для почв одного или нескольких типов параметры, а также показатели, обусловленные природой загрязняющих веществ. Выбираемые для мониторинга показатели должны быть по возможности просты, а методы доступны, в том числе для сравнительно небольших лабораторий, не располагающих дорогостоящим оборудованием. Кроме того, необходимо отметить, если при контроле воздуха или вод основное внимание обращается на вредные и токсичные примеси, то при почвенном мониторинге приходится контролировать многие параметры, характеризующие систему в целом, выявлять признаки, указывающие на возникновение неблагоприятных тенденций или снижение почвенного плодородия.

Обязателен контроль показателей подвижности загрязняющих веществ, т. к. именно они характеризуют способность загрязняющих веществ переходить в сопредельные среды: в растения, в почвенные и грунтовые воды. Но чаще запас подвижных соединений неорганических загрязняющих веществ определяют в составе вытяжек разбавленных кислот, щелочей, солей, экстрагирующее действие которых может быть усилено присутствием комплексообразователей. Широким распространением пользуется, например, вытяжка ацетатно-аммонийного буферного раствора. Результаты диагностики состояния загрязняющих веществ с помощью этих показателей свидетельствуют об их информативности. Многочисленные данные показывают, что при загрязнении различных ландшафтов общее содержание металлов и содержание их подвижных соединений в почвах повышается на порядки. Существенно увеличивается доля подвижных соединений металлов от общего содержания их в почве.

Во многих случаях заменить трудоемкое определение валового содержания и подвижных форм соединений тяжелых металлов, на определение легко контролируемых показателей рН, Eh, ЕКО, содержания органического вещества помогают представления о взаимосвязи процессов и их количественная оценка на основе термодинамических принципов химического равновесия.

Показатели почвенно-экологического мониторинга подразделяют на:

1. Показатели ранней диагностики негативных изменений свойств почв, позволяют обнаружить и остановить неблагоприятные процессы на начальных стадиях их развития.

Это, прежде всего, показатели биологической активности почв - численность и видовой состав микроорганизмов и беспозвоночных животных, их биомасса, ферментативная активность почв, интенсивность выделения углекислого газа почвой, активность азотфиксации и денитрификации, нитрификационная способность почв.

Их использование при мониторинге промышленного загрязнения почв позволяет обнаружить тенденции и скорость происходящих в почве изменений, судить о степени опасности поллютантов. Однако неблагоприятные эффекты не являются строго специфичными, одинаковая реакция может вызываться разными факторами. Интегральный характер этих показателей, их высокое природное варьирование и сезонная динамика, неоднозначность реакций и большая приспособленность живых организмов к воздействию токсикантов делают необходимым одновременные прямые определения других свойств почв для указания причин неблагополучия.

В качестве этих диагностических свойств целесообразно использование характеристик кислотно-основного, ионно-солевого, окислительно-восстановительного режимов почв. Анализу могут подвергаться почвенные растворы, лизиметрические воды, водные вытяжки, в которых определяются рН и активность других ионов, содержание азота, фосфора, серы, кальция, магния, тяжелых металлов, органического вещества. Частота измерения - несколько раз за сезон.

2. Показатели средней устойчивости, характеризующие краткосрочные изменения свойств почв и обеспечивающие текущий контроль за её состоянием. С этой целью целесообразно использовать катионно-обменные свойства почв, содержание доступных для растений форм элементов питания, кислоторастворимых форм соединений кальция, магния, железа и алюминия, подвижных форм соединений тяжелых металлов, скорость деструкционных процессов, мощность и запасы подстилки, фракционный состав гумуса. Измерения должны проводиться через 2-5 лет.

3. Показатели долгосрочной диагностики нарушений почвообразования при промышленном загрязнении. Это валовой состав почв, включая содержание тяжелых металлов, состав почвенных минералов, содержание и запасы гумуса, морфологические и физические свойства почв (плотность, структурное состояние, водопроницаемость, гранулометрический состав), то есть фундаментальные свойства почв. Оценка их необходима как точка отсчета, как исходная характеристика почв на предварительном этапе мониторинга. Эти свойства формируются в результате относительно длительных однонаправленных процессов и поэтому требуют измерений через 10 лет и более.

Рассмотрим конкретные важнейшие показатели почвенного мониторинга:

Кислотно-основные свойства.

Важнейший и, как правило, достаточный для характеристики почв показатель - это значение рН в водных и солевых вытяжках. Значение рН свидетельствует только о степени кислотности или щелочности почв, но из-за довольно высокой буферности почв оно не позволяет количественно оценить кислотность или щелочность. Возможны случаи, когда содержание кислотных компонентов в почве нарастает, но рН практически не изменяется. Тогда кроме рН целесообразно определять так называемую потенциальную кислотность, которую находят путем титрования щелочью вытяжки из почвы, что в известной мере позволяет судить об уровне потенциальной кислотности почвы.

Емкость катионного обмена (ЕКО).

Является важной почвенной характеристикой. Она складывается из поглотительной способности гумусовых веществ, минеральных частиц почвы, а также входящих в ее состав микроорганизмов. Величина ЕКО почвы коррелирует с содержанием в ней гумуса, гранулометрическим и минералогическим составом, величиной рН. Таким образом, емкость катионного обмена - интегральная почвенная характеристика, по которой можно оценивать степень устойчивости почв, в том числе, и к антропогенному воздействию.

Динамика содержания гумуса.

Контроль за содержанием гумуса входит в число первоочередных задач, поскольку изменение количества органического вещества в почве не только прямо связано с изменениями практически всех свойств почв и их плодородия, но отражает влияние внешних негативных процессов, вызывающих деградацию почв.

Для контроля за качественной характеристикой почвенного гумуса целесообразно определять содержание водорастворимых органических веществ, формирующих в значительной мере запас лабильных элементов питания и являющихся показателем доступности гумусовых веществ микроорганизмам.

Вторичное засоление почв.

Вторичное, точнее, антропогенное засоление почв проявляется при недостаточно научно обоснованном орошении, строительстве каналов и водохранилищ, при развеивании солевых аккумуляций и др. Химически Оно проявляется в увеличении содержания в почвах и почвенных растворах легкорастворимых солей - NaCl, Na2SO4, MgCl2, MgSO4 и др. Наиболее простой и быстрый метод обнаружения засоления основан на измерении электрической проводимости. Применяют определение электрической проводимости почвенных суспензий, паст насыщения, водных вытяжек, почвенных растворов и непосредственно почв. Быстро и достаточно точно можно контролировать этот процесс, определяя удельную электрическую проводимость водных суспензий с помощью специальных солемеров.

Осолонцевание почв.

Химическим признаком осолонцевания обычно служит увеличение содержания в почвах обменного натрия.

Угнетение почвенной биоты.

Этот важный показатель, пригодный, в том числе и для ранней диагностики негативных процессов в почве, находят, как правило, по косвенным признакам. Сравнительно простой прием, позволяющий оценить суммарную активность почвенных организмов, разлагающих органическое вещество и выделяющих диоксид углерода, состоит в определении так называемого дыхания почвы, или эмиссии почвой СО2. В полевых условиях на поверхности почвы устанавливают специальные камеры, которые улавливают выделяющийся СО2, например, путем его поглощения раствором щелочи; затем количество поглощенного СО2 можно измерить титрованием.

Фитотоксичность почв.

Необходимость определения этого показателя особенно часто возникает при мониторинге химически загрязненных почв или при оценке возможности использования в качестве мелиорантов или удобрений различного рода отходов: осадков сточных вод, различного рода компостов, гидролизного лигнина.

Для выяснения относительной фитотоксичности используют метод рулонной культуры, выращивая проростки тест-растений на рулоне фильтровальной бумаги из семян, замоченных в растворе в различными концентрациями тяжелых металлов.

Загрязнение почв нефтепродуктами.

При контроле загрязнения почв нефтепродуктами решаются обычно три основные задачи:

1) определяются масштабы (площади загрязнения);

2) оценивается степень загрязнения;

3) выявляется наличие токсичных и канцерогенных соединений.

Первые две задачи могут решаться дистанционными методами, к которым относится аэрокосмическое измерение спектральной отражательной способности почв. По измеренным величинам спектральных коэффициентов яркости (СКЯ) удается обнаружить территории, загрязненные нефтью, а по уровням изменения окраски почв - примерно степень загрязнения.

При мониторинге почв, загрязненных углеводородами, особое внимание уделяется определению полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) люминесцентными и газохроматическими методами.

Загрязнение почв тяжелыми металлами.

Любые элементы находятся в почве в форме различных соединений, только часть которых доступна растениям. Но эти соединения могут трансформироваться и переходить из одних форм в другие.

Поэтому для целей мониторинга выбирают в известной мере условно две или три важнейших группы. Обычно определяют общее (валовое) содержание элементов, лабильные (подвижные) формы их соединений, иногда отдельно определяют обменные формы и водорастворимые соединения.

Необходимые при комплексном мониторинге почв свойства почв:

- Степень загрязнения

- Общее содержание загрязняющих веществ, мг/кг

- Физико-химические: рН, Гидролитическая кислотность, мг*экв/100 г, Окислительно-восстановительный потенциал, Титруемая щелочность, мг*экв/100 г, Содержание карбонатов (бикарбонатов), Содержание окисленных и восстановленных элементов с переменой валентностью

- Общие: Сумма поглощенных оснований, мг*экв/100 г, Микроагрегатный и механический состав, Удельная электропроводность, мВ, Емкость катионного обмена мг*экв/100 г, Степень засоления, %, Сухой остаток, %, Степень эродированности, %

- Миграционные: Содержание экстрагируемых форм химических элементов, мг/л, Подвижность органо-минеральных компонентов, мг/л, Буферность к загрязнению и изменению свойств, Устойчивость гумуса, Устойчивость ППК, Устойчивость кислотно-основных свойств, Устойчивость ферментативной активности, Обобщенный показатель реакции почвы на загрязнение

- Агрохимические: Общее содержание гумуса, %, Общее содержание азота, фосфора, калия, %, Групповой состав гумуса, Содержание водорастворимых органических веществ, мг/100 г

- Биологические (токсические): Активность дегидрогеназ, мкл Н2/г сутки, Дыхание (по выделению СО2 или поглощению О2), %, Фитотоксичность (по изменению энергии прорастания), %, Общая каталитическая активность (разложение перекиси), Активность ферментов в циклах углеродах, азота и фосфора, Влажность завядания, Содержание токсичных форм элементов.

Наибольшая эффективность показателей почвенного мониторинга будет достигнута при одновременном контроле за совокупностью параметров, которые учитывают мобильные и стабильные свойства почв и различные виды антропогенного воздействия.

6. Оценка экологического состояния почв. Нормирование качества почв.

 

Для контроля, определения комплекса природоохранных мероприятий и прогноза потенциальной продуктивности почвы разработана единая система показателей, отражающих изменение процессов почвообразования и как следствие — свойств почвы. Система показателей позволяет анализировать состояние почвы (водно-физические, химические и биологические свойства) в условиях антропогенных загрязнений.

Классификация почв учитывает влияние загрязняющих веществ на такие почвенные изменения, как:

а) продукции биомассы;

б) хозяйственных частей урожаев;

в) технологической ценности этих урожаев;

г) питательной ценности урожаев; д) ухудшение санитарно-гигиенической ценности.

По степени устойчивости к загрязняющим веществам почвы разделяют на:

— очень устойчивые,

— устойчивые,

— среднеустойчивые,

— малоустойчивые,

— очень малоустойчивые.

По степени чувствительности к загрязняющим веществам почвы разделяют на:

— очень чувствительные,

— чувствительные,

— среднечувствительные,

— малочувствительные,

— устойчивые.

Устойчивость или чувствительность почв к загрязняющим веществам целесообразно определять в соответствии с:

а) содержанием гумуса;

б) качеством гумуса;

в) биологической активностью;

г) глубиной гумусового горизонта;

д) содержанием фракции (механический состав почвы);

е) частями глиностных минералов;

ж) глубиной почвенного профиля.

Оценка экологического состояния почв производится с помощью химических, биологических критериев, показателей физической (площади угодий, выведенных из землепользования эрозией, вторичным засолением, загрязнением, увеличением плотности почвы, потерей гумуса) и биологической деградации (снижение жизнедеятельности почв).

В качестве показателей физической деградации сельскохозяйственных земель рекомендуется использовать площади угодий, выведенных из землепользования в результате проявления неблагоприятных почвенных процессов (эрозии, вторичного засоления, загрязнения и др.), величины потери гумуса в пахотном слое, показатели увеличения плотности почв и другие критерии.

Признаком биологической дегра­дации почв служит снижение жизнедеятельности почвенных микроор­ганизмов, о котором можно судить по уменьшению уровня активной микробной биомассы.

Химическое загрязнение почв - это изменение химического состава почвы вследствие антропогенной деятельности, которая привела к ухудшению его качества. Загрязнение почвы обусловлено двумя факторами:

- вызванное выбросами промышленных предприятий, энергетики, транспорта;

- обусловленное использованием в сельском хозяйстве химических средств защиты растений и удобрений.

Установление ПДК почв при нормировании их химического загрязнения отличается от установления ПДК для воды и воздуха. Задача нормирования уровня загрязняющих веществ в почвах является очень сложной. Её решение усложняется тем, что основное количество загрязняющих веществ из почв поступает в организм человека не по прямому пути, а по биологическим цепочкам: почва – растение – человек; почва – растение – животное – человек; почва – вода – человек; почва – атмосферный воздух – человек.

Некоторые исследователи рекомендуют при установлении ПДК брать за основу следующие лимитирующие показатели в зависимости от путей миграции химических веществ в сопредельные среды:

1. транслокационный показатель ТВ - характеризует переход вещества, который нормируется, из почвы через корневую систему в зелёную массу и плоды растений;

2. миграционный воздушный показатель МА – характеризует переход вещества из почвы в атмосферу;

3. миграционный водный показатель МВ - характеризует переход вещества из почвы в воду;

4. общесанитарный показатель ОС - характеризует влияние химического вещества на способность почв и почвенный биоценоз к самоочищению, а также на возможность химических преобразований.

Нормативы ПДК имеются на:

A. Пестициды с достаточно продолжительным периодом "жизни". Из 70- 80-ти, применяемых в сельском хозяйстве, пестицидов в этот перечень попада­ют: ДЦТ и его метаболиты; гексахлорциклогексан; гранозан; полихлорпинен; метафос; полихлоркамфен; цирам; севин; карбатион; гептахлор; фосфид цинка и некоторые другие.

Причем, в первую очередь, объектом мониторинга являются ДДТ с его метаболитами и гексахлорциклогексан, поскольку их накопление в почве пред­ставляет реальную опасность для жизни человека.

За остальными пестицидами контроль осуществляется не повсеместно, а только в районах и в периоды их применения.

Б. Наиболее токсичные из тяжелых металлов - ртуть, свинец и кадмий, концентрация которых в почвах контролируется повсеместно. Целый ряд дру­гих токсичных металлов, таких как мышьяк, ванадий, никель, кобальт, хром, медь, цинк, марганец, молибден, бериллий, селен, сурьма, может поступать на поверхность почв за счет локальных промышленных выбросов и, поэтому, уро­вень загрязнений ими почв анализируется лишь в зонах влияния этих выбро­сов.

B. Органические вещества промышленного происхождения - прежде все­го контролируются вещества, обладающие свойством поступать и накапливать­ся в сельскохозяйственной продукции, а также способные к миграции вместе с поверхностными и подземными водами. Полный перечень этой группы еще не­достаточно изучен, однако контроль таких сильных канцерогенов, как поли­циклические ароматические углеводороды (ГТАУ), представителем которых является бенз(а)пирен, и полихлорбифенилы, должен проводиться повсемест­но.

При мониторинге остальных органических веществ оценка сводится к выявлению статистических и временных закономерностей.

Г. В общую программу мониторинга загрязнений почв (МЗП) входят на­блюдения за показателями качества почв, таких как кислотность, засоленность и т. п., изменение которых вследствие процессов загрязнения является нежела­тельным.

Д. Кроме почвы как таковой, объектами МЗП являются также атмосфер­ные выпадения (осадки и сухие выпадения - пыль, снежный покров), позво­ляющие судить о величине потока загрязняющих веществ на земную поверх­ность. Эти наблюдения дают возможность изучить влияние миграционного цикла в системе "атмосфера-Земля".

Классификация почв по степени загрязнения проводится по ПДК загрязняющих химических веществ и фоновому загрязнению. По степени загрязнения почвы подразделяют на:

Сильнозагрязнённые - почвы, в которых содержание загрязняющих веществ в несколько раз превышает ПДК. К ним относятся почвы с низкой биологической продуктивностью и значительным изменением физико-химических, химических и биологических характеристик.

Среднезагрязнённые- почвы, в которых установлено превышение ПДК без существенных изменений в свойствах почв.

Слабозагрязнённые- почвы, в которых содержание загрязняющих химических веществ не превышает ПДК, но выше естественного фона.

 

Иногда проводят оценивание состояние земель по степени загрязнения отдельными ЗВ (ТМ, нефтью и НП, бенз(а)пиреном и др). Для извлечения техногенной составной используются данные с незагрязненных территорий или территорий с почвами, которые не подверглись антропогенному влиянию.

Почвы считаются загрязненными, если концентрация НП в них достигает такой величины, при которой начинаются отрицательные экологические изменения в ОПС: нарушается экологическое равновесие в почве, гибнет почвенная биота, падает продуктивность или наступает гибель растений, происходит изменение морфологии, водно-физических особенностей почв, снижается их урожайность, создается опасность загрязнения подземных и поверхностных вод. Опасным уровнем загрязнения почвы считается уровень, который превышает границу потенциала самоочищения.

В некоторых странах принято считать верхним опасным уровнем (Н) соденржание НП в почве 1-3г/кг; начало серьезного экологического ущерба (К) – при содержании 20г/кг и выше.

Учитывая физико-географические условия Украины (а также характер землепользования), которые влияют на процессы самоочищения при загрязнении ОПС НП, для практики проведения работ по детоксикации НП в почвах целесообразно принять такие ступени градации загрязнения почв НП:

- незагрязненные почвы – до 1,5 г/кг;

- слабозагрязненные – 1,5 – 5 г/кг;

- среднезагрязненные – 5-13 г/кг;

- сильнозагрязненные – 13 – 25 г/кг;

- очень загрязненные – более 25 г/кг

 

Для оценки степени загрязнения почв тяжелыми металлами используется суммарный показатель загрязнения ZC. Он определяется по формуле:

где n – число наблюдаемых ингредиентов;

KCi – коэффициент концентрации металла, определяемый как отношение содержания металла в почве к его фоновому содержанию.

 

Разработана оценочная шкала опасности загрязнения почв, увязанная с показателями здоровья населения. С некоторыми сокращениями она приведена в таблице 1.

 

Таблица 1 - Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения (ZC)

Категория загрязнения почв Величина ZC Изменение показателей здоровья населения
Допустимая Менее 16 Низкий уровень заболеваемости детей и минимальная частота встречаемости функциональных отклонений
Умеренно опасная 16-32 Увеличение общей заболеваемости
Опасная 32-128 Увеличение числа часто болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушениями функционального состояния сердечно-сосудистой системы
Чрезвычайно опасная Более 128 Увеличение заболеваемости детей, нарушения репродуктивной функции женщин (увеличение токсикоза, беременности, числа преждевременных родов, мортворождаемости и др.)

 

Некоторые критерии состояния почвенного по­крова применительно к выделению зон экологического риска (ЭР), кризиса (ЭК) и бедствия (ЭБ) приведены в таблице 2.

 

Таблица 2 - Критерии экологической оценки состояния почв

 

Показатели Норма ЭР ЭК ЭБ
Площадь деградированных земель, % от общей площади сельхозугодий <5     5-30 30-50 >50
Содержание гумуса в почвах, % от исходного > 90   70-90 30-70   <30
Содержание химических загрязнителей в почве, ПДК <1 1-3 3-10 >10
Содержание пестицидов в почве, <0,5 0,5-1 1-3 >5
Содержание легкорастворимых солей, вес. % <0,6 0,6-1 1-3 >3
Содержание токсичных солей в почве, вес. % <0,3 0,3-0,4   0,4-0,6   >0,6
Увеличение плотности почв, кратность по сравнению с фоном <1,1   1,1-1,3   1,3-1,4   >1,4
Фитотоксичность почвы (снижение числа проростков), кратность по сравнению с фоном <1,1   1,1-1,4   1,4-2,0   >2,0

 

Необходимо дифференцировать ЗВ почв по классам опасности согласно ДСТУ 17.4.1.02-83. Для оценивания фоновых значений показателей почв необходимо выявление участков, где почвенный покров еще не был под влиянием с/х деятельности.

Одним из важнейших результатов мониторинговых наблюдений является составление крупномасштабных карт состояния почвенного покрова. Они служат ценным материалом для оценки и прогнозирования направлений и степени изменения почв под влиянием хозяйственной деятельности человека. Поэтому помимо уровня и ареалов загрязне­ния на картах отражаются трансформирующие процессы и свойства почв, определяющие их развитие (механический состав, содержание гумуса, кислотность и др.), а также вид сельскохозяйственных угодий.

 

7. Показатели санитарного состояния почвы и их гигиеническое значение
 
     

Санитарное состояние почвы - это совокупность ее физических, физико-химических и биологических свойств, определяющих безопасность почвы в эпидемическом и химическом отношении. Оценка санитарного состояния почвы, уровня ее загрязнения и степени опасности для здоровья людей основывается на результатах лабораторных исследований: санитарно-физических, санитарно-химических, физико-химических, санитарно-микробиологических, санитарно-гельминтологических, санитарно-энтомологических и радиометрических. Комплекс критериев, дающий возможность оценить качество почвы, называют показателями санитарного состояния почвы.

Все показателисанитарного состояния почвы можно разделить на прямые и косвенные (непрямые). Прямые показатели дают возможность непосредственно по результатам лабораторного исследования почвы оценить уровень ее загрязнения и степень опасности для здоровья населения. По косвенным показателям можно сделать выводы о факте существования загрязнения, его давности и продолжительности путем сравнения результатов лабораторного анализа исследуемой почвы с чистой контрольной почвой того же типа (имеющей одинаковый природный состав с опытной), отобранной с незагрязненных территорий.

Большинство санитарно-химических показателей эпидемической безопасности почвы являются косвенными. Непосредственно оценить степень загрязнения и опасности почвы можно лишь по величине санитарного числа Хлебникова. Это отношение содержания азота гумуса к общему органическому азоту, который состоит из азота гумуса и азота чужеродных для почвы органических веществ, загрязняющих почву. Если почва чистая, то санитарное число Хлебникова равно 0,98-1. Другие санитарно-химические показатели исследуемой почвы оценивают путем сравнения с аналогичными показателями контрольной незагрязненной почвы.

О свежем загрязнении свидетельствуют высокое содержание общего органического азота, органического углерода, хлоридов, окисляемость в исследуемой почвы по сравнению с контрольной почвой. Повышенное содержание аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о процессах самоочищения почвы от азотсодержащих органических веществ. Значительное содержание общего органического азота, органического углерода и повышенная окисляемость исследуемой почвы при условии одинакового количества в исследуемой и контрольной почве аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о свежем загрязнении почвы и торможении процессов минерализации.

Если количество общего органического азота и органического углерода в почве опытного участка не превышает их содержания в почве контрольного участка, то исследуемую почву оценивают как чистую. Наличие в такой почве нитратов и хлоридов в повышенных количествах указывает на давнее загрязнение и на завершение процессов минерализации органического вещества.

Санитарно-микробиологические, санитарно-гельминтологические и санитарно-энтомологические показатели эпидемической безопасности, в отличие от санитарно-химических, являются прямыми, т. е. дают возможность непосредственно оценить степень загрязнения и опасности почвы.. Кроме того, по ним можно оценить давность загрязнения. Так, для свежего загрязнения характерны увеличение микробного числа и количества жизнеспособных недеформированных яиц геогельминтов, уменьшение коли-титра и перфрингенс-титра почвы с обязательным превалированием неспорообразующих форм микроорганизмов. Превалирование клостридиальных форм и наличие деформированных яиц аскарид свидетельствуют о давнем загрязнении почвы.

Показатели химической безопасности почвы в большинстве случаев являются прямыми и дают возможность не только оценить степень загрязнения почвы ЭХВ, но и решить проблему адекватной оценки состояния здоровья населения под влиянием загрязняющих почву ЭХВ. Решение этой проблемы приобретает сегодня особую актуальность из-за ухудшения состояния окружающей среды и снижения уровня здоровья населения Украины в последние годы.

Изучение влияния загрязнения почвы ЭХВ на состояние здоровья населения проводится путем специальных эпидемиологических исследований и математико-статистического многофакторного моделирования в системе окружающая среда - здоровье. По санитарному состоянию почвы, еще до изучения показателей, характеризующих здоровье населения, можно с достаточной вероятностью прогнозировать влияние загрязнения почвы на здоровье людей.

Оценка санитарного состояния почвы по уровню загрязнения ЭХВ основывается на определении фактического содержания ЭХВ в почве и его сравнении с ПДК. Причем особое внимание уделяют ЭХВ 1 - го и 2 - го классов опасности (чрезвычайно и высокоопасным веществам). Согласно оценочной шкале, к чистым почвам относятся такие, в которых содержание ЭХВ не превышает ПДК, к слабозагрязненным - при содержании ЭХВ в пределах от 1 до 10 ПДК; к загрязненным - при превышении ПДК ЭХВ в 11-100 раз и к очень загрязненным - при превышении ПДК больше чем в 100 раз. По степени загрязнения почвы определяют степень ее опасности для здоровья населения.

Для количественной оценки степени загрязнения почвы ЭХВ можно использовать вместо ПДК показатель БОК для данного климатоландшафтного региона. Обычно БОК для наиболее распространенных в Украине дерново-подзолистых почв составляет 1/2 ПДК.

В зависимости от содержания в почве ЭХВ 1 -го и 2-го классов опасности можно сделать ориентировочный прогноз относительно ее вероятного влияния на состояние здоровья населения. Зависимость состояния здоровья населения от уровня загрязнения почвы вытекает из двух положений. Во-первых, количество ЭХВ мигрирующих из почвы в атмосферный воздух, даже в экстремальных условиях составляет лишь 20-25% от содержащихся в почве. Во-вторых, минимальные физиологические нарушения в организме человека наблюдаются при содержании ЭХВ в атмосферном воздухе в пределах 2-3 ПДК; существенные - при 4-7 ПДК, а уровни в 8-10 ПДК приводят к повышению заболеваемости соответствующей популяции. При содержании ЭХВ в воздухе до 100 ПДК наблюдаются острые отравления, а при превышении их в 500 раз - летальные исходы. С учетом этого разработана ориентировочная шкала оценки состояния здоровья населения в зависимости от уровней загрязнения почвы ЭХВ.

Необходимо отметить, что на практике загрязнение почвы ЭХВ в концентрациях, вызывающих смертельные отравления, в основном не встречается. Если, например, ПДК гексахлорциклогексана (ГХЦГ) в почве составляет 0,1 мг/кг, то в реальных почвенно-климатических условиях смертельно опасная концентрация этого препарата будет равняться 1000 ПДК, т. е. 100 мг/кг, или 300 кг/га, а норма применения ГХЦГ в аграрной практике составляет всего 3 кг/га.

Иногда при определенных метеорологических условиях (антициклон, приземная температурная инверсия, скорость движения воздуха, приближающаяся к штилю, температура воздуха 20 °С, влажность воздуха 100%, ясная солнечная погода, дожди накануне, интенсивность УФ-радиации 2700 мкВт/мин на 1 см2) в весенне-летний период наблюдались случаи острого и хронического отравления сельскохозяйственных работников на полях при незначительном содержании ЭХВ в почве (не более 4 ПДК, или 8 БОК). Это связывали с действием токсических высоколетучих метаболитов пестицидов - фосгена, дифосгена, хлорциана, хлорида, фторида, цианида водорода и др. Было доказано, что они могут образовываться как в почве при определенных почвенно-климатических условиях вследствие биотрансформации и взаимодействия с компонентами азотных минеральных удобрений, так и в приземном слое атмосферного воздуха вследствие фотохимических превращений. Кроме того, выяснилось, что указанные выше метеорологические условия способствуют образованию токсического тумана на сельскохозяйственных полях, который также является причиной острых отравлений даже при сравнительно невысоком содержании ЭХВ в почве.

Приведенная методика оценкивозможного влияния почвы на состояние здоровья населения дает возможность ориентировочно оценивать здоровье жителей определенной зоны наблюдения лишь на основании результатов лабора¬орного анализа почвы, без специальных исследований состояния здоровья.

Уровни радиоактивного загрязнения почвы в условиях последствия чернобыльской катастрофы оценивают по гигиеническим регламентам, разработанным Национальной комиссией радиационной защиты населения.

Пригодными для проживания населения и сельскохозяйственного производства без ограничений считают: во-первых, территории, почвы которых не содержат искусственных радионуклидов, а естественная радиоактивность почвы находится в пределах 0,5-2 Ku/км2; во-вторых, территории, загрязненные искусственными радионуклидами при условии, что активность почвы не превышает 1 Ku/км2. Почвы, загрязненные искусственными радионуклидами, активность которых составляет от 1 до 5 Ku/км2, признают условно чистыми, пригодными для проживания лишь ограниченной части населения (категория Б согласно классификации норм радиационной безопасности НРБ-97). При таком уровне загрязнения радионуклидами количество пищевых продуктов местного производства не должно превышать границы годового поступления для этой категории населения. Умеренно загрязненные почвы (активность 5-15 Ku/км2) пригодны для проживания населения и сельскохозяйственного производства лишь при условии проведения специальных агрохимических и агромелиоративных работ при контроле за радиоактивностью объектов окружающей среды. При этом доза облучения населения не должна превышать пожизненно допустимой - 35 бэр. Загрязненные почвы (активность 15-40 Ки/км2) можно использовать для проживания населения лишь при условии обеспечения чистыми пищевыми продуктами. Если почвы очень загрязнены (активность 40-100 Ки/км2), проживать населению не рекомендуется.

8.Проблема загрязнения и деградации земель в Украине. Организация мониторинга почв.

Одной из самых острых проблем земледелия в нашей стране в настоящее время является прогрессирующая деградация почвенного покрова. В результате эрозии почв сельскохозяйственные земли деградированы и практически утратили плодородие.

Резкое ухудшение качества земель происходит из-за затопления и подтопления больших площадей, что приводит к переувлажнению и заболачиванию земель, ухудшению водно-воздушного режима почв, непригодности к рациональному хозяйственному использованию.

Одновременно с этим, особо опасным является загрязнение земель и захламление их отходами производства и потребления, что характерно для земель, находящихся вокруг крупных городов и агломераций.

Наряду с указанными, продолжают действовать следующие негативные процессы:

· дальнейшее сокращение общей площади сельскохозяйственных угодий;

· уменьшение площади орошаемых и осушенных земель, ухудшение их мелиоративного состояния и хозяйственного использования;

· нарастание отрицательного баланса гумуса на пашне;

· загрязнение почв тяжелыми металлами, радионуклидами;

· увеличение площадей с сильнокислыми почвами, на которых ограничивается сельскохозяйственное производство.

В результате развития указанных процессов экологическая устойчивость природных систем значительно понизится.

Исходя из социально - экономической политики страны для преодоления критического положения необходимо проведение упреждающих мероприятий.

Это возможно на основе внедрения передовых технологий, системного подхода, увязки имеющихся ресурсов с организацией исполнения и осуществления регулярных наблюдений за использованием и состоянием земель с целью своевременного выявления и прогноза развития негативных процессов для разработки и реализации комплексных мероприятий по охране земель и их рациональному использованию.

Раздел 6 Земельного Кодекса Украины раскрывает задачи, порядок и содержание охраны земель.

Общий порядок и координация действий всех субъектов мониторинга Украины в части мониторинговых исследований почв представлена в ПКМУ № 391 от 30.03.1998 г «Положение о мониторинге ОС», в ПКМУ № 661 от 20.08.1993 года «Об утверждении Положения о мониторинге земель».

Кроме того, 26.02.2004 года было принято постановление КМУ № 51 «Об утверждении Положения о мониторинге почв на землях сельскохозяйственного назначения».

Наблюдения за состоянием земель и почв и содержанием в них загрязняющих веществ осуществляют 6 субъектов мониторинга:

- МЧС (Госгидрометеослужба) – мониторинг загрязнения почв с/х земель пестицидами на 35 участках в 18 областях и тяжелыми металлами в 20 населенных пунктах. Пробы отбираются 1 раз в 5 лет (в г. Константиновка и Мариуполь – ежегодно);

- Минприроды (Госэкоинспекция) – осуществляет отюор проб более чем на 600 промучастках в пределах страны та определение загрязнения по 27 показателям;

- Минздрав (СЭС) –осуществляет контроль и мониторинг состояния почв на территориях, где возможны негативные последствия на здоровья населения (территории произрастания с/х продукции, в местах применения пестицидов, почвы в зонах жилых массивов, детских площадок, в местах хранения токсических отходов).

- Минагрополитики – наблюдения на почвами с/х использования (1003 участка) в части радиологического, агрохимического , токсикологического определения, остаточное содержание пестицидов, агрохимикатов и тяжелых металлов.

- Госкомлесхоз – наблюдения за почвами лесных массивов и влияния на них близлежащих промзон (присутствие металлов).

- Госкомзем – наблюдения за проявлениями эрозионных и других экзогенных процессов, пространственного загрязнения земель объектами промышленного и с/х производства, орошаемыми землями, динамикой изменений земельных ресурсов береговых линий водных объектов.

Государственный мониторинг земель представляет собой систему наблюдений за состоянием земель:

1) своевременное выявление изменений состояния земель, оценка этих изменений, прогноз и выработка рекомендаций о предупреждении и об устранении последствий негативных процессов;

2) информационное обеспечение ведения государственного земельного кадастра, государственного земельного контроля за использованием и охраной земель, иных функций государственного и муниципального управления земельными ресурсами, а также землеустройства;

3) обеспечение граждан информацией о состоянии окружающей среды в части состояния земель.

Таким образом, на современном этапе государственный мониторинг земель можно рассматривать как состоящий из двух основных компонент:

1) мониторинг использования земель, по результатам проведения которого устанавливается соответствие фактического использования целевому назначению и разрешённому использованию земельных участков, а также соблюдение установленных ограничений и обременений;

2) мониторинг состояния земель, по результатам проведения которого выявляются изменения состояния земель всех категорий, обусловленные воздействием природных и антропогенных негативных процессов:

- подтопления и затопления,

- переувлажнения,

- заболачивания,

- эрозии,

- засоления,

- нарушенности,

- опустынивания земель,

- зарастания сельскохозяйственных угодий кустарником и мелколесьем,

- загрязнения земель токсичными веществами,

- захламления промышленными и бытовыми отходами,

- вырубка и гари на землях лесного фонда,

- карст,

- сели,

- землетрясения и

- другие процессы и явления.

 

Цели и задачи государственного мониторинга земель

Стратегической целью государственного мониторинга земель является сохранение природных систем, поддержание их целостности и жизнеобеспечивающих функций для устойчивого развития общества, повышения качества жизни, улучшения здоровья населения, обеспечения национальной безопасности страны.

Конкретизация указанной стратегической цели осуществляется с учетом следующего.

Государственный мониторинг земель является составной частью государственного мониторинга окружающей среды, и, следовательно, основные цели и задачи государственного мониторинга земель должны соответствовать целям и задачам мониторинга окружающей среды.

Земля - это важнейшая часть окружающей природной среды, характеризующаяся пространством, рельефом, климатом, почвенным покровом, растительностью, недрами, водами, являющаяся главным средством производства в сельском и лесном хозяйстве, а также пространственным базисом, на основе которого осуществляется хозяйственная и иная деятельность, и, наконец, являются недвижимым имуществом.

Мониторинг земель представляет собой систему, предназначенную для установления фактов и предупреждения появления условий для вредного влияния среды обитания на здоровье человека и снижения степени антропогенного воздействия на природу (земли).

 

Исходя из этого, следует, что основное назначение ГМЗ состоит в предупреждении наступающих изменений окружающей природной среды, которые могут причинить вред человеку, а в процессе осуществления ГМЗ должно быть обеспечено получение информации о фактическом использовании земель и их состоянии, в соответствии с установленной системой показателей, обеспечивающей возможность:

- контроля за использованием земель, подвергшихся радиоактивному, химическому и биологическому загрязнению, оценки результатов дезактивации и рекультивации загрязненных земель и соблюдения особого режима их использования;

- адекватной оценки и предотвращения деградации, загрязнения и захламления земель, нарушения земель, воздействия хозяйственной и иной деятельности, негативно влияющей на земли;

- реализации целевого назначения и разрешенного использования земель;

- выявления земель потенциально пригодных для использования в качестве сельскохозяйственных угодий;

- определения эффективного использования земель и изменения состояния земель как производственного ресурса;

- объективного определения налогооблагаемой, залоговой и кадастровой стоимости земель, наносимых убытков, потерь и ущерба и т.д.

Своевременное выявление изменений критических уровней контролируемых показателей ГМЗ позволит принимать на определенных территориях экстренные меры по устранению негативных явлений и процессов, а если по тем или иным показателям не достигнут их критический уровень, но установлена тенденция к негативной их динамике, создается возможность заблаговременно информировать соответствующие органы власти, граждан и юридических лиц о необходимости принятия мер о предупреждении негативных процессов и воздействий на земли.

Задачи государственного мониторинга земель:

1. Своевременное выявление изменений состояния земель, оценка этих изменений, прогноз и выработка рекомендаций о предупреждении и об устранении последствий негативных процессов.

2. Информационное обеспечение ведения государственного земельного кадастра, государственного земельного контроля за использованием и охраной земель, иных функций государственного и муниципального управления земельными ресурсами, а также землеустройства.

3. Обеспечение граждан информацией о состоянии окружающей среды в части состояния земель.

Конкретизация данных укрупненных задач применительно к указанным выше целям осуществления ГМЗ позволяет выделить следующие задачи.

1. Определение режима использования зараженных и загрязненных земель. Мониторинг соблюдения установленного режима использования земель. Мониторинг изменения состояния загрязненных земель.

2. Мониторинг использования земель и выявление с/х угодий, которые фактически выведены из земель с/х назначения или используются не по своему целевому назначению. Разработка прогнозов в целях установления влияния изменений в использовании и состоянии земель с/х назначения на продовольственную безопасность и экономическую безопасность России.

3. Выявление земель, подверженных: захламлению; дегумификации, эрозии и дефляции; опустыниванию; затоплению и подтоплению; засолению; закислению; зарастанию мелколесьем и кустарником; опасным экзогенным процессам; опасным техногенным процессам. Мониторинг соблюдения установленного режима использования земель. Мониторинг изменения состояния земель. Оценка происходящих изменений. Разработка прогнозов в целях влияния изменений в состоянии земель на экологическую безопасность России и влияния негативных (вредных) воздействий хозяйственной деятельности на социальное и экономическое развитие страны и регионов. Выработка рекомендаций о предупреждении и об устранении последствий выявленных и наблюдаемых негативных процессов.

4. Формирование государственного информационного ресурса государственного мониторинга земель. Автоматизация информационных процессов /создание автоматизированных информационных систем и средств обеспечения автоматизированных информационных систем и их технологий/. Разработка регламентов придания информации ГМЗ легитимности и её предоставления по запросам потребителей. Создание единых картографических основ /в том числе цифровых/ для отображения и постоянного обновления информации об использовании и состоянии земель.

5. Регламентированное обеспечение информационных систем кадастра и земельного контроля легитимными данными о состоянии и использовании земель.

6. Обеспечение государственных и муниципальных органов власти, граждан, а также землеустройства данными о состоянии и использовании земель.

7. Обеспечение правового регулирования ГМЗ.

8. Обеспечение технического регулирования ГМЗ.

Реализация поставленных задач требует:

- организации наблюдений, получение достоверной и объективной информации об использовании и состоянии земель;

- системного анализа и оценки получаемой информации;

- программного и инженерно - технического обеспечения мониторинга на основе современных научных решений и эффективных электронно - вычислительных комплексов;

- межведомственной координации деятельности по ведению мониторинга и выработке предложений для принятия решений органами исполнительной власти, органами исполнительной власти и органами местного самоуправления.

 

Содержание ГМЗ

Проблема мониторинга земель является постоянной заботой общества. Мониторинг земель необходимо рассматривать как важное дело, не имеющее определенных временных рамок, когда его можно начать и закончить.

В этой связи, определяя содержание ГМЗ, необходимо выделить следующие:

1) ГМЗ как система долговременных мероприятий должна предусматривать:

а) создание и совершенствование систем наблюдений, инвентаризацию информационного ресурса;

б) создание АС ГМЗ;

в) ведение ГМЗ.

2) Ведение ГМЗ предполагает, что есть некоторый перечень показателей, в соответствии с которыми осуществляется сбор данных, их дальнейшая обработка, хранение и анализ с использованием АС ГМЗ. При этом системы наблюдений ГМЗ принципиально не могут быть выстроены безотносительно к составу показателей ГМЗ. В целом наблюдения подразделяются на:

- наблюдения на полигонах;

- периодические наблюдения по установленной системе показателей, являющейся минимально достаточной для достижения целей, стоящих перед ГМЗ.

Сбор данных на полигонах осуществляется с использованием расширенной системы показателей, которая учитывает природно-климатические особенности региона, особенности наблюдаемых на полигоне негативных процессов, комплексность полигона (использование полигона для сбора данных системами наблюдений других министерств и ведомств), необходимость внедрения новой техники и технологий и т.д. Работы на полигонах направлены на выявление комплексных причин возникновения негативных явлений, отработки технологий сбора информации и выработки предложений по применению опыта, полученного на полигонах в практической деятельности, как при осуществлении ГМЗ, так и при осуществлении землепользования в целях улучшения состояния земель. Системный анализ и комплексный подход позволит на основе научно обоснованных заключений своевременно выявлять и принимать меры по ликвидации негативных процессов на землях.

В ходе проведения периодических наблюдений осуществляется выявление изменений в использовании и состоянии земель, оценка этих изменений, прогноз и выработка рекомендаций по предупреждению и устранению последствий негативных процессов. При этом:

а) на основании имеющегося картографического материала (топографические, географические и специальные карты; материалы аэрофото-, космофото- и специальной съемки; материалы почвенных, геоботанических и специальных обследований и т.д.) природно-климатических условий, уровня экономического развития региона, экологической обстановки, особых техногенных и прочих факторов устанавливаются:

- периодичность проведения наблюдений;

- технологии сбора, обработки и анализа данных;

б) выявляется фактический режим использования земель, площади земель фактически исключенных из хозяйственного использования, а также исполнение ранее принятых решений о проведении дезактивации и рекультивации земель;

в) все технологи наблюдений, съемок, обработки и анализа материалов отрабатываются на полигонах. Проведение периодических съемок и наблюдений предусматривает проведение плановых работ в установленные сроки с минимизацией затрат. Основное назначение всех съемок состоит в выявлении площади изменений, которые произошли в использовании и состоянии земель, по отношению к предыдущему туру наблюдений.

3) ГМЗ не объединяет, не поглощает и не заменяет работ по мониторингу, проводимых в рамках наблюдений за состоянием окружающей среды, в том числе в составе мониторинга плодородия земель сельскохозяйственного назначения, мониторинга мелиорированных земель, являющихся составной частью государственного мониторинга земель, а также государственного мониторинга окружающей среды (экологического мониторинга).

Для каждого из указанных мониторингов законодательством Российской Федерации определяются соответствующие цели, задачи, устанавливается свой Порядок ведения. На этой основе формируются перечни необходимых показателей, технологии работ, разрабатываются методики и т.д.

4) Осуществление ГМЗ предполагает соответствующее научное обеспечение, предусматривающее комплексное решение научно - исследовательских, технологических и опытно - конструкторских задач с учетом того, что анализ состояния земель, построение прогнозов и выработка рекомендаций по предотвращению и устранению последствий влияния негативных процессов тесно связана с проведением агротехнических, агрохимических, гидромелиоративных, агролесомелиоративных мероприятий, мониторинга агрохимического, санитарно - токсикологического, радиационного состояния почв, а также мониторинга орошаемых и осушенных земель, выявления наиболее эффективных методов и способов воздействия на все факторы, влияющие состояние земель.

5) Составной частью ГМЗ является информационное обеспечение органов государственной власти, муниципальных образований, государственного земельного кадастра, государственного контроля за состоянием и использованием земель, а также физических и юридических лиц. Это в свою очередь накладывает соответствующие требования к составу работ, которые должны осуществляться в ходе ГМЗ. В этой связи можно сказать, что содержание ГМЗ определяется не только сбором, анализом и интерпретацией данных о состоянии и использовании земель, но и приданием легитимности информации ГМЗ, созданием:

- справочно - информационных материалов (бюллетени, перечни, справочники, информационные листки и т.д.);

- информационно - аналитическая продукции (доклады о состоянии и тенденции развития, научные публикации, аналитические обзоры, справки, каталоги, фактографическая информация и т.д.);

- баз данных - документальных (библиографические, реферативные, полнотекстовые), фактографических и т.д.;

- информационно - консультационной службы в составе федерального и региональных центров, объединенных единым коммуникационным пространством,

- а также организацией и проведением выставок, семинаров и других мероприятий, необходимых для рекламы и пропаганды актуальной информации, передачи в доходчивой и простой форме своевременной информации о состоянии и использовании земель.

6)В составе АС ГМЗ выделяется информационная система ИС ГМЗ представляет собой государственный свод системно-организованных данных о состоянии и использовании земель в границах административной территории (субъект Российской Федерации, район), предназначенных для обеспечения процесса принятия управленческих решений по вопросам охраны земель, использования земли, как природного ресурса, и обеспечения продовольственной и экологической безопасности.

Информационный ресурс в ИС ГМЗ образуется из следующих легитимных документов ГМЗ:

- документы, содержащие обработанные данные первичных наблюдений и определения интегральных показателей,

- информационно - аналитические документы, содержащие результаты анализов, экспертных оценок, прогнозов и рекомендаций, аналитические обзоры и т.д.;

- документов, содержащих метаданные о состоянии окружающей природной среды;

- тематические карты ГМЗ.

 

Автоматизированная информационная система ИС ГМЗ ориентирована на решение информационно-поисковых и запросных задач лицами, принимающими решения, в области:

- обеспечения управленческих решений в сфере управления земельными ресурсами;

- проведения функционального зонирования территории для установления обоснованных режимов и регламентации использования земель;

- организации и реорганизации размещения производительных сил;

- реализация инвестиционных целевых программ развития отдельных территорий;

- изменения структуры и базы налогообложения в регионе;

- ресурсосбережения, рационального использования земельных ресурсов и охраны окружающей среды;

- обеспечения санитарной и экологической безопасности;

- приватизации земельных участков.

Совокупный социально-экономический эффект от осуществления ГМЗ достигается за счет оптимизации условий использования земель, улучшения состояния земель и решения на этой основе задач экономической, продовольственной и экологической безопасности.

Прямой экономический эффект от реализации мероприятий ГМЗ состоит в пополнении государственного бюджета за счет средств, поступающих от рационального использования земель; повышения качества работ по землеустройству; информационного обеспечения данными о состоянии земель государственной кадастровой оценки земель.

Выполнение мероприятий ГМЗ обеспечит повышение плодородия почв, динамический прирост сельскохозяйственной продукции и создание новых рабочих мест.

 

9. Выбор контрольных участков

 

Для обнаружения изменения свойств почв объектами наблюдения должны быть специально выбранные территории во всех главнейших почвенно-климатических зонах страны, с учетом существующего и ожидаемого уровня загрязнения атмосферы. В первую очередь необходимо создание системы мониторинга почв в районах наиболее интенсивной антропогенной нагрузки.

Мониторинг почв следует проводить на фиксированных контрольных участках, репрезентативно характеризующих почвенный покров природных и сельскохозяйственных геохимически сопряженных ландшафтов типичных для данного региона водосборных бассейнов. Водосборный бассейн является идеальным объектом оценки и контроля состояния экосистем, поскольку имеет ясные природные границы, замыкающие единонаправленный поток вещества и энергии и обеспечивающий относительную автономию исследуемой территории. Зоны водосбора должны занимать площадь в пределах от нескольких десятков гектаров до нескольких квадратных километров, быть гидрологически изолированными и максимально гомогенными в геологическом отношении. Внутри зоны водосбора должны быть достаточно широко представлены доминирующие типы фитоценозов и почв региона.

Для контроля загрязнения пробные участки располагают на разном направлении ветров.

Фоновые участки должны находиться вне зоны действия источника загрязнения, на расстоянии не менее 10-15 км. При высоких фоновых уровнях загрязняющих веществ расстояние это может быть меньшим, при низких фоновых уровнях оно должно быть большим.

Все участки должны обладать сходными характеристиками состава и свойств почв, природных вод и растительного покрова. При проведение фонового мониторинга следует осуществлять наблюдения за возможно большим числом естественных БГЦ.

Для текущего контроля за состоянием сельскохозяйственных угодий необходима сплошная аэро- или космическая съемка при выборочном контроле на наземных пунктах наблюдения. Контрольными являются поля с традиционной системой земледелия без наложения химических или гидротехнических мелиораций.

 

10. Отбор проб почвы

Отбор проб осуществляется согласно ГОСТ 28168-89 «Почвы. Отбор проб». Такие методы отбора проб применяются при общем и локальном загрязнении, возле предприятий-загрязнителей, вблизи автомобильных трас.

При проведении отбора проб учитываются вертикальная структура почвы, неоднородность почвенного покрова, рельеф и климат местности, особенности загрязняющих веществ или организмов, вид пробы, размер пробной площадки и количество проб, которые зависят от цели исследований.

Выделяют следующие виды проб:

- точечная – проба грунта, отобранная в одной точке местности на заданной глубине и (или) в заданном интервале глубин;

- объединенная – проба грунта, которая складывается из заданного количества точечных проб, при этом масса объединенной пробы должна составлять не менее 1 кг).

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:1714

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.