Оценка качества почв, загрязненных тяжелыми металлами по Республике Татарстан

1.3 Организация службы Росгидромет

В рамках единой государственной системы наблюдений Комплексная лаборатория мониторинга окружающей среды (КЛМС) проводит систематические наблюдения за состоянием и загрязнением окружающей природной среды с использованием современных методов и приборов эко-аналитического контроля, а также предоставляет информацию всем заинтересованным пользователям. Сегодня КЛМС - это аккредитованная лаборатория,  укомплектованная современными эффективными приборами и аналитическим оборудованием, и имеющая в своем составе квалифицированных специалистов. В составе лаборатории - группа по мониторингу загрязнения атмосферного воздуха; группа по мониторингу загрязнения поверхностных вод суши; группа радиационного контроля окружающей среды и контроля загрязнения атмосферных осадков.

В КЛМС проводится статистический анализ данных по загрязнению атмосферного воздуха, оценка и прогноз состояния качества воздушного бассейна в населенных пунктах; оценка состояния поверхностных вод, почв, атмосферных осадков с учетом установленных норм, выявление тенденций изменения уровней загрязненности объектов окружающей среды.

Одним из направлений мониторинга окружающей среды в деятельности ФГБУ «УГМС Республики Татарстан» является наблюдение за уровнем загрязнения почв тяжелыми металлами (до 24 элементов), а также ртутью, мышьяком и нефтепродуктами. Это всё токсиканты промышленного происхождения (ТПП).

В рамках Программы мониторинга с 2007 года проводятся ежегодные наблюдения за уровнем загрязнения почвы ТПП на территории г. Казани – в трёх пунктах многолетних наблюдений (ПМН) (в районе ТЭЦ-1, ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3), а также по всей территории города, в том числе в жилых районах и районах новостроек, расположенных в зонах влияния крупных автодорог.

В г.г. Набережные Челны и Нижнекамск постоянно действуют по одному ПМН, где отслеживается уровень влияния промышленных зон на жилые районы этих городов.

Для определения уровня загрязнения почвы используются различные критерии. На сегодняшний день главным и определяющим считается установленный санитарными нормами уровень предельно допустимые концентрации (ПДК) или ориентировочно допустимые концентрации (ОДК). Согласно СанПиН 2.1.7.1287-03 «содержание потенциально опасных для человека… веществ не должны превышать ПДК».

Но не для всех определяемых элементов установлены значения ПДК или ОДК. Для определения уровня загрязнения почвы широко используется суммарный индекс загрязнения почвы тяжелыми металлами Zф. Для его расчёта необходимо использовать значение фоновой концентрации каждого элемента. Использование справочных величин (кларков) даёт лишь приблизительный результат. Для точного определения уровня загрязнения почвы необходимо использовать установленные для каждого конкретного региона фоновые содержания загрязняющих элементов. Основными источниками поступления загрязняющих элементов в почвенный покров являются материнские почвообразующие породы, существует распределение и приуроченность микроэлементов к определенным группам минералов. Определенное влияние на элементный состав оказывает реликтовое загрязнение почвы, привнесенное антропогенным воздействием на окружающую среду много лет назад и оставившее свой след в виде характерного только для данного района преобладания в фоновых пробах того или иного элемента. Причём местное фоновое значение может быть существенно как больше, так и меньше кларка.

В рамках Программы мониторинга ФГБУ «УГМС Республики Татарстан» ежегодно определяет и корректирует значения фонового содержания ТПП в почвах для г.г. Казань, Нижнекамск и Набережные Челны. Фоновые пробы отбираются с учётом влияния розы ветров в заповедных лесопарковых зонах на расстоянии 25-30 км от города.

В настоящее время проведена модернизация приборной базы для проведения мониторинга. В работе для определения содержания ТПП в почвах используются методы атомно-абсорбционной спектрометрии, атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, ИК-спектроскопии.

С 2012 года начата работа по определению содержания тяжелых металлов и нефтепродуктов в донных отложениях.

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Методы и материалы.

Почва является наиболее емким и инерционным звеном в наземных экосистемах. Загрязненная почва представляет опасность как источник постоянного поступления в организм человека опасных веществ с продуктами питания, а также она является источником вторичного загрязнения приземного слоя воздуха и грунтовых вод.

Уровень техногенного загрязнения почв характеризуется достаточно большой стабильностью. Загрязнение почвы может быть вызвано  не только атмосферными выбросами ныне действующих предприятий в черте данного города или вблизи него, но также с отдаленным переносом выбросов и остаточным загрязнением от предприятий, давно прекративших свое существование, что в условиях старых промышленных районов имеет важное значение.

В черте  крупных промышленных городов в результате антропогенного воздействия формируются полностью нарушенные, с перемешанным профилем, погребенные под различными грунтами, запечатанные под асфальтом почвы.

Для г.Казани (площадь 425.5 км2 , население 1112,7 тыс. чел.) основными источниками загрязнения атмосферного воздуха и почвы ТПП являются ОАО «Оргсинтез», предприятия топливно-энергетического комплекса (ТЭЦ-1, ТЭЦ-2, ТЭЦ-3), строительства  и автотранспорт.

Характерной особенностью структуры почвенного покрова г.Казани является фрагментарность размещения почв, которая объясняется тем, что участки почвы чередуются с фундаментами зданий, коммуникациями и асфальтобетонными покрытиями, т.е. это связано с особенностями организации территории города.

Естественные почвы сохранились преимущественно в пригороде и на окраине города. Площадь незапечатанных участков изменяется от 1-5% в центре до 70-80 % на окраинах.

Уровень загрязнения почв в городе оказывает существенное влияние на разнообразие растительного покрова, а также сказывается на состоянии здоровья жителей нашего города.

В качестве одного из пунктов многолетних наблюдений (ПМН) были выбраны территории, прилегающие к ТЭЦ-1.

При отборе проб был применен радиальный метод. Вокруг каждого ПМН по преобладающим направлениям ветра (по данным наблюдений метеостанции Казань это- западное, южное и юго-восточное) на расстоянии 0.5 и 5 км расположены участки многолетних наблюдений (УМН).  Всего 6 участков, 3 из них располагаются в непосредственной близости (500 м) от ТЭЦ-1, в районе расположения Архангельского кладбища и строящегося гребного канала на оз. Кабан, остальные- (5 км от ТЭЦ-1) расположены на ул. Братьев Касимовых, ул. Шуртыгина, ул. Б. Красная.

При отборе проб был применен радиальный метод. Вокруг каждого ПМН по преобладающим направлениям ветра (по данным наблюдений метеостанции Казань это- западное, южное и юго-восточное) на расстоянии 0.5 и 5 км расположены участки многолетних наблюдений (УМН).

Фоновые пробы отбирались в 20 километрах от источников против ветра с наименьшей повторяемостью: в районе пос. Раифа и Ореховка. Все фоновые пробы были отобраны в лесопарковой зоне.

В отобранных  пробах почв определялись: рН, механический состав, содержание тяжелых металлов (ТМ) (меди, цинка, никеля, кадмия, свинца, марганца, хрома, кобальта) и нефтепродуктов.

По мех составу все отобранные в г. Казани образцы почвы относились к серым суглинистым почвам, значения рН варьировались от 6.3 до 7.5.

Одним из важнейших нормативов, позволяющих оценить степень загрязнения почвы химическими веществами, является предельно допустимая концентрация вещества в почве (ПДК) (или ориентировочно допустимая концентрация - ОДК). Кроме того, оценка уровня загрязнения производится также путем сравнения с естественными фоновыми уровнями содержания данного вещества в почвах данного района.

Отбор, пробоподготовка и определение содержания токсикантов промышленного происхождения  проводились в соответствии с РД 52.18.191-89, РД 52.18. 575-96, ГОСТ 17.4.4.02-84, ГОСТ 26483-85, ГОСТ17.4.3.01-83, ГОСт28168-89, М 03-04-2002**, М МВИ- 80-2001** (**- результаты предоставлены Аккредитованным испытательным лабораторным центром ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в РТ в Нижнекамском районе и г. Нижнекамске»).

Отбор всех проб производился с поверхностного слоя методом «конверта» на глубину 0.0- 0.30м.

Для каждой отобранной объединенной пробы почвы был определен механический состав и величина рНKCl. В каждой пробе установлено содержание молекулярной влаги, а результаты пересчитаны на абсолютно сухую пробу.

Количественное определение тяжелых металлов производилось на атомно- абсорбционном спектрометре AANALIST 200  с пламенным автомизатором.

Определение валового содержания нефтепродуктов в пробах проводилось методом инфракрасной спектрометрии с предварительной экстракцией на приборе  КН-2.

Глава.3.Результаты и обсуждения.