- •Экзаменационные вопросы по курсу «Экологический мониторинг»
- •2. Дополнительная литература
- •Свойства некоторых загрязняющих веществ Оксиды азота
- •Взвешенные частицы
- •Оксид углерода (II)
- •Полиядерные ароматические углеводороды (пау)
- •Тяжелые металлы
- •Источники
- •Например эффектом суммации обладают:
- •Наблюдения за загрязнением поверхностных вод
- •Государственный водный кадастр
- •Требования к охране водных объектов
- •Качество вод и виды водопользования
- •Виды водопользования
- •Формирование химического состава природных вод
- •Классификация вод по интегральным показателям качества
- •Программы наблюдений за качеством воды
- •Минерализация
- •Температура
- •Взвешенные вещества (грубодисперсные примеси)
- •Мутность
- •Цветность
- •Прозрачность
- •Водородный показатель (рН)
- •Кислотность
- •Растворенный кислород
- •Окисляемость перманганатная и бихроматная (хпк)
- •Биохимическое потребление кислорода (бпк)
- •Жесткость
- •Кальций
- •Сульфаты
- •Хлориды
- •Марганец
- •Углеводороды (нефтепродукты)
- •Синтетические поверхностно-активные вещества (спав)
- •Неионогенные поверхностно-активные вещества (нпав)
- •Эколого- гигиеническая оценка почв, используемых для выращивания сельскохозяйственных растений
- •Эколого- гигиеническая оценка почв населенных пунктов
- •Контроль за загрязнением почв пестицидами
- •Контроль за загрязнением почв вредными веществами промышленного происхождения
- •Контроль за радиоактивным загрязнением почв
Неионогенные поверхностно-активные вещества (нпав)
Токсическое действие НПАВ определяется главным образом неполярной частью молекулы, при этом оно более выражено при наличии в последней ароматического кольца.
ПДКв большинства НПАВ (препараты ОП-7, ОП-10, ОС-20, оксанол КШ-9, оксанол Л-7, проксамин 385, проксанол 186, синтамид, синтанолы, ВН-7 и др.) 0,1 мг/дм3, лимитирующий показатель вредности — органолептический (пенообразование). Поскольку указанные соединения имеют один норматив с одним и тем же показателем вредности, при санитарно-химическом контроле можно ограничиваться определением их суммарного содержания. |
Самоочищение водоема — это совокупность всех природных процессов, направленных на восстановление первоначальных свойств и состава воды
Загрязнения
(коммунальные,
производственные,
сельскохозяйственные
транспортные и
др
Рассеивание
и
эмульгирование
Использование
веществ организмами
Основная роль в процессе самоочищения принадлежит биологическому фактору.
Процесс деструкции органических загрязнений осуществляется всем сообществом гидробионтов, образующих трофическую цепь
Рыбы, моллюски,
ракообразные и другие гидробионты
Трофическая цепь самоочищения водоема
Попавшее в водоем загрязнение вовлекается в комплекс физических, физико-химических, химических и биологических процессов трансформации. Прежде всего попавшие в водоем загряз нения подвергаются разбавлению (рассеиванию), часть из (например, нефтяные битумы) оседает на дно водоема (оседание загрязнений на дно водоема происходит с участием гидробионтов седиментаторов и фильтраторов), другая часть всплывает виде пленки или пены. Некоторые всплывшие загрязнения испаряются с поверхности водоема (летучая органика), другие подвергают ся разложению ультрафиолетовыми лучами. Важнейшим фактор самоочищения является гидролиз, в результате которого пocтупившие в водоем загрязнения подвергаются глубоким изменениям. Например, при гидролизе аммонийных солей, с образованием гидрата окиси аммония наблюдается снижение его концентрации в связи летучестью аммиака.
Главную роль в процессах самоочищения играют микроорганизмы, и прежде всего бактерии. Все бактерии водоема делятся на две группы: автохтонные — присущие данному водоему, и аллохтонные — попавшие в него извне. В случае благоприятных условий среды аллохтонные бактерии приживаются в водоеме, но чаще всего постепенно отмирают, что также является благоприятным фактором, поскольку многие из них относятся к патогенным. Современные исследователи выделяют три биологических фактора самоочищения водоема от патогенных микроорганизмов: антибиотический (антибиотические вещества фитопланктона, макрофитов, зоогидробионтов, микробов-антагонистов); паразитический (лизирующее действие бактериофагов, т.е. растворение или разрушение микробной клетки) и бактериотрофный (бактерио-трофная активность — поедание бактерий Protozoa и Metaioa).
Первым трофическим уровнем, окисляющим органические загрязнения, являются бактерии; вторым — инфузории, поедающие бактерии; третьим — зоопланктон, питающийся инфузориями и бактериями. Рыбы и другие гидробионты поедают зоопланктон,водоросли и некоторые высшие водные растения. По данным А.С. Константинова, на Волгоградском водохранилище без учета дыхания водорослей и микрозообентоса за вегетационный период суммарная минерализация составляет 1590 г/м2 сухого органического вещества. Из этого количества 42% минерализуется бактери-опланктоном, 40% — бактериобентосом, 10% — планктонными инфузориями, 5% — моллюсками, 1,5% — ветвистоусыми рачками и менее 15% — остальными группами зоопланктонов.
Водоросли также способны непосредственно усваивать простые органические соединения, а также соединения азота и фосфора, что интенсифицирует процесс самоочищения водоема. Кроме того, водоросли способствуют насыщению воды кислородом. Однако чрезмерное развитие водорослей может привести к вторичному загрязнению водоема после их отмирания. Для водоемов характерно развитие диатомовых водорослей, зеленых одноклеточных (Chlorella, Scenedesmus, Ankistrodesmus).
Водоросли могут вызывать и так называемое цветение водоема, характерное для непроточных водоемов озер, прудов, водохранилищ. «Цветение» — явление сезонное и может быть вызвано различными водорослями. В начале весны наблюдается «цветение» диатомовыми водорослями (Asterionella, Synedra, Melosim), при этом вода приобретает желтовато-коричневый цвет; в середине лета часто наблюдается «цветение» сине-зелеными водорослями (Anabaena, Oscillatoria), придающее воде голубовато-зеленый цвет, неприятный привкус и запах.
Большую роль в процессе самоочищения водоемов играет высшая водная растительность— макрофиты, которые не только изымают биогенные элементы, соли тяжелых металлов, фенолы, нефтепродукты и другие загрязнения, но и снабжают водоем кислородом за счет фотосинтетического аэрирования. В местах развития высшей водной растительности практически не наблюдается «цветение» водоема, что объясняется изъятием основных биогенных элементов.
Например, тростник обыкновенный, при урожае 44 т/га по сухому веществу может изъять из воды 667 кг/га азота, 276 кг/га фосфора, 419 кг/га калия, 408 кг/га соединений хлора и 198 кг/га кальция. Рогоз узколистный изымает меньше азота, фосфора и соединений хлора, но кальция и особенно натрия он изымает в 2—3 раза больше, чем тростник.
Отмечена избирательная способность высших водных растений к изъятию отдельных химических элементов и их соединений, что используется в последнее время для создания биологических прудов с высшей водной растительностью. Кроме того, стебли мак-рофитов, находящиеся в воде, подвержены биообрастаниям, состоящим из микроорганизмов-минерализаторов, что также вносит значительный вклад в процессы самоочищения водоема.
Критерии опасности загрязнения почвы
С гигиенических позиций опасность загрязнения почвы химическими веществами определяется уровнем ее возможного отрицательного влияния на контактирующие среды (вода, воздух), пищевые продукты и опосредованно на человека, а также на биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения.
Основным критерием эколого-гигиенической оценки опасности загрязнения почвы вредными веществами является предельно допустимая концентрация (ПДК) химических веществ в почве. ПДК представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве, так как используемые при их научном обосновании критерии отражают все возможные пути опосредованного воздействия загрязнителя на контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения. При этом каждый из путей воздействия оценивается количественно с обоснованием допустимого уровня содержания веществ по каждому показателю вредности. Наименьшее из обоснованных уровней содержание является лимитирующим и принимается за ПДК вещества, так как отражает наиболее уязвимый путь воздействия данного токсиканта.
Для оценки опасности загрязнения почв выбор химических веществ - показателей загрязнения проводится с учетом:
- специфики источников загрязнения, определяющих комплекс химических элементов, участвующих в загрязнении почв изучаемого региона; п
приоритетности загрязнителей в соответствии со списком ПДК химических веществ в почве и их классом опасности) ("Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве", 1979, 1980, 1982, 1985, 1987 гг.);
- характером землепользования.
При отсутствии возможности учета всего комплекса химических веществ, загрязняющих почву, оценку осуществляют по наиболее токсичным веществам, т.е. относящимся к более высокому классу опасности (приложение 2).
В случае отсутствия в приведенных документах класса опасности химических веществ, приоритетных для почв обследуемого района, их класс опасности может быть определен по индексу опасности).
Отбор проб почвы, их хранение, транспортировка и подготовка к анализу осуществляется в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84 "Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб почвы для химического, бактериологического и гельминтологического анализа".
Определение химических веществ в почве проводится методами, разработанными при обосновании их ПДК в почве и утвержденными МЗ СССР, которые опубликованы в приложениях к "Предельно допустимым концентрациям химических веществ в почве (ПДК)" (1979, 1980, 1982, 1985 г.).
В общем плане при оценке опасности загрязнения почв химическими веществами следует учитывать:
а) опасность загрязнения тем больше, чем больше фактические уровни содержания контролируемых веществ в почве (С) превышают ПДК. То есть опасность загрязнения почвы тем выше, чем больше значение коэффициента опасности (Ко) превышает 1, т.е.:
Ko = C/ПДК;
б) опасность загрязнения тем выше, чем выше класс опасности контролируемых веществ;
в) оценка опасности загрязнения любым токсикантом должна проводиться с учетом буферности почвы*, влияющей на подвижность химических элементов, что определяет их воздействие на контактирующие среды и доступность растений. Чем меньшими буферными свойствами обладает почва, тем большую опасность представляет ее загрязнение химическими веществами. Следовательно, при одной и той же величине Ко опасность загрязнения будет больше для почв с кислым значением рН, меньшим содержанием гумуса и более легким механическим составом. Например, если Ко вещества оказались равными в дерново-подзолистой супесчаной почве, в дерново-подзолистой суглинистой почве и черноземе, то в порядке возрастания опасности загрязнения почвы могут быть расположены в следующий ряд: чернозем < суглинистая дерново-подзолистая почва < супесчаная дерново-подзолистая почва.
* Под "буферностью почвы" понимается совокупность свойств почвы, определяющих ее барьерную функцию, обуславливающую уровни вторичного загрязнения химическими веществами контактирующих с почвой сред: растительности, поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха. Основными компонентами почвы, создающими буферность, являются тонкодисперсные минеральные частицы, определяющие ее механический состав, органическое вещество (гумус), а также реакция среды - рН.
. Оценка опасности почв, загрязненных химическими веществами, проводится дифференцировано для разных почв (разного характера землепользования) и основывается на 2 основных положениях:
- . Хозяйственное использование территорий (почвы населенных пунктов, сельскохозяйственные угодья, рекреационные зоны и т.д.).
- Наиболее значимые для этих территорий пути воздействия загрязнения почвы на человека.
В связи с этим предлагаются различные схемы оценки опасности загрязнения почв населенных пунктов и почв, используемых для выращивания сельскохозяйственных растений.