Список рекомендованої літератури

1. Водний кодекс України від 06.06.1995.

2. ГОСТ 17.1.02-77 Охрана природы. Гидросфера. Классификации водных объектов.

3. КНД 2-11.1.2.008-94. Гідросфера. Правила контролю складу і властивостей стічних та технологічних вод.

4. Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища: Навч.посіб. – К.: Т-во “Знання”, КОО, 2002. – 203 с.

5. Білявський Г.О. та ін. Основи екології: Підручник – К.: Либідь, 2004. – 408 с.

6. Троянський О.І. Моніторинг якості води. Житомир: Видавництво “Волинь”, 2004. – 192 с.

7. Запольський А.К., Мішкова-Клименко Н.А., Астралін І.М. та ін. Фізико-хімічні основи технології очищення стічних вод: Підручник. – К.: Лібра, 2000. – 552 с.

ЛЕКЦІЯ № 4. Нормування якості грунту

План лекції

1. . Грунти. Роль грунтів у біосфері

4.2. Забруднення грунтів. Джерела забруднення

4.3. Оцінка рівня хімічного забруднення грунтів

4.3.1.Класи небезпечності хімічних сполук

4.4. Санітарна оцінка стану грунтів

4.5. Нормативи пестицидного забруднення грунтів

4.1. Грунти. Роль грунтів у біосфері

Літосфера у системі біосфери (поряд з атмосферою та гідросферою) є третьою сферою, її твердю, “домівкою” живих організмів, з якої вони беруть “елементи життя”, народжуючись, і на яку перетворюються, умираючи і повертаючи все, що було взято.

Верхня тонка оболонка літосфери на материках – це ґрунти, що забезпечують умови життя для рослин і є основним джерелом отримання продуктів харчування для людей і тварин.

Ґрунти становлять величезну цінність не лише тому, що це основне джерело отримання продуктів харчування, вони крім того:

• беруть активну участь в очищенні природних і стічних вод, які фільтруються крізь них;

• є регулятором водного балансу суходолу, оскільки він поглинає, утримує та перерозподіляє велику кількість атмосферної вологи;

• є універсальним біологічним фактором і нейтралізатором багатьох видів антропогенних забруднень.

За словами академіка В. І. Вернадського, грунт є основою організації біосфери. Географи називають грунт дзеркалом, фокусом ландшафту. У грунті взаємодіють всі компоненти біосфери, поєднуючись, формують там складну полігенетичну біокосну систему.

Найбільшим багатством грунту є його гумус (перегній) – органічна речовина, що утворилася з решток відмерлих рослин під впливом діяльності мікроорганізмів, які перероблюють їх, розкладають, збагачують вуглекислим газом, водою, сполуками азоту та іншими речовинами.

Найродючіші та найпотужніші грунти – чорноземи – формувалися протягом багатьох тисячоліть у зонах лучних степів, де був сприятливий клімат. Серед усіх типів грунтів в Україні (650 різновидів грунтів) найбільш поширеними є чорноземи. Найкращі чорноземи містять до 9 % гумусу. Найбільші у світі запаси чорноземів зосереджені на території України. Вони складають 50 % світового банку чорноземів.

Сьогодні, на жаль, запаси та якість цього неоціненного природного ресурсу в нашій державі істотно знизилися, що пояснюється варварською, непродуманою їх експлуатацією, ерозією, засоленням, відчуженням земель під кар’єри та промислові споруди тощо.

4.2. Забруднення грунтів. Джерела забруднення

За величиною зон та рівнем забруднення грунтів забруднення поділяються на фонове, локальне, регіональне, глобальне.

Фоновим вважається такий вміст забруднюючих речовин у грунті, котрий відповідає або близький до його природного складу.

Локальним вважається забруднення грунту одним або декількома джерелами забруднення.

Регіональне – забруднення грунту, котре виникає внаслідок переносу забруднюючих речовин на відстань не більше 40 км від техногенних та більше 10 км від сільськогосподарських джерел забруднення.

Глобальним називають забруднення грунту, яке виникає внаслідок переносу забруднюючої речовини на відстань 1000 км від будь-якого джерела забруднення.

Найбільш небезпечними для грунтів є хімічне забруднення, ерозія, засолення.

Внаслідок внесення високих доз мінеральних добрив грунт забруднюється баластними речовинами – хлоридами, сульфатами.

Пестициди пригнічують біологічну активність грунтів, знищують потрібні мікроорганізми, черв’яків, зменшують природну родючість. Крім того, гинуть комахи-запилювачі. Вже сьогодні в результаті спровокованої людиною пестицидної еволюції близько 500 видів комах є стійкими проти застосування інсектицидів. Така стійкість виникає і в рослин.

Дослідження в нашій країні засвідчили: там, де інтенсивно застосовуються сільськогосподарські отрутохімікати, у місцевого населення ушкоджуються структури спадковості, розладнюється діяльність центральної нервової системи, у жінок частішають ускладнення вагітності, випадки народження неповноцінних або мертвих дітей, виникає така хвороба, як рак. Площа земель, забруднена залишками отрутохімікатів, сягає 13 млн. га.

Грунти також забруднюються відпрацьованими газами тракторів, комбайнів, автомобілів, мастилами та паливом, які з них виливаються під час роботи на полях. У грунт потрапляють і техногенні забруднювачі від промислових підприємств – сульфати, окиси азоту, важкі метали (нікель, свинець, хром, кобальт, ванадій та ін.) та інші сполуки.

Негативний бік мають і такі важливі для сільського господарства роботи, як зрошення та осушення земель. Зрошувані землі дають близько 30 % продукції рослинництва, але створення водойм і зрошення великої території призводять до підняття ґрунтових вод і зміни їхнього хімічного складу. Виникає засолення грунтів, заболочування, підвищується сейсмічність території.

4.3. Оцінка рівня хімічного забруднення грунтів

Нормування забруднюючих речовин в грунті здійснюється за трьома напрямками:

• нормування вмісту отрутохімікатів в орному шарі грунту;

• нормування накопичення токсичних речовин на території підприємства;

• нормування забруднення грунту в житлових районах, переважно в місцях збереження побутових відходів.

В СРСР був встановлений лише один норматив, який визначав допустимий рівень забруднення грунту шкідливими хімічними речовинами – ГДК для орного шару грунту. Принцип нормування вмісту хімічних сполук в грунті заснований на припущенні, що надходження цих сполук в організм біологічних істот, а переважно в організм людини і тварин, відбувається через контактуючі з грунтом середовища.

Основні поняття та означення стосовно хімічного забруднення грунтів визначені в ГОСТ 17.4.1.03–84 “Охорона природи. Грунти. Терміни та означення хімічного забруднення”.

За ступенем забруднення грунти поділяються на сильнозабруднені, середньозабруднені і слабозабруднені. У сильнозабруднених грунтах кількість забруднюючих речовин у декілька разів перевищує ГДК. Вони мають низьку біологічну продуктивність та істотні зміни фізико-хімічних, хімічних та біологічних властивостей, внаслідок чого вміст хімічних речовин у вирощуваних культурах перевищує встановлені норми.

У середньозабруднених грунтах перевищення ГДК незначне, що не призводить до помітних змін його властивостей.

У слабозабруднених грунтах вміст хімічних речовин не перевищує ГДК, але перевищує фонову концентрацію.

Гранично допустима концентрація в орному шарі грунту (ГДК_гр.) – це концентрація шкідливої речовини у верхньому орному шарі грунту, яка не повинна чинити прямого або опосередкованого негативного впливу на контактуючі з грунтом середовища (атмосфера та гідросфера) і на здоров’я людини, а також на самовідновлювану властивість грунту.

Нормативи ГДК_гр розроблені для речовин, які можуть мігрувати в атмосферне повітря або грунтові води, знижувати врожайність або погіршувати якість сільськогосподарської продукції, а також продуктів харчування рослинного походження.

Оцінка рівня хімічного забруднення грунтів населених пунктів виконується за показниками, розробленими завдяки суміщенню геохімічних та гігієнічних досліджень міських середовищ. Такими показниками є коефіцієнт концентрації хімічного елементу і сумарний показник забрудненості .

Коефіцієнт концентрації визначається як відношення реального вмісту хімічного елементу в грунті до фонового вмісту цього ж елементу:

або (4.1)

де: – реальний вміст визначеного хімічного елементу в грунті, мг·кг^-1;

– фоновий вміст визначеного хімічного елементу в грунті, мг·кг^-1;

гранично допустима концентрація забрудненої речовини, мг·кг^-1.

Оскільки грунти досить часто є забрудненими одночасно декількома елементами, то для них розраховують сумарний показник забрудненості, який відображає комплексний ефект впливу всієї групи елементів:

(4.2)

де: – сумарний показник забрудненості грунтів;

– коефіцієнт концентрації і-того хімічного елементу в пробі грунту;

– кількість враховуваних хімічних елементів.

Сумарний показник забрудненості може бути визначений як для всіх елементів однієї проби, так і для ділянки території за геохімічною вибіркою.

Оцінка небезпечності забруднення грунтів комплексом хімічних елементів за показником виконується за оціночною шкалою, градація якої розроблена на підставі вивчення стану здоров’я населення, яке мешкає на територіях з різними рівнями забрудненості грунтів (див. табл. 4.1).

Таблиця 4.1

Орієнтовна оціночна шкала небезпечності забруднення грунтів за сумарним показником

Категорія забруднення грунту		Зміна показників якості здоров’я мешканців у зонах забруднення грунтів
Допустима	16	Найнижчий рівень захворюваності дітей та мінімум функціональних відхилень у дорослого населення
Помірно небезпечна	16…32	Підвищення загального рівня захворюваності
Небезпечна	32…128	Підвищення загального рівня захворюваності, кількості часто хворіючих дітей, дітей з хронічними захворюваннями, порушення функціонування серцево-судинної системи.
Дуже небезпечна	>128	Підвищення захворюваності дітей, порушення репродуктивної функції у жінок (збільшення випадків токсикозу при вагітності, передчасних пологів, мертвонароджених, гіпотрофій немовлят).

Важливим елементом комплексу заходів щодо збереження грунтів є гігієнічне регламентування їх забруднення. Нормування хімічних речовин в грунтах почалося лише у 1976 році. Розроблено методичні рекомендації щодо встановлення ГДК хімічних речовин в грунтах. При цьому термін “гранично допустима кількість речовини, що забруднює грунти” (ГДК) означає частку хімічної речовини, яка забруднює грунт, мг·кг^-1, і не чинить прямої або опосередкованої дії, виключаючи віддалені наслідки для навколишнього середовища та здоров’я людини. Значення ГДК деяких хімічних речовин в грунтах наведено у таблиці 4.2.

Таблиця 4.2.