Санитарно-гигиеническое состояние городских почв и грунтов

Почва – это уникальный элемент литосферы, имеющий природное происхождение, сформировавшийся в поверхностном слое земной коры в результате длительного воздействия биотических и абиотических факторов. Почва состоит из твердой, жидкой, газообразной и живой фаз, имеет специфические генетико-морфологические признаки и свойства, создающие благоприятные условия для роста и развития растений.

Наиболее интенсивное техногенное воздействие на литосферу оказывает градостроительная деятельность, горнодобывающая, перерабатывающая, транспортная, энергетическая промышленность и сельское хозяйство. В результате происходит изменение и гибель ландшафтов, а также загрязнение и деградация почв.

Ландшафт – природный географический комплекс, в котором все основные компоненты (рельеф, климат, вода, растительность, животные) взаимосвязаны. Ландшафты непрерывно развиваются под действием природных и антропогенных факторов. Ландшафты по существу представляют аналоги экосистем, наблюдая и фиксируя изменения, происходящие при антропогенных воздействиях можно оценить степень техногенных влияний на литосферу.

Совокупность почв, покрывающих земную поверхность, образует почвенный покров, толщина которого составляет 150-300 мм. Воздействие природных и техногенных факторов может привести к деградации почвенного покрова – ухудшение свойств почвы, которое выражается уменьшением содержания гумуса, разрушением структуры и снижением плодородия. Гумус – органическое вещество почвы, которое образуется в результате разложения растительных и животных остатков и продуктов жизнедеятельности организмов. Гумус содержит основные элементы, необходимые для развития растений.

Основными и наиболее опасными загрязнителями почв являются пестициды, нитраты, тяжелые металлы, фтор, радионуклиды. В некоторых случаях происходит биологическое загрязнение почв патогенными микроорганизмами, бактериями и другими возбудителями инфекционных заболеваний.

Санитарное состояние почвы - это совокупность санитарно-химических и биологических свойств почвы, определяющих качество и степень ее безопасности в санитарно-эпидемиологическом отношении. Санитарное состояние оценивается по данным экспериментальных исследований проб почвы и сопоставления полученных значений с таблицей 9.

Таблица 9

Оценка санитарного состояния почвы

Санитарное состояние почв Бактерии группы кишечной палочки Яйца гильментов, экз./кг почвы Патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы
Титр Индекс
Чистая 1.0 и выше 1-10 отсутствуют
Слабо загрязненная 0.1-0.01 10-100 1-10 отсутствуют
Умеренно загрязненная 0.01-0.001 100-1000 10-100 отсутствуют
Сильно загрязненная 0.001 и ниже 1000 и выше 100 и выше отсутствуют

Принцип нормирования химических веществ в почве значительно отличается от принципов, положенных в основу нормирования их в водоемах и атмосферном воздухе. Попавшие в почву химические вещества поступают в организм человека главным образом опосредованно через контактирующие с ней среды: воздух, воду, растения. В последнем случае по биологической цепочке почва-растение-человек. Поэтому при нормировании содержания химических веществ в почве учитываются не опасность, которая возникает при непосредственном контакте, но и последствия вторичного загрязнения контактирующих с почвой сред. Опробование почв и грунтов при инженерно-экологических изысканиях для строительства следует выполнять для их экотоксикологической оценки как компонента окружающей среды, способного накапливать значительные количества загрязняющих веществ и оказывать как непосредственное влияние на состояние здоровья населения, так и опосредованное – через потребляемую сельскохозяйственную продукцию.

Химическое загрязнение почв и грунтов оценивается по суммарному показателю химического загрязнения Zc, являющемуся индикатором неблагоприятного воздействия почв приведена в таблице 10.

Таблица 10

Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв

по суммарному показателю загрязнения

Категория загрязнения почв Значение Zc Изменения показания здоровья населения в очагах загрязнения
Допустимая Менее 16 Наиболее низкий уровень заболеваемости детей и минимальная частота встречаемости функциональных отклонений
Умеренно опасная 16-32 Увеличение уровня общей заболеваемости
Опасная 32-128 Увеличение уровня общей заболеваемости, числа часто болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушением функционального состояния сердечно-сосудистой системы
Чрезвычайно опасная Более 128 Увеличение уровня общей заболеваемости детского населения, женщин с нарушением репродуктивной функции

Суммарный показатель химического загрязнения (Zc) характеризует степень химического загрязнения почв и грунтов обследуемых территорий вредными веществами различных классов опасности и определяется как сумма коэффициентов концентрации отдельных компонентов загрязнения по формуле:

Zc=Kci+…+ Kc1+…+Kcn-(n-1), (11)

где: n – число определяемых компонентов;

Kci – коэффициент концентрации i-го загрязняющего компонента.

Фоновое содержание в почвах химического вещества – это уровень содержания вещества, установленный по данным многолетних наблюдений и исследований. Предельно допустимые концентрации и фоновые концентрации веществ, установленные по данным многолетних исследований НИиПИ ЭГ и ИМГРЭ для территорий Москвы и Московской области приведены в таблице 11.

Таблица 11

ПДК и Фоновые содержания валовых форм тяжелых металлов и мышьяка в почвах (грунтах) Москвы и Московской области , мг/кг

Химический элемент ПДК Почвы, грунты
Песчаные и супесчаные Суглинистые и глинистые
Zn 220.0 28,0 45,00
Cd 2.0 0,05 0,12
Pb 32.0 6,00 15,00
Cu 132.0 8,00 15,00
Co 5.0 3,00 7,20
Ni 80.0 6,00 20,00
As 2.0 1,50 2,20
Hg 2.1 0,05 0,10

Для загрязняющих веществ неприродного происхождения коэффициенты концентрации определяются отношением его реального содержания в почве (Сi) к фоновому значению (Сi,f):

Кci=Cii,f (12)

Необходимо иметь в виду, что при строительстве жилого объекта почва (и грунт) должны быть обследованы по различным параметрам: механический состав, водоемкость, воздухопроницаемость, наличие гумуса; определена возможность самоочищения почв (скорость разложения органических компонентов и выноса водорастворимых соединений); устойчивость к рекреационным нагрузкам; определена биологическая активность по критериям устойчивости к эрозии и плодородия. Далее должен быть определен уровень загрязнения почвы, т.е. содержание тяжелых металлов (Pb, Cu, Cr, Co), пестицидов и др., а в соответствии с ПДК загрязняющих веществ в почве должна быть определена доля подвижных форм химических веществ.

В том случае, если почвенный слой является качественным, он может быть использован для дворового пространства, а если качество почвы низкое, то почвенный слой должен быть удален и рекультивирован. В обязательном порядке должна производиться оценка почвенного слоя на присутствие радионуклидов.

Поверхностный слой урбанизированных почв сильно загрязнен. Часть поверхностных загрязнений образуется от различных нефтепродуктов и рассыпанных химических веществ при эксплуатации транспорта и перемещении грузов. Значительный объем поверхностных загрязнений образуется при ветропереносе и осаждении инградиентов атмосферных выбросов автотранспорта, энергетических и производственных объектов. В сухую погоду поверхностные загрязнения аккумулируются и частично перемещаются при ветропереносе и других воздействиях. Значительная часть поверхностных загрязнений выносится и перераспределяется поверхностными стоками дождевых, талых, поливочных и других вод.

В ходе поверхностного стока ряд инградиентов загрязнений переходит в растворимое состояние и выносится в водные объекты сточными водами. Нерастворенные инградиенты частично выносятся сточными водами, частично повторно аккумулируются в рельефе подстилающих поверхностей, составляя потенциальный источник вторичного загрязнения как поверхностных сточных вод, так и воздушного бассейна города.

В сухую погоду при ветропереносе и механических воздействиях в атмосферу выбрасываются в виде пыли наиболее легкие тонкодисперсные фракции поверхностных загрязнений достаточно сложного состава. О характере этих загрязнений, поступающих в атмосферу с поверхностей городских территорий, достаточно достоверно можно судить по качественным характеристикам поверхностных сточных вод, продуцирующих, транспортирующих и аккумулирующих поверхностные загрязнения различного состав и происхождения. К основным показателям поверхностных сточных вод относятся:

- взвешенные вещества;

- органические окисляемые соединения;

- растворимые примеси;

- нефть и нефтепродукты;

- соли тяжелых металлов;

- патогенные микроорганизмы.

Значительная часть бактерий содержится в твердой фазе стока, поэтому поверхностный сток и его осадок опасны в санитарно-эпидемиологическом отношении.

Многие загрязнители, поступая в окружающую городскую среду, накапливаются в почве, что приводит к серьезным негативным социально-экологическим последствиям. Например, загрязненная почва в аридных природно-климатических условиях представляет не меньшую опасность загрязнения атмосферного воздуха, чем выбросы автотранспорта, промышленности и теплоэнергетики.

Сельскохозяйственные земли пригородных территорий имеют более 30% черных паров, которые в течение 2-3 лет не обрабатываются и часто покрываются сорняками. Ветер с полей приносит в город воздух пониженного качества, содержащий почвенную пыль и пыльцу сорных растений, вызывающую аллергические заболевания населения.

В городах особую опасность представляют биологические загрязнения, наиболее опасные в селитебной застройке, в местах отдыха и перемещения населения, особенно детей. Основной причиной биологического загрязнения в селитебной зоне (помимо биологических процессов) часто становятся места захоронения твердых бытовых отходов (ТБО) на полигонах ТБО, несанкционированные свалки, распространение сорной растительности, отсутствие специальных площадок для выгула животных и др. При этом, несмотря на отсутствие в составе почвенной пыли вредных газов, загрязнение почвы существенно ухудшает состав воздуха.

Поэтому почва в пределах крупного города является значительным источником опасного загрязнения атмосферы.

Особенно актуально влияние почвы при низком благоустройстве городской территории. В некоторых городах в жилых группах, не имеющих достаточного озеленения, дорожек с твердым покрытием, с необорудованными хозяйственно-бытовыми площадками, заболеваемость детского населения выше в 1,5 раза по сравнению с более благополучными в плане благоустройства дворовых территорий. Низкий уровень благоустройства: отсутствие газонов, цветников, красивых пород деревьев – вызывает негативную психологическую реакцию жителей города.

В градостроительстве и городском коммунальном хозяйстве России предусмотренные нормы озеленения городов не направлены на сокращение площадных источников загрязнения и представляют возможности контроля за многообразием приемов благоустройства территории.

В целом при оценке воздействия городских почв и грунтов на организм человека как фактора окружающей среды надо учитывать, что при концентрации загрязнений почв до 1,2 ПДК принимается 1 балл, до 2 ПДК – 2 балла, а более 2 ПДК– 3 балла (табл. 2), а коэффициент значимости при окончательном расчете имеет значение КЗН = 1.

Наши рекомендации