Биоиндикатори за замърсяване на екосистемите

Слива, обикновен боб

Смърч, бор, люцерна

Водороден флуорид (HF)

Костилкови плодове, гладиоли

Слънчоглед, конски кестен

За да се определи замърсяването на почвата, някои видове червеи се използват като индикатор.

Биотестирането е експериментална оценка на ефекта на замърсителите върху организмите от фоново чисти зони. Обекти на проучвания за биоиндикация могат да бъдат определени видове флора и фауна, както и екосистеми. Например иглолистните дървета са чувствителни към радиоактивно замърсяване, лишеите са чувствителни към тежки метали, а много представители на почвената фауна са чувствителни към индустриалното замърсяване. Иглолистните гори се използват за наблюдение като критични екосистеми. Борът се използва за откриване на замърсяване със сярни оксиди - иглите пожълтяват.

Промените в морфологичните характеристики на растенията са показатели за липсата на определени хранителни вещества в почвата:

Липса на външни прояви на елементи

азот и сяра Листата стават бледозелени

фосфор Листата стават синкаво-зелени

и дори червеникаво оцветяване

калий Цветът на листата е тъмно зелен със синьо

калций Растежът на корените се възпрепятства; навийте се

листа, върху тях се появяват хлоротични петна

магнезий Петна хлороза по листата (като мозайка

заболяване); между вените се появяват жълтеникави или кафяви петна. Боровите иглички пожълтяват

желязо Листата и иглите пожълтяват и изравняват

бяло (плодове и млади дървета)

медно избелване и къдрене на върховете на листата;

повишено бразда (появата при зърнени култури

култури от допълнителни стъбла)

цинк Разпространение на розетна болест;

По едно време А.Н. Радищев: „... където расте дъб, клен, бряст, ябълково дърво, бук, ягода, има добра земя. Бреза показва бедна глина, а борова гора, хвойна, подмладена - суха пясъчна глинеста гъба, тръстика, мъх, хвощ, острица - мокра земя и блато ".

Принципът на нормиране на химикалите в почвата се различава значително от принципите, залегнали в тяхното нормиране във водни тела, въздух и храна. Химикалите, попаднали в почвата, постъпват в човешкото тяло главно през средата в контакт с почвата: вода, въздух и растения и по-нататък по протежение на почвата на хранителната верига - растение - човек (или почва - растение - животно - човек). Следователно, когато се стандартизират химикалите в почвата, се вземат предвид не само опасността, породена от почвата при директен контакт с нея, но и последиците от вторичното замърсяване на средата в контакт с почвата.

Установяването на ГДК за замърсители в почвата е все още в начален етап, поради което до момента са установени ГДК за около 30 вредни вещества, главно пестициди и тежки метали. Поради факта, че вредните вещества навлизат в човешкото тяло чрез хранителни вериги, са установени допустимите остатъчни количества (DRL) на пестицидите в почвата, храните и фуражните продукти (Таблица 3.14).

Таблица 3.14. MPC и DOC за някои вещества в почвата

Замърсяването на почвите в градовете е свързано с образуването на промишлени и битови отпадъци. В тази връзка санитарният контрол на замърсяването на почвата се извършва от Федералната служба за надзор на потреблението и хуманното отношение към хората. Тази услуга извършва следните дейности:

- превантивен надзор върху проектирането и изграждането на съоръжения за третиране и обезвреждане на промишлени и битови отпадъци;

- постоянен надзор на своевременното събиране и обезвреждане на промишлени и битови отпадъци, включително вторични суровини.

В допълнение към тези функции санитарната служба контролира транспортирането на опасни отпадъци, координирането на местата за тяхното погребение и преработка. Санитарното състояние на почвите от тази служба се оценява и изучава в четири посоки.

1. Санитарно-физикохимични изследвания (главно за филтрати на почвата), включително дефиницията: съотношението на общия азот към органичния, към киселинността, биохимичната консумация на кислород за окисляемост, сух остатък от сулфати и хлориди и др.

2. Санитарни и ентомологични изследвания, включително преброяване на броя на синатропните мухи във всички фази на тяхното развитие (възрастни, ларви, какавиди) в закрити помещения, на открито, в почвата и отпадъците.

3. Санитарни и хелминтологични изследвания с цел определяне на броя на хелминтните яйца, паразитиращи в човешките органи, както и на места, често посещавани от населението.

4. Санитарно-бактериологични изследвания - най-подробни и проведени по програмата на пълни, кратки и специални анализи. В тези проучвания се определя наличието на бактерии от чревната група (например с помощта на колитер). Провеждат се специални анализи, за да се открият представители на дизентерията и тифозните (паратифни) групи бактерии.

Резултатите от хигиенни изследвания на почви, замърсени с тежки метали, нефтопродукти и други вещества, дават възможност да се оцени опасността от замърсяване на почвата от тези токсиканти според нивото на тяхното възможно въздействие върху системите „почва - растение“, „почва - микроорганизми, биологична активност ",„ почва - подземни води "," Почва - атмосферен въздух "и косвено върху човешкото тяло.

От хигиенна гледна точка опасността от замърсяване на почвата с химикали се определя от нивото на нейното възможно отрицателно въздействие върху контактните среди (въздух, вода), хранителните продукти и върху самия човек, както и върху активността на почвата биота и процесите на нейното самопочистване. Основният критерий за хигиенна оценка на опасността от замърсяване на почвата с вредни вещества е максимално допустимата концентрация на химикали в почвата.

За да се оцени опасността от замърсяване на почвата, изборът на химикали и показатели за замърсяване се извършва, като се вземат предвид:

- спецификата на източниците на замърсяване, които определят комплекса от химични елементи, участващи в замърсяването на почвата на изследваната зона;

- приоритетът на замърсителите в съответствие със списъка на ГДК за химикали в почвата и техните класове на опасност;

- подходящият характер на земеползването.

При липса в документите на класа на опасност на химикалите, които са приоритетни за почвата на изследвания ландшафт, техният клас на опасност (K) може да се определи по формулата

Ko = lg

където A е атомното тегло на съответния елемент;

С - разтворимост във вода на химично съединение, mg/l;

М е молекулното тегло на химичното съединение, което съдържа дадения елемент;

и - средната аритметична стойност на шест ГДК за химикали в различни хранителни продукти (месо, риба, мляко, хляб, зеленчуци, плодове);

Ko - клас на опасност.

Микробиологичното окисление като метод за унищожаване на суров нефт и петролни продукти придоби голямо значение при решаването на проблемите с почистването на замърсени почви. Замърсяването с нефт причинява намаляване на подвижните форми на азот, намаляване на ролята на нитрифициращите бактерии, увеличаване на денитрификацията (поради излишък на органични вещества, слабо алкална реакция и нисък редокс процес), което само по себе си е нежелателно, тъй като почвата е изчерпана в азот и води до намаляване на самопречистването. Въвеждането на този замърсител в дерново-подзолистата почва дори 0,1% от почвената маса намалява наполовина индексите за самопочистване. Известно е, че най-обещаващият метод за отстраняване на петролните продукти е биообработката, която се основава на въвеждането на микроорганизми-деструктори на въглеводороди в почвата.

Да се увеличи активността на почвените микроорганизми и да се увеличи броят им и да се активира окисляването на петролните продукти в големи дози (80-100 t/ha), полузрелия сламен тор от говеда или 50 m3/ha активна утайка от съоръжения за биологично пречистване с се прилага съдържание на влага 97-98% за подобряване на влажността на почвата. Впоследствие, с интервал от 2 седмици, почвата се разхлабва, за да осигури почвената биота с кислород. След 4 месеца остатъчното количество петролни продукти ще намалее до такова ниво, че повторното активиране на микрофлората не води до по-нататъшно намаляване на концентрацията на въглеводороди.

За да се определи благосъстоянието на почвата, има интегрален показател

Където н - количеството субстрати, консумирано за почистване на почвата (мярка за разнообразие);

нmax е броят на изпитванията в основата (47);

д - коефициент на разпределение на ранга, отразяващ стабилността на основите. Според ГОСТ 17.4.3.06-86 ST SEV 5301-851 относно замърсяването на почвата с масло: слабо замърсено - по-малко от 1%, умерено замърсено - 1-5% и силно замърсено повече от 5% от почвената маса.

За да се оцени степента на потребление на елементи от почвата от растенията, т.е. тяхната действителна наличност, се използва коефициентът на биогеохимична подвижност

където CP е концентрацията на елемента в растенията;

SP е концентрацията на даден елемент в почвата.

Способността за натрупване на химичен елемент се определя с помощта на коефициента на биологична абсорбция (BCF), който характеризира химичните характеристики на отделните растения:

Като цяло при оценката на опасността от замърсяване на почвата с химикали трябва да се има предвид следното:

колкото по-високи са действителните нива на съдържание на контролирани вещества в почвата, толкова по-голяма е опасността от замърсяване в сравнение с ГДК;

колкото по-висок е класът на опасност на контролираните вещества, толкова по-висок е;

когато се оценява рискът от замърсяване с какъвто и да е токсикан, трябва да се вземе предвид буферната способност на почвата, която влияе върху подвижността на химичните елементи, което определя техния ефект върху контактните среди.

Оценката на опасността от замърсяване на почвите, използвани в селското стопанство, се основава на индикатор за транслокация, който е най-важен при оправдаването на ГДК на химикалите в почвата.

Това е така, защото:

с храна от растителен произход средно 70% от вредните вещества влизат в човешкото тяло;

нивото на транслокация определя нивото на натрупване на токсични вещества в храната и влияе върху техния качествен състав.

Съществуващата разлика в допустимите нива на съдържание на химикали за различни показатели за опасност и основните разпоредби на диференциалната оценка на степента на опасност от замърсени почви ни позволяват да дадем препоръки за практическото използване на замърсени почви (Таблица 3.15).

Таблица 3.15. Схематична диаграма на оценката на земеделските почви, замърсени с химикали