Фоновые содержания валовых форм тяжелых металлов и мышьяка в почвах (мг/кг) (ориентировочные значения для средней полосы России)

Практическая работа №3.

Комплексная оценка экологического качества почв и почвогрунтов в пределах Садового кольца г. Москва

Условие: В пределах садового кольца обследованы три участка, расположенные в различных функциональных зонах. На каждом участке изучено от 5 до 15 точек территориях с разным покрытием и использованием (газоны, посадки деревьев, клумбы). В каждой точке бурением отбирались образцы по слоям 0-10, 10-20, 20-50 и 50-100 см. В образцах определялся гранулометрический состав, агрохимические параметры, концентрации тяжелых металлов и нефтепродуктов.

Задача: провести комплексный анализ экологического состояния участков, сопоставить качество почв и почвогрунтов на участках различных функциональных зон, проверить соответствие нормативам, определить наличие и опасность загрязнения.

Химико-аналитические результаты по участкам:

Участок 1. Придомовая территория, расположенная по адресу пересечение ул. Земляной вал и Сивякова переулок. Точки 1,2,5 и 7 – газон, точка 6 – клумбы, остальные – посадк деревьев и кустарников.

№	Слой	НП (мг/кг)	Свинец (мг/кг)	Медь (мг/кг)	Цинк (мг/кг)	Кадмий (мг/кг)	ГС*	pH KCl	Орг. в-во (%)	K₂O (мг/кг)	P₂O₅ (мг/кг)
	0-10	180,6	142,9	81,3	152,3	0,16	СС	7,91	3,29	84,61	34,98
10-20	115,5	128,8	75,4	201,1	0,77	СС	6,48	2,51	111,54	71,4
20-50	150,1	110,3	54,3	165,2	0,7	СС	7,3	2,46	25,1	0,7
50-100	350,8	50,9	39,9	36,7	0,45	ЛС	7,27	1,49	103,85	65,1
	0-10	120,5	115,3	65,3	170,1	0,8	СС	7,46	1,75	52,1	27,6
10-20	127,2	117,9	69,3	123,7	0,14	СС	7,54	2,06	67,82	45,72
20-50	76,34	94,35	35,7	56,8	0,67	ЛС	7,46	2,13	100,11	56,23
50-100	37,9	42,7	33,2	37,8	0,06	СП	7,05	0,36	13,7	5,58
	0-10	137,1	110,2	65,6	114,9	0,13	СС	7,11	2,61	74,21	57,81
10-20	137,1	120,7	70,6	126,9	0,14	СС	6,93	2,2	76,31	48,17
20-50	109,1	107,3	66,8	105,8	0,59	СС	7,1	1,45	62,7	41,25
50-100	12,6	107,9	79,8	185,8	0,39	ЛС	7,68	0,42	41,08	28,25
	0-10		80,2	55,7	98,4	0,63	СС	7,13	2,75	69,16	0,22
10-20	87,4	129,6	74,9	137,1	0,15	СС	7,19	2,18	57,26	39,41
20-50	186,4	40,6	31,1	70,4	0,35	ЛС	7,48	2,35	39,8	20,3
50-100	87,4	89,14	28,3	32,3	0,88	СП	7,32	0,4	95,32	6,26
	0-10	123,32	92,5	36,4	56,8	0,45	СС	7,34	2,7	55,78	35,32
10-20	80,6	100,6	60,3	73,8	0,65	СС	7,25	1,82	68,75	68,46
20-50	126,3	60,2	47,8	78,4	0,65	СС	7,37	2,06	83,09	39,63
50-100	96,3	123,6	67,3	35,7	0,75	ЛС	7,46	0,97	55,85	47,77
	0-10	174,7	121,7	71,1	128,1	0,14	СС	7,62	2,92	76,94	41,72
10-20	156,4	90,4	54,4	135,2	0,61	СС	7,21	2,2	69,35	28,3
20-50	75,3	85,6	48,6	68,5	0,56	ЛС	7,8	1,94	60,2	45,6
50-100	349,6	59,7	36,3	30,5	0,43	СП	7,18	1,14	100,55	64,1
	0-10	174,1	129,3	48,6	159,3	0,56	СС	7,38	2,91	164,9	18,75
10-20	138,6	94,2	57,9	96,6	0,11	СС	7,01	2,51	60,3	46,71
20-50	85,3	94,5	57,6	148,6	0,65	СС	8,22	1,89	80,18	0,22
50-100	180,6	142,9	81,3	152,3	0,16	ЛС	7,36	2,13	122,34	7,34
	10-20	45,3	84,34	32,4		0,32	ЛС	6,21	2,11	50,77	25,92
20-50	108,3	175,1	96,7	189,1	0,2	ЛС	7,75	0,67	55,35	26,5
50-100	63,5	45,6	35,8	73,8	0,35	П	7,32	3,11	56,3	21,8
	0-10	110,3	110,2	59,4	65,9	1,56	СС	7,32	2,28	87,03	56,6
10-20	54,6	14,78	78,4		0,51	СС	7,32	1,8	80,56	87,34
20-50	94,23	35,62		115,7	0,74	ТС	6,14	0,92	28,5	2,37
50-100	54,2	114,5	68,1	112,6	0,49	Г	7,96	2,54	104,8	27,48
	0-10	112,5	140,9	80,3		0,16	СС	7,61	1,57	82,22	4,27
20-50	97,3	103,9	90,5	75,8	0,55	СС	7,23	0,78	56,34	63,6
50-100	23,7	76,4	83,76	84,6	0,34	СС	7,91	3,29	84,61	34,98

* ГС- гранулометрический состав, П- песок, СП-супесь, ЛС – легкий суглинок, СС – средний суглинок, ТС – тяжелый суглинок, Г – глина

Участок 2. Автозаправочная станция по адресу пересечение ул. Земляной вал и Николоямской набережной. Точки 1-9 – рулонный газон. Точка 10 – посадки деревьев и кустарников.

№	Слой	НП (мг/кг)	Свинец (мг/кг)	Медь (мг/кг)	Цинк (мг/кг)	Кадмий (мг/кг)	ГС*	pH KCl	Орг. в-во (%)	K₂O (мг/кг)	P₂O₅ (мг/кг)
	0-10	402,9	164,9	90,1	247,1	1,05	СС	7,6	2,72	80,18	20,25
20-50	160,6	69,5	51,8	142,5	0,43	СС	7,71	2,23	25,15	<0,18
	50-100	29,5	110,5	45,8	100,8	0,59	СС	7,68	0,28	57,76	14,5
	0-10	184,3	137,4	77,4	208,6	0,89	ЛС	7,45	2,73	66,12	18,25
10-20	126,9	115,7	68,2	121,2	0,14	СС	6,84	2,63	64,97	59,19
20-30	120,1	92,7	54,1	138,6	0,63	СС	7,35	2,7	63,6	28,9
30-50		73,7	45,3	114,9	0,56	ЛС	8,09	2,51	65,76	4,65
50-78		124,6	46,2		0,6	СП	7,35	2,13	80,34	76,23
	0-10	109,7	129,6	69,4	119,5	0,58	СС	7,69	2,72	51,3	3,2
10-20	350,6	115,1	70,6	186,1	0,74	СС	7,31	2,16	107,72	22,3
20-50	59,3	97,4	58,9	152,6	0,66	СС	6,97	1,59	70,68
50-80	74,1	36,8	30,9	67,9	0,32	ЛС	6,87	0,54	66,88	28,5
80-100	34,2	36,9	30,9	45,9	0,32	СС	7,56	0,35	55,1	<0,18
	0-10	495,3	137,7	77,5	229,6	0,89	СС	7,3	2,91	111,72	23,75
10-20	117,4	117,2		122,9	0,14	ЛС	7,24	2,37	53,79	47,26
20-50	74,2	54,2	38,7	50,9	0,07	СП	6,05	0,95	51,8	9,1
	0-10	210,4	136,1		144,5	0,16	СС	7,24	2,98	74,39	67,18
10-20	150,7	118,4	68,6	122,6	0,78	СС	7,3	2,56	64,22
20-50	174,1	64,8	43,8	137,5	0,48	СС	7,77	2,4	26,22	<0,18
50-100	79,5	21,4	23,8	46,3	0,23	ЛС	7,86	0,33	23,18	<0,18
	0-10	260,4	134,7	76,1	204,8	0,88	СС	8,06	3,11	48,26
10-20	173,4	115,3	67,2	177,7	0,77	СС	7,34	2,73	109,06	19,25
20-50	90,3	46,2	34,9	41,8	0,07	ЛС	7,68	1,7	41,87	14,28
	10-20	55,8	114,8	66,9	114,9	0,76	СП	6,13	2,58	69,54	10,5
20-50	147,5	74,1	48,3	73,7	0,09	СС	7,34	1,23	42,38	19,14
	0-10	238,2	137,4	77,4	208,6	0,89	СС	7,13	3,36	25,46
10-20	70,3	61,8	59,5	71,1	0,58	СС	7,35	2,04	53,6	31,5
20-50	110,6	98,7	60,2		0,69	ЛС	7,52	3,01	35,19	38,4
50-100	42,3	19,8	23,2	44,1	0,22	ЛС	8,03	0,48	32,3
	0-10	179,3	104,6	62,9	108,5	0,12	ЛС	7,85	2,37	84,49	49,26
10-20	153,7	127,1	73,7	134,2	0,15	П	7,46	2,46	57,16	32,17
20-50	116,8	84,1	53,1	85,1	0,1	СС	7,28	1,49	37,21	12,17
50-100	24,2		63,3	120,1	0,38	СС	7,42	0,29	55,1	2,8

Участок 3. Сквер по адресу Сад Аквариум (ул. Большая Садовая, д.16). Точки 1-3 и 9-12 – газон, точки 4,5,7 и 8- деревья и кустарники, точки 13 и 14- цветники и клумбы

№	Слой	НП (мг/кг)	Свинец (мг/кг)	Медь (мг/кг)	Цинк (мг/кг)	Кадмий (мг/кг)	ГС*	pH KCl	Орг. в-во (%)	K₂O (мг/кг)	P₂O₅ (мг/кг)
	0-10	174,7	78,9	49,6	126,5	0,69	СС	6,21	2,94	78,66	45,25
10-20	139,8			195,4	0,84	ЛС	7,55	2,37	134,52	45,25
20-50	97,6	71,9	47,1	117,5	0,52	СП	7,67	2,72	84,74	32,25
50-100	74,1	42,5	33,5	75,8	0,35	СС	7,89	0,29	59,66
	0-10	203,4	140,2	78,7	212,5	0,91	СС	7,28	3,04	91,2	34,3
10-20	128,3	84,1	52,8	134,2	0,59	СС	7,21	2,77		24,5
20-50	257,4	109,5	64,5	169,5	0,73	ЛС	7,62	2,99	75,24	34,3
50-100	31,3	138,5	68,3	137,7	0,68	СС	6,54	0,38	74,48
	0-10	70,2	121,4	71,4	59,6	0,83	СС	7,35	2,54	72,58
10-20	99,6	94,6	57,6	148,7	0,65	ЛС	6,72	2,18	82,08
20-50	159,7	109,7	64,6	169,8	0,73	СП	7,14	2,40	60,04	30,25
50-100	74,2	36,5	30,8	67,4	0,32	СС	7,1	0,38	54,72
	0-10	248,6	72,5	58,1	110,1	0,48	СС	7,2	2,46	45,6	2,35
10-20	240,19	113,7	66,4	175,4	0,76	СС	7,16	1,90	88,16	25,5
20-50	112,8	104,8	62,3	163,1	0,71	ЛС	7,49	3,86	73,72	23,5
50-100		32,1	28,7	61,3	0,29	ЛС	7,43	0,59	72,58
	0-10	198,3	112,8	66,1	174,2	0,75	ЛС	6,83	2,18	79,04
10-20	173,4	96,4	58,4	151,2	0,66	П	7,15	2,21	74,48	24,8
20-50	203,4	41,5	33,1	74,4	0,35	СС	7,52	2,30	47,88	24,3
50-77	67,9	42,8	33,7	76,3	0,35	СС	7,75	0,83	60,42
	0-10	139,8	119,3		183,3	0,79	СС	7,13	2,92	109,44	34,5
10-20	283,1	69,7	46,1	113,9	0,51	ЛС	7,72	1,89	57,38	27,5
20-50	110,6	49,6	36,8	85,8	0,39	СП	7,96	1,80	37,62	8,25
50-57	73,4	63,4	43,2	105,1	0,47	СС	7,62	0,38	46,74
	0-10	336,8	116,3	67,6	179,1	0,77	СС	7,33	2,58	58,14	29,25
	0-10		127,4	72,8	194,6	0,83	СС	7,01	2,73	58,4
10-20	135,9	98,6		101,7	0,12	ЛС	7,16	2,04	63,1	37,42
	0-10	284,3	67,4	45,7	110,7	0,49	СС	7,13	3,65	56,24	23,25
10-20	98,6	87,9	69,9	117,9	0,57	СС	7,1	2,25	41,04	3,17
20-50	120,8	84,6	53,3	134,7	0,59	ЛС	7,86	2,53	68,02
50-100	24,6	126,3	45,7	178,9	0,7	СП	7,29	0,50	41,8	3,82
	0-10	278,9	124,1	132,4	190,1	1,82	СС	7,34	3,18	48,26	32,5
10-20	173,6	106,3	63,1	165,1	0,71	СС	7,43	2,23	46,36
20-50	143,4	117,8	68,3	181,2	0,78	СС	7,48	2,35	52,82	25,3
50-100	115,8	46,2	35,2	45,1	0,37	ЛС	6,72	0,36	70,68	50,5
	10-20	182,7	68,3	70,4	44,1	0,52	ЛС	7,41	2,58	67,64	34,7
20-50	121,8	46,2	35,2	81,7	0,37	ЛС	7,26	2,02	82,08	31,25
50-100	588,6	31,1	28,3	59,9	0,29	П	6,12	0,80	90,44	31,25
	0-10	290,5	120,6	69,6	185,1	0,45	СС	7,6	3,18	93,1
10-20	260,8	74,2	48,2	120,2	0,53	СС	7,77	2,37	148,96	32,5
20-50	94,3	124,6	71,5	190,7	0,82	СС	7,85	3,03	14,25	39,75
50-100	74,9	40,5	32,6	73,4	0,34	ЛС	7,53	0,31	115,9	15,75
	0-10	118,8	135,8	76,6	206,3	0,88	СП	7,54	2,51	141,36	37,75
10-20		93,4	57,1	147,1	0,64	СС	6,42	2,40	99,56	25,25
20-50	190,2	94,9	57,7	149,1	0,65	СС	7,13	2,20	136,04	30,5

Источники информации, необходимые для расчета

1. Ориентировочно допустимые концентрации тяжелых металлов (свинец, кадмий, цинк, медь) берутся из норматива ГН 2.1.7.2511-09 с учетом гранулометрического состава и кислотности.

2. K₀рассчитывается как отношение фактических содержаний поллютантов в почве к соответствующим значениям ОДК.

К₀=С_i /ОДК_i,

Опасность загрязнения тем выше, чем больше величина К₀ превышает единицу.

Для оценки профильного распределения K₀по профилю необходимо построить график профильного распределения, где по оси абсцисс откладываются значения K₀, а по оси ординат – глубины (отрицательные значения высоты).

3. Химическое загрязнение почв и грунтов оценивается по суммарному показателю химического загрязнения Z_c, являющему индикатором неблагоприятного воздействия на здоровье населения. Суммарный показатель химического загрязнения характеризует степень химического загрязнения почв и грунтов обследуемой территории вредными веществами различных классов опасности и определяется как сумма коэффициентов концентрации отдельных компонентов загрязнения по формуле:

Z_c=S K_c – (n-1), где

n - количество учитываемых химических компонентов-загрязнителей;

K_c – коэффициент концентрации соответствующего компонента загрязнения, равный кратности превышения содержания данного компонента над фоновым значением.

4. Коэффициент концентрации химического вещества (К_с), который определяется отношением фактического содержания определяемого вещества в почве (С_i, мг/кг) к региональному фоновому (С_ф_i):

К= С_i/С_ф_i.

5. Фоновые значения определяются в соответствии с СП-11-102-97

Фоновые содержания валовых форм тяжелых металлов и мышьяка в почвах (мг/кг) (ориентировочные значения для средней полосы России)

Почвы	Zn	Cd	Pb	Hg	Сu	Со	Ni	As
Дерново-подзолистые песчаные и супесчаные		0.05		0.05				1.5
Дерново-подзолистые суглинистые и глинистые		0.12		0.10				2.2
Серые лесные		0.20		0.15				2.6
Черноземы		0.24		0.20				5.6
Каштановые		0.16		0.15				5.2
Сероземы		0.25		0.12				4.5

6. Оценка опасности загрязнения почв по суммарному показателю Z_c осуществляется в соответствии с МУ-2.1.7.730-99

Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения (Z_c)

Категории загрязнения почв	ВеличинаZ_c	Изменения показателей здоровья населения в очагах загрязнения
Допустимая	Менее 16	Наиболее низкий уровень заболеваемости детей и минимальная частота встречаемости функциональных отклонений
Умеренно опасная	16 - 32	Увеличение общей заболеваемости
Опасная	32 - 128	Увеличение общей заболеваемости, числа часто болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушениями функционального сердечно-сосудистой системы
Чрезвычайно опасная	Более 128	Увеличение заболеваемости детского населения, нарушение репродуктивной функции женщин (увеличение токсикозов беременности, числа преждевременных родов, мертворождаемости, гипотрофии новорожденных)

7. В соответствии с Письмом Минприроды РФ №04-25, Роскомзема №61-5678 от 27.12.1993 г. «О порядке определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами» почвы и грунты в зависимости от содержания нефти и нефтепродуктов классифицируются по уровням загрязнения:

- менее 1000 мг/кг – 1-й уровень загрязнения, допустимый

- от 1000 до 2000 мг/кг – 2-й уровень, низкий

- от 2000 до 3000 мг/кг – 3-й уровень, средний

- от 3000 до 5000 мг/кг – 4-й уровень, высокий

- выше 5000 мг/кг – 5-й уровень, очень высокий

8. При оценке агрохимических свойств почв и почвогрунтов необходимо сравнивать фактические значения с нормативными требованиями ПП-514 для соответствующего типа поверхности (газон, деревья и кустарники, клумбы). Отклонение от нормы рассчитывается как отношение фактического значения к нормативному, и выражается в процентах. Случаи обязательной замены грунта фиксируются в соответствии с критериями по замене грунта ПП-514. Частота встречаемости случаев замены грунта рассчитывается как отношение числа таких случаев (образцов) к общему количеству. График профильного распределения элементов питания строится по аналогии с графиком профильного распределения K₀.

Рекомендации по алгоритму решения:

1. На основании информации по гранулометрическому составу и кислотности выбрать соответствующий норматив (ОДК) по содержанию тяжелых металлов в почве.

2. Определить коэффициент загрязнения тяжелыми металлами K₀ для всех образцов. Результат представить в виде таблицы. Для одной из точек каждого участка построить график профильного распределения K₀ и оценить, как меняется степень загрязнения по профилю. Результат представить в виде рисунка.

3. На основании сравнения с фоновыми значениями, рассчитать коэффициент концентрации тяжелых металлов (К_с) для верхних горизонтов (0-10 и 10-20 см) участков. Использовать полученные значения K_c для определения суммарного показателя химического загрязнения Z_c для верхних горизонтов (0-10 и 10-20 см) участков. Сравнить средние значения и стандартные отклонения Z_c для различных функциональных зон. Определить опасности загрязнения каждого участка на основании Z_c_.Результат представить в виде таблицы.

4. Определить уровень загрязнения нефтепродуктами для слоя 0-10 см любых трех точек каждого участка. Результат представить в виде таблицы.

5. Для верхних горизонтов (0-10 и 10- 20 см) всех точек определить соответствие агрохимических свойств почв и почвогрунтов требованиям Постановления правительства Москвы от 27 июля 2004 г. №514-ПП «О повышении качества почвогрунтов в городе Москве» (в ред. постановлений Правительства Москвы от 09.08.2005 N 594-ПП, от 27.11.2007 N 1018-ПП, от 08.09.2009 N 973-ПП, от 08.12.2009 N 1340-ПП, от 09.02.2010 N 110-ПП, от 25.10.2011 N 507-ПП). Для этого сравнить фактические значения pH, Сорг, N, K2О и P2O5 с соответствующими требованиями (для разных поверхностей и использования) ПП-514. Определить отклонение от нормы (%), частоту встречаемости случаев обязательной замены грунта. Результаты представить в виде таблицы с комментариями. Для одной точки каждого участка построить график профильного распределения агрохимических показателей. Результаты представить в виде рисунков.

6. Подготовить заключение о комплексном экологическом состоянии почв, в котором для различных функциональных зон сопоставить

- средние значения и стандартные отклонения коэффициентов загрязнения и профилей распределения;

- средние значения и стандартные суммарного коэффициента загрязнения и степени опасности загрязнения;

- соответствие агрохимических показателей нормативам ПП-514 и частоту встречаемости случаев обязательной замены грунта;

- графики профильного распределения агрохимических параметров.

Фоновые содержания валовых форм тяжелых металлов и мышьяка в почвах (мг/кг) (ориентировочные значения для средней полосы России)

Поиск по сайту