Критерии экологической оценки состояния почв

Выбор критериев экологической оценки состояния почв определяется спецификой их местоположения, генезисом, буферностью, разнообразием их использования и учетом площадей с различной степенью деградации почв. Для более полного представления о масштабе и степени загрязнения обследуемой территории необходимо выявление видов деятельности, вызывающих это загрязнение.

Разрушение структуры почвы и развитие процессов уплотнения характеризуется степенью увеличения плотности почвы - важного показателя ее деградации.

Повышение уровня грунтовых вод рекомендовано оценивать относительно критического значения, различного для каждого типа почв.

Для экотоксикологической оценки почв рекомендуется использовать кратность превышения предельно допустимой концентрации (ПДК) конкретного ЗВ дифференцированно для веществ различного класса опасности. Поскольку для ряда ЗВ утвержденные значения ПДК отсутствуют (например, х.1я кадмия), рекомендовано использовать отношение содержания ЗВ в жидкой фазе почвы (почвенном растворе) к соответствующей величине ПДК 1ля природных вод. Кратность превышения предельно допустимых норм ЗВ в почве должна оцениваться, прежде всего, по подвижным формам этих веществ.

Комплексный показатель загрязнения почв принят фитотоксичностью свойство загрязненной почвы, подавлять прорастание семян, рост и развитие высших растений (тестовый показатель).

В качестве признаков биологической деградации почвы рассматриваются снижение жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, о котором можно судить по снижению уровня активной микробной биомассы, а также по более распространенному, но менее точному показателю дыханию почвы; изменение состояния организмов биоиндикаторов загрязнения почвы (почвенных водорослей, червей и др.).

Оценка экологического состояния почв на основании указанных критериев и параметров проводится с учетом площади проявления рассматриваемого критерия, значимость которого определяется региональными особенностями.

Один из показателей экологического состояния почв - биологическая продуктивность ценозов, характеризующая потенциальное плодородие. В частности, для почв сельскохозяйственных территорий таким показателем является средняя урожайность. Экспертно рекомендуется принимать для территорий экологического бедствия снижение урожайности более чем на 75 %; для территории чрезвычайной экологической ситуации 50-75 % при соответствии всего комплекса агротехнических и агрохимических мероприятий для данной местности и сельскохозяйственных культур.

Такой прием позволяет значительно сузить и конкретизировать количе­ство показателей. Основными показателями степени экологического неблагополучия при оценке экологического состояния почв являются критерии физической деградации, химического и биологического загрязнений.

В качестве критерия экологического состояния территории рекомендовано использовать площадь выведенных из землепользования угодий в результате деградации почв (эрозия, дефляция, вторичное засоление, осолонцевание, заболачивание). К деградации почв способны привести такие процессы, как механическое удаление почвенного покрова при открытой добыче полезных ископаемых, строительных работах; провоцируемые человеком водная эрозия и дефляция.

В качестве дополнительных показателей, характеризующих степень загрязнения рассматриваемой территории (почвы, воздуха, поливных и грунтовых вод), рекомендуется использовать долю продукции, не соответствующей требованиям нормативно-технической документации на качество продукции (остаточное количество пестицидов, токсичных элементов, микотоксинов, нитратов, нитритов и др.).

Данные о состоянии почв, согласно, следует представлять в виде подробных тематических картографических материалов, включающих информацию по основным показателям и компонентному составу ЗВ. Основой для картографирования могут служить экспериментальные специализированные исследования, позволяющие ранжировать территорию по степени ее загрязнения технологическими жидкостями, применяемыми в бурении. Примером критериальных оценок с использованием параметров остаточных токсичных веществ принят для одного из месторождений Приуралья.

В последнее время в природоохранной практике широкое распространение получила пятибалльная (пятиуровневая) критериальная таблица экологической оценки состояния окружающей природной среды – авторы П.Н. Березин, А.С. Яковлев, А.Н. Прохоров, О.А. Макаров. Эта таблица является удобным инструментом для достаточно точного определения того, насколько качества окружающей среды позволяет (или не позволяет) обеспечивать устойчивое функционирование наземных экосистем (табл.2). Ниже приводится характеристика пяти градаций качества (состояния) окружающей среды, каждая из которых означает вполне определенные по глубине и необратимости нарушения эко- систем и, соответственно, подразумевает принципиально разные комплексы природоохранных мероприятий:

1) условно нулевой ухудшения состояния окружающей среды (оптимальное состояние) окружающая среда полностью обеспечивает устойчивое функционирование и саморегулирование экологических систем;

2) низкий уровень ухудшения состояния окружающей среды (нормальное состояние) окружающая среда устойчива к разрушающим воздействиям и обладает способностью к самовосстановлению за счет естественных процессов саморегуляции;

3) средний уровень ухудшения состояния окружающей среды (неустойчивое состояние) окружающая среда неустойчива к разрушающим воздействиям, но иногда способна к самовосстановлению при условии снятия разрушающей нагрузки;

4) высокий уровень ухудшения состояния окружающей среды (кризисное состояние) потеря способности к самовосстановлению, восстановление окружающей среды возможно только при применении специальных (в том числе, рекультивационных) мероприятий;

5) катастрофический ухудшение состояния окружающей среды (состояние экологического бедствия) необратимая потеря возможности восстановления окружающей среды даже при проведении восстановительных мероприятий. Каждый уровень отражает диапазон ухудшения экологического состояния окружающей среды, который можно выразить в баллах или %.

Табл.2 Уровниэкологической оценки состояния почв.

Очевидно, что только условно нулевой и низкий уровень свидетельствуют об устойчивости окружающей среды к антропогенному воздействию, и, фактически, составляют экологическую норму качества (состояния) окружающей природной среды. При этом под устойчивостью окружающей среды понимается ее способность сохранять свою структуру и функциональные особенности отдельных компонентов при воздействии внешних факторов. Соответственно, основным принципом при установлении экологической (природоохранной) нормы является определение допустимого предела нарушения природной среды, при котором сохраняется ее способность к самовосстановлению

Оценка экологического состояния такового базового компонента природной среды, как почвенный покров, является обязательной основой для оценки характера антропогенной нагрузки на территорию. Экологическое нормирование и оценка состояния окружающей природной среды не могут считаться достаточными без нормирования и последующей оценки экологического состояния почв. При этом под экологическим состоянием почв предлагается понимать комплекс почвенных свойств, определяющий степень их соответствия природно-климатическим условиям почвообразования и пригодности для устойчивого функционирования естественных и антропогенных экосистем. Для оценки экологического состояния почв используется комплекс физических, физико-химических, химических, агрохимических и биологических свойств почв.

Водородный показатель рН и оценка кислотности почвы

Нами были использованы датчики цифровой лаборатории (Рис. 6), фирмы «Научные развлечение» (датчик рН и датчик электропроводности). Для определения водородного показателя – рН использовалось 2 метода анализа: потенциометрический (Рис. 7) (который включал в себя 2 прибора) и визуально-колориметрический (Рис. 8).

Рис.6. Цифровая лаборатория

Рис.7. Потенциометрический метод (слева карманный pH-03(I), справа рН датчик цифровой лаборатории «Научные развлечения»)

Рис.8. Визуально-колориметрический метод

Мы сравнили методы определения рН. Как видно из таблицы 1 наиболее точный потенциометрический метод, а именно рН-метр цифровой лаборатории. Карманный рН-метр показывал результаты, меняющиеся в определённом диапазоне. А визуально-колориметрический метод не даёт точного значения рН, но, как показало сравнение, все числовые показатели не сильно отличаются друг от друга и приемлемы для анализа с разной степенью точности. На всех площадках почва характеризуется нейтральной реакцией среды.

Таблица 3. Значения рН солевой вытяжки почвы.

Сравнение собственных результатов определения рН и данных ГПБУ «Мосэкомониторинг»

• По данным ГПБУ «Мосэкомониторинг»: