doc_act

Полевое обследование и картографирование уровня загрязненности почвенного покрова техногенными выбросами через атмосферу. Методические указания

Реклама

 

  Скачать документ

 



ВСЕСОЮЗНАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК
имени В.И. ЛЕНИНА

ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ В.В. ДОКУЧАЕВА

«УТВЕРЖДАЮ»
Директор Почвенного института
имени В.В. Докучаева
академик ВАСХНИЛ, профессор
В.В. Егоров

28 апреля 1980 года



Реклама

ПОЛЕВОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ И КАРТОГРАФИРОВАНИЕ
УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА
ТЕХНОГЕННЫМИ ВЫБРОСАМИ ЧЕРЕЗ АТМОСФЕРУ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Москва 1980

Методические указания подготовлены доктором с.-х. наук, профессором И.Г. Важениным на основе специальных экспедиционных исследований Почвенного института им. В. В. Докучаева, выполненных в окрестностях крупных промышленных центров Нечерноземье Череповца, Тулы, Воскресенска и Новолипецка. Результаты исследований рассмотрены и одобрены на заседании Ученого совета института 21 нюня 1979 г.

Составитель доктор сельскохозяйственных наук профессор И. Г. Важенин



Реклама

Почвенный институт имени В. В. Докучаева. 1980 год

1. Обоснование разработки методических указаний

Методические исследования по разработке методики обследования и картографирования загрязненности почвенного покрова промышленными (техногенными) выбросами выполнены в основном на базе промышленных предприятий Нечерноземной зоны Европейской части СССР (Москва, Череповец, Тула, Воскресенск, Новолипецк). В комплекс предприятий-загрязнителей входят заводы: металлургический, сталепрокатный, коксохимический, азотно-туковый, минеральных удобрений, известково-доломитовый, асфальтобетонный, агломерационная фабрика, ТЭЦ и др.

В качестве основного фактора техногенной загрязненности почвенного покрова нами были приняты выбросы промышленных предприятий через атмосферу (пыль, дым, аэрозоли). Обоснование: непрерывность процесса воздействия на окружающую среду, большая зона распространения выбросов, возможность непрерывного контроля за качеством и химическим составом ингредиентов выбросов, тесная связь закономерностей пространственного рассеивания выбросов с физико-географическими условиями региона.

Основными ингредиентами-загрязнителями в составе выбросов через атмосферу в форме твердых, жидких и газообразных продуктов являются:

- макроэлементы Fe, Al, Si, Ca, Mg, К, Na, Ti, S, P и др.;



Реклама

- микроэлементы Cr, Mn, Zn, Cu, Ni, Co, Mo, Se, V, Pb, F, As, Cl и др.;

- газы и гидрозоли СО, СO2, NO, NO2, NH3, H2S, CS, HCl, НNО3, H2SO4 и др.;

- сложные органические соединения: пиридин, фенол, бензол, предельные и непредельные углеводы и т.д.

В окрестностях указанных городов были выполнены следующие исследования:

1. Закономерности распространения техногенных выбросов в связи с «розой ветров» и расстоянием от источника загрязнения.



Реклама

2. Уровень загрязненности снега и почвенного покрова в связи с физико-географическими условиями местности.

3. Уровень загрязненности растительного покрова в связи с «розой ветров» и загрязненностью почвенного покрова.

4. Загрязненность водоемов, почвенных и грунтовых вод.

5. Влияние многолетнего воздействия техногенных выбросов на химический состав, агрохимические и биохимические свойства почв и урожайность растений.

6. Была изучена вариабильность выпадов техногенной пыли на снежный и почвенный покровы.



Реклама

Основные выводы из многолетних (1976-1979 гг.) исследований следующие:

1. Вблизи всех обследованных промышленных центров установлена высокая степень загрязненности почвенного (и растительного) покрова и водоисточников ингредиентами техногенных выбросов. Чем мощнее предприятие и больше продолжительность воздействия техногенных выбросов на окружающую среду, тем отчетливее выражено формирование антропогенного ландшафта - образование нового биогеохимического ареала в пределах естественной биогеохимической зоны.

2. Успешное изучение характера и степени загрязненности окружающей среды техногенными выбросами возможно только при совместной, комплексной работе служб: почвенно-агрохимической, санитарно-гигиенической и гидрометеорологической. Это условие неукоснительно выполнялось на всем протяжении периода исследований.

3. В плане активной защиты почв от загрязнения техногенными выбросами актуальной задачей является: разработка унифицированной методики сбора почвенного материала и методов анализа собранных материалов (почв, растений и вод). К сожалению, до сих пор этого еще не достигнуто.

4. В качестве индикаторных показателей степени загрязненности окружающей среды (почвы, растения, воды) техногенными выбросами рекомендуется производить определение тяжелых металлов-микроэлементов (Мn, Cr, Сu, Zn, Pb, Sr, Со, Ni, Мо и др.), непременных спутников в составе выбросов металлургических предприятий, в высоких концентрациях являющихся токсикантами. Тяжелыми металлами (ТМ) принято называть металлы с атомной массой более 40, кларковое содержание которых в земной коре и в почве выражается сотыми и тысячными долями процента.



Реклама

Одновременно объекты анализируются на содержание макроэлементов (Fe, Al, Ti, Ca, Mg, К, Na, S, Р и др.), не являющихся токсикантами, но в определенной мере влияющими на плодородие почв. Органические соединения-токсиканты нами не изучались.

При методических исследованиях учитывали, что загрязнение почвенного покрова тяжелыми металлами в какой-то мере может быть следствием применения в хозяйстве пестицидов (содержащих Hg, Сu, Zn и др.), или использования для орошения осветленных, но загрязненных тяжелыми металлами (Zn, Сu, Ni, Pb), бытовых и промышленных вод. Загрязнения такого характера имеют сравнительно небольшую распространенность, они более локализованы и образуют небольшие очаги повышенной концентрации тяжелых металлов.

Для изучения общих закономерностей распространения техногенных выбросов в окрестностях промышленных центров и городов обязательно использовали метод учета загрязненности атмосферы (улавливание и анализ пыли) и снежного покрова: величины твердого осадка на снег и его химический состав, химизм талых вод.

Научное и практическое значение обследования и картографирования содержания в почвах ингредиентов техногенных выбросов-токсикантов заключается в том, чтобы:

- выявить закономерности пространственного распространения техногенных выбросов (в том числе тяжелых металлов) в окрестностях предприятий-загрязнителей;



Реклама

- прогнозировать меру опасности техногенных выбросов на окружающую среду (растительность, животный мир и население);

- подготовить для санитарно-эпидемиологической и ветеринарной служб научные основы по разработке ПДК загрязненности окружающей среды токсическими элементами;

- разработать обоснованные рекомендации производству об организации мероприятий по охране окружающей среды (изменение технологии производства, улучшение очистных пыле-газовых сооружений и пр.);

- рекомендовать систему организационных и агротехнических мероприятий по предотвращению неблагоприятного воздействия техногенных загрязнений на растительность и здоровье людей и животных (создание санитарно-защитных зон, изменение структуры посевных площадей, запрещение пастьбы скота в зоне сильной загрязненности, дезактивация токсических соединений в почве и пр.).

2. Основные положения по обследованию и картографированию загрязненности почвенного покрова

Выполненные нами многолетние методические исследования и литературные материалы позволяют высказать основные положения по обследованию и картографированию загрязненности почвенного покрова.



Реклама

Рассеивание техногенных выбросов через атмосферу (пыль, дым, аэрозоли) подчиняется определенным закономерностям, которые должны учитываться при сборе почвенного материала и картографировании уровней загрязненности почвы.

Основным фактором пространственного рассеивания техногенных выбросов являются погодные (климатические) условия: направление и скорость ветра, температура воздуха, осадки (их количество и частота выпадения), относительная влажность воздуха, атмосферное давление, количество ясных и пасмурных дней и т.д.

Инженерно-техническими условиями скорости и высоты выбросов и рассеивание их (твердых, жидких и газообразных веществ) через трубы являются: мощность предприятия и технология металлургического производства, система очистных сооружений, высота заводских труб, температура выбросов, дисперсность частиц, физические свойства их и химический состав; сочетание различных производств на промплощадке и вероятность взаимодействия продуктов выброса (газообразных, жидких и твердых) между собою в атмосфере.

В рассеивании и перераспределении техногенных выбросов на земной поверхности большую роль играют геоморфология региона, атмосферные осадки, растительность (леса, луга, пашня), инженерные и хозяйственные сооружения, явления эрозии почв, виды и интенсивность обработок поверхности почвы.

Имея в своем распоряжении перечисленные выше материалы, приобретаемые через гидрометеоцентр, руководство металлургических и других предприятий, сельскохозяйственные учреждения района, и имея соответствующую картографическую основу можно до начала полевых исследовании составить рабочую модель явления - картосхему вероятного распространения техногенных выбросов в пределах обследуемой территории. Общие закономерности выноса и рассеивания техногенных выбросов для данного региона в общем виде характеризуется «розой ветров»: наибольшая дальность выноса отмечается в направлении господствующих ветров (в подветренную сторону). Плотность выпадений техногенных выбросов определяется физическим состоянием выбросов и метеорологическими условиями. При малой скорости ветра и наличии выпадающих осадков (дождя или снега) наибольшая интенсивность загрязнения окрестности происходит вблизи предприятии. При сильном ветре и отсутствии осадков техногенные выбросы переносятся на большие расстояния. Чем выше дисперсность и меньше удельная масса частиц, тем на большие расстояния перемещаются такие выбросы. Так, аэрозоли и гидрозоли многих веществ переносятся на сотни и тысячи километров.

Лабораториями металлургических и строительных предприятий установлено, что в природно-климатических условиях Европейской части СССР при обычной среднегодовой скорости перемещения воздушных масс максимальная концентрация выпадений на земную поверхность отмечается на расстоянии 15-20-кратной высоты заводских труб. Например, для предприятий, высота труб которых колеблется в пределах 50-100 м, наибольшая загрязненность почв техногенными выбросами установлена на расстоянии 1,5-2 км от источника загрязнения.

Тяжёлые металлы (макро- и микроэлементы) в составе техногенных выбросов металлургических предприятий составляют основную массу твердой фазы и находятся преимущественно в форме окислов, сульфидов, карбонатов, гидратов и микроскопических капель (шариков) металлов. Удельная масса этих соединений (г/см3) высокая: окислов 5-6, сульфидов 4-4,5, карбонатов 3-4, металлов 7-8. Размер частиц техногенной пыли (мкм): мартеновское производство более 20, агломерационное более 50, коксохимическое более 25, ТЭЦ более 45, известково-доломитное более 20.

Вследствие того, что соединения тяжелых металлов в составе техногенных выбросов могут находиться в неодинаковых количествах и в виде различных соединений, различающихся между собой по химическому составу и дисперсности, выпадения на земную поверхность (последовательность, состав и концентрация) будут варьировать в широких пределax. Вблизи предприятий черной металлургии выпадают прежде всего и больше всего соединения железа, далее идет зона марганца и хрома, еще далее - цинка; медь, никель и кобальт, содержащиеся обычно в дисперсном состоянии и в очень малых количествах (если не производится легирование железа и чугуна), переносятся ветром еще дальше.

Очень важную роль в распределении (и перераспределении) техногенных выбросов играет рельеф местности. Причем его влияние может быть различным: или оно сопровождается обогащением выбросами почв депрессий (пониженных мест) или, наоборот, обогащением почв возвышенностей. В первом случае потоки теплого (загрязненного) воздуха могут обтекать повышенные элементы рельефа, застилая низины, что бывает летом и осенью во второй половине дня при низком атмосферном давлении, большой влажности воздуха и малой скорости ветра (явление «смога»). В другом случае (весной, осенью) в утренние часы холодный плотный воздух долин оттесняет приносимый теплый (загрязненный) воздух в направлении более высоких участков местности. В дождливую погоду пли во время снегопада сильнее загрязняются ближайшие территории, особенно возвышенности, но при сильном ветре - низины. Перераспределение снега (зимой) и дождевой влаги (летом) по склону обычно влечет за собой увеличение загрязненности техногенными выбросами нижних частей рельефа и депрессий.

Растительность является мощным средством перераспределения осадков (дождя и снега) и выпадающих из атмосферы техногенных выбросов, не говоря уже о влиянии характера и плотности растительного покрова на развитие эрозионных процессов на почве, а следовательно, и на перераспределение техногенных выбросов. Растительность может служить индикатором степени загрязненности территории токсическими элементами и их соединениями. Хвойные породы деревьев более чувствительны к неблагоприятному воздействию техногенных выбросов через атмосферу, чем лиственные; в свою очередь широколиственные породы более чувствительны, чем мелколиственные. Разнотравье более чувствительно к загрязнению, чем злаки. Низшие грибы, водоросли, лишайники более чувствительны, чем травянистая растительность. Все эти объекты могут дать ценную информацию при обследовании территории на степень и характер техногенного загрязнения.

С определенностью установлено, что техногенные выбросы, загрязняющие почвенный покров через атмосферу, сосредоточивается в самых поверхностных слоях почвы. Тяжелые металлы (Fe, Mn, Ti, Cr, Сu, Zn, Pb, Ni и др.) сорбируются в первых 2-5 см от поверхности. Загрязнение нижних слоев почвы происходит в результате обработки (вспашка, культивация, боронование), а также вследствие диффузионного и конвективного переноса через трещины, ходы почвенных животных и корней растений. Поэтому наиболее отчетливая картина загрязненности почвенного покрова тяжелыми металлами и их соединениями наблюдается при анализе самых поверхностных слоев почвы с многолетнего луга или пастбища, а также при анализе поверхностного слоя почвы, спада и подстилки в лесу.

В основе полевых исследований по картографированию уровней загрязненности почвенного покрова тяжелыми металлами лежат два определяющих параметра: 1) площадь элементарного (пробного) участка и 2) количество почвенных проб для составления репрезентативного (представительного) смешанного почвенного образца. Площадь элементарного участка определяется физико-географическими условиями местности (рельеф, характер угодья, пестрота почвенного покрова) и удаленностью от источника загрязнения. Чем дальше от предприятия, тем больше рассеивание выбросов, ниже их концентрация, и поэтому площадь элементарного участка может быть больше. Количество почвенных проб для составления представительного почвенного образца тем больше, чем выше варьирование (пестрота) в содержании изучаемого элемента. На большом удалении от источника загрязнения, где уровень загрязненности незначительный, и содержание тяжелых металлов мало отличается от фонового, количество проб может быть принято такое же, как и при картографировании микроэлементов в растениеводстве. Чем ближе к предприятию, тем выше концентрация и сильнее варьирование в содержании тяжелых металлов, тем большие следует брать проб для составления смешанного образца. Количество их определяется опытным путем на основании выполнения специальных методических исследований. По нашим исследованиям, в окрестностях Череповца, Тулы и Новолипецка коэффициент варьирования валового содержания железа, марганца, хрома и цинка составляет 40-60%. При вероятности 90% и относительной точности (Р) среднего 10, количество проб должно быть 70, а при Р=20 оно равно 20.

3. Организация полевых, камеральных и лабораторных работ

В зависимости от конкретных целей и задач, поставленных перед исполнителями, а также мощности и характера предприятий-загрязнителей составляют только картосхемы (хроноизоплеты уровней загрязненности) или ландшафтные карты загрязненности территории тяжелыми металлами в различных масштабах: мелкомасштабные мельче 1:300000; среднемасштабные от 1:300000 до 1:100000; крупномасштабные от 1:50000 до 1:10000.

При рекогносцировочных почвенно-агрохимических и санитарно-эпидемиологических исследованиях составляют картосхемы и мелкомасштабные карты. В сельскохозяйственных, санитарно-эпидемиологических и зоотехнических целях при оценке почвенного покрова для производства продуктов питания для человека и кормов для животных составляют среднемасштабные карты. Для решения специальных задач: разработка системы озеленения территории санитарно-защитных зон и промплощадок; интенсивное пригородное овощеводство, садоводство и цветоводство; поля орошения сточными водами, рекультивация загрязненных земель и т.п. - составляют крупномасштабные карты. В ряде случаев составляют более детальные карты (1:5000 - 1:1000): охранные земельные полосы вдоль транспортных магистралей, используемых в качестве пастбищ и огородов; поймы реки и каналов, используемых для сброса промышленных вод.

Картографической основой для составления карт и картосхем загрязненности территории служат почвенные карты соответствующего масштаба, в определенной мере отражающие характер элементарных ландшафтов; кроме того, необходимы топографические и геоботанические карты. При составлении крупномасштабных карт на территории колхозов, совхозов и подсобных хозяйств используются землеустроительные планы хозяйств, в соответствии с которыми определяются угодья и размещаются сельскохозяйственные культуры, подлежащие контролю на загрязненность.

Пространственное распределение техногенных выбросов через атмосферу (твердых, жидких, газообразных) происходит независимо от почвенного покрова, а в основном определяется физическим состоянием выбросов, высотой труб, направлением и скоростью ветра. Но последующее перераспределение выпавших осадков, в том числе тяжелых металлов, дальнейшая их судьба (фиксация, аккумуляция и миграция, вторичное загрязнение приземной атмосферы, загрязнение почвенных и грунтовых вод) тесно связана с составом и свойствами почвы. Почвы должны быть охарактеризованы по агрохимическим свойствам, механическому составу и сложению профиля. На рабочих экземплярах карт выделяют контуры почв, обработанных пестицидами, эродированных, известкованных, оторфованных, унавоженных, интенсивно удобрявшихся минеральными удобрениями, т.е. по составу и свойствам, влияющим на дальнейшую судьбу элементов-загрязнителей.

Исходным рабочим документом служит план местности определенного масштаба (обычно 1:10000), с нанесенными на нем населенными пунктами и соответствующей ситуацией (дороги, гидрологическая сеть, отметки высот). Контуры (схемы) города (рабочего поселка) и промплощадки размещаются в центре плана. Из геометрического центра промплощадки - местонахождения основного генератора-загрязнителя тяжелыми металлами (обычно доменное производство) - с помощью циркуля наносят концентрические круги через 1 см на расстояние 15-20 км (при масштабе 1:10000), т.е. обозначают зону максимального загрязнения тяжелыми металлами. Геометрическим центром может быть аглофабрика, если основная цель заключается в изучении загрязненности окружающей среды органическими веществами (углеводороды, фенол, пиридины, бензол и пр.), токсическими газами (SO2, H2S, NO2, NO, NH3, CO, CO2, Cl и др.). Следует иметь в виду условность определения дальности распространения ингредиентов выбросов через атмосферу от эпицентра, т. к. на промплощадке размещаются несколько домен, кроме того, те же ингредиенты выбрасываются в атмосферу и другими предприятиями (мартены, ТЭЦ, аглофабрики). При изменении направления и силы ветра в течение суток происходит перекрещивание «факелов» выброса из труб и перекрывание полей их рассеивания.

На подготовленный таким образом план местности наносят контуры многолетней «розы ветров» по 8-16 румбам на основании наблюдений гидрометеослужбы. Наибольший вектор, соответствующий большей повторяемости ветров, откладывают в подветренную сторону, принимая его длину в 15-20 см, т.е. 15-20 км. Таким образом, в контур, образованный «розой ветров», схематически включается территория наибольшей загрязненности тяжелыми металлами.

Завершающим этапом исследований по характеристике уровня загрязненности техногенными выбросами, является аналитическая работа. Токсических ингредиентов в составе техногенных выбросов очень много: в металлургической промышленности их многие сотни соединений: минеральных, органических и органо-минеральных.

В сферу нашего изучения вошло ограниченное количество металлов, а именно только тяжелые (микроэлементы), но количество их соединений также велико. Поэтому был проведен количественный учет не соединений их, а только самих металлов-токсикантов. Для разработки методики сбора почвенного материала и характеристики уровня загрязненности этого, по-видимому, достаточно.

Мы ограничились определением общего (валового) содержания металлов в почвах, а для характеристики относительной растворимости соединений - определением концентраций в кислотной (1,0 н. НСl) вытяжке. Сопоставление этих величин позволяет сделать заключение о сравнительной подвижности элементов и интенсивности их миграции по профилю почвы. Более показательным в этом отношении является определение подвижных форм тяжелых металлов в более слабых экстрагентах: слабокислотных, солевых, кислотно-буферных вытяжках, что практикуется агрохимической службой страны при картографировании микроэлементов (Метод, указ. по агрохим. обследов. и картограф. почв на сод. микроэлементов, 1976).

4. Выполнение полевых, камеральных и лабораторных работ

Изучение загрязненности почвенного покрова техногенными выбросами начинают с рекогносцировочного обследования (объезда) территории. В результате такого обследования устанавливается расположение хозяйств и населенных пунктов, направленность и интенсивность сельскохозяйственного производства (колхозов, совхозов, подсобных хозяйств); наличие на местах картографического материала: почвенных и агрохимических карт, землеустроительных и мелиоративных планов.

Путем бесед с врачами, агрономами, зоотехниками выявляют характер и степень загрязненности снега (визуально) в зимний период, загрязненность воздуха (органолептически); признаки неблагоприятного воздействия выбросов предприятий на растительность, животных, птиц, на здоровье населения; случаи заболеваний или проявления каких либо аномалий в их росте и развитии.

Делается предварительное заключение о дальности переноса выбросов ветром, о влиянии рельефа, экспозиции, погодных условий на загрязненность окружающей среды. Производится сопоставление прогнозной картосхемы, составленной на основании гидрометеорологических и производственных (завода) данных с результатами опроса о распространении и интенсивности загрязнения окружающей местности.

На основании собранных материалов и прогнозной картосхемы делают заключение о целесообразном масштабе карт загрязненности (вблизи и вдали от предприятия), намечают маршруты выезда для сбора почвенного материала, определяют (ориентировочно) размеры ключевых и рабочих (пробных) участков. Площади и конфигурация рабочего участка, с которого берется смешанный почвенный образец, не могут быть рекомендованы однозначно. Размер их определяется контурностью почвенного покрова, характером растительности, размером угодий, рельефом местности. В принципе он не должен быть велик, чтобы не осложнять работу по сбору почвенных проб. В среднем более рациональным размером является площадь, равная 1 га. В условиях сложного рельефа и неоднородного покрова площадь участка может быть меньше.

При составлении картосхем мелкого масштаба, что бывает достаточно для санитарно-эпидемиологических целей, работа производится в следующем порядке. На карте-основе, представляющей собою план местности с нанесенной сеткой румбов и концентрических линий, намечаются (а в поле уточняются) ключевые участки. В пределах ключевого участка выбирают пробную площадку, характерную в почвенном отношении и по своему положению (рельеф, растительность). Чем дальше от предприятия, тем плотнее сетка румбов, тем больше намечается пробных площадок: до 2 км образцы берутся по 8 румбам, от 2 до 5 км - по 16, от 5 до 10 км - по 24, от 10 до 20 км - по 48 румбам. В направлении господствующих ветров почвы обследуются на большие расстояния (до 20-30), а в направлении меньшей повторяемости ветров до 15-20 км. Это, конечно, только схема. В действительности количество рабочих площадок и дальность их заложения определяется в зависимости от мощности и продолжительности работы предприятия, количества и свойств выбросов, почвенно-климатических условий региона. Полные почвенные разрезы закладывают не на всех пробных площадках, а на части их, отражающей наиболее характерные виды почв и угодий. В большинстве случаев можно ограничиться прикопками, поскольку миграция тяжелых металлов в глубину ограниченная. Тем более, что при почвенно-агрохимическом обследовании территории было заложено достаточное количество полных разрезов. Количество проб из верхнего (пахотного) слоя почвы на рабочем участке для составления смешанного почвенного образца берется так же, как и при составлении средне- и крупномасштабных карт (см. ниже).

В завершенном виде картосхема загрязненности поверхности почвенного покрова представляет собою план местности, с соответствующей масштабу ситуацией, на котором в виде изоплет показаны уровни содержания валовых (и кислотно-растворимых) количеств тяжелых металлов. Кроме того, в зависимости от наличия аналитического материала, на план наносят локальные контуры повышенных концентраций элементов: вблизи населенных пунктов, торфяники (накопители ТМ), поля орошения сточными водами и др. Для выразительности контуры на плане подаются в заштрихованном виде или окраской.

При составлении среднемасштабных карт картографической основой является почвенная карта, а степень (уровень) загрязненности территории тяжелыми металлами представляется не в виде изолиний, а в виде контуров. Контуры концентраций ТМ накладывают на комплекс близких по свойствам почв: по генезису, механическому составу, характеру увлажнения, хозяйственному использованию. Площадь контура, характеризующего состав и степень загрязненности, имеет размер 150-200 га и более (на дальних территориях).

При среднемасштабном картографировании выбор ключей в пределах элементарного ландшафта и рабочих площадок (площадью 1 га) в пределах ключевого участка производится совместно с почвоведом. При сложном рельефе закладывают несколько рабочих (пробных) площадок, например, на автоморфных, полугидроморфных и торфяных почвах. На рабочей площадке закладывают почвенный разрез в наиболее характерной его части, а вокруг разреза из верхнего слоя берут почвенные пробы для составления смешанного почвенного образца. Назначение разреза: дать общую генетическую характеристику почвы, определить распределение ТМ в глубину, дать заключение о наличии (или отсутствии) миграции ТМ по профилю почвы.

Ввиду значительного варьирования химического состава почвы и агрохимических ее свойств даже в пределах одного почвенного разреза и микропестроты распределения тяжелых металлов в верхних слоях почвы, почвенные образцы из разреза берут не методом колонки (по вертикальной линии с передней-лицевой-стенки разреза), а методом смешивания нескольких проб из каждого слоя по горизонтали. Количество проб для составления смешанного образца из разреза: из верхних слоев, где наибольшая пестрота - 20-30 проб с трех стенок разреза, из гор. В 15-20 проб с трех стенок разреза, из гор. ВС и С, где пестрота наименьшая, 5-10 проб с передней стенки разреза. Глубина отбора проб (в глубь стенки разреза) 5-6 см. Отбор проб необходимо начинать от основания разреза, т.е. снизу вверх. В верхней части разреза (гор. А и АВ) образцы почв берут послойно сплошь (на пашне: 0-20, 20-30 см; на лугу и в лесу 0-5, 5-10, 10-20, 20-30), а начиная с глубины 30 см, куда проникновение ТМ затруднено, почвенные образцы берут только по генетическим горизонтам, как это принято при почвенных и агрохимических обследованиях. Общая масса смешанного почвенного образца 0,6-0,8 кг.

При составлении крупномасштабных карт контуры загрязненности выражаются площадью 25-100 га, которые неизбежно накладываются на характерные для данного хозяйства сочетания почвенных разностей и, кроме того, на площади хозяйственных угодий: сад и огород, пашня, луг (пастбище), лес, торфяник и пр. Крупномасштабные карты загрязненности почв рекомендуется составлять только для ближайших к предприятию хозяйств (колхозов, совхозов, подсобных хозяйств, лесхозов), расположенных в пределах 10-15 км от эпицентра выбросов. Чем дальше землепользование от предприятия-загрязнителя, тем больше будет площадь контура загрязненности. В пределах ключевого участка выбирают пробную площадку для закладки почвенного профиля и составления смешанного почвенного образца из верхнего слоя почвы (20-25 см). В пределах пробной площадки составляют смешанные образцы растительности (культурной или естественной) для определения их химического состава.

В целях более четкого выявления закономерностей рассеивания выбросов через атмосферу, кроме изучения загрязненности снежного покрова (в марте-апреле), закладывают пробные площадки в лесу, на лугах и пастбищах (длительного пользования) на различных расстояниях от источника загрязнения. Как было сказано ранее, основная масса техногенной пыли сосредотачивается в самом верхнем слое почвы (до 4-6 см), в дернине и подстилке. Поэтому в лесу и на лугу берут смешанные образцы растительного опада, подстилки, а почвенные образцы на глубине 0-5 и 5-20 (25) см.

При описании почвенного разреза обращают внимание на сложение почвенного профиля: изменение механического состава (двучленности профиля), наличие включений (гальки, щебня), трещин, пустот, ходов животных и корней растений, всего, что может оказать влияние на водопроницаемость и способность вмывания техногенной пыли, суспензий и раствора. Вместе с тем производят пробу почвы на вскипание (от НСl), поскольку накопление и миграция ряда ТМ (Fe, Ti, Mn, Сu, Zn и др.) сопряжены с реакцией среды и содержанием карбонатов.

Количество почвенных проб, необходимое для составления смешанного почвенного образца, определяется пестротой осадконакопления (выбросов), свойствами почв, интенсивностью перераспределения выбросов ветром, водой, а также хозяйственной деятельностью человека. При отсутствии специальных методических исследований пестроты распределения; ТМ и агрохимических свойств почвы, смешанный почвенный образец с площади 1 га составляют из 20-40 индивидуальных проб. Такое же количество проб снега берут площади 1 га при изучении загрязненности территории зимой.

Распределение скважин на площадке при взятии почвенных проб и отборе снега равномерное, лучше по стандартной сетке. При ограниченных рабочей силе и времени можно брать то же количество проб по диагонали (с угла на угол) или ходом по середине участка. Главное - не уменьшать количества проб для составления смешанного образца.

Время взятия почвенных образцов не имеет существенного значения, поскольку продолжительность воздействия техногенных выбросов на почву измеряется десятилетиями. Однако с хозяйственной точки зрения, почвенные образцы более удобно вбирать весной до начала сева или осенью (на пашне и лугах) после уборки урожая. Пробы снега следует брать ранней весной (март-апрель) до начала подснежною (надземного) стока воды.

Методика сбора почвенного материала при изучении загрязненности почвенного покрова придорожных полос вдоль транспортных магистралей такая же, что и при изучении загрязнения окружающей среды через атмосферу вблизи промышленных предприятий. Но вследствие того, что пылегазовая струя выбрасывается невысоко над поверхностью почвы, дальность рассеивания выхлопных газов, включающих аэрозоли ТМ, сажи и других веществ не превышает 150-200 м от магистрали в сторону господствующих боковых ветров; наибольшая концентрация свинца наблюдается обычно на расстоянии 40-60 м. Пробные площадки закладывают на придорожных полосах, сообразуясь с рельефом местности, почвенным покровом, гидрологическими условиями. Для составления смешанных почвенных образцов почвенные пробы отбирают с узких полос длиною 200-500 м на расстоянии 0-10, 10-50, 50-100, 100-200 м от полотна дороги.

Очень важным условием получения достоверного аналитического материала о степени загрязненности почвенного покрова тяжелыми металлами является строгое соблюдение условий, исключающих возможность загрязнения почвенных проб картируемыми элементами в процессе взятия проб, высушивания образцов, транспортировки, хранения и подготовки их к анализу. Желательно исключить из употребления лопаты, ножи, буры, изготовленные из высококачественной стали. Чем качественнее сталь, тем выше содержание в ней (до 20-30% и выше) так называемых легирующих металлов: хрома, никеля, марганца, молибдена, кобальта, ванадия, меди, цинка и др. Лучше пользоваться инструментами из малолегированных сталей с кремнийуглеродистой закалкой. Но и в этом случае рекомендуется стенки разреза перед взятием почвенных проб зачищать ножом из полиэтилена или полистерола. Почвенные пробы собирают и перемешивают в ведрах или тазах из неокрашенного «пищевого» полиэтилена. Смешанные почвенные образцы берут в полиэтиленовые мешочки. Сушат их на полиэтиленовой пленке, растирают в агатовой или яшмовой ступке, просеивают через алюминиевое сито (с ячейкой 1 мм), хранят образцы в банках или коробках из пищевого полиэтилена или полистерола.

Методика обследования и картографирования загрязненности почвенного покрова тяжелыми металлами во многом аналогична методике работ по картографированию содержания микроэлементов в почвах. Но есть принципиальная разница. При картографировании микроэлементов стремятся выявить и зафиксировать контуры низкого (недостаточного) их содержания в целях эффективного применения микроудобрений. При картографировании тяжелых металлов (тех же элементов) техногенного происхождения ставят задачей выявить и оконтурить повышенные и высокие их концентрации с тем, чтобы предотвратить их отрицательное воздействие на окружающую среду.

Поэтому изолинии и контуры уровней загрязненности почвенного покрова тяжелыми металлами начинаются там, где уже кончаются уровни обеспеченности почв микроэлементами. Изолинии и контуры очень высокой обеспеченности микроэлементами, т.е. когда внесение микроудобрений излишне или даже нежелательно, соответствует начальному (фоновому) уровню загрязненности почв тяжелыми металлами. Вблизи металлургических заводов цветной металлургии загрязненность тяжелыми металлами может быть очень высокой. Тем не менее количество групп по уровню загрязненности не должно быть очень большим, иначе это осложнит техническое оформление карт, учитывая, что дальность рассеивания тяжелых металлов на окружающей заводы территории ограниченная, следовательно, плотность контуров будет большая.

В качестве общей основы для группировки почв по валовому содержанию тяжелых металлов предлагается кларковое их содержание: величина в один кларк - это первая (фоновая) группа по уровню загрязненности; вторая группа - содержание в пределах от одного до двух кларков; третья - в пределах от двух до трех кларков и т.д. Общепринятые кларки валового содержания элементов в почве (по Виноградову) выражаются следующими величинами (мг/кг): Mn 800, Cr 200, Zn 50, Ni 40, Сu 20, Pb 10, Co8 и т.д. Шкала загрязненности почвенного покрова тяжелыми металлами исчерпывается обычно с группами. Шкала открытая. В некоторых случаях - территория промплощадок, намытых почв в депрессиях, поля вблизи отвалов и т.д. - шкала может быть расширена в сторону высоких величин.

Сложнее обстоит дело с группировкой почв по содержанию подвижных форм (растворимых в 1,0 н.) тяжелых металлов - в большей мере отражающих токсическое воздействие их на окружающую среду. Дело в том, что величина подвижных форм ТМ определяется не только уровнем загрязненности почвенного покрова техногенными выбросами, но в большей мере физическим состоянием и химическим составом соединений ТМ в выбросах. А эти свойства очень сильно варьируют, находясь в зависимости от состава металлургического сырья и технологии производства. В общем виде: 1) растворимость соединений ТМ (% валового содержания) в составе техногенных выбросов в 1,5-2 раза выше, чем растворимость соединений этих металлов самой почвы, где они представлены главным образом в форме силикатов; 2) причем, растворимость никель-, марганец- и цинксодержащих соединений намного выше, чем хром-, свинец- и медьсодержащих соединений. Это разнообразие, накладываясь на очень сильное варьирование содержания подвижных форм микроэлементов в пахотном слое незагрязненных почв, осложняет установление исходной, первой группы в шкале загрязненности почв ТМ. Сохраняя единый принцип построения шкалы загрязненности - содержание подвижных форм ТМ и содержание их валовых количеств - группировку почв предлагаем в следующем виде (табл. 1).

Таблица 1

Группировка почв по содержанию подвижных форм тяжелых металлов, растворимых в 1,0 н. растворе НСl

Элемент

Группы и градации по содержанию ТМ, мг/кг

1

2

3

4

5

6

7

Марганец (Mn)

200

400

600

800

1000

1200

...

Хром (Cr)

20

40

60

80

100

120

...

Цинк (Zn)

10

20

40

60

80

100

...

Никель (Ni)

8

16

24

32

40

48

...

Медь (Сu)

7

14

21

28

35

42

...

Свинец (Pb)

5

10

15

20

25

30

...

Кобальт (Со)

3

6

9

12

15

21

...

Шкала открытая, позволяет расширить ее в сторону больших концентраций. Это вполне вероятно для марганца и цинка на подзолистых почвах, для меди на черноземах и сероземах, для свинца на всех почвах вдоль транспортных магистралей. Вместе с тем, рекомендуется построить шкалы уровней загрязненности почв, исходя из содержания микроэлементов (соответствующих тяжелых металлов) в почвообразующих породах обследуемого региона, величин менее варьирующих и в то же время определяющих содержание микроэлементов в почвах.

Предлагаемая временная шкала по мере накопления новых экспериментальных данных будет уточняться, совершенствоваться и для Нечерноземья и для других регионов страны.

Почвенно-агрохимическая служба в СССР в целях рационального использования микроудобрений, производит агрохимическое картографирование содержания подвижных форм микроэлементов, извлекаемых менее агрессивными экстрагентами. Одним из таких групповых экстрагентов является буферный раствор ацетата аммония с рН 4,8. Рекомендуется использовать этот экстрагент для определения уровня загрязненности почв наиболее подвижными формами ТМ (табл. 2).

Таблица 2

Группировка почв по содержанию подвижных форм тяжелых металлов, извлекаемых ацетатно-аммонийным раствором с рН 4,8

Элемент

Группы и градации по содержанию ТМ, мг/кг

1

2

3

4

5

6

7

Марганец (Mn)

50

100

150

200

250

300

...

Хром (Cr)

10

20

30

40

50

60

...

Цинк (Zn)

5

10

15

20

25

30

...

Никель (Ni)

2

4

6

8

10

12

...

Медь (Сu)

1

2

3

4

5

6

...

Свинец (Pb)

0,8

1,5

2,5

3,2

4

5

...

Кобальт (Со)

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,5

...

5. Составление и оформление карт

Основные принципы составления и оформления почвенно-технохимических карт загрязненности почвенного покрова тяжелыми металлами те же, что и при составлении почвенно-агрохимических карт содержания микроэлементов (Метод. указ. по агрохим. обследов. и картограф, почв по содерж. микроэлементов, 1976).

Отличия заключаются в том, что на почвенно-технохимических картах в оформлении контуров уровней загрязненности территории тяжелыми металлами «командует» не почва - ее химический состав и свойства, а количество и химический состав техногенных выбросов и гидрометеорологические условия переноса и рассеивания выбросов. И второе отличие - наибольшая концентрация тяжелых металлов сосредоточена в самом поверхностном слое почвы, как следствие малой растворимости техногенных выбросов и большой фиксирующей способности почв в отношении тяжелых металлов. По этой причине на целинных угодьях (луга и пастбища, леса и кустарники), где не производится систематическое перемешивание верхних слоев почвы путем вспашки, составляют раздельно почвенно-технохимические карты для слоя 0-5 см и слоя 5-20 см.

Контуры загрязненности почв тяжелыми металлами определяются (оформляются) исходя из решения двух основных задач: 1) отразить уровень загрязненности почв металлами-токсикантами и 2) прогнозировать дальнейшую судьбу выпавших токсикантов (образование новых соединений, фиксация, миграция и пр.). Поэтому на карте отражают свойства почвенного покрова, могущие оказать существенное влияние на судьбу выпавших техногенных выбросов: механический состав, карбонатность, гумусность и пр.

Достоверность средне- н крупномасштабных карт по содержанию валовых количеств и подвижных форм ТМ определяется количеством картографического материала, правильным выбором ключевых участков и пробных площадок, количеством заложенных разрезов (и прикопок) и взятых смешанных почвенных образцов, точностью выполненных анализов. На карте валового содержания ТМ обязательно должно получить отражение: почвообразующая порода, тип (подтип) почвы, характер угодий (пашня, луг, лес, болото). На карте содержания подвижных форм ТМ, кроме того, интенсивность агротехнических мероприятий: внесение органических и минеральных удобрений, известкование, применение пестицидов.

Каждой группе содержания ТМ, показанных на карте, должен соответствовать определенный цвет или штриховка - контрастные и удобные для нанесения и чтения. Шкала цветов, начиная от наименьшей (фоновой) концентрации к наибольшей, следующая: синий - голубой - зеленый - желтый - оранжевый - красный. При количестве групп больше 6 вводят дополнительные цвета: темно-синий, салатный, розовый, вишневый. Аналогично разрабатывают штриховую шкалу: чем выше концентрация ТМ, тем плотнее штриховка.

Для каждого элемента составляют отдельную карту или картосхему. При малом количестве изучаемых элементов (два, три) составляют совмещенные карты. В таком случае ведущий элемент (по концентрации или токсичности) показывают цветом (раскрашивая контур), а подчиненные - штриховкой или условными значками. В случае малой концентрации какого-то элемента, близкой к фоновому содержанию, его на карте не показывают, а характеризуют его содержание только в очерке.

При оформлении карт контуры концентраций ТМ (группы) стремятся совмещать с контурами физико-географических характеристик элементов ландшафта: леса, торфяники, холмы и низины, почвообразующие породы, пашни и луго-пастбищные угодья и пр., поскольку при равной мере загрязненности выраженность неблагоприятного воздействия ТМ на биоту и судьбу выпавших соединений может быть различной.

Почвенно-технохимическая карта содержания тяжелых металлов-загрязнителей в почве обязательно сопровождается объяснительной запиской (очерком). В очерке дается оценка использованного картографического материала, описываются физико-географические условия региона (рельеф, гидрология, почвообразующие породы, растительность, почва); кратко излагаются гидрометеорологические сведения (средние величины за время работы предприятия): температура, осадки, атмосферное давление, скорость и направление ветров, продолжительность снежного периода и пр. Описывают методику проведения полевых исследований и методы анализов.

В виде таблиц излагают результаты анализов: содержание валовых и подвижных форм ТМ, гумуса, физической глины и ила, агрохимические показатели: рН, Н0, НГ, обменные основания, емкость поглощения, подвижные формы элементов питания (N, Р и К). При возможности приводят данные (по литературным источникам для аналогичных почв) по минералогическому и валовому химическому составу в отношении макроэлементов: Si, Fe, Al, Ti, Ca, Mg, K, Na, Р, S.

Описывают установленные закономерности распространения техногенных выбросов и тяжелых металлов в окрестностях предприятия в зависимости от физико-географических и гидрометеорологических условий региона. Отмечают явления перераспределения техногенных выбросов (тяжелых металлов) в связи с рельефом, выполнением с.-х. работ; аномалий в содержании ТМ в связи с агрохимическими мероприятиями: применением пестицидов, минеральных и органических удобрений, известкованием. При наличии достоверных аналитических материалов комментируют связи и зависимости химического состава растений и вод (поверхностных, грунтовых и водоемов) с уровнями техногенного загрязнения почвы.

В заключение дается квалифицированная оценка степени загрязнения почвенного покрова (растительности, вод) техногенными выбросами (тяжелыми металлами) в окрестностях предприятия-загрязнителя. На основании литературных материалов, собственных исследований и консультаций с врачами санитарно-эпидемиологической и зоотехнической служб, бесед с агрономами и зоотехниками пригородных хозяйств даются рекомендации по рациональному использованию почвенного покрова обследуемой территории. Особое внимание уделяется определению ограничительных и запрещенных зон для возделывания овощных культур и пастбищ для молочного стада. Даются рекомендации по контролю за качеством сельскохозяйственных продуктов в пригородных хозяйствах

6. Лабораторные аналитические исследования

Аналитические работы по определению тяжелых металлов (микроэлементов) и другие сопутствующие анализы (почв, растений, вод) производят в аналитических лабораториях учреждений-исполнителей. При отсутствии в СССР единых унифицированных методов подготовки объектов к анализу и выполнения самих анализов, каждая служба (почвенно-агрохимическая, санитарно-эпидемиологическая, гидрометеорологическая) производит исследования загрязненности методами, утвержденными отдельными ведомствами. Поэтому в объяснительной записке к карте об этом дается соответствующая справка, облегчающая сопоставляемость результатов анализов.

Конечное определение тяжелых металлов производится различными методами: чаще всего химическими, как наиболее доступными; атомноабсорбционными, уже повсеместно распространенными; спектрально-химическими, спектрально-эмиссионными; реже - полярографическими, рентгенофлуоресцентными, нейтронно-активационными.

Применимость того или иного метода определяется наличием соответствующих приборов, кадров, требованиями к точности анализа и производительности метода. В общем случае наиболее производительными, особенно при определении валовых количеств элементов, являются физические (инструментальные): спектральные эмиссионные, рентгенофлуоресцентные и нейтронно-активационные. При наличии стандартных (эталонных) образцов (СО) почв и растений по валовому элементному составу, результаты анализов этими методами являются достаточно точными. Химические методы (фотометрические) менее производительные, но более точные.

Содержание валовых количеств тяжелых металлов (микроэлементов) в почвах в десятки раз выше, чем подвижных форм. Однако точное определение валовых количеств микроэлементов в ряде случаев бывает более затруднительным, чем определение подвижных форм, вследствие большого загрязнения анализируемого раствора сопутствующими макроэлементами. Особенно мешает определению валовых количеств микроэлементов (меди, кобальта, молибдена) железо, содержание которого в почве в сотни, тысячи раз больше, чем микроэлементов.

Наиболее высокопроизводительный метод анализа почв - спектральный эмиссионный - в варианте прямого (без разложения) определения тяжелых металлов на дифракционном спектрографе - метод просыпки тонкорастертой почвы в дугу переменного тока или сжигание навески почвы (20-30 мг), помещенной в кратер угольного электрода. Калибровку прибора выполняют по стандартным образцам (СО) различного типа почв, разработанных Почвенным институтом им. В.В. Докучаева и Иркутским государственным университетом. С помощью этого метода могут быть определены: марганец, медь, хром, ванадий, никель, титан, фтор и (при значительном содержании) цинк, бор, кобальт, молибден.

Спектральный эмиссионный метод определения тяжелых металлов в растворах (после разложения почв) применим в случае значительного содержания их в почве и высокой чувствительности прибора (порядка n?10-2 - n?10-4 к изучаемым элементам. Таким условиям могут удовлетворить марганец, титан, хром. В большинстве случаев требуется концентрированно растворов и удаление мешающих компонентов, т.е. применение спектрально-химического метода.

Спектрально-химический метод определения ТМ заключается в сочетании двух последовательных операций: 1) соосаждение группы элементов (например, Сu, Со, Zn, Ni и др.) из растворов с помощью 2,4-динитроанилина, отделения их и соосаждения из фильтрата молибдена с помощью «окисленного» красителя Стенгауза; 2) спектральное определение соосажденных элементов в зольном остатке с использованием соответствующих искусственных стандартов. При концентрировании элементов путем соосаждения или упаривания определение их может производиться из любых растворов и вытяжек: кислотных, солевых, водных.

При анализе минерального остатка из почвенных вытяжек непосредственно, не отделяя элементы соосаждением, требуется приготовление соответствующих эталонов: смесей солей макроэлементов (Са, Mg, К, Na и др.) и микроэлементов (Мn, Сu, Zn, Со, Мо и др.) примерно в тех же количествах и соотношениях, которые извлекаются из почв используемыми экстрагентами. Такой метод определения тяжелых металлов менее точный, но более производительный, чем метод с предварительным соосаждением элементов и озолением осадка.

Рентгенофлуоресцентный метод - один из высокопроизводительных методов определения валового содержания в почвах и растениях макро- и микроэлементов. Ограниченность его применения обусловливается высокой стоимостью прибора. Техника анализа проста. При определении тяжелых металлов (микроэлементов: Сr, Мn, Ni, Zr, Cu, Zn, Ni, Rb, Sr) тонкорастертые навески насыпают в полиэтиленовые прободержатели, слегка утрамбовывают, маркируют и передают на анализатор. При определении макроэлементов (Si, Al, Fe, Ti, Са, Mg, К) навески тонкорастертой почвы переносят в фарфоровые тигли. Почву в тиглях прокаливают в муфеле при t=900° С для удаления органического вещества и определения величины потери при прокаливании. Навеску прокаленной почвы (1,5 г) тщательно перемешивают с порошком полистерола (0,1 г). Смесь эту всыпают в подготовленную чашечку из борной кислоты, формуют под давлением 30-40 атм таблетки. Таблетки поступают в анализатор. В Почвенном институте им. В.В. Докучаева анализ производят на рентгенофлуоресцентном анализаторе модели ТЕФА-6Ш (США). Калибровку прибора производят по стандартным образцам (СО) почв и растений, аттестованных на содержание макро- и микроэлементов.

Полярографический метод используют для определения большой группы элементов: Мn, Zn, Сu, Ni, Со, Мо и др. Метод характеризуется высокой точностью и хорошей воспроизводимостью. Однако как и спектрально-химический, он невысокопроизводительный. При низком содержании элементов в растворе требуется предварительное концентрирование ТМ путем упаривания растворов, экстрагирования или их соосаждения. Этот метод может быть использован как массовый для определения подвижных форм Мn, Zn, Сu, Ni при использовании сильнокислотных вытяжек, например 1,0 и. НСl, когда концентрирования растворов не требуется.

Атомноабсорбционный метод за последнее десятилетие получил широкое распространение и высокую оценку по точности и производительности. В основе метода лежит избирательное поглощение атомами химических элементов, находящихся в возбужденном состоянии, световой энергии. Это позволяет вести определение элементов в составе их сложной смеси в водных, солевых и кислотных вытяжках. Анализ выполняют по стандартным растворам. Чувствительность метода в отношении различных элементов неодинаковая: от сотых долей до десятков мг/л. При использовании воздушно-ацетиленового пламени возможно прямое (без обогащения) определение в растворах (вытяжках): хрома, марганца, меди, цинка, кобальта и ряда других элементов. При анализе вытяжек с очень малым содержанием элементов требуется предварительное их концентрирование.

Химические (фотометрические) методы являются самыми распространенными, общедоступными, достаточно точными. Поэтому эти методы являются основными, по ним сверяют другие (физические) методы.

При определении валового содержания тяжелых металлов разложение почвы производят различными способами: 1) плавиковой кислотой (HF) в присутствии крепкой серной или соляной кислоты; 2) сплавлением с углекислыми щелочами (химически чистыми); 3) разложением смесью концентрированных кислот (H24, HNO3 и НСl) после предварительного удаления органического вещества прокаливанием или сжиганием его парами азотной кислоты. Конечное определение ТМ производят любыми доступными методами.

При определении подвижных форм тяжелых металлов (микроэлементов) в почвах навески почвы обрабатывают экстрагентами при соотношении почва:раствор как 1:10 и продолжительности взбалтывания 1 ч. Важным условием получения достоверных результатов определения микроэлементов является чистота анализа: чистота воздуха в помещении, чистота воды, реактивов, посуды. Поэтому совершенно обязательным является «холостой» (контрольной) анализ «на чистоту».

Методические исследования Почвенного института имени В.В. Докучаева по разработке методики обследования и картографирования загрязненности почвенного покрова промышленными (техногенными) выбросами частично опубликованы; использованные методы анализа почв, растений и вод опубликованы в прилагаемом списке литературы.

Литература

Большаков В. А. Энергодисперсионный рентгенофлуоресцентный метод анализа почв. Методические указания. М.: Б. п., 1978. В над заг : Почв ин-т им. В. В. Докучаева.

Важенин И. Г. Методические указания по агрохимическому обследованию и картографированию почв на содержание микроэлементов. М.: Б. п., 1976. В над. заг.: Почв. ин-т им. В. В. Докучаева.

Важенин И. Г. К вопросу о методах изучения степени техногенного загрязнения почвенного покрова. - Тез. докл. VIII Всесоюз. конф. по микроэлементам, т. II. Ивано-Франковск, 1978.

Важенин. И. Г., Лычкина Т. И., Арсеньева Е. И. О методике полевых исследовании при изучении загрязненности почв выбросами промышленных предприятии через атмосферу. - Тез. докл. V Всесоюз. делегат, съезду ВОП, Минск, 1977.

Важенин И. Г., Алищукин Л. В. Методика полевого опробования почв для контроля за загрязнением тяжелыми металлами. М., 1977. В над. заг.: Гос. комитет при Совете Министров СССР по науке и технике.

Важенин И. Г., Большаков В. А. Охрана почв от техногенного загрязнения через атмосферу. - Почвоведение, 1978, № 2.

Важенин И. Г., Большаков В. А., Журавлева Е. Г. Методические основы картирования и анализа загрязненности почв тяжелыми металлами. - Микроэлементы в СССР, 1978, № 19 (Рига).

Веригина К. В. Инструкция по определению тяжелых металлов и фтора химическими методами в почвах, растениях и водах при изучении загрязненности окружающей среды. М.: Б. и., 1975. В над. заг.: Почв. ин-т им. В. В. Докучаева.

Методы определения микроэлементов в почвах, растениях и водах. Сб. статей. М.: Колос, 1974.

Химия почвы. Формы соединений и методы определения макро- и микроэлементов. М.: Б. и., 1978. В над. заг.: Почв. ин-т им. В. В. Докучаева.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обоснование разработки методических указаний. 1

2. Основные положения по обследованию и картографированию загрязненности почвенного покрова. 3

3. Организация полевых, камеральных и лабораторных работ. 5

4. Выполнение полевых, камеральных и лабораторных работ. 7

5. Составление и оформление карт. 12

6. Лабораторные аналитические исследования. 13

Литература. 15




Реклама: ;


Самые популярные документы раздела



Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика