Роль і значення ґрунтів в боротьбі ззабрудненням. Екологічне нормування техногенних забруднень
Основні джерела техногенного забруднення ґрунтового покриву викидипромислових підприємств через атмосферу (пил, дим, аерозолі), що мають великузону поширення, а також тісний зв'язок просторового розсіювання зфізико-географічними умовами регіону. Крім промислових викидів, забрудненняґрунтового покриву певною мірою може бути наслідком застосування всільськогосподарському виробництві пестицидів й добрив (які містять ртуть,мідь, цинк й ін.) або використання для зрошення освітлених, але забрудненихважкими металами побутових і промислових стічних вод.
Заходи, спрямовані на обмеження забруднення грунтів, є також засобамизниження подальшого забруднення всієї біосфери. Один з дійових заходів ззменшення забруднення ґрунтів — нормування вмісту в них шкідливих речовин, щонадходять різними шляхами: зрошення побутовими і промисловими стічними водами,застосування осадів, що утворюються на очисних спорудах, осідання на поверхнюґрунту різних речовин промислових викидів в атмосферу, складування твердихпромислових відходів, неправильне захоронення шлаків і, нарешті, застосуванняпестицидів і мінеральних добрив, що містять домішки в сільському господарстві.
Існуюючі підходи щодо нормування техногенних забруднень у ґрунті,основані на оцінці впливу кількості забруднювача на комплекс показників за тимиабо іншими критеріями. Обґрунтування вибору критерію оцінки — важливий момент,що визначає дієвість встановленого нормативу.
В залежності від властивостей грунту й сучасної динаміки ґрунтовихпроцесів, техногенні забруднювачі, що попадають в ґрунт розкладаються,виносяться за межі ґрунтового профілю, втрачають токсичність або, навпаки,накопичуються в доступних формах, перетворюються в більш токсичні сполуки,порушують нормальне функціонування ґрунтової біоти, а отже, і всієї ґрунтовоїсистеми.
З погляду ґрунтознавців і агрохіміків, нормування техногенногозабруднення, зокрема пестицидів, варто здійснювати з урахуваннямтоксиколого-гігієничних характеристик препаратів на основі еколого-агрохімічнихкритеріїв, до яких віднесені: тривалість збереження препаратів у ґрунті, їх діяна ґрунтову біоту і ферментативні процеси, характер пересування по ґрунтовомупрофілю, ступінь надходження в культурні рослини, фітотоксичну дію через ґрунт.
На аналогічних критеріях побудоване гігієнічне нормування хімічнихречовин у ґрунті. Не вдаючись у деталі принципу гігієнічного нормуванняхімічних речовин у ґрунті, відзначимо, що поряд з вивченням стабільностіречовини в різних типах ґрунтів, її впливу на мікробіоценоз, умов метаболізму,необхідно визначити ступінь і умови її міграції в навколишньому середовищі.
Хімічні речовини, що попадають тим або іншим шляхом в екосистему,знаходяться в постійному русі, переходячи з однієї форми в іншу: з повітря — уґрунт, рослини; з води — у ґрунт, донні відкладення, водну фауну і флору і,нарешті, із ґрунту — у повітря, поверхневі і підземні джерела води, в рослини,що вирощуються на ґрунті. Ґрунт найбільш інтенсивно циркулює забруднення, щонадходять на його поверхню й, утримуючи частину з них, віддає інше контактуючимсередовищам з різною енергією, що залежить від різноманітних причин.Накопичений в цій області науковий досвід дозволяє зробити висновок, поки що увсіх випадках експериментальної розробки гранично допустимих концентрацій (ГДК)у ґрунті забруднювачів лімітуючим показником, була транслокація (перехід)речовини з ґрунту у рослини (додаток 2). У цьому плані становить інтерескількість нормованої речовини, що переходить з ґрунту в рослини, її дія наорганізм у концентраціях, що знаходяться в цих умовах у рослинах, підсилюючихявище транслокації, залежність між ступенем акумуляції речовини в ґрунті,рослинах й інших компонентах ландшафту.
Багаточисельні досліди показали, що рослини, вирощені на ґрунті,забрудненому різними сполуками, містять ці речовини в кількості, що перевищуєїхню концентрацію в ґрунті. Таким чином, при розробці ГДК хімічної речовини вґрунті важливо встановити інтенсивність міграції речовини з ґрунту в повітря,воду й рослини, що визначають у сукупності середовище існування. Допустимимрівнем міграції нормованої речовини з ґрунту в граничне з нею середовище можевважатися величина, що не викликає перевищення ГДК для даних середовищ. Досьогодення лімітуючим показником, який визначає рівень нормування речовин уґрунті, є транслокаційний. Багаторазовий кореляційний аналіз ГДК у ґрунтіпоказав, що критичні концентрації всіх забруднювачів встановлюються потранслокації в рослини.
На відміну від інших середовищ ґрунт має потужну здатність, щодоакумулювання різних забруднень. Ця суттєва обставина не тільки підсилює діючерез грунт техногенних токсикантів на рослини, тварин, людей й ґрунтовумікрофлору, але може також певною мірою змінювати властивості ґрунтів. Існує,очевидно, гранична концентрація токсичних речовин (зокрема, важких металів) длякожного типу ґрунтів Скр, нижче якої вони відіграють роль поживного субстратудля рослин й мікробіологічного населення. При деякому перевищенні цієї границіпочинає виявлятися наявність надлишку важких металів спочатку в пригнічюючійдії на мікрофлору й рослини, потім у зміні окремих показників властивостейґрунтів. Пригнічююча дія на ґрунтовий мікросвіт токсичних речовин єдиференційованою, тому часто призводить до істотного порушення міжвидовогоскладу мікрофлори. При концентрації токсикантів, що істотно перевищуютькритичні значення (Скр) виявляється їх пригнічююча дія як на всю мікрофлору,так й на властивості ґрунту.
При комплексному підході щодо встановлення обмеження для забруднювачівсередовища при обґрунтуванні ГДК питання про наявність або відсутність порогадії не вважається суттєвим. Якщо при деякому значенні концентраціїспостерігається помітний стрибок реакції (ефекту) (С = Скр ), то цей факт,очевидно, має бути включений й у медико-біологічну базу розроблюваногостандарту. У цьому випадку інтерес представляє ефект й для значень С не тількив безпосередньому наближенні до Скр, але й у всьому діапазоні реально здатнихзустрічатися значень С. При тривалому впливі зовсім малі концентрації багатьохдомішок у ґрунті можуть дати статистично значний ефект, так що порогом«якої б то не було» дії практично є нульова концентрація(«фізіологічний фон»), подібно тому як мінімально «діючою»дозою іонізуючих випромінювань слід вважати нульову. У той же час відсутністьпорога дії (різкого стрибка функції склад-властивість) не може бути підставоюдля відсутності ГДК, так само як й наявність такого порога не може бутикінцевим доказом на користь встановлення ГДК на рівні порога. Таким чином, ГДКповинна відображати (задавати) верхню межу рівня забруднення, викиду,перевищення якого неприпустимо за комплексом критеріїв. У зв'язку із цимнеобхідно звернути увагу ще на один суттєвий момент. Відомо, що ґрунт якособливий вид біоценозу є не тільки засобом одержання сільськогосподарськихпродуктів й багатьох видів сировини, але й виконує середовищезахисні йсанітарно-оздоровчі функції. Причому ефект від цього іноді перевищує ефектвикористання ґрунтів у сільськогосподарському виробництві. В цих умовах набуваєважливості визначення меж здатності ґрунтів, до самоочищення, тобто здатністьґрунтів до накопичення й вбирання важких металів й інших речовин, що залежитьвід багатьох факторів. Під самоочищуючою здатністю ґрунтів розуміють природнубар'єрну функцію, що попереджає вторинний вплив забруднювачів в основному зарахунок переводу ксенобіотичних речовин у нерухомий стан (сорбція, осадження йін.). Очевидно, що чим повніше виражений комплекс фізико-хімічних характеристикґрунтів, тим вища його захисна здатність. Однак ці властивості даного ґрунтумають визначені параметри (границі), що характеризуються відповіднимивеличинами (наприклад, ємність обміну). Перевищення забруднення ґрунтів понадцих параметрів призведе не тільки до зміни властивого їм комплексуфізико-хімічних властивостей, але й втраті цим ґрунтом середовищезахисноїфункції (функціонального призначення).
Безумовно, ГДК — надзвичайно важлива точка відліку, але вона виражаєпідсумковий результат надходження елементів-забруднювачів у ґрунт, а потім ухарчовий ланцюг, тому не дає уявлення про явища, що виникають у різних частинахсистеми ґрунт-рослини. Знати про них необхідно, щоб мати уявлення про буферніможливості ґрунту й ефективність роботи захисного механізму, що в свою чергудозволить прогнозувати вплив забруднення конкретних територій на врожайністьрослин, якість врожаю й давати конкретні рекомендації щодо захисту ґрунтів.Дуже важливо вивчити не тільки динаміку властивостей ґрунтів, виявитиспрямованість й глибину процесів, що протікають, при різних рівнях забрудненняважкими металами, але й встановити межі забруднення, при якому ґрунт зберігаєвластивий йому як системі комплекс фізичних й фізико-хімічних властивостей, атакож зберігається як середовище існування рослинності. Одержати необхіднуінформацію можна за допомогою вивчення стану ряду фізико-хімічних властивостейґрунтів шляхом порівняння з властивостями ґрунтів – еталонів. Ґрунт — дисперсне, гетерогенне природне тіло з добре розвинутою поверхнею розділу міжтвердою фазою й іншими його компонентами. Власне кажучи, всі властивостіґрунтів й протікаючі в них процеси прямо або побічно, тією чи іншою міроюпов`язані з поверхневими явищами, тому що саме походження й розвиток ґрунтівсупроводжуються змінами й виникненням нових міжфазових поверхонь. Тому вивченняявищ, що протікають на міжфазових поверхнях й відображають зміни, що проходятьв ґрунтах, край необхідно при рішенні ґрунтозахисних задач, пошуках шляхівоптимізації й покращення властивостей ґрунтів з метою підвищення їх продуктивності,розширеного відтворення родючості. Такий підхід узгоджується з уявленнями проґрунт як функції умов середовища й результату взаємодії ґрунтотворних факторів:властивості ґрунтів — ґрунтові процеси — фактори ґрунтоутворення. Таким чином,для розуміння сутності процесу зміни властивостей ґрунтів й їх продуктивностіважливо досліджувати окремі взаємозв'язки в системі "ґрунт — факторивпливу". Спеціальний розгляд окремих залежностей між ґрунтом й елементамисередовища — обов'язкова умова, що дозволяє виявити складний процес деградаціїґрунтів в результаті їх хімічного забруднення, у тому числі важкими металами.
Міграція (перерозподіл) мікроелементів у ґрунтах залежить від багатьохпричин: водного режиму, реакції ґрунтового розчину, вмісту в ґрунті органічноїречовини, співвідношення в ньому гумінових й фульвокислот, аерації йокислювально-відновного потенціалу, гранулометричного складу й структуриокремих горизонтів. Частина металів, що надійшла в ґрунт, утворитьважкорозчинні форми сполук з гумусовою речовиною. Якась частина металівантропогенного походження може ввійти до складу обмінного комплексу(адсорбуватися), заміщуючи кальцій й магній. Особливість забруднення ґрунтівметалами полягає в тому, що порівняно велика кількість металів у ґрунтах маєприродне походження. Відокремити метали антропогенного походження відприродного не є можливим, що утруднює їх нормування. Протягом тривалого періодуфункціонування певного типу ґрунту із властивими йому потоками речовинскладались конкретні співвідношення між геохімічною поширеністю елементів йповерхневими властивостями ґрунтів. У процесі еволюції установилосяквазістаціонарне співвідношення між потоками речовин й відповідними їмповерхневими явищами.
В сучасних умовах, коли ґрунтовий покрив зазнає масових забруднень, розвитокґрунтових процесів відбувається значною мірою під їх впливом.
Як показали багаточисельні роботи з фізики й хімії ґрунтів, останніможуть зв’язувати значну кількість йонів металів, переводячи їх уважкодоступний або недоступний для рослин стан. Виникає ситуація, коли іониметалів накопичуються в ґрунті, але транслокація їх у суміжне середовище йрослини практично відсутня. Однак при цьому змінюється ряд показниківфізико-хімічних властивостей ґрунтів, що забезпечують сприятливі умови живленняй росту самих рослин. У цьому випадку чисто санітарно-гігієнічний підхід донормування забруднення ґрунтів важкими металами має деяку невизначеність.Виникає необхідність. комплексного підходу при встановленні обмежень длязабруднення ґрунтів важкими металами, що включає обов'язкове визначенняосновних показників фізико-хімічних властивостей ґрунтів. При тривалій діїнавіть незначні концентрації забруднювачів у ґрунті можуть давати статистичнозначимий ефект або призводити до помітного стрибка параметра тієї чи іншоївластивості. Вочевидь, цей момент повинен враховуватися вмедико-санітарно-гігієнічному обґрунтуванні ГДК, що відображає межу рівнязабруднення, перевищення якого неприпустимо з комплексу критеріїв. При цьомуважливо вивчити спрямованість процесів у різних частинах системи грунт-рослинадля визначення буферних можливостей грунту й ефективності роботи захисногомеханізму. Це дозволить встановити межу забруднення, при якому ґрунт зберігаєкомплекс властивостей на рівні оптимальних умов розвитку даного виду с/гкультур й одержання врожаю високого якості. Крім того, такі знання дозволяютьрозробляти конкретні рекомендації з вибору й здійсненню ґрунтозахисних ймеліоративних заходів.
М.А. Глазовською запропоновано як критерії оцінки техногенного впливувикористовувати ступінь впливу кількості забруднення на показники«нормального функціонування» ґрунтової системи: біологічнапродуктивність не повинна знижуватися; у біомасі не повинні накопичуватисьхімічні елементи або їх сполуки в кількостях, що порушують життєві функції;ґрунтова біота має зберігати свій корисний генофонд.
Для наукового обґрунтування гранично допустимих концентрації пропонуєтьсявикористовувати біологічні індикатори, за допомогою яких можна обґрунтуватигранично допустимі модулі техногенного тиску на різні ґрунти («модультехногенного тиску» вимірюється масою забруднювача, що надходить в одиницючасу на одиницю площі) за принципом оцінки «відповідних реакцій»ґрунтів на потоки техногенних забруднювачів, що надходять в них.
При цьому різноманітті техногенних речовин, що надходять у ґрунти М.А.Глазовська об’єднує їх за ефектом дії в дві групи: «педохімічноактивні» й «біологічно активні» речовини. До педохімічноактивних відносяться речовини, що впливають у першу чергу на кислотно-лужні абоокислювально-відновні умови в ґрунтах й тому такі, що змінюють загальнугрунтово-геохімічну обстановку. При досягненні певного порога це впливає й набіоту. Біологічно активні техногенні речовини діють перш за все на живіорганізми. Загальна зміна грунтово-геохімічної обстановки в цьому випадкунастає не відразу, а внаслідок порушення активності ґрунтової біоти. До першогокласу відносяться мінеральні кислоти, луги, вуглекислі й фізіологічно кислісолі, деякі гази (сірководень, метан). До другого — пестициди, важкі вуглеводи,поліхлорбіфеніли, токсичні мікроелементи й їхні сполуки (ртуть, миш`як, селени,свинець, кадмій, хром, нікель), радіоактивні й інші елементи, надлишковий вмістяких у ґрунтах при безпосередньому впливі на живі організми або через харчовіланцюги викликає важкі захворювання людей й тварин.
Нагромадженню слабо рухомих форм біологічно активних елементів у ґрунтахсприяють наступні процесси:
· ізоморфнезаміщення в алюмогідроксильних октаедрах й кремнієкисневих тетраедрах кристалічнихрешіток глинистих мінералів. У червоноземах у цій формі знаходиться близько 15,а в бурих лісових ґрунтах.— біля 30 % усієї маси мікроелементів; заінтенсивністю ізоморфного заміщення елементи розташовуються в ряд кобальт >мідь > цинк > марганець. Найбільша кількість мікроелементів утримується вкристалічних решітках монтморилоніту, за ним > нонтроніт > каолініт >галуазіт > іліт;
· сорбціяглинистими мінералами, особливо алофаноїдами, спадаюча в ряді монтморилоніт,смектит, іліт, каолініт. Глинами сорбується багато металів: нікель, мідь, хром,ванадій, свинець, цинк. Поглинання алофаноїдами особливо сильно виявляється повідношенню до цинку, марганцю, міді;
· співосадженняз неокристалізованими полуторними окислами, особливо з окислами заліза, якізахоплюють миш’як, ванадій, цинк, молібден, селен, титан;
· утворенняслаборухомих металоорганічних комплексів з гумусовими кислотами хрому,кобальту, селену, міді й інших металів. Із збільшенням рН й вмісту гумусуінтенсивність сорбції й стійкість металоорганічних сполук збільшується.Наприклад, у підзолистих ґрунтах відношення сорбованого цинку до водорозчинногоскладає 2,4, а в чорноземах — 2400. Тому в кислих ґрунтах із вираженоюелювіально-ілювіальною диференціацією профілю слаборухомі форми біологічноактивних елементів накопичуються значною мірою в ілювіальному горизонті(підзолисті й лесові); у нейтральних збагачених гумусом ґрунтах (чорноземи йін.) ці елементи затримуються переважно в гумусовому горизонті.
В залежності від шляхів надходження техногенного забруднення перший«удар» техногенного потоку приймає на себе або гумусовий горизонт принадходженні з пилом, атмосферними опадами й хімічною сільськогосподарськоюобробкою ґрунту, з рідким й твердим стоками делювіальних вод за рахунок поверхневогозмиву токсичних речовин з поверхні забруднених ґрунтів, або більш глибокігоризонти грунту у випадку, коли потік забруднених ґрунтових вод наближаєтьсядо поверхні й діє на гідроморфні ґрунти супераквальних ландшафтів.
При прогнозі, а потім розрахунку гранично допустимих модулів техногенногонавантаження рекомендується враховувати склад різного типу техногенних потоків,форму надходження сполук в ґрунт, що визначає ступінь їх стійкості до впливуекофакторів.
В ряду ґрунтових умов, що визначають тривалість «життя»техногенних речовин, істотне значення має енергетичний рівень ґрунтів. Єрозрахунки загальних запасів енергії, яка щорічно асимілюється при створенніорганічної маси зеленими рослинами й та що вивільнюється при розкладанні органічнихзалишків. В якості показника швидкості перетворення органічних речовин уґрунтах можна користуватися величиною «підстилково-осадового коефіцієнта”,що являє собою відношення маси підстилки, що накопичуєтьсяся на поверхніґрунтів, до маси щорічного наземного опаду й дозволяє мати уяву про тривалістьрозкладання маси органічної речовини, рівної щорічному опаду. Ці строкиколиваються в різних ґрунтах у широких межах: для торф’яно-болотних ґрунтіввони складають тисячоліття, для тундрових — 50 — 100 років, для ґрунтівтайгової зони — 10 — 20 років, для ґрунтів широколистяних лісів помірного поясу- 3 — 4 роки, в вологих субтропічних й тропічних лісах менше одного року.Передбачається, що ці ж відмінності зберігаються й у швидкості розкладання вґрунтах органічних забруднювачів, хоча абсолютні цифри можуть бути іншими. Цейпоказник був використаний при районуванні території України за можливоюінтенсивністю до самоочищення ґрунтів від залишків пестицидів.
Разом з тим швидкість й ємність біологічного кругообігу не є універсальнимипоказниками швидкості самоочищення ґрунтів від токсичних речовин, особливомінеральних, тому що зі збільшенням інтенсивності обігу можлива більш швидкадеградація біоти, що піддається дії токсиканта. Розмаїття ситуацій, щовиникають з техногенним забрудненням й відповідних реакцій ґрунту, на думкуМ.А.Глазовської, диктують необхідність диференційованого нормування техногеннихзабруднювачів у ґрунті відповідно до типів відповідних реакцій ґрунтів назабруднювачі, тобто у відповідності зі ступенем їх стійкості або здатності досамоочищення.
При існуючій подібності методичних позицій екологічне й гігієнічненормування розрізняються по деяким питанням. Принципи гігієнічного нормуванняне допускають диференційованого тлумачення величини нормативу в зв'язку зрізноманіттям природних умов й неможливістю встановлення ГДК для кожногоекологічного варіанта. Величина ГДК встановлюється для гірших природних умов,при яких спостерігається максимальна тривалість збереження препарату в ґрунті,є можливим найбільш високий рівень міграції в сумісному із ґрунтом середовищі йнайбільш виражено вплив токсиканта на ґрунтовий мікробіоценоз й ферментативнуактивність ґрунтів. Ця величина єдина (з великим коефіцієнтом запасу) длярізних регіонально-ландшафтних умов й, по суті, має змістовне значення,аналогічне параметрам токсичності даного препарату, таким, як ЛД50 та інші,будучи так бн мовити його „паспортною“ характеристикою. У реальнихрегіональних умовах контроль за забрудненням здійснюється на основі величинигранично допустимого рівня внесення (ГДРВ) й безпечної й залишкової кількості(БЗК) в встановлені терміни контролю.
Обґрунтування величини ГДК хімічної речовини в ґрунті здійснюється зашістьома показниках шкідливості, перші чотири з яких обов’язкові для скороченоїсхеми досліджень: загальносанітарному (вплив препарату на біологічну активністьґрунту й процеси самоочищення), фітоакумуляційному (ступінь нагромадженнязалишків у фітомасі), міграційно-водному, міграційно-повітряному,токсикологічному й органолептичному.
За мінімальною граничною концентрацією сполуки в ґрунті визначаєтьсялімітуючий показник шкідливості, величина граничної концентрації якоговважається допустимою концентрацією препарату в ґрунті, тобто тією максимальноюйого концентрацією (мг/кг абсолютно сухого ґрунту), що гарантує відсутністьнегативного прямого або непрямого впливу на здоров'я людини, її потомство йсанітарні умови життя населення. Таким чином, на відміну від екологічних ГДК,що нормують техногенне забруднення за ступенем впливу на найбільш чутливий видй популяцію в цілому, гігієнічне нормування базується на оцінці ступеня впливутоксиканта на організм теплокровних й у кінцевому рахунку на людину. При цьомувстановлення порогової концентрації за основними показниками шкідливості коректуєтьсяпо величинах гранично допустимих концентрації для атмосферного повітря, води ймаксимально допустимого рівня для продуктів. Усі ці нормативи встановлюються втоксикологічному експерименті на теплокровних тваринних й екстраполюються налюдину.
Трудомісткість експериментальних досліджень з обґрунтування величині ГДКтехногенних забруднювачів, як й зростання асортименту забруднювачів, щонадходять у ґрунт, допускають можливість використання розрахункових методів приобґрунтуванні величини ГДК у ґрунті, що називається орієнтовно допустимоюконцентрацією (ОДК). У відповідності з „Методичними рекомендаціями зрозрахунку ОДК“, розробленими Л.І.Ведмедем, Е.І.Спину, Р.Е.Совою у 1981р., ОДК розраховують за встановленими гігієнічними нормативами для харчових продуктіврослинного походження виходячи з рівняння:
у = 1,23 + 0,48 lg x
де у — ОДК в мг/ кг грунту, х — допустима залишкова кількість (ДЗК) вмг/кг продукту харчування. Коли вміст залишкових кількостей пестицидів урослинах не допускається, для розрахунку використовують величину чутливостіофіційно затвердженого методу визначення даного препарату в рослинах.Використання даного методу можливо тільки для пестицидних препаратів й, якпоказало зіставлення розрахункових й експерементально встановлених ГДК, припускаєпомилку в межах 2 ГДК. У зв'язку з тим що в грунті, як правило, присутнідекілька забруднювачів, навіть у випадку обробки грунту тільки агрохімікатами,Київським НДІ загальної і комунальної гігієни ім. А.М.Марзєєва запропонованийгруповий метод нормування сумішей й груп хімічних речовин у ґрунті. Суть методузводиться до того, що для прискорення обгрунтування ГДК речовин однієї хімічноїгрупи, близьких по структурі, фізико-хімічним й токсичним властивостям, шляхомглибокого експериментального вивчення одного найбільш типового представникаданої групи обґрунтовують ГДК для всіх сполук. Так, була встановлена ГДК длягрупи симетричних триазинів, які широко застосовуються в сільськомугосподарстві.
ГДК хімічних речовин для реальних ґрунтових типів — величина умовна,встановлена в експерементальних, строго регламентованих лабораторних умовах,тому служить лише одиницею масштабу, від якої ведуть вимір ступеня небезпекизабруднення ґрунту хімічними речовинами. Для конкретних грунтово-кліматичнихумов повинний бути встановлений регіональний норматив, що забезпечує безпекувмісту залишків забруднювача для біоти й організму людини, оскільки наповодження токсиканта в ґрунті в реальних умовах впливає, як ми бачили,різноманіття ґрунтових (рН, ємність поглинання, вміст органічного вуглецю йін.) й кліматичних (опади, сума температур, рівень інсоляції й ін.) факторів.Варіантів й комбінацій грунтово-кліматичних умов у природі дуже багато, томуекспериментально встановлювати регіональне ГДК практично неможливо й економічноне вигідно. У зв'язку з цим у якості регіональних нормативів гігієністамизапропоновано використовувати величини ГДРВ й ДЗК, які розраховуються ізврахуванням величини ГДК й стабільності препарату в різних грунтово-кліматичнихумовах, що визначаються у лабораторних або натурних умовах. При науковомуобґрунтуванні величин ГДРВ й ДЗК встановлюється функціональна залежність міжвеличиною залишкової кількості хімічної речовини в ґрунті й факторами, щовпливають на ступінь деструкції й міграції препарату (вміст гумусу, пористість,бактеріальне розмаіття й ферментативна активність ґрунту, ємність поглинання,сума обмінних основ, кількість опадів, тривалість інсоляції, середня ймаксимальна температура ґрунту за вегетаційний період, тривалість спостережень йін.). Гранично допустимий рівень внесення (ГДРВ) характеризує величинудопустимого вмісту препарату в ґрунті на першу добу після внесення хімічноїречовини в ґрунт у регіональних умовах. Величина ГДРВ гарантує нагромадженнядосліджуваного препарату в товарних частинах рослин до моменту збору врожаю вкількостях, що не перевищують допустимі для продуктів харчування, вміст його ватмосферному повітрі до моменту виходу робітників на поля й у воді водостоківдо моменту надходження фільтрату в ґрунтові води або поверхневого стоку уводойми в концентраціях, що не перевищують відповідні ГДК.
Таким чином, гігієнічні нормативи включають інформацію про стабільністьзабруднювача в регіональних ґрунтових умовах й безпосередньо через, величинуГДК інформацію про ступінь міграції його з ґрунту у середовища з урахуваннямвпливу токсиканта на біологічну активність ґрунтів, що є однієї з основниххарактеристик ґрунтової родючості. Наявність таких нормативів дозволяє нетільки контролювати рівень забруднення ґрунтів, але й при включенні їх уелементи моніторингу техногенного забруднення ландшафтів керуватиекотоксикологічною ситуацією регіону.
З урахуванням розроблених на теперешній час наукових положень організаціямоніторингу техногенного забруднення ґрунтового покриву України, повиннаскладатися з:
· виявленняпріоритетних забруднювачів й їх джерел. Це насамперед агрохімікати (пестициди,добрива), промислові викиди (важкі метали, радіоактивні речовини) й ін; їхсистематизація за ступенем небезпеки для ґрунтів й біоти з урахуванням хімічноїструктури, стабільності в об’єктах навколишнього середовища, мінливості йздатності мігрувати по елементам ландшафту, токсичності для теплокровнихтварин; об’єднання полютантів у класи з встановленням основної сполуки абогрупи сполук для подальших досліджень закономірностей поведінки забруднювачів уландшафті;
· визначеннямасштабів застосування агрохімікатів й об’ємів промислових викидів ізрозрахунком середніх багаторічних навантажень на одиницю площі земельноїтериторії, встановлення тенденцій росту цих навантажень; складання схематичнихкарт навантажень приоритетних забруднювачів для території країни й регіонівпоблизу джерела забруднення в ареалі розсіювання (промислові підприємства,транспортні магістралі);
· встановленнярівнів вмісту приоритетних забруднювачів у ґрунті, воді, поверхневих джерелах,ґрунтових водах, вищих рослинах й приземних шарах атмосфери з метою складаннякартосхем мінімального вмісту забруднювачів в елементах біосфери (по сезонахроку);
· виявленнянадходження забруднень з прикордонних областей й за меж країни з метою прогнозуподальшої долі забруднення, контролю й попередження забруднення прикордоннихландшафтів;
· оцінкиздатності ландшафтів до самоочищення від техногенного забруднення на основівивчення здатності до звільнення від природних забруднювачів за показникамибіологічної інтенсивності кругообігу біогенних елементів, гідрологічними характеристиками,що визначають спрямованість й можливість міграції полютантів з водним потоком уґрунтові води, з поверхневим стоком або в результаті випарування (тип водногорежиму, густота річкової мережі й ін.), грунтово-кліматичних характеристикрегіону (тип ґрунту, опади, рівень інсоляції, переважний напрямок вітру);
· виявленнякритичних в екотоксикологічному відношенні регіонів, що характеризуються, зодного боку, високим рівнем навантажень найбільш токсичних для біоти сполук, їхвисоким вмістом хоча би в одному з елементів ландшафту, з іншого — слабкоюздатністю ландшафту до самоочищення;
· організаціїбазових станцій спостереження й контролю за приоритетними забруднювачами врегіонах з критичною екотоксикологічною ситуацією й на базі біосфернихзаповідників або території з мінімальним антропогенним впливом;
· контролювпливу полютантів на екологічну рівновагу природних систем й прогнозу наслідківцього впливу, виявлення в модельних й польових умовах найбільш чутливих докожного з приоритетних забруднювачів видів флори й фауни. Ці види беруться підконтроль на базових станціях спостереження. Із цією же метою вивчаютьсямеханізми й закономірності впливу полютантів по типу „доза-ефект“ намодельних екостатах, що імітують умови регіональних біосферних заповідників йкритичних з точки зору екотоксикології регіонів у ланках»ґрунт-рослини", "ґрунт-повітря”, "ґрунт-вода (поверхневий,внутрішньогрунтовий стік)", ґрунтовий мікробіоценоз;
· встановленнякоефіцієнтів розподілу забруднювача по елементах біосфери з урахуванням шляхунадходження його в біосферу, складання математичної моделі нормальногорозподілу забруднювача в біосфері по елементах (ґрунт, вода, повітря, рослина);
· складанняуніверсальної математичної моделі розподілу забруднювачів на території Украйнидля наявних джерел забруднення й спрямованості можливого поширення забрудненняу випадку нового територіального розміщення джерела забруднення;
· організаціїАСУ техногенного забруднення ґрунтів України, що включає контроль за рівнемзабруднення території приоритетними забруднювачами і систему попереджувальнихзаходів, направлених на запобігання аварійних ситуацій у регіоні.
Література
1. Врочинский К.К., Маковский В.Н.Применение пестицидов и охрана окружающей среды. – К., 1979. – 208 с.
2. Гончар М.Т. Экологические проблемисельского хозяйства. — Львов, 1986. — 141 с.
3. Земельний Кодекс України.Серія Закони України (за станом на 15 листопада 2001 року). — Харків, 2001. — 105с.
4. Лозановская И.Н. и др. Теория ипрактика использования органических удобрений. – М., 1988. – 96 с.
5. Минеев В.Г. Химизация земледелия иприродная среда. – М.: Агропромиздат, 1990. – 287 с.
7. Охрана окружающей среды при использовании пестицидов./ Подред. В.П. Васильева.–К.,1983.–128с.