ТЕМА: Почвы, как объект анализа

8.1 ОСНОВНЫЕ ЗАГЯЗНИТЕЛИ ПОЧВЫ

В почве протекают различные физические, химические биологические процессы, которые в результате загрязнений нарушаются.

Загрязнение почв связано с загрязнением атмосферы и вод. В почву попадают твердые и жидкие промышленные, сельскохозяйственные и бытовые отходы.

Основными загрязняющими почву веществами являются металлы и ихсоединения, радиоактивные вещества, пестициды, удобрения и нефтепродукты.

Самоочищение почв практически не происходит (или идет очень медленно). Токсичные вещества накапливаются, что способствует изменению химического состава почв. Из почв токсичные вещества могут попасть в организмы животных, людей и вызвать отрицательные последствия.

В почвах накапливаются металлы (Fe, Hg, Pb, Cu и др.). Повышение содержания Cu и Zn приводит к замедлению роста растений и снижению урожайности.

Радиоактивные элементы попадают в почву при удалении жидких и твердых отходов, а также с осадками после взрывов.

Большое количество отходов образуется при добыче и обогащении полезных ископаемых, калийного удобрения, эксплуатации теплоэлектростанций. Постоянно возрастает количество бытовых отходов. Как не вспомнить здесь слова Нильса Бора о том, что «человечество погибнет на в атомной катастрофе, оно захлебнется в собственных отходах».

8.2 МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ И НЕФТЕПРОДУКТЫ В ПОЧВЕ

МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ оказывают прямое и косвенное действие на сельскохозяйственные культуры, почвенную биоту и развитие биологических процессов в природных водах.

Минеральные удобрения интенсифицируют микробиологические процессыв почвах, однако чрезмерное их применение ухудшает физико-химические и биологические свойства почв.

Применение минеральных удобрений увеличивает численность бактерий и грибов в почвах.

Устойчивость микробной системы определяется типом почвы, степенью окультуривания и видом удобрения. Важным фактором предотвращения негативных последствий высоких доз минеральных удобрений является внесение органических удобрений и извести.

Высокие дозы азотных, калийных и фосфорных удобрений увеличивают количество токсикообразующих микроорганизмов и ведут к микробному токсикозу почвы.

Избыток минеральных удобрений поверхностным стоком сносится в реки и озера, что вызывает эвтрофикацию водоемов.

НАЛИЧИЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ в почве в районах нефтедобычи и нефтепереработки приводит к интенсивной трансформации морфологических и физико-химических свойств почв.

При этом общее содержание углерода в почве может увеличиваться до 10 раз, а углеводородов до 100 раз.

В незначительных количествах нефть и нефтепродукты стимулируют почвенную биоту, вызывая рост некоторых почвенных грибов (Scolecobasidium), которые могут использоваться, как биоиндикаторы на нефтяные загрязнения.

Длительное воздействие нефти на почву приводит к изменению её микробиологических свойств.

В БИОГЕОЦЕНОЗАХ осуществляются процессы самоочищения от нефти, скорость которых зависит от биоклиматической обстановки. Так, в солонцеватых почвах, вусловиях недостаточного увлажнения, содержание нефти за год уменьшается на 65 %.

Зная естественные механизмы и скорость самоочищения почв, можно разрабатывать методы очистки почв от загрязнения нефтью и нефтепродуктами.

8.3 ОТБОР ПРОБ ПОЧВЫ НА АНАЛИЗ

Каких-либо единых, общепринятых, стандартных норм для санитарной оценки почвы пока не существует; отсутствуют и стандартные методы исследования почвы. Глубина исследований зависит от поставленной задачи.

Отбор проб рекомендуется проводить в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84 «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для анализа». Стандарт предназначен для контроля общего и локального загрязнения почвы в районах воздействия промышленных, сельскохозяйственных, хозяйственно-бытовых, транспортных источников загрязнения.

Наибольшее внимание уделяют определению степени загрязнения почвы органическими веществами животного происхождения и способности почвы к самоочищению. В качестве санитарных показателей определяют: рН, растворимость, концентрацию контролируемого соединения.

Отбор проб проводят с участка площадью 25 м² в 3-5 точках по диагонали с глубины 0,25 м (при необходимости с 0,75-2 м). Взятые с каждого горизонта пробы перемешивают и в количестве 1 кг направляют на анализ. Для бактериологического анализа достаточно 200-300 г.

При контроле за обезвреживанием хозяйственно-бытовых отходов пробы отбирают с глубины 0,5; 1,0; 1,5 м. Пробы отбирают в банки с ватными пробками.

При определении в почве поверхностно-распределяющихся веществ (нефть, нефтепродукты, тяжелые металлы) точечные пробы массой 200 г. отбирают на глубине 0,5; 5 и 20 см.

При анализе загрязнения почвы легколетучими или химически нестойкими веществами точечные пробы отбирают по всей глубине почвенного профиля и помещают в герметически закрываемые стеклянные емкости.

Пробы анализируют в день отбора. При длительном хранение к пробе добавляются консерванты.

8.4 РАСЧЕТ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА ПРОБ ПОЧВЫ

При определении вредных примесей в почве возникает необходимость определения влажности почвы. Навеска почвы помещается в химический стакан в количестве 15-50 г и проводится сушка до постоянства веса при 105 ± 2^оС в течении 3 ч (песчаные почвы) и при 80 ± 2оС в течении 8 ч (загипсованные почвы).

Влажность определяется в % по формуле: w= (m₁-m_o)*100 / (m_o- m),

Где m₁-масса влажной почвы со стаканом, г;

m_o- масса высушенной почвы со стаканом, г;

m- масса стакана, г.

Концентрацию исследуемого вещества в почве «С» [мкг/кг почвы] вычисляют по формуле: С= а / в,

Где а- количество исследуемого вещества, найденное в пробе, мкг;

в- масса исследуемой почвы, г.

При пересчете на абсолютно сухую почву вводят коэффициент

К=100 / (100 – w).

При концентрировании веществ экстракцией или отгонкой жидкости концентрацию вещества С, (мг / кг) вычисляют по формуле:

С= а*V₁ / V*b,

Где а- содержание вещества в исследуемом объеме раствора, мкг;

V₁ – общий объем раствора пробы, мл;

V- объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;

в – масса исследуемого образца почвы, г.