Реферат на одну из трёх предложенных тем

Введение
Одна из важных задач современной экологии – изучение закономерностей круговорота в биосфере химических элементов, являющихся регуляторами биологических процессов. Среди таких элементов особое место занимают тяжелые металлы. К очень токсичным относятся Be, Co, Ni, Cu, Zn, Sn, As, Se, Te, Pb, Cd, Hg, Rb и др. Некоторые из них известны как микроэлементы, значимость которых в процессе метаболизма научно доказана, они используются в сельском хозяйстве и медицине.
Роль ионов металлов в физиологии человека многообразна. При высоких концентрациях ионы металлов становятся токсичными, что ведет к функциональным деформациям, отравлениям. В зависимости от концентрации и продолжительности взаимодействия с организмом металл может иметь одно из вышеуказанных проявлений. [2]
Охрана почв, вод, растений от загрязнений является важной задачей, так как любые вредные соединения, находящиеся в окружающей среде, рано или поздно попадают в организм человека, способны аккумулироваться в тканях. Важнейшим инструментом оценки состояния окружающей среды вообще и почв в частности является экологический мониторинг. Почвенный мониторинг осуществляют на трех уровнях: локальном, региональном и глобальном. [4]
В настоящем обзоре предпринята попытка осветить современные мировые подходы к оценке экологического состояния почв и экологического нормирования на примере Германии, Нидерландов и США.
1 ПОДХОДЫ К ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ КАЧЕСТВА ПОЧВ
По опасности для здоровья человека тяжелые металлы делятся на следующие классы:
1 класс (самый опасный): кадмий, ртуть, селен, свинец, цинк;
2 класс: кобальт, никель, медь, молибден, сурьма, хром;
3 класс: барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций.
Эти данные верны, если тяжелые металлы поступают непосредственно в организм человека. Однако если мы рассматриваем загрязнение почв, то следует пересмотреть токсичность тяжелых металлов для человека и животных, потому что в таком случае происходит опосредованный контакт через воду (при вымывании металлов) и растения. К тому же, при нормировании тяжелых металлов в почвах не учитывается их фоновое содержание в почвах различных типов. Проблема нормирования содержания тяжелых металлов в почве и растениях является чрезвычайно сложной из-за невозможности полного учета всех факторов окружающей среды. В то же время для решения практических вопросов необходимы определенные критерии или количественные параметры, характеризующие степень опасности загрязнения почвы и растений тяжелыми металлами. [1]
Для санитарно-гигиенической оценки почв обычно используют предельно допустимые и ориентировочно допустимые концентрации (ПДК и ОДК) загрязняющих веществ. Уровень загрязнения принято оценивать по кратности превышения ПДК, классу опасности веществ, повторяемости концентраций заданного уровня. Следует иметь в виду, что санитарно-гигиенические показатели лишь частично отвечают своему назначению, поскольку ПДК территориально не дифференцированы, не учитываются типы почв, их устойчивость, а также виды землепользования, а в пределах города – характер использования земель по категориям. [9]
В зарубежных странах используются комплексные нормативы и стандарты. Уровни содержания загрязняющих веществ в странах ЕЭС, США, Канаде, некоторых азиатских странах превышают ПДК загрязняющих веществ почв России в десятки и сотни раз. Если бы в городах не было транспорта, промышленных предприятий, ТЭЦ, то со временем произошло бы самоочищение почвы. Но постоянное функционирование транспорта и промышленности поддерживает высокие концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и почве. В настоящее время получила распространение практика дифференцирования нормативов содержания в почве химических элементов в зависимости от целевого назначения территории. [1]
1.1 Немецкая система нормирования
В почвах Германии контролируют валовую концентрацию As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb и Zn с целью предупреждения пагубных изменений в почве, связанных с нарушением их функций, или возникновение опасности для индивидуума или социума с использованием действенных, триггерных и предостерегающих ПДК

. Действенные и триггерные ПДК разработаны с учетом оценки риска поступления веществ различными путями.
Действенные ПДК отражают опасное загрязнение, которого необходимо избегать. Достижение этого уровня обычно определяет необходимость ремедиации почв. Решение о ее нецелесообразности принимается, исходя из данных об ошибочности предположений о том, что в конкретном месте достигнут действенный уровень. Действенные ПДК разработаны в отношении подвижного Cd для сельхозугодий и садово-огородных участков (0,04 мг/кг для полей пшеницы, идущей на хлеб, а также культур-аккумуляторов элемента и 0,1 мг/кг – для остальных культур). [3]
Триггерные ПДК разработаны на основе предположений о заглатывании почвы в организм играющих детей за 8 лет или в результате вдыхания частиц, а также с пищей и водой при риске возникновения рака 10-5 за 70 лет и токсикологических данных по предельно допустимой дозе на основе оценки отсутствия негативного воздействия в чувствительной людской популяции, рассчитанного по нижнему уровню негативного воздействия у животных с использованием поправочного коэффициента. Превышение триггерного уровня в почве запускает процедуру мониторинга сельхозугодий и дальнейших оценок по установлению (подтверждению или опровержению) опасности загрязнения. Триггерные уровни разработаны для тех же функциональных зон, что и действенные, но в отношении большего числа подвижных соединений химических элементов, извлекаемых нитратом аммония. Кроме того, для сельхозугодий разработаны триггерные ПДК подвижной формы химических элементов, достижение которых замедляет рост растений, мг/кг: 0,4 As; 1 Cu; 1,5 Ni; 2 Zn. [5]
Помимо указанных территорий, триггерные ПДК разработаны для четырех функциональных зон:
1) детские площадки, используемые для игр (исключая песок в песочницах);
2) жилые зоны (включая внутренние садики);
3) парки и рекреационные места (в частности, общественные и частные зеленые площади, а также доступные, регулярно использующиеся площади с открытым грунтом);
4) промышленные объекты и коммерческая недвижимость.
Минимальные содержания загрязняющих веществ в городских почвах имеют детские площадки, используемые для игр. Допустимое содержание бенз(а)пирена в почвах детских площадок (исключая песок в песочницах) составляет 2 мг/кг, что в 100 раз выше ПДК, принятой в России. В жилых зонах допустимое содержание его составляет 4 мг/кг (в 200 раз выше), в парках и рекреационных местах — 10 мг/кг (в 500 раз выше), а в почвах промышленных объектов содержание бенз(а)пирена допускается на уровне 12 мг/кг. [8]
Для сельхозугодий (пашен и лугово-пастбищных территорий) по достижении триггерных и действенных значений в почве ограничивается перечень выращиваемых культур для снижения риска негативных последствий на организм человека.
Таким образом, немецкая система нормирования содержания веществ в почвах исключительно ориентирована на защиту здоровья человека.
1.2 Голландская система нормирования
В Нидерландах существует так называемый уровень вмешательства, при превышении которого загрязнение почвы может быть квалифицировано как серьезное. В Нидерландах сформирован гибкий подход к ПДК, учитывающий и фоновое содержание металла в почве, и степень опасности металлов по отношению к почвенной биоте.
Методические основы голландской системы нормирования содержания химических элементов в почвах, используемые в ряде стран Европейского союза, разработаны для стандартной почвы, содержащей 10 % углерода органических веществ и 25 % илистой фракции, с учетом геохимического фона страны, и впервые оформлены как нормативный акт в 1983 г