Современные проблемы разработки гигиенических нормативов в почве Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

Гигиеническое нормирование

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2012 УДК 614.77:006.03

И. А. Крятов, Н. И. Тонкопий, О. В. Ушакова, М. А. Водянова

современные проблемы разработки гигиенических нормативов в почве

ФГБУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина Минздравсоцразвития Российской Федерации, Москва

Важным шагом в разработке мероприятий по рациональному использованию, сохранению и восстановлению почв, загрязненных различными химическими веществами, является своевременная разработка нормативных документов, а также их пересмотр с учетом современного уровня знаний.

Решение вопросов, связанных с гармонизацией предельно допустимых концентраций (ПДК) ряда химических элементов, совершенствованием методологии нормирования, разработкой методологии гигиенического регламентирования комбинаций химических веществ в почве, а также совершенствованием расчетных методов обоснования ориентировочно допустимых концентраций химических веществ различных классов соединений и их комбинаций в почве, должно осуществляться с учетом международных требований и тенденций к интеграции в Европе.

Ключевые слова: почва, нормирование химических веществ в почве, гармонизация нормативно-правовой базы с международными требованиями

I. A. Kryatov, N. I. Tonkopy, O. V. Ushakova, M. A. Vodyanova — MODERN PROBLEMS OF DEVELOPMENT OF HYGIENIC ENVIRONMENTAL QUALITY STANDARDS (EQS) FOR SOIL POLLUTION

Federal State Budgetary Institution "A. N. Sysin Research Institute of Human Ecology and Environmental Health" of the Ministry of Healthcare and Social Development, Moscow, Russian Federation

An important step in developing measures for the management, conservation and restoration of soils contaminated with various chemicals, is a timely development of regulatory documents and their revision in the light of modern knowledge.

Address issues related to the harmonization of the maximum permissible concentration (MPC) of some chemical elements, improving the methodology of valuation methodology for the development of hygienic regulation of combinations of chemicals in the soil, as well as the improvement of computational methods study estimated allowable concentrations of chemicals of various classes of compounds and their combinations in the soil should be carried out in accordance with international requirements and trends towards integration with Europe.

Key words: soil, regulation of chemicals in the soil, the harmonization of the regulatory framework with international standards

Почва является не только объектом воздействия, но и источником загрязнения сопредельных сред и негативного влияния на здоровье человека. Исследователями ВОЗ выявлена прямая достоверная связь между содержанием токсикантов в почве, продуктах питания и здоровьем населения.

В России в санитарно-гигиеническом нормировании содержание элементов-загрязнителей (в частности, микроэлементов) в почвах оценивают в сравнении с такими количественными показателями, как предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочно допустимые концентрации (ОДК).

Существующая нормативная база недостаточна для эффективного контроля за состоянием почв и оценки реального риска загрязнения почв.

За последние 30 лет с изменением социально-экономических условий в стране база данных ПДК химических веществ (исключая пестициды) практически не пополняется. Перепрофилированы или ликвидированы

Крятов И.А. - канд. мед. наук, зав. лаб. гигиены почвы; Тонкопий Н. И. - канд. мед. наук, вед. науч. сотр. лаб. гигиены почвы; Ушакова О. В. - канд. мед. наук, ст. науч. сотр. лаб. гигиены почвы (olga_zementova@mail.ru); ВодяноваМ. А. - науч. сотр. лаб. гигиены почвы (m.vodyanova@mail.ru).

специализированные лаборатории, переквалифицировались многие специалисты. Существующее положение и растущая потребность практики в нормативах привели к тому, что ряд министерств и ведомств устанавливают без требуемых обоснований свои нормативные величины в качестве ПДК и ОДК, а также обсуждается ряд региональных нормативов, что приводит к подмене понятий и разночтениям при оценке состояния почв [4].

Примером тому может служить нормирование нефтяных углеводородов (НУВ) в почве. В последние годы в некоторых регионах установлены региональные нормативы по содержанию НУВ в почве городов; эти нормативы имеют обязательную силу для организаций, деятельность которых связана с потенциальной возможностью загрязнения почв и грунтов, а также для контролирующих организаций. Допустимые уровни установлены на основании анализа местных фоновых концентраций и существующего уровня загрязнения почв, с учетом состава почв, их буферности, интенсивности процессов самоочищения, функционального использования территорий (см. таблицу).

Данные о безопасных с гигиенической точки зрения уровнях содержания нефти и нефтепродуктов в почве самые разнообразные [1, 2, 9]. В России существуют нормативы для отдельных продуктов нефтепереработки, список

69

[гиена и санитария 5/2012

Миннефтепром, Мерзлотно-тундрово- Умеренная

1987 таежная зона Сильная

Таежно-лесная Умеренная

Л. А. Кодина, 1988 Сильная

Нидерланды Сигнальный уровень 1 Фоновое содержа-

Сигнальный уровень 2 ние Повышенная

Сигнальный уровень 3 степень "Грязная" почва

Санкт-Петербург, Селитебная зона -

1993 Автозаправочные станции -

Площадки разгрузки не- -

Нормативный доку- фтепродуктов Селитебная зона

мент Литвы, 1996 Заводы -

Территории специального -

Соловьев и др., назначения -

2001

ПДК химических веществ в почве представлен в гигиенических нормативах ГН 2.1.7.2041-06, утвержденных 1 апреля 2006 г. Также существуют методические указания по гигиенической оценке качества почв населенных мест МУ 2.1.7.730-99, в которых представлен перечень ПДК неорганических химических веществ в почве и допустимые уровни их содержания по показателям вредности, в том числе ПДК бенз(а)пирена, утвержденный 7 февраля 1999 г. В зарубежных странах принято считать верхним безопасным уровнем содержания нефтепродуктов в почве 1-3 г/кг; начало серьезного экологического ущерба -при содержании 20 г/кг и выше.

Для Татарстана ПДК нефтепродуктов в почве составляет 1,5 г/кг, что соответствует транслокационному (фито-аккумуляционному) показателю вредности. При этом были определены миграционный водный (13,1 г/кг), миграционный воздушный (более 5 г/кг) и общесанитарный (более 5 г/кг) показатели вредности. Они установлены для наиболее токсичной сернистой нефти карбоновых отложений.

В Украине ПДК нефти и продуктов ее переработки в почве не определена, имеется лишь ссылка на ОДК (0,2 мг/кг) в "Методике определения ущерба, обусловленного загрязнением и засорением земельных ресурсов в результате нарушения природоохранного законодательства".

На территории Российской Федерации в соответствии с Порядком определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами, утвержденным Роскомземом и Минприроды 18.11.93, допустимым является содержание нефтепродуктов в почве, не превышающее 100 мг/кг. На территории Москвы в соответствии с Методикой исчисления размера ущерба, вызываемого захламлением, загрязнением и деградацией земель на территории Москвы, утвержденной распоря-

жением мэра Москвы от 27.07.99 № 801-РМ, допустимым является содержание нефтепродуктов в почве, не превышающее 300 мг/кг. Однако нормативы по отдельным составляющим не отражают воздействия нефти в целом. Норматив же для суммарного содержания НУВ в почве отсутствует.

Не предусмотрено нормирование остаточного содержания нефти в почвах. Это свидетельствует об отсутствии единого подхода к оценке влияния нефти на почву и приоритетности показателей.

Для целей экологического нор-

1 мирования при анализе степени деградации природных объектов и

5 устойчивости функционирования

0,18 экосистем конкретных регионов

чаще используют фоновые концен-0,275 трации или "кларки" соответству-

2 ющих элементов.

ПДК представляет собой ком-0,3 плексный показатель безвредного

2 для человека содержания химиче-

5 ского вещества в почве. Обоснова-

ние ПДК химических веществ в по-13 чве базируется на четырех основных

показателях вредности, устанавливаемых экспериментально: транслокационном (характеризует переход вещества из почвы в растение), миграционном водном (способность перехода вещества из почвы в грунтовые воды и водоисточники), миграционном воздушном (переход вещества из почвы в атмосферный воздух), общесанитарном (влияние загрязняющего вещества на са-моочищающую способность почвы и ее биологическую активность) [5].

Определение ПДК по перечисленным показателям осуществляется в модельных экспериментах на эталонных образцах (поверхностные горизонты легких дерновоподзолистых почв, как наиболее часто встречающихся на территории России и обусловливающих максимальную миграцию загрязнителя в сопредельные среды). Наименьший из обоснованных уровней содержания считается лимитирующим и принимается за ПДК.

Для сравнения с российскими критериями безопасного содержания микроэлементов в почвах были рассмотрены используемые в европейских странах подходы к нормированию загрязнения почв. В большинстве стран Европы используется система показателей качества почв - Soil Screening Value (SVs) [10]. Они устанавливают пределы безопасного для человека содержания загрязняющего вещества в почвах, границы, превышение которых свидетельствует о невозможности использования почв рассматриваемой территории для определенного вида деятельности.

На основе SVs выделяются три уровня риска:

- незначительный (Target Value) - концентрация, при которой вещество или элемент не влияет на естественные свойства почвы;

- неприемлемый (Intervention Value) - максимально возможная концентрация, которая допускает использование почвы для конкретного вида хозяйственной деятельности;

Допустимые уровни содержания нефтепродуктов в почвах (данные разных источников)

Источник Примечание Степень загрязнения Допустимое содержание нефтепродуктов,

г/кг

Данные, обобщенные МакДжиллом, 1977

Легкая-умеренная Умеренная-высокая Высокая-очень высокая

45-170 170-800 > 800

< 5-10 > 10 < 30 > 30 0,1-1 0,05

70

- средний, или предостерегающий риск (Middle, Trigger Value), - средняя между Target и Intervention концентрация, при которой необходимо исследование возможности применения почвы.

Почвенные SVs широко применяются в различных странах и имеют свою специфику, как научную, так и методическую, в каждой стране.

Не везде определены и используются показатели для всех трех уровней риска, в некоторых странах применяют один или два из них. Например, в Польше применяется только одна характеристика - максимальная допустимая концентрация элемента (Maximum Permissible Concentration), но представлена эта характеристика системой показателей разрешенного содержания загрязняющих веществ в почвах с разными свойствами и по-разному используемых в хозяйственной деятельности.

В большинстве стран наиболее активно используемым показателем SVs является нижняя граница предостерегающего уровня (Trigger Value), при превышении которого заключение по использованию почвы принимается после исследований природных условий и характера использования земли.

Предостерегающие (Trigger) значения SVs являются приблизительным аналогом используемых в России нормативов ПДК и ОДК; ниже этих показателей фоновые концентрации элементов могут быть превышены, но опасности для экосистемы, грунтовых вод, растений и человека не возникает.

Определение концентраций SVs может базироваться на разных принципах. В некоторых странах (Дания, Голландия, Германия, Франция) почвенные SVs устанавливаются на основе токсикологической модели. В Чехии показатели нормативных концентраций микроэлементов и тяжелых металлов установлены путем усреднения их концентраций в почвах опорных участков (фоновых и в разной степени загрязненных). В Словакии, Польше, Финляндии, Бельгии и Франции текущие стандарты являются адаптированными вариантами SVs других стран; при разработке этих стандартов в большинстве случаев за основу взята методика мониторинга земель Нидерландов.

В большинстве европейских стран устанавливается максимальная валовая концентрация микроэлементов в почвах, не представляющая непосредственной опасности для человека или для перехода загрязняющих веществ в продукты, используемые человеком.

Лишь в Великобритании при превышении нижней границы предостерегающего риска декларируется необходимость экологических исследований. В некоторых странах (например, в Бельгии) показатели неприемлемого риска для природных и сельскохозяйственных земель совпадают по значениям [10].

Таким образом, как в России, так и в странах Европы нормирование содержания валовых форм микроэлементов в почвах ориентировано на сохранение здоровья человека или возможность ведения определенных видов хозяйственной деятельности [8].

В случае отсутствия ПДК и ОДК уровни загрязнения сравнивают с местным фоном. Опасность загрязнения почв комплексом тяжелых металлов оценивают также по индексу загрязнения (2с), найденному с использованием коэффициента концентраций.

К допустимой категории загрязнения относят почвы с гс < 16, к умеренно опасной — с 16 до 32, к опасной — с 32 до 128, к чрезвычайно опасной - >128.

Допустимые концентрации также различны. В Германии для почв речных долин и водоразделов они со-

ставляют (в мг/кг): свинец - 500-600, медь - 300-600, никель - 250-300, цинк - 2000-3000. В России ОДК для этих металлов по валовому содержанию дифференциро-ванны в зависимости от группы почв и составляют (в мг/кг): для свинца - 32-65-130, для меди - 33-66-132, для никеля - 20-40-80, для цинка - 55-110-220. В Голландии допустимый уровень (в мг/кг) составляет: для свинца - 85 , меди - 36, никеля - 35, цинка - 140, т. е. находится на уровне наших нормативов [6].

Регламентирование содержания химических веществ в почве занимает важное место в системе профилактической защиты биосферы в целом, так как загрязненная почва, расположенная на пересечении практически всех путей миграции химических веществ в окружающей среде, может стать источником загрязнения воды, атмосферного воздуха, продуктов питания человека и кормов животных и оказывать опосредованное влияние на здоровье человека [3].

Оценкой загрязнения почвы и разработкой различных нормативов для контроля за ее состоянием заняты специалисты в разных странах. В зависимости от целей и задач исследований они используют различные подходы и различные методы и методические приемы оценки и нормирования. Это приводит, как правило, к получению несопоставимых данных. В разных странах Европы эти данные могут существенно различаться.

Так, фоновое загрязнение земель тяжелыми металлами в Центральной Европе, учетом которого там устанавливали нормативы, значительно выше, чем в России. Это является одной из причин разного уровня нормативов. Например, в Германии и России в почвах заповедников содержание тяжелых металлов (в мг/кг) составляет: свинца - 100 и 11, меди - 200 и 20, никеля - 200 и 47, цинка - 500 и 52 соответственно; аналогичная разница отмечается и по другим загрязнителям.

В настоящее время гигиенистами нормировано допустимое содержание в почве 315 химических веществ различной природы, в основном пестицидов. Обосновано 108 ПДК и 90 ОДК. Анализ нормативных материалов показывает, что при обосновании ПДК для 64 (59,3%) веществ лимитирующим является транслокационный показатель вредности; для 16 (14,8%) веществ - общесанитарный; для 16 (14,8%) веществ - миграционный водный и для 14 (13%) веществ - миграционный воздушный показатель вредности. Это свидетельствует о том, что наиболее значимым путем поступления загрязнителей почвы в организм человека является алиментарный - с продуктами питания растительного происхождения, и указывает на то, что основой получения экологически чистых продуктов питания человека и кормов для животных является чистая почва [7, 8].

Расширение исследований заметно тормозит малочисленность ПДК (ОДК) элементов и их комбинаций в продуктах питания. Состояние исследований по нормированию в последние годы отстает от запросов практики, что требует их интенсификации. Основными направлениями исследований на ближайшие годы являются: пересмотр ПДК ряда химических элементов (например, мышьяк, ртуть) с учетом современного уровня знаний; совершенствование методологии нормирования; разработка методологии гигиенического регламентирования комбинаций химических веществ в почве; совершенствование расчетных методов обоснования ОДК химических соединений различных классов и их комбинаций в почве; в методическом плане - создание системы математических моделей поведения токсикантов в почве, их

71

[гиена и санитария 5/2012

миграции из почвы в контактирующие среды, расширение спектра экспресс-методов и т. п.; развитие международного сотрудничества с учетом как новых политических и экономических реалий и тенденций к интеграции в Европе, так и собственных почвенно-климатических и хозяйственных особенностей российских регионов.

Решение поставленных вопросов требует концентрации усилий широкого круга специалистов (гигиенистов, почвоведов, агрохимиков, токсикологов, математиков).

В настоящее время для успешного решения проблем охраны почв назрела реальная необходимость формирования государственной политики и разработки программ, направленных на решение эколого-гигиенических вопросов охраны почвы, а также их экономического обеспечения.

Литер атур а

1. Афанасьев Р. А., Мерзлая Г. Е., Крятов И. А., Тонкопий Н. И. // Природа - 2009. - № 3 (30). - С. 32—34.

2. Временный региональный норматив содержания нефтепродуктов в почвах Санкт-Петербурга. - СПб, 1993. - С. 50.

3. Крятов И. А., Тонкопий Н. И. Состояние гигиенического нормирования загрязнения почвы. - М., 2006.

4. Крятов И. А., Тонкопий Н. И., Пиртахия Н. В. // Гигиеническое нормирование в целях охраны почв: Методы оценки соответствия. - 2009. - № 11. - С. 18-19.

5. Методические рекомендации по обоснованию ПДК химических веществ в почве. - М., 1982.

6. Обухов А. И., Плеханова И. О., Цаплина М. А. // Микроэлементы в биологии и их применение в сельском хозяйстве и медицине. - Самарканд, 1990. - С. 206-208.

7. Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов и мышьяка в продовольственном сырье и продуктах питания. СанПиН 42-123-4086. - М.: МЗ СССР, 1986.

8. Тонкопий Н. И. Материалы к обоснованию ориентировочнодопустимых концентраций тяжелых металлов и мышьяка в почвах Российской Федерации. - М., 2001.

9. Уровни максимально разрешимой загрязненности нефтепродуктами верхней части литосферы. Нормативный документ по охране окружающей среды Литовской Республики.

- Вильнюс, 1996.

10. Чернова О. В., Бекецкая О. В. // Почвоведение. - 2011. - №9.

- С. 1102-1113.

Поступила 10.02.12

©КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2012 УДК 614.718

М. А. Пинигин, О. В. Бударина, А. А. Сафиулин

РАЗВИТИЕ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ОСНОВ НОРМИРОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ ЗАПАХА В

атмосферном воздухе и пути гармонизации в этой области

ФГБУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина Минздравосоцразвития РФ, Москва

В работе приводится обзор основных этапов развития гигиенических основ нормирования и контроля запаха в нашей стране и за рубежом. Показано, что разработанная в настоящее время методология оценки запаха с учетом его "навязчивости" согласуется с системой управления запахом в атмосферном воздухе за рубежом, базирующейся на результатах эпидемиологических исследований. Указанная методология, основанная на изучении вероятности ощущения не только "неопределенного" запаха, но и запаха разной силы (одориметрия), направлена на предупреждение появления "навязчивого" запаха у населения, но без проведения трудоемких и дорогостоящих эпидемиологических исследований.

Ключевые слова: вещества, обладающие запахом; "неопределенный" запах; "навязчивый" запах; "раздражающий" запах; ольфактометрия; одориметрия; органолептические исследования

M. A. Pinigin, O. VBudarina, A. A. Safiulin. - THE DEVELOPMENT OF HYGIENIC BASIS OF ODOUR REGULATION And cONTROL IN Ambient Air And wAYS Of HARMONIzATION IN This Field

Federal State Budgetary Institution "A. N. Sysin Research Institute of Human Ecology and Environmental Health" of the Ministry of Healthcare and Social Development, Moscow, Russian Federation

The work provides an overview of the major stages in the development of hygienic basis of regulation and control odour in our country and abroad. It indicates that the current methodology for the evaluation of odour due to its "obsessions" is consistent with the system of odour management in ambient air abroad based on the results of epidemiological studies. The methodology, based on the examination of the probability of perception not only the "indeterminate" smell, but smell with different intensity (odorimetria), aimed at preventing the appearance of "obsessive" smell among population, but without the time-consuming and expensive epidemiological studies has been proposed.

Keywords: odorous substances; "indefinite" odour; "obsessive" odour; odour "annoyance"; olfaktometria; odorimetria; organoleptic study

Как известно, загрязнение атмосферного воздуха веществами, обладающими запахом, очень распространено. Обнаружение запаха в атмосферном воздухе воспринимается населением как сигнал ухудшения качества

Пинигин М. А. - засл. деят. науки РФ, чл.-кор. РАЕН, д-р мед. наук, проф., рук. лаб. гигиены атмосферного воздуха (vozduh2002@mail.ru); Бударина О. В. - канд. мед. наук, вед. науч. сотр. лаб. гигиены атмосферного воздуха (vozduh2002@mail.ru); Сафиулин А. А. - канд. мед. наук, ст. науч. сотр. лаб. гигиены атмосферного воздуха (vozduh2002@mail.ru).

этого воздуха с появлением у части людей негативных эмоций, неблагоприятных рефлекторных реакций и ухудшения самочувствия. Наличие запаха в воздухе всегда было лимитирующим признаком вредности при обосновании максимальной разовой предельно допустимой концентрации веществ в атмосферном воздухе [5, 8, 12]. В нашей стране для веществ, обладающих запахом и загрязняющих атмосферный воздух, максимальная разовая (20-30-минутная) ПДК (ПДК ) устанавливалась и устанавливается в эксперименте по результатам определения порога ощущения запаха [4].

72