CC BY
6
%
^чого надзора, гигиены труда и производственной санитарии. В приложении представлен перечень приоритетных загрязнителей почв и методов их определения.
В настоящее время Госстрой СССР утвердил строительные нормы и правила «Основные положения по составу проекта полигона по обезвреживанию и захоронению промышленных отходов», при составлении которых использованы результаты исследований, проведенных в НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сыси-на АМН СССР. Для усиления контроля за состоянием окружающей среды разработаны «Методические указания для органов и учреждений санитарно-эпидемиологической службы по конт-
ролю за реализацией мероприятий, направленных на санитарную охрану окружающей среды от загрязнения твердыми и жидкими токсичными отходами промышленных предприятий». '
Таким образом, в настоящее время разработана целая система нормативно-методических документов, отражающих различные аспекты проблемы обезвреживания токсичных промышленных отходов. Задачей всех министерств и ведомств является практическое претворение в жизнь разработанных положений по снижению и ликвидации загрязнения окружающей среды токсичными отходами, что, несомненно, будет способствовать охране здоровья населения.
Поступила 13.02.87
УДК 614.77:622.83
Э. А. Деркачев, М. Я. Шелюг, П. И. Лакиза. Б. И. Ярошевск'ий,
Е. И. Пеливанова
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПОЧВЫ ПРИ РАЗРАБОТКЕ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Днепропетровский медицинский институт
Дальнейшая интенсификация промышленного и сельскохозяйственного производства в период З^скорения научно-технического прогресса обусловливает необходимость решения такой важной народнохозяйственной, экологически сложной и еще недостаточно изученной в гигиеническом отношении проблемы, как охрана почвы от техногенного воздействия.
Технический прогресс в горнодобывающей промышленности связан с уровнем внедрения открытого способа разработки месторождения руд, являющегося наиболее экономичным и перспективным. В настоящее время открытым способом Щр стране добывается свыше 70 % от общего объема твердых полезных ископаемых [5]. Ведущим принципом в развитии горнотехнических работ является создание мощных промышленных комплексов по добыче, обогащению и переработке руд.
При ведении открытых горных разработок происходят изъятие из сельскохозяйственного использования полноценных пахотных земель, нарушение естественного почвенного покрова и ландшафтов на большой площади и глубице, изменение гидрологических и гидрогеологических условий, вынос на поверхность неплодородных пород и химических веществ, в том числе и токсических, ареал распространения которых на прилегающих территориях весьма значительный. Поэтому возможно неблагоприятное влияние факторов окружающей среды на санитарно-бы-товые условия и здоровье населения, проживающего в реальных условиях промышленных агломераций, что и определяет актуальность, соци-
1
ально-гигиеническую и экономическую значимость изучаемой проблемы.
По данным Института земельных ресурсов (ГИЗР), площадь нарушенных земель в СССР превысила 2 млн. га, что составляет 0,01 % всей территории страны. По прогнозным оценкам к 2000 г. площадь нарушенных земель может увеличиться в 4 раза [4]. В связи с увеличением объема горного производства (удваивается через каждые 10—15 лет) площади нарушаемых земель будут также увеличиваться. Горные предприятия ежегодно складируют примерно 5 млрд. т вскрышных пород, а обогатительные фабрики сбрасывают в шламонакопители до 700 млн. т промышленных отходов [1].
Породные отвалы и шламонакопители занимают огромные площади, нарушают природный ландшафт, загрязняют воздушный бассейн, поверхностные и подземные воды. Они зачастую размещаются вблизи селитебных территорий населенных мест, занимают пригородные или рекреационные зоны, что оказывает существенное влияние на состояние окружающей среды [3].
Важнейшим оздоровительным мероприятием, направленным на восстановление нарушенных земель, полноценное возвращение их в сельскохозяйственное производство или использование для рекреационных целей, является проводимая с учетом гигиенических требований рекультивация почв.
Следует подчеркнуть, что вопросам рекультивации нарушенных земель в настоящее время уделяется большое внимание. Основными на-
15
правлениями экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года предусмотрено рекультивировать свыше 660 тыс. га нарушенных земель. Их восстановление и возврат в народное хозяйство связаны с реализацией Продовольственной программы страны, будут способствовать оздоровлению окружающей среды, организации рекреационных зон для массового отдыха населения.
Рекультивация земель — глобальная экологическая проблема и новая область знаний, развивающаяся на стыке биологических, геологических, горнотехнических и социально-экономических наук. Оформилась она в самостоятельное научно-производственное направление в начале 60-х годов вследствие перехода основных отраслей горной промышленности на открытый (карьерный) способ добычи полезных ископаемых.
В настоящее время в результате совместной работы технологов, почвоведов, агрохимиков, гигиенистов разработаны теоретические основы и практические рекомендации по горнотехнической, сельскохозяйственной и рекреационной рекультивации нарушенных горными работами земель после открытой разработки рудных месторождений.
При рекультивации почвы в настоящее время выделяют два этапа: горнотехническое .и биологическое восстановление. При выполнении горнотехнических работ в карьерах открытой добычи применяются бестранспортная, тран-спортно-отвальная и транспортная технологическая схемы. При этом обязательно проводится система горнотехнических инженерных работ с целью защиты рыхлых пород от эрозии и восстановления гидрорежима профиля отвала. Биологическое восстановление — второй этап процесса рекультивации, наиболее сложен и длителен. Его задача — привести земли в состояние пригодности для сельскохозяйственного использования, т. е. проведение работ по восстановлению условий для возделывания естественного почвообразовательного процесса, создание полноценных земельных угодий, восстановление растительного покрова и ландшафтов, пригодных для жизни и деятельности людей. Существует два основных вида биологической рекультивации— сельскохозяйственная и лесная. Сельскохозяйственная рекультивация проводится, как правило, в районах, где земледелие имеет большое хозяйственное значение, а почвенно-клима-тические условия для этого наиболее благоприятны. Ее основной задачей является создание продуктивного почвенного слоя. Проведение лесной рекультивации требует гораздо меньших затрат. Она может осуществляться в неблагоприятных условиях рельефа, поэтому распространена гораздо шире. Основными задачами лесной рекультивации являются защита почвы от ветровой и водной эрозии, улучшение и оздоровление загрязненной среды и создание лесопарковых
16
зон вокруг населенных мест, пригодных для ор-|^ ганизации отдыха населения.
Схемой восстановления земель определены два способа рекультивационных работ: с насыпаии-ем и без насыпания слоя почвы. Первый способ более рационален и сложен, так как предусматривает выравнивание поверхности перемешанной массы вскрышных пород и насыпаиие па нее слоя (не менее 50—80 см) плодородной почвы. Второй способ рекультивации предусматривает возвращение в выработанное ложе вскрышных пород, разравнивание их поверхности без насыпания растительного слоя, восстановленные этим способом земли используются для посадки деревьев.
Как показали исследования, проведенные в районах разработки марганцовых и полиметаллических руд, рекультивированные почвы характеризуются хорошими агрохимическими показателями, плодородием и высокой урожайность^ сельскохозяйственных культур. С гигиенической точки зрения особый интерес представляют изучение биологической активности (процессов самоочищения) рекультивированных почв в зависимости от способа рекультивации и оценка степени опасности накопления токсикантов, их миграционной и транслокационной способности.
Полученные нами результаты изучения физико-химических и микробиологических показателей почв рекультивированных участков с различными сроками эксплуатации, используемых для выращивания зерновых, овощных и плодово-ягодных культур, позволяют заключить, что рекультивированные почвы (при строгом соблюдении технологических регламентов их восстановления и эксплуатации) с подсыпкой чернозема слоем не менее 50 см характеризуются хорошей самоочищающей способностью, безопасны в эпидемическом отношении, содержание в почве экзогенных химических веществ (ЭХВ), специфических для данных регионов (марганец и в надий для марганцоворудного месторождения^ титан и цирконий для месторождения полиметаллических руд), как правило, не превышает кларковых уровней.
Опыт выращивания сельскохозяйственных культур . на рекультивированных почвах (при соблюдении ПДК ЭХВ в почве) показал, чтс содержание марганца и ванадия, титана и циркония в зерне пшеницы, ячменя, в плодах и корнеплодах огородных культур, в ягодах и фруктах не превышало величин, обнаруживаемых в растениях, выращенных на контрольных участках ненарушенных земель. При этом подтверждена зависимость уровня накопления ЭХВ от содержания их подвижных форм, отмечена из- 3 бирательная транслокационная способность некоторых растений. На основании результатов исследования рекомендованы наиболее оптимальные способы рекультивации нарушенных земель (отработанные карьеры, отвалы, шламо-
Ш
. %
% накопители, хвостохранилища, определяющие так называемый «лунный ландшафт» бросовых земель или техногенных пустынь), определены критерии подбора наиболее пригодных сельскохозяйственных культур.
Несоблюдение технологии рекультивации может приводить к накоплению повышенного содержания вредных химических веществ в поверхностном слое почвы, нарушению процессов самоочищения, к миграции ЭХВ в подземные воды и накапливанию в растениях, выращиваемых на рекультивированных землях.
Для прогноза степени опасности загрязнения почвы и растений — продуктов питания человека и животных, существенное значение имеет обоснование гигиенических регламентов специфических экзогенных химических веществ в почве с установлением лимитирующих показателей вредности [2].
Экспериментально подтверждена закономерность воздействия различных уровней марганца и ванадия при раздельном и совместном присутствии на биологическую активность почвы и почвенный микробоценоз, изучены миграция и транслокация данных элементов в продукты питания растительного происхождения, что позволило установить степень опасности накопления марганца и ванадия в почве в зависимости от их концентрации.
Регламентом степени безопасности накопления марганца и ванадия в почве являются ПДК, утвержденные Минздравом СССР. Показателем умеренно опасной степени накопления в почве для марганца является величина, соответствующая 1,5—3 ПДК, для ванадия — 2 ПДК, а при
совместном воздействии этих веществ — не более 2 ПДК- Содержание в почве марганца на уровне 5 ПДК и более, ванадия — 4 ПДК при их раздельном и более 2 ПДК при совместном воздействии является показателем высокоопас-¿*лого загрязнения.
Отмеченные степени загрязнения почвы определены по общесанитарному лимитирующему показателю вредности.
Изучение степени накопления марганца по транслокационному показателю вредности позволяет почвы, содержащие 1,7 ПДК, отнести к безопасным, до 2,3 ПДК — к умеренно опас-
ным и 93 ПДК — к высокоопасным. Употребление в пищу продуктов, выращенных на почвах с высокоопасным содержанием марганца, не оказывает отрицательного воздействия на здоровье людей при правильно сбалансированном рационе питания.
Таким образом, важными гигиеническими проблемами рекультивации нарушенных земель при разработке рудных месторождений являются:
1. Выбор наиболее оптимальных способов рекультивации с учетом местных природно-климатических условий, характера месторождения, глубины залегания и мощности рудного тела, типа почвы, толщины поверхностного плодородного слоя, обеспечивающих содержание специфических' ЭХВ на уровне, не превышающем
ПДК.
2. Охрана и рациональное использование грунтовых и межпластовых вод.
3. Предупреждение загрязнения атмосферного воздуха при открытой добыче, транспортировке, обогащении и переработке рудных полезных ископаемых.
4. Гигиеническое обоснование условий использования рекультивированных почв для сельскохозяйственных и рекреационных, целей с учетом ландшафтно-экологического принципа восстановления нарушенных земель.
5. Организация постоянного контроля (мониторинга) качества окружающей среды, в том числе и рекультивированных земель, а также прогнозирование их безопасности для здоровья населения, проживающего на территории регионов разработки рудных месторождений.
Литература
1. Барсуков М. И., Барсуков И. М. Охрана земель при открытой разработке месторождений. — Киев, 1987.
2. Гончару к Е. И., Сидоренко Г. И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве.—М., 1986.
3. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. — М>, 1979.
4. Колбаснн. А. А. // Эколого-биологические и социально-экономические основы сельскохозяйственной рекультивации в степной черноземной зоне УССР.—Днепропетровск, 1984.— С. 3—12.
5. Мельников И. В. // Рекультивация земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых. — М., 1977. — С. 1 — 8.
Поступила 04.05.87
#
