Научная статья на тему 'Методический подход к оценке экологического риска в связи с химическим загрязнением земель'

Методический подход к оценке экологического риска в связи с химическим загрязнением земель Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
172
45
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ENVIRONMENTAL RISK / HEAVY METALS / LAND POLLUTION / ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РИСК / ТЯЖЕЛЛЫЕ МЕТАЛЛЫ / ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЗЕМЕЛЬ

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Сазоненко О.П., Мельнов С.Б.

В данной статье представлен методический подход расчета коэффициента токсичности и индекса экологического риска для диагностики потенциального загрязнения земель. Данный методический подход основан на количественной оценке содержания химических элементов в почве и расчетного коэффициента токсичности элементов . Коэффициент токсичности рассчитывается с учетом содержания загрязняющих веществ в разных компонентах экосистемы. Для апробации методического подхода мы провели расчет экологического риска загрязнения земель тяжелыми металлами в городах Минской области (Борисов, Воложин, Минск, Молодечно, Слуцк, Солигорск) и промышленных функциональных зонах республики (металлурго-машиностроительного комплекса и промышленно-строительного комплекса) по данным Национальной системы мониторинга окружающей среды Республики Беларусь. Содержание тяжелых металлов в почвах исследуемых территорий находилось в пределах: Pb 17,3-48,3 мг/кг; Zn 63,0-171; Cd 0,16-1,65; Ni 6,8-29,7; Cu 14,7-62,2; Mn 273-482 мг/кг, а хрома (Cr) 67,9 мг/кг, мышьяка (As) 3,07 и 19,5 мг/кг. Количественная оценка загрязняющих элементов показала, что металлурго-машиностроительный комплекс имеет высокий индекс экологического риска, и этот риск в значительной степени определяется присутствием кадмия. Территория промышленно-строительного комплекса имеет очень высокий индекс экологического риска в значительной степени за счет соединений, содержащих мышьяк и кадмий. В городах Минской области индекс экологического риска по изучаемым загрязняющим элементам на исследуеммых территориях находится преимущественно на умеренном и низком уровнях. На этом фоне несколько выделяется Минск со значительным уровнем загрязнения отдельных территорий по соединениям меди.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — Сазоненко О.П., Мельнов С.Б.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Methodological Approach to the Estimation of Environmental Risks Related to Chemical Contamination of Lands

This article presents a methodical approach for calculating the toxicity factor and the ecological risk index for the diagnosis of potential land contamination. This methodical approach is based on a quantitative assessment of the environmental consequences of the entry of chemicals into the environment. It takes into account the current content of the pollutant in the soil, the background content of these pollutants and the calculated toxicity factor of the elements. The toxicity factor is calculated taking into account the content of pollutants in different components of the ecosystem. To approbate the methodology, we calculated the environmental risk of land contamination with heavy metals in the cities of the Minsk Region (Borisov, Volozhin, Minsk, Molodechno, Slutsk, Soligorsk) and the industrial functional zones of the Republic (metallurgical machine building complex and industrial complex) according to the National Environmental Monitoring System environment of the Republic of Belarus. The content of heavy metals in the soils of the study areas was in the range: Pb 17.3-48.3 mg / kg; Zn 63.0-171; Cd 0.16-1.65; Cr 67.9; Ni 6.8-29.7; Cu 14.7-62.2; As 3.07 and 19.5; Mn 273-482 mg / kg. The quantitative assessment of pollutants showed that the metallurgical-machine building complex has a high index of environmental risk, and this risk is largely determined by the presence of cadmium. The territory of the industrial complex has a very high index of environmental risk, largely due to compounds containing arsenic and cadmium. In cities of the Minsk region, the environmental risk index for the pollutants studied in soils is mainly at moderate and low levels. Against this background, Minsk stands out with a significant level of land contamination by copper compounds.

Текст научной работы на тему «Методический подход к оценке экологического риска в связи с химическим загрязнением земель»

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 504.064

О.П. САЗОНЕНКО, канд. с.-х. наук1

E-mail: sazonenko@list.ru

С.Б. МЕЛЬНОВ, д-р биол. наук, профессор 1 Республиканское научно-исследовательское унитарное предприятие «Бел НИЦ «Экология», г. Минск, Республика Беларусь E-mail: sbmelnov@gmail.com.

Статья поступила 5 июля 2019г.

МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА В СВЯЗИ С ХИМИЧЕСКИМ ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ЗЕМЕЛЬ

В данной статье представлен методический подход расчета коэффициента токсичности и индекса экологического риска для диагностики потенциального загрязнения земель. Данный методический подход основан на количественной оценке содержания химических элементов в почве и расчетного коэффициента токсичности элементов. Коэффициент токсичности рассчитывается с учетом содержания загрязняющих веществ в разных компонентах экосистемы.

Для апробации методического подхода мы провели расчет экологического риска загрязнения земель тяжелыми металлами в городах Минской области (Борисов, Воложин, Минск, Молодечно, Слуцк, Солигорск) и промышленных функциональных зонах республики (металлурго-машиностроительного комплекса и промышленно-строительного комплекса) по данным Национальной системы мониторинга окружающей среды Республики Беларусь. Содержание тяжелых металлов в почвах исследуемых территорий находилось в пределах: РЬ 17,3-48,3 мг/кг; Zn 63,0171; Cd 0,16-1,65; N 6,8-29,7; ^ 14,7-62,2; Mn 273-482 мг/кг, а хрома - 67,9 мг/кг, мышьяка (As) - 3,07 и 19,5 мг/кг. Количественная оценка загрязняющих элементов показала, что металлур-го-машиностроительный комплекс имеет высокий индекс экологического риска, и этот риск в значительной степени определяется присутствием кадмия. Территория промышленно-строительного комплекса имеет очень высокий индекс экологического риска в значительной степени за счет соединений, содержащих мышьяк и кадмий. В городах Минской области индекс экологического риска по изучаемым загрязняющим элементам на исследуеммых территориях находится преимущественно на умеренном и низком уровнях. На этом фоне несколько выделяется Минск со значительным уровнем загрязнения отдельных территорий по соединениям меди.

Ключевые слова: экологический риск, тяжеллые металлы, закрязнение земель.

SAZONENKO O., Cand. of Agricul. Sc.1

E-mail: sazonenko@list.ru

MEL'NOV S., Doctor of Biol. Sc., Professor1

Republican Research Unitary Enterprise «Bel NIC «Ecology», Minsk, Republic of Belarus

E-mail: sbmelnov@gmail.com.

METHODOLOGICAL APPROACH TO THE ESTIMATION OF ENVIRONMENTAL RISKS RELATED TO CHEMICAL CONTAMINATION OF LANDS

This article presents a methodical approach for calculating the toxicity factor and the ecological risk index for the diagnosis of potential land contamination. This methodical approach is based on a quantitative assessment of the environmental consequences of the entry of chemicals into the environment. It takes into account the current content of the pollutant in the soil, the background content of these pollutants and the calculated toxicity factor of the elements. The toxicity factor is calculated taking into account the content ofpollutants in different components of the ecosystem. To approbate the methodology, we calculated the environmental risk of land contamination with heavy metals in the cities of the Minsk Region (Borisov, Volozhin, Minsk, Molodechno, Slutsk, Soligorsk) and the industrial functional zones of the Republic (metallurgical machine building complex and industrial complex) according to the National Environmental Monitoring System environment of the Republic of Belarus. The content of heavy metals in the soils of the study areas was in the range: Pb 17.3-48.3 mg / kg; Zn 63.0-171; Cd 0.16-1.65; Cr 67.9; Ni 6.8-29.7; Cu 14.7-62.2; As 3.07 and 19.5; Mn 273-482 mg / kg. The quantitative assessment of pollutants showed that the metallurgical-machine building complex has a high index of environmental risk, and this risk is largely determined by the presence of cadmium. The territory of the industrial complex has a very high index of environmental risk, largely due to compounds containing arsenic and cadmium. In cities of the Minsk region, the environmental risk index for the pollutants studied in soils is mainly at moderate and low levels. Against this background, Minsk stands out with a significant level of land contamination by copper compounds.

Keywords: environmental risk, heavy metals, land pollution.

Введение. Состояние экосистемы в существенной степени зависит от содержания антропогенных веществ в землях. Оценка относительных уровней загрязнения земель химическими элементами всегда неоднозначна. Ведь и при высоком содержании загрязняющих веществ в почвах экосистема будет существовать, будет изменяться и адаптироваться к почвенным условиям. В то же время известно, что небольшие колебания того или иного параметра экосистемы (в том числе и химического состава почв) приводят к существенным ее изменениям. Возможность быстрой оценки потенциального загрязнения земель всегда актуальна.

В настоящее время в республике оценка экологического риска определяется как произведение вероятности события на ожидаемые последствия. Если в течение периода может произойти несколько опасных собы-

тий, то показателем риска служит сумма последствий от всех возможных событий. Если говорить о практике применения данной оценки экологического риска, то ее можно применить только при наличии научно обоснованных статистических данных об опасных экологических последствиях при различных концентрациях загрязняющего вещества в почве. Таких научно обоснованных данных для оценки экологического риска загрязнения земель в республике недостаточно. В связи с чем для оценки экологического риска загрязнения земель предлагаем применять методический подход, предложенный в свое время Ларсом Хакансом [1]. Специфика данного методического подхода в том, что в нем учитывается содержание загрязняющих веществ в разных компонентах экосистемы (в почве, воде, растениях, животных). Это придает методическому подходу универсаль-

ность и объективность. Для реализации этого методического подхода в качестве диагностического инструмента на землях Беларуси рассчитали коэффициент токсичности с учетом имеющихся данных в республике.

В данной статье приводится расчет коэффициента токсичности и индекса экологического риска для оценки потенциального экологического риска загрязнения земель. Описываемый методический подход основан на количественной оценке содержания химических элементов в почве и расчетном коэффициенте токсичности элементов. Коэффициент токсичности рассчитывается с учетом содержания загрязняющих веществ в разных компонентах экосистемы.

С нашей точки зрения, экологический риск - это вероятность наступления события, имеющего неблагоприятные последствия для окружающей среды, обусловленного негативным воздействием хозяйственной и иной деятельностью человека, которая может привести к возникновению угроз экологической безопасности.

Методика и объекты исследований. Коэффициент токсичности, применяемый при расчете экологического риска, включает данные о потенциальных миграционных путях загрязняющих веществ. Также коэффициент токсичности учитывает значения и более сложных угроз для экосистемы. Для оценки токсичности элементов использовались исходные данные валового их содержания в различных компонентах экосистем (таблица 1) [2, 3, 10].

Апробация методического подхода проводилась по данным Национальной системы мониторинга окружающей среды (НСМОС) в отношении городов Минской области (Минск, Молодечно, Борисов, Слуцк, Воложин, Солигорск) и промышленных функциональных зон.

В отношении городов использовались данные, касающиеся содержания кадмия, цинка, свинца, меди, никеля и марганца в почвах за период 2010-2015 гг., по промышленным функциональным зонам -данные по содержанию соединений кадмия, цинка, свинца, хрома, меди, никеля и мышьяка в слое почв 0-5 см, полученные по результатам обследований в 2015 г. [4, 5, 6, 7,

8, 9].

Результаты и их обсуждение. Оценка экологического риска, возникающего в результате поступления химических веществ в землю, производится с целью определения потенциальной экологической опасности химического загрязнения земель.

Потенциальность (или вероятность) загрязнения земель химическими элементами в данном контексте заключается в том, что при увеличении содержания этих химических элементов в почве экосистема будет самоочищаться. При более критическом загрязнении земель экосистема будет адаптироваться и значительно меняться.

Химические элементы Кларк [10] Почва (ср.знач.) Питьевая вода [1] Наземные растения [1] Наземные животные [1] Фоновое содержание [4-10] ПДК/ одк [2]

Мп, марганец 247 235 0,012 630 0,2 174 -

2п, цинк 51 88 0,01 100 160 18,7 55

Си, медь 13 14 0,01 14 2,4 4,05 33

РЬ, свинец 12 11 0,005 2,7 2,0 6,82 32

№, никель 20 18 0,01 3,0 0,8 3,86 20

V, ванадий 34 36 0,001 1,6 0,15 34,0 150

Мо, молибден 1,1 2,0 0,00035 0,9 0,2 1,50 10

Sn, олово 2,5 10 0,00004 0,3 0,15 10,0 100

Cd, кадмий 0,13 0,43 0,00032 0,6 0,5 0,30 0,5

Со, кобальт 6,0 8,0 0,0009 0,5 0,03 6,00 20

Сг, хром 36 67,9 0,00018 0,23 0,075 36,0 100

ртуть 0,033 1,37 0,00008 0,015 0,046 1,00 2,5

As, мышьяк 1,7 3,07 0,0004 0,2 0,2 1,70 2,0

Таблица 1. - Среднее содержание химических элементов в почве, питьевой воде, наземных растениях, наземных животных, кларк, фоновое содержание, ПДК, мг/кг или мг/л

Эти изменения в каждом конкретном месте будут зависеть от микроусловий участка, уровня загрязнения и буферной способности экосистемы и однозначно оценить отрицательный эффект изменения экосистем достаточно сложно.

В предлагаемом методическом подходе основным суммирующим коэффициентом является коэффициент токсичности элемента. Расчет коэффициента токсичности проводится следующим образом: в каждом показателе (кларк, почва, питьевая вода, наземные растения, наземные животные) берется химический элемент с самым высоким содержанием и присваивается ему

Таблица 2. - Относительные величины хими растениях, наземных животных, кларке

значение 1,0. Остальным элементам присваивается значение, равное значению во сколько раз их содержание меньше максимального значения. Например, концентрация кадмия в почве в 547 раз ниже (Мп 235 / Cd 0,43 = 547), чем марганца и так далее (таблица 2). Полученные значения компонентов экосистемы распределили по каждому элементу, эти данные представлены в таблице 3.

В столбце 7 таблицы 3 представлены данные по сумме пяти компонентов экосистемы для каждого элемента (например: Mn 804 =1,0+1,0+1,0+1,0+800).

элементов в почве, питьевой воде, наземных

№ п/п Кларк Почва Питьевая вода Наземные растения Наземные животные

1 1,0-Мп 1,0-Мп 1,0-Мп 1,0-Мп 1-2п

2 4,8-2п 2,7-Zn 1,2^п 6,3-2п 66,7-Си

3 6,9-Сг 3,5-Сг 1,2-Ni 45-Си 80-РЪ

4 7,3-У 6,5-V 1,2-Си 210-Ni 200-Ni

5 12,4-№ 13,1 -Ni 2,4-РЪ 233-РЪ 320-са

6 19-Си 16,8-Си 12,0-V 394-V 800-Мп

7 21-РЪ 21-РЪ 13,3-Со 700-Мо 800-Мо

8 41,2-Со 24-Sn 34,3-Мо 1050-Са 800-Л8

9 99-Sn 29,4-Со 37,5-Са 1260-Со 1067-V

10 145-Л8 76,5-Л8 66,7-Сг 2100-Sn 1067^п

11 225-Мо 118-Мо 30,0-Л8 2739-Сг 2133-Сг

12 1900-са 172-Нв 150-Не 3150-Л8 3478-Н§

13 7485-нй 547-Са 300-Sn 42000-нй 5333-Со

Таблица 3. - Суммы относительных величин химических элементов и индекс содержания

Элемент Кларк Почва Питьевая Наземныер Наземные 5 у 4 у Индекс

вода астения животные 1 1 содержания

Мп 1,0 1,0 1,0 1,0 800,0 804 4 1

Zn 4,8 2,7 1,2 6,3 1,0 16 10 2,43

Сг 6,9 3,5 66,7 2739,0 2133,0 4949 2210 553

V 7,3 6,5 12,0 394,0 1067,0 1487 420 105

Ni 12,4 13,1 1,2 210,0 200,0 437 227 56,7

Си 19,0 16,8 1,2 45,0 66,7 149 82 20,5

РЪ 21,0 21,0 2,4 233,0 80,0 357 124 31,1

Со 41,2 29,4 13,3 1260,0 5333,0 6677 1344 336

Sn 99,0 24,0 300,0 2100,0 1067,0 3590 1490 373

Л8 145,0 76,5 30,0 3150,0 800,0 4201 1052 263

Мо 225,0 118,0 34,3 700,0 800,0 1877 1077 269

са 1900,0 547,0 37,5 1050,0 320,0 3855 1955 489

НЙ 7485,0 172,0 150,0 42000,0 3478,0 53285 11285 2821

Для того чтобы сбалансировать полученные цифры и снизить влияние возможно случайных больших чисел, суммируем значения компонентов экосистемы за исключением максимального значения (пример: Мп 4=1,0+1,0+1,0+1,0) (столбец 8, таблица 3).

Значения столбца «Индекс содержания» были получены делением суммы каждого элемента из столбца 8 на минимальное значение - 4 (это значение Мп, марганца) этого столбца. Например: Cd 1955 / Мп 4 = 489. Рассчитанный индекс содержания имеет большой предел разброса значений и не учитывает природное поглощение элемента (фоновые значения) и предельно допустимый уровень элементов в почвах (ПДК/ОДК). Для учета этих показателей рассчитывается индекс поглощения (таблица 4).

Расчет индекса поглощения проводится делением фонового значения на ПДК. Затем, для соизмеримого их представления, делим на 10-2. (например: 2п 34,0 = (18,7 / 55) / 10-2).

Затем перемножаем индекс содержания и индекс поглощения. Это дает нам следующий возрастающий ряд значений (пример: 2п 83 = 2,43 х 34,0 и округляем до целого числа):

Мп=12, 2п=83, Си=252, РЬ=663, N1=1093, У=2377, 8п=3722, Мо=4036, Со=10079, Сг=19893, Л8=22352, Са=29310, ^=112846.

Эти значения велики, и для их сближения делим на наименьшее число 12 (значение Мп). Получаем следующий ряд (пример: 2п 7 = 83 / 12):

Мп=1, 2п=7, Си=21, РЬ=55, N1=91, У=198, 8п=310, Мо=337, Со=840, Сг=1658, Л8=1863, Са=2443, ^=9404.

Затем, чтобы уменьшить числовые значения и сохранить порядок соотношений, извлекаем корень квадратный:

Мп=1, 2п=3, Си=5, РЬ=7, N1=10, У=14, Мо=18, 8п=18, Со=29, Сг=41, Л8=43, Са=49, ИВ=97.

Для кадмия и ртути коэффициенты получились очень высокие. Учитывая неабсолютность данного методического подхода, округляем значения. Коэффициент для этих элементов принимаем 40.

После округлений получаем ряд коэффициента токсичности (Т):

Мп=1, 2п=3, Си=5, РЬ=7, У=15, N1=10, Мо=20, 8п=20, Со=30, Сг=40, Са=40, Л8=40, ^=40.

Экологический риск загрязнения земель оценивается по коэффициенту экологического риска в отношении каждого химического элемента. Коэффициент экологического риска рассчитывается по формуле 1:

р_тС5 (1)

- мтг- -

где: Е1 - коэффициент экологического риска 1-го элемента;

Т1 - коэффициент токсичности 1-го элемента;

С - фактическая концентрация 1-го элемента, мг/кг;

СЬ - фоновая концентрация 1-го элемента, мг/кг;

Химический элемент Фоновое содержание [4-10] ПДК/ОДК Индекс поглощения, 10-2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Мп, марганец 174 1500 11,6

2п, цинк 18,7 55 34,0

Си, медь 4,05 33 12,3

РЬ, свинец 6,82 32 21,3

N1, никель 3,86 20 19,3

V,ванадий 34,0 150 22,7

Мо, молибден 1,50 10 15,0

Sn, олово 10,0 100 10,0

Cd, кадмий 0,30 0,5 60,0

Со, кобальт 6,00 20 30,0

Сг, хром 36,0 100 36,0

ртуть 1,00 2,5 40,0

А8, мышьяк 1,70 2,0 85,0

Таблица 4. - Фоновое содержание химических элементов в почвах, ПДК и индекс поглощения, мг/кг

При полиэлементном загрязнении экологический риск оценивается по индексу экологического риска. Индекс

экологического риска рассчитывается по формуле 2:

п

И = ^ Е1 (2)

¡=1

где: Ш - индекс экологического риска п-го количества химических элементов, но не более восьми элементов;

Ei - коэффициент экологического риска 1-го элемента.

Опасность химического загрязнения земель оценивается по уровню экологического риска (Ш) (таблица 5). Уровень экологического риска определяется: при моноэлементном загрязнении - по коэффициенту экологического риска (Е;), при полиэлементном загрязнении - по индексу экологического риска.

Для апробации вышеприведенного методического подхода мы провели расчет экологического риска загрязнения земель тяжелыми металлами городов Минской области и промышленных функциональных зон республики. Данные по содержанию тяжелых металлов в почвах, используемые при расчете, представлены в таблице 6.

Содержание химических элементов в почвах промышленных функциональных зон и городов Минской области в большинстве были одного порядка. Несколько большее содержание кадмия и никеля было в промышленных функциональных зонах по сравнению с городской территорией. Так, содержание химических элементов в почвах исследуемых территорий находилось в пределах: РЬ 17,3-48,3 мг/кг; 2п 63,0-171; С<1 0,16-1,65; № 6,8-29,7; Си 14,7-62,2; Мп 273482 мг/кг, хрома (Сг) - 67,9, мышьяка (As) -3,07 и 19,5 мг/кг почвы.

Таблица 5. - Уровни экологического риска химического загрязнения земель [1]

Уровень Коэффициент Индекс экологического риска

экологического риска экологического риска (Е;) (Ш)

Низкий <40 <150

Умеренный 40-80 150-300

Значительный 80-160 -

Высокий 160-320 300-600

Очень высокий > 320 > 600

Таблица 6. - Содержание тяжелых металлов в почвах городов (максималные значения на одной из пробных площадок) и промышленных функциональных зонах республики, мг/кг

Химический элемент Промышленно-функциональные зоны Города Минской области ПДК / одк

металлурго- машиностроительный комплекс промышленно-строительный комплекс Борисов Воложин Минск Молодечно Слуцк Солигорск

Свинец, РЬ 48,3 33,8 31,3 17,3 34,7 31,2 46,5 21,2 32,0

Цинк, 2п 171 147 132 106 102 147 63,0 75,3 55

Кадмий, Cd 0,75 1,65 0,36 0,28 0,48 0,32 0,48 0,16 0,5

Хром, Сг 67,9 - - - - - - - 100

Никель, N1 29,7 - 22,5 12,0 12,9 11,8 10,0 6,8 20

Медь, Си 62,2 - 19,2 14,7 83,8 57,8 23,7 22,9 33

Мышьяк, As 3,07 19,5 - - - - - - 10,0

Марганец, Мп - - 393 482 390 421 306 273 -

Если сравнить эти данные с действующими гигиеническими

нормативами, (ПДК/ОДК) то видно, что в промышленно-функциональных зонах

содержание исследуемых химических элементов в почвах превышает ПДК/ОДК по всем элементам (за исключением хрома), в Борисове отмечено превышение по цинку и никелю, в Минске - по свинцу, цинку и меди, в Молодечно - по цинку и меди, в Слуцке -по свинцу и цинку, в Солигорске - по цинку.

Расчет потенциального экологического риска промышленных функциональных зон и городов Минской области по данному методическому подходу представлен в таблице 7.

Коэффициент экологического риска показывает уровень экологического риска конкретного загрязнителя. Этот показатель в значительной степени зависит от коэффициента токсичности. Если изначальное содержание элемента в почве невысокое и при этом он легко мигрирует в компоненты экосистемы, то такой загрязнитель получит максимальный коэффициент токсичности и для перехода содержания загрязняющего элемента на следующий уровень экологического риска достаточно однократного его увеличения относительно фона. И наоборот, если содержание химического элемента в почве высокое и потенциал миграции по компонентам экосистемы невысок, то такой элемент будет иметь минимальный коэффи-

циент токсичности и для перехода загрязняющего элемента на следующий уровень нужно будет сорокакратное его увеличение относительно фона.

Суммарный индекс экологического риска говорит об общем воздействии загрязняющих веществ.

Ранжирование и распределение расчетных данных исследуемых территорий по уровням экологического риска представлено в таблице 8.

Оценка содержания химических элементов в почве показала, что металлурго-машиностроительный комплекс имеет высокий индекс экологического риска, и этот риск в значительной степени определяется содержанием кадмия. Территория промышленно-строительного комплекса имеет очень высокий индекс экологического риска и в значительной степени за счет содержания мышьяка и кадмия.

В городах Минской области индекс экологического риска по загрязняющим элементам в почвах находится на умеренном и низком уровнях. На этом фоне несколько выделяется Минск со значительным загрязнением отдельных территорий медью, что требует дополнительных исследований и мониторинга по этому элементу.

Расчет экологического риска загрязнения земель показывает потенциальный характер их загрязнения.

Исследуемая территория Кадмий, еа Цинк, ги Свинец, РЬ Медь, ей Никель, N1 Марганец, Ми Хром, Сг Мышьяк, АЭ Сумма, I

Б1 Ш

металлурго-

машиностроительный 100 27 50 77 77 - 75 72 478

комплекс

промышленно -строительный 220 24 35 - - - - 459 737

комплекс

Борисов 48 21 32 24 58 2 - - 186

Воложин 37 17 18 18 31 3 - - 124

Минск 64 16 36 103 33 2 - - 255

Молодечно 43 24 32 71 31 2 - - 203

Слуцк 64 10 48 29 26 2 - - 179

Солигорск 21 12 22 28 18 2 - - 103

Таблица 7. - Коэффициент и индекс экологического риска содержания тяжелых металлов в почвах промышленных функциональных зон и городов Минской области

Таблица 8. - Ранжирование индекса экологического риска для загрязняющих элементов исследуемых территорий

Потенциально экологический риск, Ei

•¿2 Обследуемая территория Ri Очень высокий Е i > 320 Высокий 320>Е i >160 Значительный 160>Еi >80 Умеренный 80>Е i >40 й ий > И о со ^t

а к с 5S О ь и 0 Я И ЧО й ° л Р о л промышленно-

к а строительный 737 As Cd Pb>Zn

о г о и ° 3 2 комплекс

о е ч и г о 0 й0 Я 40 2 v металлурго- Ni>Cu>

« о к э с к е 8 2 a vi т g т машиностроительный комплекс 478 Cd Cr>As>P b Zn

$ S 1 к о а ° я т Я X Минск Молодечно 255 203 Cu Cd Cu Pb>Ni>Zn Cd>Pb>Ni>Zn

& « & VI Борисов 186 Ni>Cd Pb>Cu>Zn

S ° * £ Слуцк 179 Cd>Pb Cu>Ni>Zn

'Я о Я И ^н Воложин 124 Cd>Ni>Pb>Cu>Zn

я V я 2 Солигорск 103 Cu>Pb>Cd>Ni>Zn

Выводы.

1. Данный методический подход позволяет оценить экологический риск загрязнения земель как при моноэлементном, так и полиэлементном загрязнении.

2. В методическм подходе учитывается максимальное количество известных показателей компонентов экосистем, что позволяет его применять при расчете экологического риска загрязнения земель для различных функциональных зон.

Список литературы

1. Hakanson, L. An ecological risk index for aquatic pollution control - a sedimentological approach / L. Hakanson // Water Research, 1980. - Vol. 14. - P.975-1001.

2. Гигиенические нормативы 2.1.7. 12-1-2004. Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических веществ в почве. - Утв. постановлением Главного государственного санитарного врача Республики Беларусь 25 февраля

2004. № 28.

3. Лукашёв, О. В. Фоновое содержание химических элементов в почвах и растительности особо охраняемых природных территориях Белорусского Поозерьяья / О. В. Лукашев [и др.] // Природопользование : сб. науч. тр. - Вып. 16. - Минск, 2009. - С. 57-63.

4. Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2010 / Под общей редакцией С. И. Кузьмина, В. В. Савченко. - Минск, «Бел НИЦ «Экология». -2011. - 308 с., ил. 311.

5. Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2011 / Под общей редакцией С. И. Кузьмина, И. В. Комоско. - Минск, «Бел НИЦ «Экология». - 2012. -320 с., ил. 318.

6. Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2012 / Под общей редакцией С. И. Кузьмина. - [Электрон-

ный ресурс

http: //www .ecoinfo.by/content/692.html от 22 сентября 2017 года]. Электрон. текстовые, граф. данные. (173 Мб), - Минск, «Бел НИЦ «Экология». - 2013.

7. Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2013 / Под общей редакцией М.А. Ересько. - [Электронный ресурс

http://www.ecoinfo.by/content/691.html от 22 сентября 2017 года]. Электрон. текстовые, граф. данные. (31,5 Мб). - Минск, «Бел НИЦ «Экология». - 2014.

8. Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2014 / Под общей редакцией М.А. Ересько. - [Электронный ресурс

http: //www .ecoinfo.by/content/736.html от 22 сентября 2017 года]. Электрон. текстовые, граф. данные. (50,0 Мб). - Минск, «Бел НИЦ «Экология». - 2015.

9. Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2015/ Под общей редакцией М.А. Ересько [Электронный ресурс

http://www.ecoinfo.by/content/753.html от 22 сентября 2017 года]. Электрон, текстовые, граф. данные. (55,5 Мб). - Минск, «Бел НИЦ «Экология». — 2016.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

10. Петухова, Н. Н. Геохимическое состояние почвенного покрова Беларуси / Н. Н.Петухова, В. А. Кузнецов // Природные ресурсы, 1999. - № 4. - С 40-49.

References

1. Hakanson L. An ecological risk index for aquatic pollution control - a sedimentological approach. Water Research. 1980, Vol. 14, pp. 975-1001.

2. Gigienicheskie normativy 2.1.7. 12-1-2004. Perechen'predel'no dopustimyh koncentracij (PDK) i orientirovochno dopustimyh koncentracij (ODK) himicheskih veshchestv v pochve [Hygienic standards 2.1.7. 12-1-2004. The list of maximum permissible concentrations (MPC) and tentatively permissible concentrations (MPC) of chemicals in the soil]. - Utv. postanovleniem Glavnogo gosudarstvennogo sanitarnogo vracha Respubliki Belarus' 25 fevralya 2004, no 28. (In Russian)

3. Lukashov O. V., Zhukovskaya N. V., Lukasheva N. G., Savchenko S. V. Fonovoye soderzhaniye khimicheskikh elementov v pochvakh i rastitel'nosti osobo okhranyayemykh prirodnykh territoriyakh Belorusskogo Poozer'ya'ya [Background content of chemical elements in soils and vegetation of specially protected natural territories of the Belarusian Lake District]. Prirodopol'zovaniye [Nature management]. Sb. nauch. tr. Vol. 16, 2009, pp. 57-63. (In Russian)

4. Natsional'naya sistema monitoringa okruzhayushchey sredy Respubliki Belarus': rezul'taty nablyudeniy, 2010 [The National Environmental Monitoring System of the Republic of Belarus: Observation Results,

2010]. Eds. Kuz'mina S. I., Savchenko V. V. Minsk, «Bel NITS «Ekologiya». 2011, 308 p. (In Russian)

5. Natsional'naya sistema monitoringa okruzhayushchey sredy Respubliki Belarus': rezul'taty nablyudeniy, 2011 [The National Environmental Monitoring System of the Republic of Belarus: Observation Results,

2011]. Eds. Kuz'mina S. I. Minsk, «Bel NITS «Ekologiya», 2012, 320 p. (In Russian)

6. Natsional'naya sistema monitoringa okruzhayushchey sredy Respubliki Belarus': rezul'taty nablyudeniy, 2012 [The National Environmental Monitoring System of the Republic of Belarus: Observation Results,

2012]. Eds. Kuz'mina S. I. Available at: http://www.ecoinfo.by/content/692.html ot 22 sentyabrya 2017 goda. Elektron. tekstovyye, graf. dannyye. (173 Mb), Minsk, «Bel NITS «Ekologiya», 2013. (In Russian)

7. Natsional'naya sistema monitoringa okruzhayushchey sredy Respubliki Belarus': rezul'taty nablyudeniy, 2013 [The National Environmental Monitoring System of the Republic of Belarus: Observation Results,

2013]. Eds. Yeres'ko M.A. Available at: http://www.ecoinfo.by/content/691.html ot 22 sentyabrya 2017 goda. Elektron. tekstovyye, graf. dannyye. (31,5 Mb), Minsk, «Bel NITS «Ekologiya». 2014. (In Russian)

8. Natsional'naya sistema monitoringa okruzhayushchey sredy Respubliki Belarus': rezul'taty nablyudeniy, 2014 [The National Environmental Monitoring System of the Republic of Belarus: Observation Results,

2014]. Eds. Yeres'ko M.A. Available at: http://www.ecoinfo.by/content/736.html ot 22 sentyabrya 2017 goda. Elektron.

tekstovyye, graf. dannyye. (50,0 Mb), Minsk, «Bel NITS «Ekologiya», 2015. (In Russian) 9. Natsional'naya sistema monitoringa okruzhayushchey sredy Respubliki Belarus': rezul'taty nablyudeniy, 2015 [The National Environmental Monitoring System of the Republic of Belarus: Observation Results, 2015]. Eds. Yeres'ko M.A. Available at: http://www.ecoinfo.by/content/753.html ot 22 sentyabrya 2017 goda. Elektron.

tekstovyye, graf. dannyye. (55,5 Mb), Minsk, «Bel NITS «Ekologiya». 2016. (In Russian) 10. Petukhova N. N., Kuznetsov V. A. Geokhimicheskoye sostoyaniye pochvennogo pokrova Belarusi [Geochemical state of the soil cover of Belarus]. Prirodnyye resursy [Natural Resources], 1999., no 4, pp. 40-49. (In Russian)

Received 5 July 2019

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.