Сравнительная оценка загрязнения почвы г. Шалкар в теплый и холодный периоды года Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

69

УДК 613.1:614.443(574.13)

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ Г. ШАЛКАР В ТЕПЛЫЙ И ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОДЫ ГОДА

М.В. Русяев, Г.Р. Хантурина, К.В. Машин, Е.С. Лазарева,

Н.Ж. Батралина, Т.А. Кызылтаева

РГКП «Национальный центр гигиены труда и профессиональных заболеваний»

МЗСР РК, г. Караганда

В статье представлена санитарно-гигиеническая оценка загрязнения почвы г. Шалкар в холодный и теплый периоды года. Отбор проб почвы проводили согласно ГОСТ 17.4.4.02-84 «Отбор проб почвы для химического анализа» одноразово в 14 точках по г. Шалкар в течение светового дня на пробных площадках из одного горизонта методом конверта. В дальнейшем проводился химический анализ проб почвы на содержание тяжелых металлов атомно-абсорбционным методом и органических веществ методом газовой хроматографии. Во всех пробах почвы г. Шалкар отмечались высокие концентрации хлоридов и сульфатов.

Ключевые слова: почва, санитарно-гигиеническая оценка, загрязнение, никель, хлориды, сульфаты

Актуальность. Интенсификация сельского хозяйства, переход к индустриальным методам производства, создание крупных агропромышленных и животноводческих комплексов, широкий размах мелиоративного строительства и химизации сельскохозяйственных угодий в целях устойчивого наращивания продовольственного фонда страны требуют особенно внимательного и бережного отношения к почве, как к средству производства и условий существования [1-3].

Если в области контроля и охраны атмосферного воздуха и природных вод имеются определенные достижения, в том числе создана сеть специальных лабораторий, разработаны методы анализа и ПДК для довольно большого числа веществ и элементов, то в области мониторинга и охраны почв успехи пока незначительны [4]. Почва аккумулирует тяжелые металлы, пестициды, углеводороды, детергенты и другие химические загрязняющие вещества, предупреждая тем самым их поступление в природные воды и очищая от них атмосферный воздух. В почве многие химические загрязняющие вещества претерпевают глубокие изменения [5].

По данным Всемирной организации здравоохранения металлургические предприятия ежегодно выбрасывают на поверхность земли более 150 тыс. тонн меди, 120 тыс. тонн цинка, около 90 тыс. тонн свинца, 12 тыс. тонн никеля, 1,5 тыс. тонн молибдена, около 800 тонн кобальта и около 30 тонн ртути. На 1 грамм

ISSN 1727-9712

Гигиена труда и медицинская экология. №4 (49), 2015

70

черновой меди отходы медеплавильной промышленности содержат 2,09 тонн пыли, в составе которой содержится до 15% меди, 60% окиси железа и по 4% мышьяка, ртути, цинка и свинца [6].

Для организма человека в отношении каждого макро- и микроэлемента существуют пределы, понижение или повышение которых не проходит бесследно, вызывая определенные физиологические сдвиги или патологические состояния [7].

Цель исследования. Санитарно-гигиеническая оценка загрязнения почвы города Шалкар.

Материалы и методы. Для оценки характера почвы селитебной части г. Шалкар было отобрано 36 проб из разных зон. Выбор точек осуществлялся при равномерном нанесении их на карту с шагом в 1 км. Отбор проб почвы проводили согласно ГОСТа 17.4.4.02-84 «Отбор проб почвы для химического анализа». Точечные пробы почвы отбирали ножом или шпателем одноразово в течение светового дня на пробных площадках из одного горизонта методом конверта и составляли объединенную пробу путем их смешивания (масса не менее 1 кг). Почвенные пробы транспортировались в лабораторию, затем высушивались до воздушно-сухого состояния.

В дальнейшем проводили пробоподготовку почвы, включающую в себя просеивание через сита разных размеров, минерализацию для дальнейшего химического анализа тяжелых металлов и экстрагирование для определения органических веществ. В дальнейшем проводился химический анализ почвы с помощью атомно-адсорбционного анализатора на содержание тяжелых металлов (свинец, кадмий, медь, марганец, никель, цинк, кобальт, мышьяк, хром, ртуть, селен, ванадий), фотометрическим методом - определение ионов солей (хлориды, сульфаты, нитраты, фосфаты).

Оценка полученных результатов проводилась по отношению к ПДК вещества в почве, степени токсичности всех компонентов по СанПиН 2.1.7 «Экологогигиенические параметры, характеризующие степень токсичности вещества -компонентов отходов». Производился расчет среднеарифметических показателей и стандартной ошибки с использованием программы «STATISTIC A 10».

Результаты исследований. В таблице 1 представлена санитарно-гигиеническая оценка уровня загрязнения почвы г. Шалкар в теплый период года. В 57,14% проб почвы г. Шалкар отмечались высокие концентрации хлоридов (408,25-2307,5 мг/кг, ПДК=360 мг/кг) и сульфатов в 100% проб (622,16-11103,25 мг/кг, ПДК=160 мг/кг). В целом по г. Шалкар содержание хлоридов в почве в теплый период года соответствовало 2,14 ПДК (размах колебаний - 0,54-6,41 ПДК) и сульфатов - 22,41 ПДК (размах колебаний - 3,89-69,4 ПДК).

Содержание никеля в среднем по г. Шалкар соответствовало 0,23 ПДК (0,02-1,26 мг/кг, ПДК=4 мг/кг), содержание остальных веществ во всех отобранных пробах почвы было ниже санитарных норм, на уровне сотых и тысячных долей от ПДК.

ISSN 1727-9712

Гигиена труда и медицинская экология. №4 (49), 2015

71

Таблица 1 - Оценка уровня загрязнения почвы г. Шалкар в теплый период года

Хим. элемент Число проб Среднее значение Доверительный интервал Min Max Ошибка ПДК Крат- ность ПДК

-95% +95%

Хлориды 14 769,6 368,2 1171 195,5 2307,5 185,8 360 2,1

Сульфаты 14 3586 1559,1 5612,9 622,2 11103,2 938,2 160 22,4

Ni 14 0,9 0,7 1,1 0,02 1,3 0,08 4 0,2

В таблице 2 представлена санитарно-гигиеническая оценка уровня загрязнения почвы г. Шалкар в холодный период года. В 42,86% проб почвы г. Шалкар отмечались высокие концентрации хлоридов (408,25-2263,13 мг/кг, ПДК=360 мг/кг) и сульфатов в 71,43% проб (239,3-15410 мг/кг, ПДК=160 мг/кг). В целом по г. Шалкар содержание хлоридов в почве в холодный период года соответствовало 1,79 ПДК (размах колебаний - 0,27-6,29 ПДК) и сульфатов - 25,87 ПДК (размах колебаний - 0,3-96,3 ПДК).

Содержание никеля в среднем по г. Шалкар соответствовало 0,24 ПДК (0,48-1,12 мг/кг, ПДК=4 мг/кг), содержание остальных веществ во всех отобранных пробах почвы, так же, как и в теплый период года было ниже санитарных норм, на уровне сотых и тысячных долей от ПДК.

Таблица 1 - Оценка уровня загрязнения почвы г. Шалкар в холодный период года

Хим. элемент Число проб Среднее значение Доверительный интервал Min Max Ошибка ПДК Крат- ность ПДК

-95% +95%

Хлориды 14 645,3 242,7 1048 97,6 2263,1 186,4 360 1,8

Сульфаты 14 4139,7 838 7441,3 47,8 15410 1528,3 160 25,9

Ni 14 0,9 0,9 1 0,5 1,1 0,04 4 0,2

Суммарный индекс загрязнения почвы тяжелыми металлами по г. Шалкар определялся по совокупности тяжелых металлов: свинец, кадмий, медь, марганец, цинк, кобальт, мышьяк, хром, ртуть, селен, ванадий, и составил менее 0,1 у.е., что соответствует низкой степени загрязненности (размах колебаний - 0,08-0,2 у.е.).

Среднегодовое значения концентраций хлоридов составляет 1,95 кратность к ПДКп, сульфатов 24,15 кратность к ПДКп, никеля 0,2 кратность к ПДКп.

При анализе проб почвы из различных участков городской среды установлено, что интенсивность загрязнения почвы хлоридами и сульфатами возрастает по направлению к югу, в сторону Аральского моря, что свидетельствует о прямом влиянии эрозионных процессов высохшего дна Аральского моря на загрязнение г. Шалкар хлоридами и сульфатами.

ISSN 1727-9712

Гигиена труда и медицинская экология. №4 (49), 2015

72

Выводы:

1. Почва на территории г. Шалкар загрязнена хлоридами на уровне 1,95 ПДК (размах колебаний - 0,27-6,41 ПДК) и сульфатами на уровне 24,15 ПДК (размах колебаний - 0,3-96,31 ПДК).

2. Содержание в почве свинца, кадмия, меди, марганца, цинка, кобальта, мышьяка, хрома, ртути, селена, ванадия, нитратов и фосфатов было значительно ниже санитарных норм.

3. Суммарное загрязнение почвы селитебной части г. Шалкар тяжелыми металлами соответствует уровню «низкий».

Литература

1. Гендугов Г.М. Ветровая эрозия почвы и запыление воздуха. - М.: Издательство «Физматлит», 2007. - 240 с.

2. Грачев В.А. Очерки экологии промышленных районов Свердловской области. - URL:http://rosgiproles.ru/?p=12267

3. Черных Н.А., Головин В.Г., Маркелов К.А. Экологические системы Северного Прикаспия в условиях загрязнения: Монография. - М.: Изд.-во «Оргсер-вис-2000», 2006. - 452 с.

4. Кузьмин С.В. // Актуальные проблемы профилактической медицины в Уральском регионе. - Екатеринбург, 2002. - С. 58-65.

5. Ильин В.Б., Байдина Н.Л., Конарбаева Г.А., Черевко A.C. Содержание тяжелых металлов в почвах и растениях // Агрохимия. - Новосибирск, 2000. - № 1. - С.66-73.

6. Пятая сессия Межправительственного форума по химической безопасности, параллельное мероприятие по вопросам тяжелых металлов. Венгрия. -Будапешт, 2006. - 39 с.

7. Вальков В.Ф. Елисеева Н.В., Имгрунт И.И. и др. Справочник по оценке почв. - Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2004. - 236 с.

Тұжырым

Мақалада жылдың суық және жылы мерзіміндегі Шалқар қ. топырағының ластануына санитариялық-гигиеналық баға берілді. Шалқар қ. бойынша топырақ-тан сынама МЕСТ 17.4.4.02-84 «Химиялық талдау үшін топырақтан сынама алу» сәйкес конверт әдісімен бір көлбеуден сынама алаңында күннің жарық кезеңінде 14 нүктеден бір реттен алынды. Одан әрі топырақ сынамасына атомдық - абсорб-циялық әдіспен ауыр металдар және газдық хроматография әдісімен органикалық заттар құрамына химиялық талдау жүргізілді. Шалқар қ. барлық топырақ сынама-ларында жоғары хлор мен сульфат концентрациясы байқалды.

Түйінді сөздер: топырақ, ластану санитариялық-гигиеналық бағалау, никель, хлор, сульфаттар

ISSN 1727-9712

Гигиена труда и медицинская экология. №4 (49), 2015

73

Summary

The article presents a sanitary-hygienic assessment of soil contamination of Shalkar in cold and warm periods of the year. Soil sampling was carried out according to GOST 17.4.4.02-84 "Soil sampling for chemical analysis," one-off 36 points in the city of Shalkar during daylight hours on the test plots from one horizon by the envelope. Further chemical analysis was carried out soil samples for heavy metals content by atomic absorption method and organic compounds by gas chromatography. In all soil samples, Shalkar were high concentrations of lead and zinc.

Key words: soil, sanitary and hygienic assessment of pollution, nickel, chlorides,

sulfates

УДК 614.7:543.8(574.13)

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА Г. ШАЛКАР В ТЁПЛЫЙ И ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОДЫ ГОДА

М.В. Русяев, Г.Р. Хантурина, Г.Ж. Сейткасымова, И.А. Федорова, К.В. Машин,

А.В. Бахлуев, А.Ж. Махаев

РГКП «Национальный центр гигиены труда и профессиональных заболеваний»

МЗСР РК, г. Караганда

В статье представлена сравнительная оценка загрязнения атмосферного воздуха г. Шалкар. В теплый период года в г. Шалкар отмечались превышения концентрации диоксида серы и фенола, в холодный период года взвешенных веществ и диоксида азота.

Ключевые слова: атмосфера, воздух, загрязнение, мониторинг, взвешенные вещества, диоксид азота, диоксид серы, фенол

Актуальность. Атмосферный воздух является ведущей средой, обуславливающей риск для здоровья населения [1]. На сегодняшний день среднегодовые уровни загрязнения атмосферного воздуха превышают ПДК практически во всех областных центрах Республики Казахстан. Техногенные выбросы от промышленных предприятий и автотранспорта распространяются на значительные площади [2].

Шалкар - небольшой город расположеный в Шалкарском районе в юговосточной части Актюбинской области в Западном Казахстане, рядом с пресным озером Шалкар. Климат резко континентальный, засушливый, с большими колебаниями сезонных и суточных температур. Зима умеренно холодная. Снежный

ISSN 1727-9712

Гигиена труда и медицинская экология. №4 (49), 2015