Инновационный показатель гигиенического состояния территорий

Комплексные оценки состояния территорий учитывают и химическое загрязнение почвогрунтов по интегральным показателям, большинство из которых используют фоновые концентрации веществ [3, 5, 6]. При этом показатель [3] во многом дублирует соотнесенный с фоном, но гигиенически обоснованный, «суммарный показатель загрязнения почв микроэлементами (МЭ)» Zc [6]. Широкое его применение не исключает ряда недостатков: а) ориентированность Zc на атомно-эмиссионный приближенно - полуколиче-ственный анализ не позволяет включать в расчеты количественно определяемые вещества (Hg, Cd, As, подвижные формы металлов, углеводороды, и др.); б) неопределенность современного понятия «фон» («местный», «региональный», «загрязнения», «урбанизированный» и т.п.); в) определение «фона» субъективно и зависит от многих факторов (правильность выбора фоновых участков, представительность и достоверность отбора проб, способы подготовки их к анализу; аттестованность лабораторий, пределы обнаружения веществ, методы расчета, квалификация специалистов и т.п.); г) невозможность, в некоторых случаях, определения фона в связи со спецификой природных условий [1]; д) субъективизм выбора расчетного спектра приоритетных МЭ, отражающих особенности загрязнения территории; е) природный и техногенный, на одних и тех же территориях, генезис некоторых МЭ (Sr, Ti, Mn, Sc, Zr, As и B на землях древних аллювиально-морских равнин); ж) наблюдаемое [2] возрастание (до 4 раз за 15 лет) фоновых концентраций МЭ (Pb, Zn, Cr, Co, Ag и др.), составляющих рас- четный спектр Zc, что существенно занижает гигиеническую опасность результатов многолетнего мониторинга, опорной точкой которого являются фоновые концентрации веществ начального этапа контроля. Комплекс неопределенностей уменьшает репрезентативность диагностики территорий с использованием показателя Zc.

Устранение перечисленных недостатков при оценках гигиенического состояния земель возможно с применением инновационного показателя – «индекса загрязнения почв» (ИЗП), вычисления которого опираются на нормативные «реперы». Учет токсикологических характеристик грунта позволяет гигиенически обоснованно зонировать территорию по степени опасности проживания. Показатель вычисляется по формуле: ИЗП=Σⁱ m (C i / C ПДК ) / n, где делимое – сумма отношений содержания вещества в точке отбора пробы к нормативу (предельно или ориентировочно допустимой концентрации – ПДК или ОДК), делитель n – любое, но фиксированное для оцениваемой площади количество ингредиентов, обеспечивающее сравнимость результатов оценки на данной территории. Значения ИЗП >1,0 диагностируют «загрязненный» грунт, сигнализируя о неблагополучном гигиеническом состоянии земель [1, 2, 4].

Показатель ИЗП успешно апробирован на многочисленных антропогенных объектах разного функционального назначения. Один из них – участок железной дороги, реконструированной под скоростное движение поездов (Карельский перешеек). Специфика природных условий здесь не позволила определить фоновые концентрации веществ и применить показатель Zc. Нарушенный грунт полосы отвода и почвы прилегающих окрестностей обследованы на пяти ключевых ландшафтно-геохимических профилях. Оптимальный спектр поллютантов, характеризующий воздействие подвижного состава, ограничился веществами: С общ , N общ , SO 4 ^-2, нефтепродукты, бенз(а)пирен, As и Hg, Cd, Pb, V, подвижные формы Ni, Cr, Cu, Zn. Применение ИЗП обеспечило сравнимость результатов оценок загрязнения на протяженном (>100 км) участке пути, функционирующем в неоднородных природных условиях, а также построение обобщенной модели зональности эколого-гигиенического состояния полосы отвода. Установлено: весь подветренный (восточный) сектор этой полосы и часть прилегающих территорий оказались в категории «загрязненного» грунта; с наветренной (западной) стороны такое состояние полосы наблюдалось лишь в ближней к полотну пути зоне (20 м). На большем удалении от железнодорожного полотна (32-120 м) простиралась зона гигиенически «проблемного» грунта (ИЗП = 0,75-1,0).

Другие объекты оценок – поселки в дельте р. Волги, в том числе и городского типа (ПГТ площадью 2,511 км2), где по регулярной сети (200 х 200 м) отобрано >1000 поверхностных проб почвогрунта [4]. МЭ нормировались как на региональный фон и гигиенически обоснованные в РФ уровни, так и на лимитирующий показатель 0,3 мг/кг, принятый для Hg в Западной Ев- ропе. Загрязнение оценивалось, а его картина сравнивалась по значениям интегральных показателей Zc (MnCrVNiCoCuAgZnPbSn) и ИЗП (VZnPbHgAs). Последний из них включал и высоко токсичные поллютанты, кроме главных ингредиентов Zc. Исследованием установлено: а) градации значений показателя ИЗП («чистый» <0,75; «проблемный» 0,75-1,0 и «загрязненный» >1,0) соответствуют категориям загрязнения грунта по Zc («допустимой» <16, «умеренно опасной» 16-32 и «опасной» >32); б) в градациях ИЗП <0,75 и ИЗП >1,0 сосредоточено 78-88% и 6-8% проб, соответственно (независимо от площади ПГТ); в) между значениями ИЗП и Zc выявлена тесная прямая зависимость (r =0,79-0,95), которая в градации ИЗП >1,0 может и отсутствовать (r = -0,18), что свидетельствует о возможном несоответствии количества, местоположении (структуры) гигиенически опасных очагов накопления и степени загрязнения почв в ореолах, выявленных данными показателями; г) сведения о характере комплексного загрязнения земель с использованием показателя ИЗП более информативны, чем таковые, полученные по значениям Zc. Например, в одном из крупных ПГТ (пос. Мумра) с помощью ИЗП выявлено в 4 раза большее количество токсичных и гигиенически опасных очагов загрязнения почв МЭ (диаметром до 300 м в значениях ИЗП >1,0), чем таковых, фиксируемых значениями Zc >32.

Таким образом, инновационный интегральный показатель ИЗП, опирающийся на гигиенические нормативы, зачастую безальтернативен для диагностики состояния территорий и обеспечивают большую информативность о степени и структуре химического загрязнения почв, чем таковые, использующие субъективные данные о фоновом содержании веществ.