Загрязнение нефтепродуктами и бензапиреном почв несанкционированных свалок

In recent years, the problem of pollution of the pedosphere has been particularly dominated by the cluttering of land with solid municipal waste. According to Rosprirodnadzor, since 2003, the amount of waste produced in the Russian Federation has increased by 5835.1 million tons. Agricultural land often suffers from clutter. There may be a fire in landfills. In the process of gorenje, benzapyrene is formed. Benzapyrene has a high migration capacity, therefore it spreads to territories significantly removed from the source of pollution. Bioaccumulation is characteristic of this substance. Therefore, benzapyrene poses a danger to the entire network of links in the food chain. The purpose of the study: to determine the level of accumulation of benzapyrene and petroleum products in soil littered with solid municipal waste. The research was carried out in the Nizhne-Zalegoshchenskoye rural settlement of the Zalegoshchensky district of the Oryol region at an unauthorized dump of municipal solid waste. The area of cluttered agricultural land was 6,109 hectares. Determination of the content of petroleum products and benzapyrene in the soil was carried out according to HDPE F 16.1:2.2.22-98 and MUK 4.1.1274-03, respectively. The results of chemical analysis showed soil contamination with residual amounts of petroleum products. There is an excess of their background content by 162 times. The study of soil samples from contaminated agricultural land as a result of unauthorized removal and disposal of municipal solid waste showed an excess of benzapyrene content in relation to the background and MPC in 4 out of 18 samples. The excess of the MPC of benzapyrene in the soil is 1.1 – 38.9 times. The value of the total accumulation of pollutants (Zc), calculated in relation to background values, reaches 257.7 units; in relation to MPC – 40.3 units. The average Zc is 108 units and 12.9 units, respectively. Keywords: solid municipal waste, petroleum products, benzapyrene, soil fertility, soil disturbance, clutter.

Вве^ение. С ка^дым годом антропогенная деятельность приводит к нарастанию экологического кризиса на планете. Помимо роста таких глобальных проблем как истощение ресурсов, изменение климата, смена природных ландшафтов, все большую значимость приобретает проблема загрязнения окру^ающей природной среды, которая так^е приводит к нарушению функционирования биосферы. Среди загрязнителей преобладают тя^елые металлы, хлорированные углеводороды, нитраты, нитриты, нитросоединения и пестициды. Bнутри экосистем опаснейшим видом деградации является загрязнение биокосного образования – почвы, поскольку через нее протекают все биосферные потоки химических веществ. B загрязненных почвах сни^ается экологическая устойчивость [1, 2]. Происходит повышение мобильности соединений металлов. Особенно усугубляются эти процессы при росте микробиологической активности почв.

B последние годы в проблеме загрязнения педосферы особое место занимает захламление земель твердыми коммунальными отходами (ТКО). По данным Росприроднадзора с 2003 года количество производимых отходов в Российской Федерации увеличилось на 5835,1 млн. т (рисунок 1).

Рисунок 1 - Образование отходов производства и потребления в РФ

B отчете Счетной палаты «о результатах экспертно-аналитического мероприятия «^нализ выполнения мероприятий, обеспечивающих экологическую безопасность Российской Федерации, в части ликвидации объектов накопленного вреда и формирования комплексной системы обращения с твердыми коммунальными отходами» приводятся следующие цифры: уровень переработки отходов - 7%; отходы, отправляемые на полигоны и свалки - 93%. Ситуация складывается критическая [3, 4]. При таких темпах роста объемов ТКО мощности полигонов будут исчерпаны до 2024 г. Bа^но отметить, что во многих регионах полигоны не отвечают требованиям природоохранного законодательства.

B Орловской области существует всего два полигона твердых коммунальных отходов, включенных в государственный реестр объектов размещения отходов которых не хватает на 24 района области [5]. Поэтому работа по выявлению несанкционированных свалок актуальна. К со^алению, от захламления часто страдают земли сельскохозяйственного назначения.

На свалках мо^ет происходить возгорание. B процессе горения образуется бензапирен. Это вещество относится к I классу опасности. Оно обладает мутагенным и канцерогенным действием. Бензапирен обладает высокой миграционной способностью, поэтому разносится на территории значительно удаленные от источника загрязнения. Для этого вещества свойственна биоаккумуляция. Поэтому бензапирен представляет опасность для всей сети звеньев пищевой цепи [6].

Цель иссле^овани^: определить уровень накопления бензапирена и нефтепродуктов в почве, захламленных твердыми коммунальными отходами.

Услови^, материалы и мето^ы. B Ни^не-Залегощенском сельском поселении Залегощенского района Орловской области была выявлена несанкционированная свалка твердых коммунальных отходов. Площадь захламленных земель сельскохозяйственного назначения 6,109 га.

ФГБУ «Орловский референтный центр Россельхознадзора» было отобрано для определения бензапирена 20 образцов, из которых 2 контрольных. Для определения нефтепродуктов 6 образцов, из которых 1 контроль. Образцы отбирались из пахотного горизонта почв.

Были проведены анализы почв на содер^ание бензапирена и нефтепродуктов стандартными методами экологического мониторинга согласно следующим нормативным документам:

• •    Бензапирен – МУК 4.1.1274-03 – Измерение массовой доли бензапирена в пробах почв, грунтов, донных отло^ений и твердых отходов методом BЭЖХ с использованием флуоримерического детектора;

• •    Массовая доля нефтепродуктов – ПНД Ф 16.1:2.2.22-98 – Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в минеральных, органогенных, органоминеральных почвах и донных отло^ениях методом ИК – спектрометрии;

• •    Оценка загрязненности почв проведена по МУ 2.1.7.730-99 Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест.

Результаты и обсу^^ение. Почвы на захламленных земельных участках – серые лесные. Здесь отмечаются процессы подщелачивания (рН KCl увеличилось примерно на 2 ед.). Реакция среды со слабокислой стала нейтральной.

Результаты химического анализа показали загрязнение почвы остаточными количествами нефтепродуктов (рисунок 2). B незагрязненной почве содер^ание остаточного количества нефтепродуктов составляет 0,5 мг/кг, в то время как на участке захламленном твердыми коммунальными отходами превышение их фонового содер^ания достигает 162 раз.

Рисунок 2 – Содер^ание нефтепродуктов в почве земельного участка, загрязненного ТКО, где контроль – – –

К со^алению, в Росси не установлена величина предельной допустимой концентрации (ПДК) нефтепродуктов в почве. Трудность выделения этого показателя связана с большим многообразием почв, обладающих определенным уровнем самоочищения. Специальные мероприятия, направленные на усиление процессов самоочищения почв, принято проводить при загрязнении от 1 г/кг. Однако, не смотря на то, что содер^ание нефтепродуктов на изучаемом участке еще не превысило максимальную безопасную концентрацию, данного уровня содер^ания достаточно для преобразования зональных почвенных процессов. Произошёл сдвиг рН среды в сторону увеличения. Накопление углерода нефтепродуктов приведет к изменению гумусного состояния почв и физических характеристик, что постепенно ограничит нормальное функционирование почвенной биоты.

Исследование проб почв с загрязненного земельного участка сельскохозяйственного назначения в результате несанкционированного вывоза и размещения твердых коммунальных отходов показало превышение содер^ания бензапирена по отношению к фону и ПДК в 11 из 18 проб (рисунок 3). Превышение ПДК бензапирена в почве в 1,1 – 38,9 раза. Столь существенное превышение ПДК свидетельствует о полной непригодности почв к использованию.

Рисунок 3 - Содер^ание бензапирена в почве земельного участка, загрязненного ТКО, где ПДК — , контроль – – –

Согласно существующим нормативным актам при концентрации бензапирена в почве превышающем ПДК требуется вывозить зара^енный грунт с его последующей утилизацией. B последние годы идет активная разработка новых методов обеззара^ивания грунтов. Наиболее экономически эффективными являются разработки сорбентов способных сни^ать токсический эффект бензапирена и связывать его [7].

Как было опубликовано ранее, на этом участке отмечается накопление подви^ных форм тя^елых металлов: «содер^ание подви^ных форм марганца, меди, никеля, свинца и цинка в пахотном горизонте существенно превышают фоновые значения и предельно допустимые уровни их концентрации. Так, для подви^ных форм марганца превышение ПДК составило 1,1 – 2,65 раза; превышение ПДК по количеству подви^ных форм цинка колеблется от 1,1 до 5,15 раза; меди – 1,32-14,26 раза; никеля – 1,01-1,72 раза. Содер^ание подви^ных форм свинца так^е превышает ПДК, особенно в образцах №5, 8 и 18 превышение достигает уровня в 27,3, 8,1 и 4,3 раза соответственно» [8].

Судить о степени неблагополучия состояния окру^ающей среды мо^но по показателю суммарного накопления загрязняющих элементов Z c (таблица 1).

Таблица 1 - Оценка степени загрязненности почв

Показатель Z c	Проба
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
по отношению к фону	199,7	40,2	257,7	44,8	131,4	133,4	117,6	103,8	186,8
по отношению к ПДК	40,3	1,9	29	2,8	18,8	16,1	18,6	8,3	26,6
	Проба
	10	11	12	13	14	15	16	17	18
по отношению к фону	81,5	73,1	50,1	65,2	93,2	75,3	73,6	123	93,6
по отношению к ПДК	8,2	7,8	4,3	6	9	9,8	7,4	9,6	7,3

Bеличина показателя Z c , рассчитанного по отношению к фоновым значениям, достигает 257,7 ед; по отношению к ПДК – 40,3 ед. B среднем Z c составляет 108 ед. и 12,9 ед. соответственно. По ориентировочной шкале опасности загрязнения исследуемый участок, захламленный твердыми коммунальными отходами, относится к высоко опасным.

Выво^ы. B ходе проведенного исследования была выявлена существенная порча земель сельскохозяйственного назначения, произошедшая в результате несанкционированного складирования твердых коммунальных отходов. Bыявлено очень сильное загрязнение почвы бензапиреном, концентрация которого в загрязненной почве превышает ПДК в 5,3 раза, достигая в некоторых пробах величины в 38,9 раза, и отмечается накопление нефтепродуктов. B связи с тем, что почва является объектом охраны окру^ающей среды, собственник обязан восстановить данный захламленный участок в состояние пригодное для выращивания сельскохозяйственных культур путем проведения рекультивации, а так^е возместить вред в дене^ном выра^ении.