Санитарно-гигиеническое нормирование
В основе санитарно-гигиенического нормирования лежат предельно допустимые концентрации (ПДК) веществ (элементов), характеризующие такое количество вредных веществ в среде, которое практически не влияет на здоровье человека и благополучие его потомства. Используют также предельно допустимый выброс (ПДВ).
Санитарно-гигиеническое нормирование учитывает четыре основных показателя: транслокационный (переход загрязняющих веществ из почвы в растение через корневую систему), миграционно-воздушный (переход загрязняющих веществ в воздух), миграционно-водный (переход загрязняющих веществ в воду), общесанитарный (влияние загрязняющих веществ на самоочищающую способность почвы и ее биологическую активность).
Поскольку токсиканты поступают в организм человека в основном с продуктами питания, очень важно при санитарно- гигиеническом нормировании учитывать пути миграции пол- лютантов в системе почва - растение и отношение растений к загрязняющим веществам.
Миграция загрязняющих веществ в системе почва - растение определяется несколькими факторами; основной из них - миграционная способность токсиканта и отношение к нему растения. Миграция загрязняющих веществ в почве зависит от их вида, особенностей почвенного покрова (гумусированность, гранулометрический состав и пр.), типа водного режима, температурного фактора. Например, свинец в почве менее подвижен, чем кадмий. Комплексы свинца с гуминовыми кислотами почти в 150 раз прочнее, чем аналогичные комплексы кадмия. Свинец и ртуть мигрируют на незначительную глубину (примерно до 10 см); проникновение же в почву кадмия, меди и цинка выражено сильнее (они мигрируют на глубину до 30 см).
Аналогичные результаты получены и в других исследованиях: 57-74 % свинца и ртути при антропогенном загрязнении закрепляется в слое 0-10 см и только 3-8 % мигрирует на глубину 30-40 см.
Миграция тяжелых металлов по органам растений может быть представлена следующим рядом (в порядке убывания): корни - стебли - листья - семена - плоды - клубни. Причем содержание тяжелых металлов в тканях корня может увеличиваться в 500-600 раз, что свидетельствует о больших защитных (буферных) возможностях этого подземного органа.
Среди травянистых растений наибольшая устойчивость отмечается у следующих семейств: Gramincae (Злаковые), Fabaceae (Бобовые), Chenopo-diaceae (Маревые). Например, высокие концентрации РЬ выдерживает ежа сборная. По чувствительности к Cd и способности накапливать его растения располагаются (по восходящему ряду) следующим образом: томаты - овес - салат - луговые травы - морковь - редька - фасоль - горох - шпинат.
Известно, что различные грибы концентрируют Hg, Se, Cd, Си, Zn в больших количествах.
Пока разработано ограниченное количество нормативов ПДК тяжелых металлов в почве, так как почва в отличие от гомогенных водной и воздушной сред является сложной гетерогенной системой, меняющей поведение токсикантов в зависимости от некоторых свойств.
Трудности обоснованной оценки почвенно-экологического состояния территории - одна из причин различного уровня фи- тотоксичности почв, установленного разными исследователями.
Реальную угрозу для экосистем представляет не валовое содержание токсикантов, а содержание их подвижных форм, поэтому в последние годы медики-гигиенисты проводят нормирование не только по общему содержанию загрязняющих веществ, но и по концентрации их подвижных форм.
Степень прочности связи токсиканта в почве, т.е. его подвижность, зависит от почвенно-экологических факторов. Решая задачи нормирования, в первую очередь следует учитывать гумусовое состояние почв, поскольку почвы разного генетического типа заметно различаются по сорбционной способности.
Гранулометрический и минералогический составы почвы, формируя емкость катионного обмена, также влияют на миграционную способность тяжелых металлов.
В почвах тяжелого гранулометрического состава подвижность токсикантов снижается. Уплотнение почвы вызывает увеличение подвижности загрязняющих веществ. Окислительно-восстановительные условия в почвах также влияют на процессы миграции токсикантов. Токсичность того или иного элемента может меняться в зависимости от микро- и ма- кроэлементного состава почвы в окружающей корень среде, что следует учитывать при нормировании содержания загрязняющих веществ в почве.
С учетом принятых ПДК загрязняющих веществ разработана схема оценки почв сельскохозяйственного назначения. Эта схема предусматривает четыре категории оценки. Наименьшее антропогенное воздействие (допустимое загрязнение) относится к I категории; наибольшее - к IV категории. В зависимости от категории оценки следует использовать почвы и осуществлять необходимые мероприятия для их оздоровления. При нормировании нужно также принимать во внимание синерги- ческий и антагонистический характер взаимовлияния многих соединений. Например, при нитратном загрязнении присутствие серы уменьшает риск онкологических заболеваний, тогда как наличие кадмия и пестицидов существенно увеличивает эту опасность. Между тем система критериев на основе ПДК не учитывает взаимовлияний. Кроме того, в процессе превращения загрязняющих веществ в почве могут образовываться более токсичные, чем исходные, соединения, что также не учитывается при оценках на основе существующих ПДК. Из-за множества почвенно-экологических факторов, влияющих на поведение токсикантов, единых ПДК для различных регионов быть не может, поэтому существующие нормативы не отражают в достаточной степени «здоровья» земли. Необходим поиск более простых и результативных способов соответствующих оценок. В частности, перспективна разработка интегральных показателей, более полно учитывающих биологическую составляющую, а также самостоятельных биологических критериев.