Дисциплина «Основы экологии человека»

ДИСЦИПЛИНА «ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА».

Практическое занятие №5.

ТЕМА: «Методика медико-экологической оценки почв населенных мест и других территорий »

ЦЕЛЬ: Обучить студентов методике использования показателей оценки медико-экологического состояния почв населенных мест и сельскохозяйственных территорий при осуществлении профилактических мероприятий, связанных с состоянием здоровья человека и изменением среды его обитания.

Контрольные вопросы для подготовки к занятию:

1. Основные причины загрязнения и деградации почвы

2. Значение почвы в утилизации отходов.

3. Источники загрязнения почвы.

4. Характеристика загрязнения почвы минеральными, органическими, канцерогенными веществами, микроорганизмами.

5. Пути поступления загрязнителей из почвы в организм человека.

6. Особенности нормирования химических веществ в почве.

7. Основные сооружения для аккумулирования твердых и жидких отходов.

8. Основные способы обезвреживания твердых бытовых отходов.

9. Перспективные направления решения проблемы образования и утилизации отходов.

Литература для подготовки к занятию:

1.  Материалы лекции

2.  Медико-экологическая оценка территорий населенных мест: учебно-методическое пособие для студентов / , // Омск: ОмГМА, 2012. – 122 с.

3.  , , Янушанец человека - М.: ИКАР, 2002. , стр.информационный материал, приведен ниже).

Информационный материал

Источник: Экология человека. и соавторы. 2002. с. 210-223

Загрязнение и деградация почвы

Суша занимает около 30% поверхности земного шара и включает земли различной категории. Хозяйственная деятельность человека способству­ет снижению плодородия почвы, усилению воздушной и водной эрозии почвы, ее засолению, защелачиванию и химической деградации. В результате этих явлений в мире из севооборота уходит столько же земель, сколько вводится в результате мелиоративных и ирригационных работ, на которые тратятся огромные средства.

Эрозия от антропогенного воздействия происходит в раз быстрее, чем в природных условиях. В результате эрозии антропогенного происхождения за последние столетия потеряно 2 млрд. га плодородных земель. Разрушению почвы способствует вырубка леса.

Через почвенный покров осуществляются сложнейшие процессы об­мена вещества и энергии в биосфере в целом. Почва имеет большое зна­чение в утилизации, обезвоживании жидких нечистот и твердых отходов. В этом процессе участвует огромное количество микроорганизмов, про­стейших, многоклеточных и других обитателей почвы. В результате их жизнедеятельности в почве происходит распад органических веществ на безвредные для человека и полезные для растений минеральные соли, углекислоту и воду. Наряду с этим в результате деятельности микроорга­низмов в почве образуется особое органическое вещество - гумус (пе­регной), способствующий повышению урожайности. Такое явление са­моочищения почвы зависит от ее состава, климатических условий, ха­рактера и масштабов загрязнения. Способность почвы к самоочищению не безгранична. При определенных неблагоприятных условиях она мо­жет быть нарушена. Этот процесс происходит либо под воздействием природно-климатических условий, либо в результате антропогенного за­грязнения.

При неправильных методах удаления твердых бытовых отходов в по­чве размножаются микроорганизмы, которые могут явиться возбудите­лями многих инфекционных болезней. Продукты загрязнения из почвы попадают в поверхностные и почвенные воды, в сельскохозяйственные культуры, что способствует распространению заболеваний людей и жи­вотных на значительных территориях.

Таким образом, в почве протекают различные процессы химическо­го, физического и биологического характера, формирующие ее плодо­родие. В результате загрязнения нарушаются и гибнут экосистемы почвы. В почву попадают твердые и жидкие бытовые, сельскохозяйственные и промышленные отходы.

Источники загрязнения почвы подразделяются следующим образом:

• бытовые предприятия и жилая застройка. Здесь основными за­грязняющими компонентами являются бытовые и пищевые отходы, строи­тельный мусор, фекалии, отходы отопительных систем;

• промышленные предприятия. Характер отходов промышленных предприятий определяется типом производства. В отходах предприятий металлургической промышленности присутствуют соли различных ме­таллов. Машиностроительная промышленность загрязняет почву циани­дами, соединениями мышьяка, бериллия, химическая промышленность является источником отходов бензола, фенола, углеводородов;

• теплоэнергетика. Мощным источником окислов серы являются теп­лоэлектростанции, выбросы которых могут стать причиной закисления почв. Кроме того, при сжигании каменного угля выделяется огромное количество сажи, в конечном итоге оседающей в почвах;

• сельское хозяйство. В процессе сельскохозяйственного производ­ства почвы загрязняются ядохимикатами и пестицидами, применяемыми для защиты растений от сорняков, вредителей и болезней;

• транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания вместе с выхлопными газами в почву выбрасываются оксиды азота, свинец, уг­леводороды, целый ряд оксидов металлов.

Самоочищение почвы происходит очень медленно, а в районах с хо­лодным климатом почти не происходит. Загрязняющие вещества, накап­ливаясь в почвенном покрове, постепенно изменяют химический состав почв, в результате чего происходят нарушения в экосистемах почвы. Гиб­нут микроорганизмы, осуществляющие процессы разложения органики, попадающей в почву, - она становится «мертвой».

Города мира ежегодно выбрасывают в окружающую среду 3 млрд. т твердых промышленных и бытовых отходов, более 500 млрд. м3 сточных вод и около 1 млрд. т различных аэрозолей.

В результате деятельности человека в биосферу за последние 100 лет попало 1,35 млн. т кремния, более 1 млн. т никеля, 200 тыс. т кобальта, 600 тыс. т цинка, 600 тыс. т сурьмы и др.

На территории США находитсясвалок химических отходов. Почти 75% всех захоронений токсичных веществ расположены в важ­нейших для водоснабжения районах страны.

Ежегодно на полях рассеивается около 500 млн. т минеральных удобрений, свыше 4 млн. т ядохимикатов.

По признанию американских ученых, каждый житель США наносит окружающей среде в 50 млн. раз больший ущерб, чем житель Индии или Бирмы.

На состояние почвы влияет интенсивная добыча минерального сырья. В настоящее время ежегодно мировое потребление минерального сырья 100 млрд. т. В результате его добычи облик планеты сильно меняется. В ряде стран срыты целые горы, служившие источниками рудного сырья. В других странах в районах рудников и шахт создаются искусственные горы (терриконы). В местах открытых разработок образуются глубокие впадины. Эти места напоминают лунные ландшафты.

В России практически не стало горы Магнитной в районе Магнитогорска, открытым способом добывается железная руда на Курской магнитной аномалии, большая часть сибирских углей - Канско-Ачинское и Экибастузское месторождения.

В районах шахт Донбасса, Кузбасса, Заполярья стоят сотни «черных пирамид» - терриконов, отнимающих тысячи гектаров плодородных зе­мель. Во время дождей с крутых склонов то и дело обрушиваются грязевые потоки, оползни. Рано или поздно происходит самовозгорание в породе пирита и угля. В Донбассе имеется 1200 терриконов. Они занимают око­ло 4000 га земли. Поскольку вокруг них необходимо создание защит­ных, непригодных для проживания зон, то утраченная площадь состав­ляет 30-40 тыс. га. Ежегодно в Донбассе появляется 60 новых терриконов, в каждом из которых - 1 млн. м3 породы.

Содержание устойчивых органических соединений и тяжелых метал­лов в образцах суглинистых, торфяных, песчаных, супесчаных, почв тун­дры, отобранных в годах в окрестностях гг. Нарьян-Мар, Са­лехард, Дудинка, пос. Амдерма, Караул, Хатанга находилось на фоновых уровнях, значительно меньших существующих ПДК. Тем не менее в окрестностях Нарьян-Мара и Амдермы средние концентрации свинца и кадмия были выше ПДК (25 и 0,35 мкг/кг, соответственно) в 9,1-12,8 раза. Концентрации ртути во всех обследованных районах превы­шала ПДК (0,1 мкг/кг) в 1,2-2,5 раза.

При исследовании почв в районе расположения горно-химического комплекса по производству фосфорных минеральных удобрений (г. Кировск Мурманской области) было установлено, что степень накопления загрязнений в снежном покрове вблизи предприятий по 11 химическим элементам превышает фоновый уровень до 200 раз, а на территории се­литебной зоны, расположенной в 4-7 км от основных горно-добываю­щих объектов, в 30-100 раз. Загрязнение поверхностного слоя почвы в целом соответствует загрязнению снежного покрова, однако средняя ве­личина суммарного местного накопления химических элементов несколько ниже, что связано с трансмиссией загрязнений в теплый период года почвенными растворами. В зоне жилой застройки на расстоянии до 7 км от основных источников загрязнений (обогатительных фабрик) накопле­ние тяжелых металлов в почве оказалось выше среднего регионального уровня 2,8 мг/кг в 15-120 раз ( 1999).

Каждый год объем отвалов горных предприятий составляет 2,5 млрд. м3 горной массы. В Екатеринбургской области отвалы за­нимают 50000 гектаров земельных угодий. В районах добычи железной руды на месторождениях Курской магнитной аномалии к настоящему времени отвалы составляют более 1 млрд. м3. В местах добычи каменных руд скопилось около 250 млн. т галлита, в районе Хибин - 300 млн. т породы. Заводы черной металлургии ежегодно дают около 70 млн. т шлаков, примерно столько же шлаков и золы образуется на электростанциях России, работающих на твердом топливе. Для размещения этой массы отвалов ежегодно выделяется 2000 га земель­ных угодий. Большое количество плодородных земель временно или постоянно извлекается из эксплуатации в результате прокладки газопроводов, нефтепроводов, линий электропередач.

В настоящее время 1,5% земли в нашей стране занимают города, ав­томобильные шоссейные дороги и прилегающие к ним площади так на­зываемой «полосы отчуждения». На дороги, города, ЛЭП и другое ежегодно производится изъятие и изменение функций 0,5 млн. га пашни. Общая территория земель в странах бывшего СССР, нарушенных при добыче полезных ископаемых, составляет около 2 млн га.

Продолжается наступление широким фронтом пустынь. Около 60 тыс. км2 земли приходит в негодность или полностью гибнет каждый год в результате сильных и повторяющихся засух. Пустыня Сахара по­степенно захватывает обширные территории Судана, Эфиопии, Сомали, Сенегала. Огромные территории превращаются в пустыни в таких странах, как Бразилия, Иран, Пакистан, Бангладеш, Афганистан. Это наступление песков угрожает благополучию и жизни 600-700 млн. людей.

Снижение качества сельскохозяйственных угодий в настоящее время приобрело статус глобальной проблемы, особенно острой во многих рай­онах развивающихся стран, где резкое возрастание потребностей популяции в продуктах питания на фоне нерационального использования зе­мель и неадекватного использования химических удобрений привели к вырождению и эрозии почвы, снижению ее плодородия, стихийному уничтожению лесов и обеднению пастбищ. Среди других факторов, влияющих на процесс деградации сельскохозяйственных территорий, можно назвать неравномерное распределение земель, отсутствие развитой инф­раструктуры для поддержки правильного экологически безвредного зем­леделия.

Каждый год около 70 тыс. км2 сельскохозяйственных земель выбыва­ют из производства из-за вырождения и обеднения почвы, в результате чего она становится непригодной для выращивания зерновых. Однако, по оценкам Организации по продовольствию и сельскому хозяйству (Food and Agriculture Organization (FAO)) при ООН, ситуация выглядит еще хуже: около 544 млн. га - 18% всех сельскохозяйственных угодий - будут на­всегда потеряны для производства, если своевременно не будут приняты соответствующие меры по сохранению этих территорий. При ежегодном приросте населения Земли на 2% многие эксперты прогнозируют неиз­бежное наступление продовольственного кризиса, несмотря на все кол­легиальные меры, предпринимаемые правительствами многих стран по предотвращению этого.

Наибольшую проблему представляют на сегодняшний день засушли­вые земли. Под угрозой опустынивания находятся практически треть тер­ритории суши Земли, т. е. почти 45 млн. км2, на которых проживают бо­лее 850 млн. человек. Большая часть засушливых земель не вырабатыва­ет полностью свой производственный потенциал и характеризуется весь­ма невысокой урожайностью. В единицах потерь продукции это состав­ляет примерно 30 млрд. долларов в год. Дополнительные расходы по реабилитации и восстановлению истощенных и засушливых земель зача­стую слишком велики даже для экономики развитых стран. Более того, причины деградации земель и затраты на их восстановление очень силь­но варьируют от региона к региону даже в пределах одной страны.

Проблемы истощения почв в различных государствах осложняются неравноправным распределением собственности на землю и постоян­ным сокращением участков земли, выделяемых в частное владение. Последнее является прямым следствием роста человеческой популя­ции. Уже сейчас сокращение размеров участков земли, находящихся в частном владении, в ряде стран Азии, Африки и Латинской Америки являются поводом для беспокойства. Данные из 57 развивающихся стран говорят о том, что почти 50% ферм в этих странах имеют земельный участок меньше 1 га по размеру. В Индонезии доля таких ферм состав­ляет 70%.

Отрицательно влияет на сохранность и плодородие почвы интенсив­ная вырубка лесов и применение неправильных агротехнических приемов.

Приведенные примеры указывают на значительные изменения, происходящие в почве в результате жизнедеятельности человека, причем эти изменения чаще носят негативный характер. Объем загрязнения почв ежегодно возрастает (табл.).

Объем и категории отходов, спрогнозированные на 2000-й год (млн. т)

Таким образом, в результате жизнедеятельности человека происходит интенсивное загрязнение почвы. Огромное количество отбросов, бога­тых органическими веществами, обсемененные бактериями и яйцами гель­минтов, ежедневно поступают в почву населенных мест и загрязняют ее.

Почву в изобилии населяют микроорганизмы. На глубине нескольких сантиметров они уже защищены от губительного воздействия солнечных лучей и, имея свободный доступ кислорода, достаточное количество пи­тательных веществ, влагу, интенсивно размножаются.

Большинство почвенных микроорганизмов - сапрофиты. Но в почву населенных мест с выделениями и отбросами могут попасть возбудители инфекционных заболеваний - дизентерии, брюшного тифа, туляремии, сибирской язвы и др. Многочисленные возбудители болезней выживают в почве достаточно долго, что создает условия для заражения человека.

Бактерии дизентерии выживают в почве от 25 до 100 дней, тифозно-паратифозной группы - до 100 и даже 400 дней. Годами сохраняют жиз­неспособность и вирулентность спорообразующие бактерии столбняка, газовой гангрены, ботулизма, сибирской язвы.

Заражение может происходить за счет непосредственного контакта с почвой, а также через выращиваемые на ней продукты питания и через источники водоснабжения, куда атмосферные воды смывают загрязнения с поверхности почвы. Особенно велика роль почвы в распространении гельминтов.

Урбанизация на нашей планете породила серьезную проблему утили­зации бытовых отходов. На каждого жителя России ежегодно приходится до 300 кг бытовых отходов, представляющих собой бумагу, пластмассы, стекло, металлические изделия, остатки пищи. В США в год на одного человека приходится до 700 кг бытовых отходов.

Значительно загрязняет почву нерациональное использование минеральных удобрений и пестицидов. Их широкое применение началось с ДДТ. За 20 лет во всем мире было использовано примерно 4,5 млн. т ДДТ. В Японии ежегодно применялось до 40000 т гексохлорана. Осо­бую тревогу вызывает то обстоятельство, что ДДТ сохраняется в почве многие годы, гексохлоран - 2-3 года, и первый, и второй очень ядовиты для человека. Кроме того, эти хлорсодержащие пестициды содержат ди­оксин или являются источником для его образования.

Особым источником изменений в природном состоянии почвы стали выбросы промышленных, в первую очередь, химических предприятий. Рядом исследований установлено, что на расстоянии до 2-5 км от разных предприятий в почве накапливаются мышьяк, ртуть, фтор, свинец, медь, марганец и др.

К числу химических соединений, загрязняющих почву, относятся и канцерогены. Наиболее широкое распространение имеют такие канцерогены как полициклические ароматические углеводороды. В эту группу входят 200 агентов, в т. ч. бенз(а)пирен, дибенз-3,4-бензфлуа-рантон и др., обладающие высокой канцерогенностью.

Основными источниками загрязнения почвы канцерогенами являются выхлопные газы самолетов, автотранспорта, выбросы промышленных предприятий и др.

По существу, все химические вещества, попавшие в атмосферный воздух, рано или поздно загрязняют почву, либо непосредственно осе­дая на ней, либо попадая на нее с дождевой водой.

Примером могут служить ранее подробно описанные так называемые кислотные дожди, которые губят не только растительность, но и микроорганизмы почвы, вызывая ее химическую деструкцию.

Интенсивное загрязнение почвы происходит в результате неправильного оборудования и неправильной эксплуатации очистных сооружений - по­лей орошения, полей ассенизации, биопрудов, отстойников, шламонакопителей, городских и промышленных свалок.

Из почвы эти вещества-загрязнители в результате различных миграционных процессов могут попадать в организм человека, в том числе по так называемой «пищевой цепочке». Чаще всего это почва-растения-человек; почва-атмосферный воздух-человек; почва-вода-человек; почва-растения-животные-человек.

Почва обладает способностью накапливать химические вещества. Химические вещества накапливаются в отдельных звеньях пищевой це­почки, в результате чего в больших концентрациях попадают в организм человека.

При выкармливании животных травой, скошенной около завода, содержание свинца в их костях увеличивается по сравнению с содержанием в траве в 20 раз, в печени - в 18 раз, в мышцах - в 27 раз. Но следует отметить, что есть вещества, которые не обладают способностью концентрироваться в «пищевой цепочке».

Из приведенных примеров видно, что охрана почвы от загрязнений имеет не меньшее значение, чем охрана водоемов и атмосферного воздуха.

В связи с интенсивным загрязнением химическими веществами почв встал вопрос о разработке предельно допустимых концентраций (ПДК) этих веществ.

Принцип нормирования вредных веществ в почве значительно отли­чается от принципов, положенных в основу нормирования их для водо­емов, атмосферного воздуха и пищевых продуктов. Разница обусловле­на тем, что прямое поступление вредных веществ через почву в организм человека невелико, ограничено многими случаями прямого контакта с нею (ручная обработка земли, почвенная пыль и др.).

Химические вещества, попавшие в почву, поступают в организм че­ловека, главным образом, через контактирующие с почвой среды: воду, воздух и растения. Поэтому при нормировании химических веществ в почве учитывается не только та опасность, которую представляет почва при непосредственном контакте с ней, но, главным образом, последствия вторичного загрязнения контактирующих с почвой сред.

При этом учитывают и другие факторы, оказывающие влияние в есте­ственных условиях на количественное содержание и поведение хими­ческих веществ в почве, - тип почвы, механический состав, морфологию, микробиоценоз, активную реакцию, температуру, влажность и т. д.

Количество нормируемых в почве токсических веществ еще неве­лико, эта работа только начинается. Пока что получила теоретическое обоснование необходимость нормирования солей тяжелых металлов (свинец, мышьяк, медь, ртуть), микроэлементов, используемых в сель­ском хозяйстве (молибден, медь, цинк, бор, ванадий и др.), а также пестицидов.

Параллельно с разработкой норм необходимо проводить целый ряд организационных мероприятий, направленных на снижение уровня за­грязнения почвенного покрова территорий.

В решении конференции ООН в программе действий записано: правительства должны принять во внимание экологические, социальные, демографические и экономические факторы, а затем выработать зако­ны, административные предписания и экономические стимулы, побуж­дающие к рациональному использованию и управлению земельными ресурсами.

В частности, правительствам следует:

• выработать политику, учитывающую земельно-ресурсную базу, изме­нения численности и состава населения и интересы местного населения;

• совершенствовать и проводить в жизнь законы и административные постановления в поддержку устойчивого землепользования и ограничи­вать отведение плодородных пахотных угодий под другие нужды;

• использовать такие средства, как экологическое планирование ланд­шафта в масштабах экосистем или водоразделов, а также поощрять ус­тойчивые средства к существованию;

• при управлении землепользованием сохранять соответствующие тра­диционные и местные способы ведения хозяйства, а именно: пастуше­ство, севооборот и содержание земли под парами, террасирование;

• поощрять активное участие в принятии решений тех групп, интересы которых затронуты и которые ранее зачастую были исключены из этого процесса.

По мере того, как возрастает число вариантов землепользования, по­являются большие возможности для поддержания традиционных спосо­бов долговременного землепользования, а также для защиты земель с целью сохранения биологического разнообразия и других экологичес­ких преимуществ.

Утилизация и захоронение твердых и жидких отходов

В процессе производства, а также при очистке сточных вод и удаляе­мого воздуха от пыли и газообразных примесей образуются твердые или высококонцентрированные жидкие отходы. Таких отходов накапливают­ся сотни и тысячи тонн. Проблема их захоронения не менее важна и не менее сложна, чем сама очистка.

Перечень твердых отходов весьма велик: неиспользованные химичес­кие продукты, адсорбенты, не подлежащие регенерации, зола и твердые продукты, получающиеся при химической обработке сточных вод, различные осадки и шламы после химических реакций, обрывки тканей в производстве химических волокон, отбросы смолы, уловленная пыль при очистке выбросов, ветошь, пропитанная химическими вещества­ми, и др.

Там, где допустимо, в зависимости от свойств отходов их уничтожа­ют сжиганием в печах различных типов. Образовавшуюся золу и шлак иногда можно использовать в качестве наполнителей в производстве стройматериалов, реже в качестве удобрения, еще реже как сырье для выделения отдельных компонентов.

Основной задачей консервации твердых отходов является обеспече­ние долговременного хранения накопленных шламов без загрязнения окружающей среды.

Нельзя забывать, что законсервированные хранилища являются опас­ным потенциальным источником загрязнения окружающей среды, и если их оставить беспризорными и не принимать мер к поддержанию их цело­стности, они превратятся в постоянно действующий источник грязной воды, запыленной атмосферы, устранить который весьма трудно.

Места захоронения отходов согласуются с органами Государственного санитарного надзора.

Из сказанного следует, что для предотвращения загрязнения почвы, а через нее атмосферного воздуха, подземных и открытых водоисточни­ков необходимо знать требования к оборудованию накопителей и соблю­дать правила захоронения отходов, или, как сейчас принято говорить, их «складирования».

На современном этапе развития промышленности необходимо строительство большого числа накопителей, предназначенных для аккумулирования твердых отходов и сточных вод, как правило, минерализованных и в большей части токсичных, представляющих опас­ность для окружающей среды и человека.

Для захоронения твердых и высокоминерализованных, высокотоксич­ных жидких отходов устраиваются отвалы. Для жидких отходов - хвос­тов, шламов - хвостохранилища, шламохранилища.

Накопители отходов, заполненные до проектной отметки, должны быть осушены, спланированы и закреплены. Закрепление поверхности нако­пителя производится биологическими, физическими и химическими ме­тодами. При физическом методе поверхность накопителей покрывают почвой, взятой со смежного с накопителем участка. На почве рекомен­дуется выращивать различные растения. Биологический способ защиты консервируемых накопителей от распространения пыли является наилуч­шим и обеспечивается культивированием многолетних трав. Химичес­кий метод защиты заключается в применении химических соединений, способствующих связыванию подвижных частиц отходов и образованию твердой корки, устойчивой к воздействию воды и воздуха.

Считалось, что сжигание бытового мусора является наиболее прогрессивным методом охраны почвы от загрязнения. Благодаря мусоросжиганию радикально и быстро решались такие вопросы, как необходимость вывозить мусор далеко за город, не требовались значи­тельные земельные участки, не загрязнялись почва, вода, атмосферный воздух и, наконец, продукты сжигания - тепло, пар, шлак, получаемые органические вещества - могли быть использованы как вторичные материальные ресурсы. Но, в связи с тем, что в отходах много хлорорганических соединений (например, поливинилхлорида) при сжи­гании возникает проблема улавливания диоксинов. Эта проблема может свести на нет все преимущества сжигания бытового мусора, и некоторые ученые выступают против такого способа обезвреживания отходов.

Санитарная очистка городов включает два больших комплекса работ, в задачу которых входят сбор и удаление бытовых отходов из мест их образования и последующее обезвреживание и переработка бытовых от­ходов. Проблема удаления и обезвреживания бытовых отходов, несмотря на свою историческую давность, решена пока не в полной мере. Это объясняется все возрастающей концентрацией населения в городах и про­грессирующим увеличением накопления твердых бытовых отходов (ТБО). Во всем мире регулярно пересматриваются удельные нормы накопления ТБО. В нашей стране предусмотрено 225 кг ТБО на одного жителя в год для крупных и крупнейших городов. В США накопление бытового мусо­ра на 1 человека в год составляет около 900 кг, во Франции - около 300 кг, в Чехии - около 210 кг.

Основным способом обезвреживания твердых бытовых отходов во всех странах пока остаются свалки (полигоны), для которых в условиях урбанизации и значительных темпов роста накопления бытового мусора становится все труднее найти свободные территории.

Складирование твердых бытовых отходов (ТБО) на свалках - не ра­дикальное решение проблемы защиты окружающей среды от загрязне­ния, так как, по существу, это означает перекладывание загрязняющих веществ с одного места на другое. Свалка может загрязнять грунтовые воды и окружающую местность вокруг городов и на территории агломераций. Кроме того, с ростом городов земли, отведенные под свалки попадая в городскую черту, надолго выбывают из активного землепользования (обезвреживание мусора на усовершенствованной свалке длится 50-100 лет). Таким образом, свалки как способ обезвреживания мусора не имеют будущего.

Наиболее прогрессивный метод складирования ТБО – высоконагружаемые полигоны. В крупных городах и в городах с повышенными санитарными требованиями (курорты) все большее внедрение получают обезвреживание и переработка бытовых отходов на специальных предприятиях на компост, а также сжигание мусора на заводах.

В документах ООН подтверждается факт того, что быстрое увеличение объемов бытовых отходов и сточных вод в городах создает угрозу здоровью человека и окружающей среде. Ежегодно 5,2 млн. человек включая 4 млн. детей, умирают от заболеваний, вызванных неправильным удалением сточных вод и твердых отходов. Городские отходы загрязняют воздух, землю и воду на больших площадях.

В развивающихся странах переработке подвергается менее 10% городских отходов, и лишь малая часть их обрабатывается с соблюдение приемлемых норм. К концу XX века свыше 2 млрд. человек страдают от отсутствия минимальных санитарных условий, и около половины городского населения развивающихся стран не обеспечено надлежащими средствами удаления отходов.

Чрезмерное потребление, особенно в промышленно развитых странах, увеличивает количество и разнообразие отходов, и к 2025-му году их объем может возрасти в 4-5 раз. К концу XX века расходы на удаление отходов, особенно в промышленно развитых странах, могут удвоиться или утроиться в связи с заполнением мест сброса отходов и введением более жестких мер контроля за состоянием окружающей среды. Плата, взимаемая за сбор и удаление отходов, должна быть такой, чтобы тот кто создает отходы, полностью оплачивал их экологически безопасна удаление. Это повысит рентабельность рециркуляции отходов и восстановление ресурсов.

Наиболее эффективный способ решения проблем, связанных с образованием отходов, состоит в предотвращении образования отходов тем изменения образа жизни, характера производства и структуры потребления.

Необходимы национальные программы, направленные на то, чтобы свести образование отходов к минимуму и обеспечить повторное использование, рециркуляцию, безопасный сбор и безопасную перера­ботку отходов. Программы по удалению отходов следует разрабатывать в сотрудничестве с местными органами власти, предприятиями, неправи­тельственными организациями и группами, представляющими интересы потребителей.

Промышленно развитым странам рекомендовано иметь к началу но­вого тысячелетия программы по стабилизации и сокращению уровня про­изводства отходов. Развивающимся странам необходимо стремиться к достижению этой цели такими путями, которые не поставят под угрозу перспективы их развития.

Правительствам необходимо стимулировать рециркуляцию отходов и финансировать экспериментальные программы, например, программы создания небольших домашних установок для рециркуляции отходов, производства компоста, орошения с использованием очищенных сточ­ных вод и рекупирации энергии из отходов. Правительствам следует раз­работать нормы безопасного повторного использования отходов и со­действовать расширению рынков продуктов из вторичного сырья.

Необходимы просвещение населения, инструкции и финансовые сти­мулы, поощряющие промышленные предприятия к изменению конструк­ции их изделий и сокращению отходов и стимулирующие предприятия и потребителей к переходу на материалы, пригодные для безопасного по­вторного использования.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ И ОЦЕНОЧНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАК КРИТЕРИИ ЕЕ МЕДИКО-ЭЗКОЛОГИЧЕСКСГО СОСТОЯНИЯ

Почвы в силу своих природных свойств способны накапливать значительные количества загрязняющих веществ. Гигиенический подход к выбору критериев экологической оценки почв определяется с одной стороны возможностью переноса загрязняющих веществ в атмосферный воздух, в подземные и открытые водоисточники этих территорий, в растения, с другой стороны - непосредственным влиянием отдельных видов загрязнителей на состояние здоровья и условия жизни населения.

Выбор критериев экологической оценки состояния почв определяется спецификой местоположения, генезисом, буферностью, а также разнообразием их использования.

Выявление видов деятельности, вызывающих загрязнение почвы, дает более полное представление о масштабе и степени загрязнения на обследуемой территории и позволяет значительно сузить и конкретизировать количество показателей.

Основными критериями экологической оценки состояния почв являются показатели физического, химического и биологического загрязнения.

В таблице 1 приведены показатели экологической оценки состояния почв и экспертно принятая параметрическая оценка их, позволяющая отнести почвы обследуемых территорий к зонам экологического бедствия, зонам чрезвычайной экологической ситуации и зонам относительно удовлетворительной ситуации.

Таблица 1. Критерии экологического состояния почв селитебных (А) и других территорий (В)

№ п/п	Показатели	Параметры	Относительно удовлетворительная ситуация
Экологическое бедствие	Чрезвычайная экологическая ситуация
	А. ПОЧВА СЕЛИТЕБНОЙ ТЕРРИТОРИИ Основные показатели
1	Мощность экспозиционной дозы на уровне 1 м от поверхности почвы, мкР/час.	> 400	200-400	до 20
2	Радиоактивное загрязнение, Ки/км2
	Цезий – 137	> 40	15-40	до 1
	Стронций - 90	> 3	1-3	до 0,3
	Плутоний (сумма изотопов).	> 0,1	> 0,1	–
3	Суммарный показатель химического загрязнения (Zс).	> 128	32-128	< 16
	Дополнительные показатели
1	Содержание яиц гельминтов в 1 кг почвы.	> 100	10-100	отсутствие
2	Коли-титр*.	< 0,001	0,01-0,001	> 1,0
3	Генотоксичность почвы (рост числа мутаций микрофлоры по сравнению с контролем), число раз.	> 1000		до 2
	Б. ПОЧВА ДРУГИХ ТЕРРИТОРИЙ Основные показатели
1	Площадь выведенных из сельхозоборота земель вследствие их деградации, % от общей площади сельхозугодий.	> 50	30-50	до 5
2	Перекрытность поверхности почвы абиотическими наносами, см.	> 20	10-20	отсутствие
3	Превышение уровня грунтовых вод, % от критического значения	> 50	25-50	допустимый уровень
4	Радиоактивное загрязнение аналогично п. А 2.
5	Потери гумуса в пахотных почвах за период 10 лет в относительных %.	> 25	10-25	< 1
6	Увеличение содержания легкорастворимых солей, г/100г почвы.	> 0,8	0,4-0,8	до 0,1
7	Превышение ПДК химических веществ: 1-го класса опасности (включая бензпирен, диоксины.	> 3	2-3	до 1
	2-го класса опасности	> 10	5-10	до 1
	3-го класса опасности (включая нефть и нефтепродукты).	> 20	10-20	до 1
8	Снижение уровня активной микробной массы, кратность.	> 100	50-100	до 5
9	Фитотоксичность почвы (снижение числа проростков), кратность по сравнению с фоном.	> 2	1,4-2,0	до 1,1
	Дополнительные показатели
1	Доля загрязненной основной сельхозпродукции, % от объема проверенной.	> 50	25-50	до 5

Примечание: * - коли-титр почвы – это масса почвы в граммах, в которой содержится 1 кишечная палочка;

Экологическая оценка радиоактивного загрязнения почв селитебных территорий проводится по двум основным показателям: мощности экспозиционной дозы на уровне 1м от поверхности почвы (мкР/час) и степени радиоактивного загрязнения по отдельным радиоизотопам (кюри/км2).

Химическое загрязнение почв оценивается по суммарному показателю химического загрязнения ( Zс). Суммарный показатель химического загрязнения (Zс) характеризует степень химического загрязнения почв обследуемых территорий веществами различных классов опасности. Данный показатель определяется как сумма коэффициентов концентраций отдельных компонентов загрязнений по формуле:

Zc = Kcj + … Kcn – (n -1)

где:

n - число определяемых элементов;

Kcj - коэффициент концентраций j-го загрязняющего компонента, равный, частному от деления массовой доли j-го вещества в загрязненной и «фоновой» почве для тяжелых металлов.

Для загрязняющих веществ неприродного происхождения коэффициент концентрации (Kcj) определяют как частное от деления массовой доля загрязняющего вещества к его предельно допустимой концентрации.

Для экотоксикологической оценки почв целесообразно использовать кратность превышения предельно допустимой концентрации (ПДК) конкретного загрязняющего вещества дифференцированно для веществ различного класса опасности. В связи с отсутствием для ряда загрязняющих веществ, утвержденных значений ПДК, рекомендуется использовать отношение содержания загрязняющих веществ в жидкой фазе почвы (почвенном растворе) к соответствующей величине ПДК для природных вод.

К дополнительным показателям экологического состояния почвы селитебных территорий относятся генотоксичность и показатели биологического загрязнения (число патогенных микроорганизмов, коли-титр, содержание яиц гельминтов).

В качестве критерия экологического состояния территории рекомендуется использовать площадь выведенных из землепользования угодий в результате деграции почв (эрозия, дефляция, вторичное засоление, заболевание). Дефляция – разрушение почвы под действием ветра.

Целый ряд негативных процессов (механическое удаление почвенного покрова при открытой добыче полезных ископаемых, строительных работах; провоцируемых человеком водная эрозия и дефляция) приводят к разрушению почвенных горизонтов, степень которого также использована в качество критерия деградации почв.

Увеличение уровня грунтовых вод рекомендуется оценивать относительно критического значения, различного для каждого типа почв.

Признаком биологической деградации почв является снижение жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, о котором можно судить по уменьшении уровня активной микробной биомассы, а также по более распространенному, но менее точному показателю - дыханию почвы, которое оценивается по химическому составу почвенного воздуха согласно таблицы 2.

Таблица 2. Оценка санитарного состояния почвы по показателям химического состава почвенного воздуха (по )

Сравнительная характеристика почвы	Содержание в почвенном воздуха при О0С, давлении 760 мм. рт. ст. на глубине 1 м в объемных %
СО2	О2	СН4	Н2
Чистая	0,38-0,8	20,3-19,8	–	–
Слабозагрязненная	1,2-2,8	19,9-17,7	–	–
Среднезагрязненная	4,1-6,5	16,5-14,2	–	–
Сильнозагрязненная	14,5-18,0	5,5-1,7	0,8-2,7	0,3-3,4

За комплексный показатель загрязнения почв принимают фитотоксичность – свойство загрязненной почвы подавлять прорастание семян растений и развитие высших растений (тестовый показатель).

Одним из показателей экологического состояния почв служит биологическая продуктивность ценозов, характеризующая потенциальное плодородие. Для почв сельскохозяйственных территорий таким показателем является средняя урожайность.

Дополнительным показателем, служащим индикатором степени загрязнения рассматриваемой территории (почвы, воздуха, поливных и грунтовых вод), является доля продукции, несоответствующая требованиям нормативно-технической документации на качество продукции (остаточное количество пестицидов, токсических элементов, микотоксинов, нитритов, нитратов и др.).

Ориентировочный перечень заболеваний ассоциированных с загрязнением почвы населенных мест

Патология	Факторы
Болезни системы кровообращения	Биогеохимические особенности местности: недостаток или избыток кальция, магния, ванадия, кадмия, цинка. Лития, хрома, марганца, кобальта, бария, меди, стронция, железа. Загрязнение среды пестицидами и ядохимикатами.
Болезни нервной системы и органов чувств. Психические расстройства	Высокая минерализация почвы, хром. Хлорорганические, фосфорорганические и другие пестициды.
Болезни органов пищеварения	Загрязнение среды пестицидами и ядохимикатами. Недостаток или избыток микроэлементов.
Болезни крови и кроветворных органов	Биогеохимические особенности : недостаток или избыток хрома, кобальта, редкоземельных металлов. Загрязнение среды пестицидами и ядохимикатами.
Болезни органов дыхания	Хлорорганические и фосфорорганические пестициды.
Болезни эндокринной системы. Расстройство питания, нарушения обмена веществ.	Избыток или недостаток свинца, йода, бора, кальция, ванадия, брома, хрома, марганца, кобальта, цинка, лития, меди, бария, стронция, железа, урохрома, молибдена.
Врожденные аномалии	Пестициды.
Болезни мочеполовой системы	Недостаток или избыток: цинка, свинца, йода, кальция, марганца, кобальта, меди, железа.
Новообразования пищевода, желудка и др. органов пищеварения.	Загрязнение пестицидами и ядохимикатами. Биогеохимические особенности: недостаток или избыток магния, марганца, кобальта, цинка, редкоземельных металлов, меди, высокая минерализация почвы.
Новообразования мочеполовых органов	Загрязнение пестицидами. Недостаток или избыток магния, марганца, цинка, кобальта, молибдена, меди.