Пределы измерения определяемых показателей и концентраций химических соединений приведены в табл. 3.2.3.1

Таблица 3.2.3.1 Определяемые показатели воды и концентрации, загрязняющих воду веществ

В настоящее время выпускается передвижная гидрохимическая лаборатория ПГХЛ-1 на базе автобуса ПАЗ-3201. В комплект ПГХЛ-1 входят переносные и полевые аналитические приборы, позволяющие проводить анализ воды непосредственно на месте по 30 показателям, что приближает ПГХЛ-1 к зарубежным аналогам.

Измерения проводятся тремя специалистами в течение 2 ч по всем 30 показателям с помощью фотоколориметра КФК-2, иономера И-120М, комбинированного анализатора вод АКВ-106, микроскопа «Биолат-Д12».

Проблема отбора проб весьма сложна и многообразна. Проба должна характеризовать состояние воды в конкретном водоеме или его части за определенный промежуток времени. В какой степени единичная малая проба может считаться характерной для большой массы воды зависит от ряда факторов, среди которых однородность отбираемой водной массы, число точек пробоотбора, размеры отдельных проб и способ их отбора.

Отбор представительных проб должен учитывать особенности водоема (морфологию, гидрологию, характер водосбора и т.д.), а также специфику определяемых веществ (растворенное, взвешенное, коллоидное, пленочное). Не следует брать пробы воды на химический анализ в пунктах, подверженных непосредственному влиянию вод притоков, вблизи населенных пунктов, около приятии и в участках слабого водообмена (в затонах, на мелководье и в рукавах у самого берега). Обычно проводится два вида отбора проб: разовый (нерегулярный) и регулярный, или серийный. Разовый отбор применяется для периодического определения изменений состава воды на ранее исследованных объектах или в случае, когда необходимо получить общие представления о качестве воды. При серийном отборе каждая проба отбирается в определенной (временной или пространственной) последовательности, что обеспечивает наиболее надежную информацию о состоянии водоема.

Способ взятия проб воды из водоема зависит от глубины, с которой надо брать пробу. При взятии пробы вода с поверхности вода осторожно зачерпывается каким-либо большим сосудом ( тазом, ведром), при этом глубина погружения не должна превышать 0,2...0,5 м. При взятия глубинных проб используются специальные приборы -- батометры различных систем.

Для сохранения компонентов, определяемых в воде, и ее свойств в том состоянии, в котором они находились в момент взятия пробы, применяется консервация воды. Особенно необходима она в тех случаях, когда определяемый компонент подвергается изменениям и когда определение нельзя провести сразу же на месте отбора пробы или в тот же день в лаборатории. Универсального способа консервации воды, одинаково пригодного по отношению ко всем ингредиентам химического состава воды, не существует, поэтому отдельные пробы воды приходится консервировать разными способами. Например, для определения ионов аммония, нитритов, нитратов, органически связанного азота, ортофосфатов и общего фосфора применяется способ замораживания пробы при температуре -- 20 °С для консервации на срок не менее 3…4 недель.

Наблюдения за радиоактивным загрязнением природных вод

При проведении наблюдений за радиоактивным загрязнением природных вод для отбора и одновременного концентрирования проб глубиной воды большого объема используется шланговый пробоотборник «Спрут».

Работа осуществляется следующим образом. К гидрологическому тросу подвешивают груз, предназначенный для затопления пробоотборного шланга, а также для уменьшения сноса при отборе проб с дрейфующего судна. Масса груза выбирается в зависимости от погодных условий. При штиле (или работе на заякоренном судне) масса груза может составлять 20... 30 кг, при сильном дрейфе ее следует увеличить. На некотором расстоянии от груза (около 1 м) закрепляют заборный конец пробоотборного шланга. Затем трос опускают до тех пор, пока заборный конец шланга не окажется на необходимом уровне воды, после чего устанавливают на 0 счетчик глубины. Трос и соединенный с ним шланг опускают на заданный горизонт, закрепляя через шланг каждые 10 м к тросу. Отрезки шланга длиной 20 м каждый соединяют между собой специальными переходными штуцерами. По достижении заданного горизонта спуск прекращают, пробоотборный шланг через насадку подсоединяют к вибронасосу «Малыш».

К выходному патрубку насоса подсоединяют шланг для подачи воды на борт судна. Насос на тросе или капроновом шнуре спускают в воду на глубину 0,5... 1,0 м. К отбору пробы приступают примерно через 10 мин. Это время необходимо для откачки воды более высоких горизонтов, находящейся в шланге, и промывке шланга водой нужного горизонта. Затем вода по шлангу подается на фильтровальную установку «Мидия», абсорбер и расходомер.

Фильтровальная установка «Мидия» предназначена для отделения взвешенного вещества из проб большого объема и позволяет производить фильтрацию со средней скоростью 500 л/ч. Устройство установки и принцип ее действия следующие.

Высокая производительность достигается параллельным включением 10 фильтровальных секций. Фильтр диаметром 150 мм зажимается между секциями с помощью прижимного устройства.

В установке используется составной фильтр. Сначала закладывается бумажный фильтр типа «синяя лента», на который накладывается фильтр из фильтроткани ФПП-15-1,5. Вода поступает в распределительную трубу, с которой соединены входные каналы всех фильтросекций. Пройдя через фильтры, вода через каналы фильтросекций поступает в выходную трубу и через отверстие выходит из установки.

Смену фильтров целесообразно производить при снижении скорости фильтрации до 300 л/ч. После отбора проб воду подвергают радиационному анализу, для чего могут применяться приборы экспресс-анализа (например, СРП-88).

Обработка и обобщение материалов наблюдений за загрязнением природных вод

Наблюдения за качеством поверхностных вод в пункте контроля проводятся в соответствии с «Временными методическими указаниями гидрометеорологическим станциям и постам по отбору, подготовке проб воды и грунта на химический и гидробиологический анализ и проведению анализа первого дня».

Гидробиологические показатели получают измерением в пунктах или расчетным путем.

Химический анализ проб воды выполняется в соответствии с «Руководством по химическому анализу поверхностных вод суши», а гидробиологический анализ -- в соответствии с «Руководством по методам гидробиологического анализа вод и донных отложений». Использование методик, не включенных в вышеупомянутые руководства, возможно только при наличии разрешения, полученного от Государственной химической инспекции (ГХИ).

Формы обобщения результатов в организациях Росгидромета устанавливаются специальными указаниями.

При обобщении материалов оценку качества воды водоемов и водотоков по гидрохимическим показателям осуществляют путем сопоставления результатов измерений контролируемых показателей качества воды в отдельных пунктах с нормами качества воды, изложенными в Правилах. Оценка качества воды по гидробиологическим показателям производится сопоставлением результатов измерений контролируемых показателей в отдельных пунктах с соответствующими значениями.

Порядок и сроки передачи данных о качестве вод, в том числе экстренной информации о высоких уровнях загрязнения, устанавливаются по согласованию между организациями, осуществляющими контроль качества вод в пунктах Управления государственной контрольной службы (УГКС), на территории деятельности которого проводится контроль, с учетом требований Росгидромета по срокам представления информационных материалов.

Порядок, сроки и формы передачи сведений о качестве вод подразделениями Росгидромета устанавливаются специальными приказами.

При обнаружении экстремальных уровней загрязнения порядок действия регламентируется специальными межведомственными указаниями.

Методическое руководство постановкой и проведением работ по контролю качества поверхностных вод осуществляют ГХИ и специально уполномоченные органы республиканских (территориальных) УГКС Росгидромета.

7.2 Наблюдения за загрязнением почв

Обобщенная программа мониторинга загрязнения почв

При оценке степени загрязнения почвы из-за чрезвычайно большой трудоемкости и стоимости проводимых работ не всегда нужна сплошная съемка загрязненных почв. Целесообразнее и экономичнее прослеживать пути воздушного и водного загрязнения почв, анализируя объединенные образцы, которые следует отбирать на ключевых участках, расположенных в секторах-радиусах вдоль преобладающих воздушных потоков.

Под ключевым участком понимается участок (1...10 га и более), характеризующий типичные, постоянно повторяющиеся в данном районе сочетания почвенных условий и условий рельефа, растительности и других компонентов физико-географической среды. Основную часть ключевых участков следует располагать в направлении двух экстремальных лучей (румбов) розы ветров. При нечетко выраженной розе ветров участки должны характеризовать территорию равномерно в направлении всех румбов розы ветров. Если есть основание полагать, что миграция тяжелых металлов связана с водными потоками, то направление лучей нужно согласовывать с вектором водной миграции. Общее количество исследуемых участков -- 15... 20.

Изучение процессов загрязнения почв на ключевых участках проводится более детально, чем на остальных территориях. Оно довольно трудоемко и требует много времени. Ключевые участки размещают на обследуемой территории таким образом, чтобы они характеризовали все возможные ландшафтно-геохимические условия, разнообразие генезиса, состава и сочетания почв, типичные биоценозы и, конечно, фоновые и техногенные участки.

При наблюдении за уровнем загрязнения почв тяжелыми металлами большое значение имеет сравнение изменений, происходящих по мере увеличения или уменьшения влияния того или иного фактора, и вызванных этими изменениями закономерных смен степени загрязнения почв различными ингредиентами в пространстве. Наиболее четко эти закономерности можно выявить на почвенно-геоморфологических профилях, секущих всю территорию вдоль преобладающих направлений ветра, что является ценным методом исследования сопряженных связей между распределением загрязняющих веществ в почвах и средой.

Под почвенно-геоморфологическим профилем следует понимать заранее выбранную узкую полосу земной поверхности, на которой установлена связь степени загрязнения почв с одним или нескольким экологическими факторами. Почвенно-геоморфологические профили закладываются по векторам розы ветров. Профили не могут полностью заменить ключевые участки, особенно в тех случаях, когда изменение степени загрязнения почв обусловлено характером микрорельефа, связь которой наиболее наглядно проявляется на большой территории. Следовательно, почвенно-геоморфологические профили и ключевые участки должны дополнять друг друга.

Достоверно установлено, что техногенные выбросы, загрязняющие почвенный покров через атмосферу, сосредоточиваются в поверхностных слоях почвы. Тяжелые металлы сорбируются, как правило, в первых 2...5 см от поверхности. Загрязнение нижних горизонтов происходит в результате обработки почвы (вспашки, культивации, боронования), а также вследствие диффузионного и конвективного переноса через трещины, ходы почвенных животных и растений. Поэтому наиболее четкая картина загрязненности почвенного покрова тяжелыми металлами может быть получена при отборе проб почв с глубин 0...10 и 0...20 с 2,5...5,0; 5...10; 10...20 и 20...40 см на целине или старой залежи.

Объединенная проба составляется, как правило, методом так называемого «конверта». Все дальнейшие операции с первичной обработкой почв аналогичны операциям, осуществляемым при контроле за загрязнением почв пестицидами. После отбора проба почвы направляется на анализ в лабораторию. К каждой пробе прилагается талон, содержащий основные необходимые сведения о самой почве и условиях ее отбора. В сопроводительном талоне указываются порядковый номер образца, число, месяц и год отбора, а также либо фактическое название, либо номер или условное обозначение пункта, расшифрованное в рабочем журнале.

При наблюдениях за уровнем загрязнения почв тяжелыми металлами в сопроводительном талоне указываются расстояния от источника загрязнения или внешней границы города, а также направление от источника загрязнения -- азимуты по 16 направлениям (север, северо-северо-восток, северо-восток и т.д.), отмечаются показатели рельефа местности: крутизна склона, их расположение (северная, восточная, южная и западная); часть склона верхняя, средняя или нижняя треть); основные точки и линии рельефа территории, на которой закладывается площадка; вершины котловины, водоразделы, поймы. Кроме того, указываются глубина залегания грунтовых вод, определяемая по глубине колодцев (открытых и артезианских), сельскохозяйственная культура (настоящая и предшествующая) или естественная растительность и их состояние (удовлетворительное, хорошее, неудовлетворительное), а также состояние поверхности почвы (наличие или отсутствие микроповышений или микропонижений, борозд, кочек) и качества ее обработки.

Пробы почв и сопроводительные талоны к ним сохраняются в лаборатории в течение полутора- двух лет.

Критериями при составлении перечня загрязняющих почву веществ, подлежащих контролю, являются их токсичность, распространенность и устойчивость.

Контроль за загрязнением почв пестицидами

Пестициды включают в себя следующие вещества: инсектициды -- для борьбы с нежелательными насекомыми, гербициды -- для уничтожения сорняков, фунгициды -- для борьбы с грибковыми болезнями. Кроме того, существуют еще фумиганты и репелленты (вещества, повышающие урожайность сельскохозяйственных культур). Применение пестицидов способствует повышению урожая от 20 до 60% при затратах 1... 5 % от общих издержек. Будучи биологически активными, они часто оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду.

В настоящее время существуют конкретные правила и методы отбора проб почв для определения микроколичества пестицидов и гербицидов, разработанные Институтом экспериментальной метеорологии (ИЭМ) Росгидромета. В соответствии с этими правилами наблюдения и контроль за загрязнением почв пестицидами и гербицидами включают в себя несколько важных моментов, на которые следует обратить внимание.

При подготовке к наблюдениям и контролю за загрязнением почв в полевых условиях, как правило, изучается имеющийся материал о физико-географических условиях объекта исследования, осуществляется детальное ознакомление с информацией о длительности применения пестицидов в хозяйствах изучаемого объекта, выявляются так называемые выборочные хозяйства с наиболее интенсивным (по объему) применением пестицидов в течение последних 5... 7 лет, анализируются материалы об урожайности сельскохозяйственных культур и т.д.

Исследование загрязнения почв пестицидами проводится на постоянных и временных пунктах наблюдения. Постоянные пункты создаются в различных хозяйствах района обследований не менее чем на 5-летний период. Число постоянных пунктов зависит от числа и размеров хозяйств. Кроме выборочных хозяйств, постоянные пункты создаются на территориях молокозаводов, мясокомбинатов, элеваторов, плодоовощных баз, птицеферм, рыбхозов и лесхозов и т. д. Для оценки фонового загрязнения почв пестицидами выбираются участки, удаленные от сельскохозяйственного и промышленного производства, находящиеся в «буферной зоне» заповедников. На временных пунктах наблюдение и контроль за загрязнением почв пестицидами осуществляются в течение одного вегетационного периода или года.

Как правило, в каждом хозяйстве обследуется 8-10 полей под основными культурами. В каждом крае и области ежегодно нужно обследовать несколько хозяйств, равномерно распределенных по территории (не менее 2). Для оценки загрязнения инсектицидами, гербицидами, фунгицидами и другими пестицидами почвы отбираются 2 раза в год: весной после сева и осенью после уборки урожая. При установлении многолетней динамики остаточных количеств пестицидов в почвах или же миграций их в системе почва--растения наблюдения проводятся не менее 6 раз в год (фоновые -- перед посевом, 2... 4 раза во время вегетации культур и 1…2 раза в период уборки урожая).

Для оценки площадного загрязнения почв пестицидами обычно составляется исходная проба почвы, в которую входят 25-30 проб (выемок), отобранных в поле по диагонали тростевым почвенным буром, который погружается в почву на глубину пахотного слоя (0... 20 см). Почва, попавшая в пробу из подпахотного слоя удаляется. Масса почвы, отобранной тростевым буром, составляет 15-20 гр. Отбор проб почвы можно производить лопатой. Если наблюдения за загрязнением почвы пестицидами производятся в садах, то каждая проба отбирается на расстоянии 1 м от ствола дерева. Пробы- выемки, из которых составляется исходная проба, должны быть близки между собой по окраске, структуре, механическому составу и т.д.

В целях изучения вертикальной миграции пестицидов, как правило, закладываются почвенные разрезы, размеры (глубина) которых зависят от мощности почв. Почвенные разрезы представляют собой глубокие шурфы, пересекающие всю серию почвенных горизонтов и вскрывающие верхнюю часть подпочвы, т.е неизменные или слабо измененные материнские породы.

В выбранном на поверхности земли месте отчерчивают форму шурфа -- продолговатый четырехугольник со сторонами примерно 0,8 х 1,5...2,0 м. Одна из коротких стенок шурфа к моменту описания должна быть обращена к солнцу. Эта стенка будет «лицевой», рабочей, предназначенной для изучения разреза почвы.

Перед взятием проб почвы производится краткое описание мест расположения разреза и почвенных горизонтов (влажность, цвет, окраска, механический состав, структура, сложение, новообразования, включения, развитие корневых систем, следы деятельности животных, мерзлота). Пробы почвы берутся на лицевой стороне, начиная с нижних горизонтов. С каждого генетического горизонта почвы берется один образец толщиной 10 см.

Площади поля, загрязнение которого характеризует одна исходная проба почвы, для разных категорий местности и почвенных условий неодинаковы.

Отобранные тем или иным способом пробы-выемки ссыпаются на крафт-бумагу, затем тщательно перемешиваются и квартуются 3-4 раза. После квартования почва тщательно перемешивается и делится на 6. ..9 частей, из центров которых берется примерно одинаковое количество почвы и насыпается в полотняный мешочек или на крафт-бумагу. Масса полученного исходного образца почв должна составлять 400 ... 500 г. Образец снабжается этикеткой и регистрируется в полевом журнале, в котором записываются следующие данные: порядковый номер образца, место отбора, рельеф, вид сельскохозяйственного угодья, площадь поля, дата отбора, кто отбирал.

Исходные пробы почв должны анализироваться в естественно-влажном состоянии. Если по каким-либо причинам произвести анализ в течение одного дня не представляется возможным, то пробы высушиваются до воздушно-сухого состояния в защищенных от солнца местах. В лаборатории из воздушно-сухого образца методом квартования берется средняя проба массой 0,2 кг. Из нее удаляются корни, камни, инородные включения, затем она растирается в фарфоровой ступке и просеивается через сито с отверстиями диаметром 0,5 мм, после чего из нее берут навески по 10... 50 г для химического анализа.

Контроль за загрязнением почв вредными веществами промышленного происхождения

Перед выполнением полевой программы наблюдений за уровнем загрязнения почв в природных и сельскохозяйственных ландшафтах необходимо провести планирование работ, т. е. определить примерное количество точек отбора почв, которые дадут основной физический материал, составить схему их территориального размещения, наметить полевые маршруты или последовательность обработки площадей, установить календарные сроки исполнения задания. Помимо этого следует проверить наличие и качество топографического материала, а также тематических карт (почвенных, геоботанических, геологических, геохимических и др.). Кроме того, необходимо собрать сведения об источниках загрязнения почв на территории (расположение, используемое сырье, объем производства, отходы), а также установить связь с учреждениями, которые заинтересованы в предполагаемых обследованиях.

Наблюдения за уровнем загрязнения почв тяжелыми металлами в городах и на окружающей территории носят характер экспедиционных работ и поэтому включают в себя все мероприятия по подготовке к ним. Время проведения экспедиционных работ и отбора почв не имеет принципиального значения. Однако удобнее всего сбор материалов проводить в сухое время года, в период уборки урожая основных сельскохозяйственных культур, т. е. летом и в начале осени. При развернутых стационарных наблюдениях отбор проб производится независимо от времени экспедиционных работ. Повторные наблюдения за уровнем загрязнения почв тяжелыми металлами ранее обследованных территорий осуществляются через 5... 10 лет.

При выборе участков наблюдения на территориях, используемых в сельском хозяйстве, исходным рабочим документом служит топографическая основа (карта) определенного масштаба (обычно 1:10 000). Контуры (схема) города (рабочего поселка) или промышленного комплекса размещаются, как правило, в центре плана местности, который переснимается с топографической основы. Из геометрического центра (город, промышленный комплекс, завод и т.д.) с помощью циркуля наносятся окружности на расстояниях 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2; 3; 4; 5; 8; 10; 20; 30 и 50 км, т.е обозначается зона возможного загрязнения почв, которая определяется скоростью и частотой ветров данного румба (розой ветров), характером выбросов в атмосферу (плотностью вещества, дисперсностью частиц), высотой труб, рельефом территории , растительностью и т. д. Значительное количество тонкодисперсных аэрозолей и газов, содержащих тяжелые металлы, остается в атмосфере, переносится на большие расстояния и поступает в глобальный круговорот на планете.

На подготовленный таким образом план местности наносятся контуры многолетней розы ветров по 8... 16румбам. Самый большой вектор, соответствующий наибольшей повторяемости ветров, откладывается в подветренную сторону. Его длина составляет 25...30 см, т.е. 25...30 км. Таким образом, в контур, образованный розой ветров, схематически включается территория наибольшей загрязненности тяжелыми металлами. Затем в направлении радиусов строятся секторы шириной 200...300 м вблизи источников загрязнения с постепенным расширением до 1-3 км. В местах пересечения осей секторов с окружностями располагаются ключевые участки, а на них -- сеть опорных разрезов, пункты и площадки взятия проб.

Для более полного понимания взаимосвязи между почвами, природными и хозяйственными условиями района проводится предварительное рекогносцировочное (разведочное) обследование местности. Во время рекогносцировки проверяются и закрепляются сведения, взятые из различных источников, формируются личные воззрения и закрепляются в памяти важные особенности объекта предстоящих обследований. Рекогносцировочные обследования про водятся маршрутным путем и зависят от природной сложности территории, степени ее изученности, площади и масштаба обследований. При детальных обследованиях загрязнения почв вокруг единичного источника бывает достаточно 1 -- 2 раза пересечь участок. При обследовании больших площадей (с/х полей, местности вокруг городов и т.д.) требуются значительные усилия и время, чтобы обойти всю местность, пересекая ее по главным географическим элементам.

В результате рекогносцировки выявляются основные ландшафтные особенности территории, общие закономерности пространственных изменений почвенного покрова, главные формы почвообразования и др. Одновременно проводится ознакомление с местным фондовым материалом, собираются сведения о климате и микроклимате, погодных условиях последних лет, заболеваниях людей, вызываемых повышенным содержанием вредных веществ в экосистеме.

После отбора нескольких проб почвы составляется объединенная проба, после чего она направляется в лабораторию вместе с сопроводительным талоном.

Контроль за радиоактивным загрязнением почв

Радиоактивные выпадения из атмосферы, попавшие на поверхность почвы, задерживаются в ней. Радионуклиды с большим периодом полураспада накапливаются в поверхностном слое почвы. Это позволяет определять суммарное значение выпадений за продолжительный период времени. Исследование вертикального распределения радионуклидов по профилю почвы позволяет не только правильно определить содержание радиоактивных веществ в почве, но и оценить мощность дозы, вызванную гамма-излучением того или иного радионуклида, определить скорость миграции радионуклидов в почве, выявить низкие уровни промышленного загрязнения на фоне глобального или «свежие» радиоактивные выпадения на фоне «старого» загрязнения, а также количество радионуклидов в почве.

Для контроля за радиоактивным загрязнением почв применяется метод отбора проб почв с последующим их гамма-спектрометрическим анализом в лабораторных условиях. Кроме того, в полевых условиях может быть также использован метод непосредственного гамма-спектрометрического анализа гамма-излучения, испускаемого почвой, с помощью портативного гамма-спектрометра (экспресс-анализа с помощью приборов «Белла» и СРП-88).

Для того чтобы результаты измерения могли быть распространены на всю исследуемую территорию, а не характеризовать только место отбора пробы, места отбора проб должны быть представительными. Представительность отобранной пробы может быть обеспечена в том случае, если поверхность почвы в месте отбора не подвергается смыву во время ливней или паводковыми водами, а также не может быть смещена сильными ветрами в результате эрозии. В месте отбора проб не должно также быть наносов почвы. Отбор проб следует проводить на открытых горизонтальных участках с ненарушенной структурой, при этом необходимо следить, чтобы на эти участки не могла попасть почва, смываемая с соседнего участка.

В результате миграции радионуклиды проникают в глубь почвы. Скорость такого проникновения зависит от состояния поверхности почвы и ее влажности. Глубина проникновения на легких почвах для глобального цезия-137 может достигать 50 см, а для стронция-90 -- 100 см. Однако основное количество радионуклидов сосредоточено в верхнем 10-сантиметровом слое почв, поэтому необходимо наиболее тщательно проводить исследование вертикального распределения загрязнения в этом верхнем слое почвы.

В зависимости от величины загрязнения отбор проб проводится или в случае отсутствия заметного вклада мощности дозы гамма-излучения от выпавшего загрязнения, или в случае, когда мощность дозы на поверхности почвы обусловлена выпавшим загрязнением.

В первом случае используют специальные пробоотборники цилиндрической формы диаметром 26 см. Для исследования вертикального распределения загрязнения отобранный монолит почвы делят на слои. Толщина первых четырех слоев должна составлять 0,5 см, следующих четырех слоев -- 1 см и последующих двух слоев -- 2 см.

Поскольку загрязняющие радионуклиды могут попасть в почву и на глубину более 10 см, для исследования их вертикального распределения используется пробоотборник, позволяющий проводить отбор почвы на глубине 40...50 см и на пахотных участках. Площадь пробоотборника 100 см², высота 70 см. Пробоотборник имеет уменьшенный диаметр по сравнению с указанным выше. Это объясняется тем, что на пахотных почвах и глубинах более 10 см изменение содержания радионуклидов в почве с глубиной значительно меньше, чем в поверхностном слое почвы. В связи с этим можно проводить исследование более толстых слоев, а следовательно, лунки для отбора пробы могут быть меньшего диаметра. Кроме того, уменьшение диаметра пробоотборника позволяет исключить попадание почвы из верхних слоев в нижние.

После забивания пробоотборника в почву его выкапывают, разбирают на две половинки, а отобранную пробу делят на куски высотой 5 см. Пробы упаковывают в полиэтиленовые мешки и заворачивают в крафт-бумагу, снабжая этикеткам с подробным описанием места отбора пробы и состояния поверхности почвы.

Обобщение материалов наблюдений за загрязнением почв

Влияние химических веществ антропогенного происхождения на почвенный покров, особенно вблизи источников загрязнения (вокруг городов, промышленных и сельскохозяйственных комплексов, автомагистралей и т.д.), постоянно возрастает. В составе атмосферных выбросов, загрязняющих почву, находятся макро- и микроэлементы, газы и гидрозоли, сложные органические соединения (пиридин, фенол, бензол и др.).

Негативные последствия антропогенного загрязнения почв проявляются на региональном и на глобальном уровнях. Поэтому в настоящее время разработка программ наблюдения за химическим загрязнением почв является наиболее актуальной задачей. Создание таких программ требует прежде всего правильной оценки современного состояния почв, т.е. организации системы наблюдений и оценки состояния почв, испытывающих воздействие антропогенных загрязняющих веществ.

Содержание и характер проведения наблюдений за уровнем загрязнения почв и их картографирование в сельских и городских условиях имеют свою специфику. Задачами наблюдений являются:

регистрация современного уровня химического зягрязнения почв, а также выявление географических закономерностей и динамики временных изменений загрязнения почв в зависимости от расположения и технологических параметров источника загрязнения;

прогноз изменения химического состава почв в ближайшем будущем и оценка возможных последствий их загрязнения;

обеспечение заинтересованных организаций информацией об уровне загрязнения почв.

С учетом перечисленных выше задач можно выделить следующие виды наблюдений:

режимные, т. е. систематические наблюдения за уровнем содержания химических веществ в почвах в течение определенного промежутка времени;

комплексные, включающие в себя исследования процессов миграции загрязняющих веществ в системах атмосферный воздух -- почва, почва -- растение, почва -- вода и почва -- донные отложения;

изучение вертикальной миграции загрязняющих веществ в почвах по профилю;

за уровнем загрязнения почв в определенных пунктах, намеченных в соответствии с запросами тех или иных организаций.

Таким образом, при наблюдениях за уровнем загрязнения почвы необходимо получить представление не только о степени ее химического загрязнения в настоящее время, но и о путях развития происходящих процессов в будущем, и в частности в период, когда будут проводиться мероприятия, направленные на уменьшение химического загрязнения почвы, существенно изменяющие ее водный, тепловой, солевой, биологический и другие режимы.

В то же время состояние и прогноз загрязнения почвы не может базироваться только на анализах проб. Почва -- это элемент ландшафта, поэтому ее исследование неотделимо от изучения всех компонентов природного и антропогенного комплексов, всех путей накопления загрязняющих веществ в природных, сельских и городских условиях. Информация о загрязнении почв поступает в лаборатории в виде сопроводительных талонов, а анализы почв - в виде рабочих таблиц. По этим данным составляют справки и обзоры, а также дают так называемую штормовую информацию. В установленные методиками Гидромета сроки, данные анализа почвы, наносятся на технохимические карты.

7.3 Методы анализа содержания загрязняющих веществ в объектах окружающей среды

Геоинформационные технологии представляют эффективный инструмент географического анализа информации. Однако они сами по себе не являются основанием для выработки оперативных управленческих решений и формирования экологической политики. Для проведения аналитического анализа на основе информации, хранящейся в ГИС, нужны специализированные программные продукты. В наиболее мощных геоинформационных системах, таких как ARCINFO, MGE подобные модули (Image Analyst, Grid и т.п.) включаются непосредственно в состав системы. Однако работа с информацией о состоянии окружающей природной среды в таких программных модулях существенно отличается от процедур географического анализа (имитационное моделирование развития текущей обстановки, оценка экологических рисков). Поэтому при организации и функционировании экоинформационной системы выделяют три уровня, различных по методам сбора, хранения обработки и анализа имеющейся экологической информации. Нижний уровень представляют модули обработки первичной экологической информации, средний - программное обеспечение, позволяющее провести системный (в том числе и географический) анализ информации о состоянии окружающей среды, а верхний уровень - программные модули для поддержки принятия управленческих решений.

8.2 СУБД эколого-экономической информации

МРПТХВ, действующий при участии ВОЗ с 1975 г., является всемирным центром информации по токсичным химическим и содержит сведения о производстве, видах использования, путях прохождения в окружающей среде, токсичности и законодательных актах (об использовании и запретах) для более 800 химических веществ международного значения. В рамках МРПТХВ функционирует банк данных и глобальная система обмена информацией о потенциально токсичных химических веществах. МРПТХВ тесно сотрудничает с другими организациями, в частности с международной программой химической безопасности (ЮНЕП/Международная организация труда). Информация в этот центр поступает от около 110 стран. Она касается, в частности, вопросов использования отходов, химических веществ, которые испытываются на токсичность в различных странах, национальных требований, относящихся к более 8 тыс. химических веществ. На основе данных МРПТХВ были разработаны и приняты в 1989 г. советом управляющих ЮНЕП руководящие указания по обмену информацией о химических веществах в международной торговле, положения которых -- прежде всего, принцип предварительного обоснованного согласия импортера и экспортера на заключение торговой сделки -- использовались в международном кодексе по пестицидам, разработанном ФАО.

Международная информационно-справочная система по окружающей среде ЮНЕП ИНФОТЕРРА

Как упоминалось выше, в рамках ГСН ЮНЕП действует система ИНФОТЕРРА (с января 1977 г.). Это одна из наиболее развитых международных справочных (публикации и документы) систем глобального уровня. В ней принимают участие 136 стран. Система обеспечивает контакты между теми, кто располагает информацией об окружающей среде и готов ее предоставить тем, кто в ней нуждается. К 1989 г. 96 стран ввели в систему ИНФОТЕРРА свои национальные источники, общее число которых достигло 6200. Они представляют собой свыше четверти миллиона экспертов. В системе ИНФОТЕРРА имеется девять региональных центров обслуживания.

Система ИНФОТЕРРА содержит пять основных компонентов: национальные выделенные центры (НВЦ -- в России это Всесоюзный институт научной и технической информации -- ВИНИТИ), специализированные секторные (тематические) источники, региональные центры обслуживания (РЦО) и ЦПД ИНФОТЕРРА (в штаб-квартире ЮНЕП в Найроби).

НВЦ ИНФОТЕРРА являются ключевыми компонентами всей сети, так как они обеспечивают ввод источников в Международный справочный регистр (МСС) и являются первичными пунктами контакта с пользователями. Основные функции НВЦ:

- выявление потребителей/источников информации в своей стране и ознакомление их с деятельностью системы ИНФОТЕРРА,

- передача в ЦПД данных о национальных источниках ин- формации для включения в МСС, а также регулярное обновление этих данных,

- обеспечение удовлетворения запросов национальных потребителей информации через каналы системы,

- хранение МСС и работа с ним по выявлению источников информации для ответа на запросы,

- обеспечения связи национальной системы информации с системой ИНФОТЕРРА,

- обработка и хранение материалов, которые были выданы через НВЦ по запросам потребителей,

- распространение информации о системе ИНФОТЕРРА у себя в стране,

- ведение национального регистра источников информации. Информация в системе ИНФОТЕРРА представляет собой различные публикации.

Основными задачами РЦО являются использование в интересах региона мировых баз данных (системы ООН, национальных, коммерческих и др.) по тематике окружающей среды, создание и развитие централизованной базы данных и справочно-информационного обслуживания, а также обеспечение потребителей копиями первоисточников. Потребителями ИНФОТЕРРА являются любые организации, учреждения или предприятия, заинтересованные в получении информации по тематике окружающей среды. В промышленно развитых странах 46 % всех потребителей составляет научно-исследовательские институты и вузы, 34% -- правительственные учреждения, 11% -- промышленность; в развивающихся странах 23% составляют НИИ и вузы, 46% -- правительственные учреждения, 15 % -- промышленность.

Рабочими документами ИНФОТЕРРА являются Международный регистр (содержит сведения о национальных и международных организациях, зарегистрированных в качестве источников информации), специализированные регистры (содержат не только перечни релевантных источников информации, но и библиографию примерно за последние 5 лет), тезаурус ИНФОТЕРРА (для автоматизированного поиска источников информации по организационным признакам, тематике, предметным признакам -- около 900 терминов и определений -- в алфавитном порядке и в порядке кодов), руководство по ИНФОТЕРРА (содержит описание системы и операций по передаче информации по ее коммуникациям).

Для автоматизированного регистра используется пакет прикладных программ типа мини-ISIS. На базе участия ЮНЕП в Консультативном комитете по координации информационных систем ООН (ACCIS), а также на основе двухсторонних соглашений между ЮНЕП/ИНФОТЕРРА и специализированными учреждениями ООН организуется доступ участников ИНФОТЕРРА к базам данных, созданным в рамках ООН и полностью или частично относящихся к экологической тематике. Использование этих баз данных в рамках ИНФОТЕРРА предполагается в двух на- правлениях: в виде рассылки их на машиночитаемых носителях (магнитных лентах, гибких и твердых дисках) или путем организации к ним прямого доступа через каналы связи.

Информационные системы и системы данных для Международной геосферно-биосферной программы (МГБП)

К данным для МГБП предъявляются следующие два вида требований. Во-первых, необходимы данные о фактических глобальных изменениях, которые должны быть точно откалиброваны для демонстрации малых изменений в окружающей среде, такие как температура поверхности суши и океана, распределение и количественные данные о глобальных осадках, изменения в характеристиках глобального покрытия суши и динамике экосистем. Во-вторых, нужны данные для параметризации и поддержки исследований глобальных процессов: изучения водного и энергетического баланса и динамики (данные о скрытых потоках тепла, перемещении воды, топографии суши, влажности почвы, эватранспирации, и т. п.), моделирования глобальных биогеохимических. циклов (данные о выделяемых редких газах, циркуляции воды и газообмене в океане, циклах элементов экосистем), изучения экосистемной динамики для различных климатических режимов (данные о характеристиках поверхности суши, включая изменения в растительности и почве, топографическая информация и данные о климатических изменениях), морские исследования для понимания процессов обмена редких газов с морской биосферой (данные о хлорофилле океана, температура морской поверхности, кон-центрация СО2 в верхних слоях океана, перемещение воздуха по поверхности океана).