Грунтовий покрив Землі є найважливіший компонент біосфери. Саме ґрунтова оболонка визначає багато процесів, що відбуваються в біосфері. Найважливіше значення грунтів складається в акумулюванні органічної речовини, різних хімічних елементів, а також енергії. Ґрунтовий покрив виконує функції біологічного поглинача, руйнівника і нейтралізатора різних забруднень, а так же грунті відведена найважливіша роль в житті суспільства, так як вона являє собою джерело продовольства, що забезпечує 95-97% продовольчих ресурсів для населення планети. Якщо ця ланка біосфери буде зруйновано, то сформоване функціонування біосфери безповоротно порушиться. Надзвичайно важливим є вивчення глобального біохімічного значення грунтового покриву, його сучасного стану і зміни під впливом антропогенної діяльності, так як ефективний захист навколишнього середовища від небезпечних хімічних реагентів неможлива без достовірної інформації про ступінь забруднення ґрунтів.
Оцінку здібностей грунту виконувати функції, що забезпечують стабільність окремих біоценозів і біосфери в цілому отримують за допомогою спеціальних методів дослідження забруднених грунтів. Розглянемо деякі з них.
Оцінка небезпеки забруднення грунтів
Перш ніж розглянути методи оцінки забруднення грунтів необхідно познайомитися з деякими показниками і положеннями, що визначають ступінь небезпеки забруднюючих речовин, а також дають оцінку небезпеки забруднення грунтів.
Принцип нормування хімічних речовин в грунті значно відрізняється від принципів, покладених в основу нормування їх у водоймах, атмосферному повітрі, харчових продуктах. Потрапили в грунт хімічні речовини надходять в організм людини головним чином через контактуючі з ґрунтом середовища: воду, повітря і рослини (в останньому випадку по біологічного ланцюга грунт - людина). Тому при нормуванні хімічних речовин у грунті враховується не тільки та небезпека, яку представляє грунт при безпосередньому контакті з нею, але і наслідки вторинного забруднення контактуючих з ґрунтом середовищ.
Встановлення ГДК забруднюючих речовин в грунті знаходиться в початковій стадії, тому до теперішнього часу встановлено ГДК лише для 30 шкідливих речовин, переважно отрутохімікатів.
У зв'язку з тим, що шкідливі речовини надходять в організм людини з харчовим цілям, встановлені допустимі залишкові кількості (ДОК) пестицидів в грунті, харчових і кормових продуктах (таблиця 1).
Таблиця 1 «ГДК і ДОК деяких речовин в грунті»
Результати гігієнічних досліджень забруднених грунтів дозволяють оцінювати ступінь небезпеки забруднення шкідливими речовинами за рівнем їх можливого впливу на системи «грунт - рослина», «грунту - мікроорганізми, біологічна активність», «грунту - грунтові води», «грунт - атмосферне повітря» і опосередковано - на здоров'я людини. З гігієнічної позицій небезпека забруднення грунту визначається рівнем можливого її негативного впливу на контактують середовища, харчові продукти і безпосередньо на людину, а також на біологічну активність грунту і процеси її самоочищення.
І саме ГДК хімічних речовин в грунті є основним критерієм гігієнічної оцінки небезпеки забруднення грунтів шкідливими речовинами.
Для оцінки забруднення небезпеки грунту вибір хімічних речовин - показників забруднення - проводиться з урахуванням:
ь специфіки джерел забруднення, що визначають комплекс хімічних елементів, що беруть участь в забрудненні ґрунтів досліджуваного регіону (таблиця 1);
ь пріоритетності забруднювачів у відповідності зі списком ГДК хімічних речовин в грунті і їх класів небезпеки;
ь характер землекористування.
Якщо немає можливості врахувати весь комплекс хімічних речовин, що забруднюють грунт, оцінку проводять по найбільш токсичних речовин, тобто відносяться до найбільш високого класу небезпеки.
При відсутності в документації класу небезпеки хімічних речовин, пріоритетних для грунтів досліджуваного району, їх клас небезпеки J може бути визначений за такою формулою:
де А - атомна вага відповідного елемента; S - розчинність в воді хімічної сполуки, мг / л; М - молекулярна маса хімічної сполуки, в яке входить даний елемент; - середнє арифметичне з шести ГДК хімічних речовин в різних харчових продуктах (м'ясо, риба, фрукти, хліб, овочі).
При оцінці небезпеки забруднення грунтів хімічними речовинами слід враховувати наступне:
ь небезпека забруднення тим більше, чим вище фактичні рівні вмісту наркотичних речовин в грунті в порівнянні з ГДК;
ь небезпека забруднення тим більше, чим вище клас небезпеки контрольованих речовин;
ь буферність грунту, яка впливає на рухливість хімічних елементів, що визначає їх вплив на контактують середовища.
Оцінка небезпеки забруднення грунту населених пунктів в свою чергу визначається:
· Епідеміологічної значимістю забрудненої хімічними речовинами грунту;
· Роль забрудненого ґрунту як джерела вторинного забруднення приземного шару атмосферного повітря і при її безпосередньому контакті з людиною;
· Значимістю ступеня забруднення грунту як індикатор забруднення атмосферного повітря.
Оцінка рівня забруднення грунтів як індикаторів несприятливого впливу на здоров'я населення проводиться за показниками, розроблених при сполучених геохімічних і геогігіеніческіх дослідженнях навколишнього середовища міст. Такими показниками є коефіцієнт концентрації хімічної речовини Кс і сумарний показник забруднення Zс. рівний сумі коефіцієнтів концентрацій хімічних елементів:
де n - число сумміруемих елементів.
Оцінка небезпеки забруднення грунтів комплексом металів за показником Zс, яка відображатиме диференціацію забруднення повітряного басейну міст, як металами, так і іншими найбільш поширеними інгредієнтами (пил, оксид вуглецю, оксиди азоту), проводиться за оціночною шкалою, наведених в таблиці 2. Градації оціночної шкали розроблені на основі вивчення показників стану здоров'я населення, що проживає на території з різним рівнем забруднення ґрунтів.
Таблиця 2. Орієнтовна оціночна шкала небезпеки забруднення грунтів за сумарним показником забруднення Zс