Geum.ru

На территории г. Москвы герасимова С

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ГОРОДСКИХ ПОЧВ 3,4-БЕНЗАПИРЕНОМ И ПРОБЛЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ

С ЭКОЛОГИЧЕСКИ ОПАСНЫМИ ПОЧВАМИ И ГРУНТАМИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

НА ТЕРРИТОРИИ г. МОСКВЫ

Герасимова С.А

ООО «НИиПИ экологии города», Москва, E-mail: lab@ecocity.ru


Химическое загрязнение почв и грунтов характерно для крупных мегаполисов, не исключение и Московский регион. Увеличение площадей токсичных почв и грунтов привело к возникновению существенных финансовых и других материально-технических вложений в реабилитацию загрязненных территорий и их использование по функциональному назначению, в том числе в ходе строительства. Особенно остро стоит вопрос загрязнения почв и грунтов полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ), в частности, 3,4-бенз(а)пиреном.

ПАУ относятся к приоритетным токсикантам окружающей среды во всех развитых странах: как в списке ЕС (Европейское сообщество), так и в списке ЕПА (Агентство по охране окружающей среды, США). Это обусловлено устойчивостью ПАУ в окружающей среде и их высокими мутагенными и канцерогенными свойствами.

Полициклические ароматические углеводороды представляют собой высокомолекулярные органические соединения, основным элементом структуры которых является бензольное кольцо. Основными источниками эмиссии техногенных ПАУ в окружающую природную среду являются предприятия энергетического комплекса, автомобильный транспорт, химическая и нефтеперерабатывающая промышленность. В основе практически всех техногенных источников ПАУ лежат термические процессы, связанные со сжиганием и переработкой органического сырья: нефтепродуктов, угля, древесины, мусора, пищи, табака и др.

В России при оценке загрязнения почв ПАУ за эталонную единицу принимается содержание 3,4-бенз(а)пирена (вещество первого класса опасности) и его предельно допустимая концентрация (ПДК) составляет 0,02 мг/кг [1].

В соответствии с требованиями СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы» оценка уровня загрязнения почв 3,4-бенз(а)пиреном проводится путем сравнения фактически определенного содержания с ПДК в почвах. Действующими нормами определено, что все почвы и грунты с содержанием данного токсиканта более 0,1 мг/кг (5ПДК) относятся к чрезвычайно опасной категории загрязнения и подлежат вывозу и утилизации на специализированных полигонах.

За период с 2002 по 2006 г.г. в лаборатории НИиПИ экологии города было проанализировано более 16000 проб почв и грунтов, отобранных при проведении комплексных инженерно-экологических изысканий территорий проектируемого строительства. Пробы отбирались с территорий различного функционального использования. Анализ проводился методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флюориметрическим детектированием.

Исследования показали, что более 50 % проанализированных проб почв содержат 3,4-бенз(а)пирен в количествах, превышающих ПДК, из них около 22 % - имеют опасную и чрезвычайно опасную категории загрязнения, т.е. содержание 3,4-бенз(а)пирена в них выше 2ПДК, а на отдельных участках в промышленных районах города, вдоль автомагистралей и на участках погребенных несанкционированных свалок достигает до 50-100ПДК и более (рисунок 1).

Рисунок 1




Высокие уровни загрязнения 3,4-бенз(а)пиреном обнаруживаются не только в поверхностном слое, но и на различной глубине. В таблице 1 в качестве примера приведены данные обследования грунтов на территории перспективной застройки г. Троицк Московской области.

Значительная часть обследованных участков характеризуется загрязнением всей толщи насыпных техногенных отложений, средняя мощность которых составляет 2-3 м, а на отдельных участках достигает 5-8 и более м. Особенно часто это встречается на участках погребенных несанкционированных свалок, где выявляются слои грунта мощностью 2-3 и более метров с опасной и чрезвычайно опасной категорией загрязнения.

Таблица 1

Распределение по глубине 3,4-бенз(а)пирена в грунтах на территории

перспективной застройки г. Троицк Московской обл.


№ скважины,

глубина, м
Содержание

3,4-бенз(а)пирена, мг/кг

Категория загрязнения

3 (0-1)
<0,005
Чистая

3 (1-3)
0,054
Опасная

3 (3-5)
2,193
Чрезвычайно опасная

3 (5-7)
0,078
Опасная

3 (7-8,4)
0,033
Допустимая


Естественно, возникает вопрос: что же делать с таким количеством токсичных почв и грунтов? При существующем подходе к оценке уровня загрязнения (СанПиН 2.1.7.1287-03) и разработке рекомендаций по обращению с загрязненными грунтами тысячи кубических метров почв и грунтов нужно вывезти и захоронить. Однако не везде это возможно осуществить и не всегда это экономически выгодно.

Например, при проведении инженерно-экологических изысканий на территориях комплексного благоустройства и озеленения выявляется, что грунт в слое 0-1 м относится к чрезвычайно опасной категории и следовательно подлежит вывозу и утилизации. Но на данной территории растут многолетние деревья, подлежащие сохранению, и какой-либо вывоз грунта не возможен. В таких случаях приходится давать заведомо невыполнимые рекомендации (в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.7.1287-03) или рекомендации, идущие в разрез с существующими нормативными требованиями и вызывающие несогласие со стороны органов государственного санитарно-эпидемиологического надзора.

Действующие нормы предельно допустимых концентраций 3,4-бенз(а)пирена в почве были разработаны в 1981 г. Определение содержания 3,4-бенз(а)пирена в почве при разработке норматива ПДК проводилось в соответствии с требованиями МУК № 1424-76 «Методические указания по отбору проб из объектов внешней среды и подготовка их для последующего определения канцерогенных полициклических ароматических углеводородов». Недостатками МУК 1424-76 является низкая селективность, потери целевого вещества в ходе пробоподготовки и трудность работы с высокими концентрациями ПАУ. Но используемые в настоящее время методики определения 3,4-бенз(а)пирена [3,4,5], обеспечивают более полное его извлечение из почвы, т.е. результат анализа получается несколько выше, чем если определять содержание 3,4-бенз(а)пирена в соответствии с МУК 1424-76.

В Дании почва считается качественной, если содержание 3,4-бенз(а)пирена не превышает 0,1 мг/кг (soil exotoxicological quality criterium), а при содержании выше 1,0 мг/кг (cleanup level) рекомендуется проводить мероприятия по рекультивации или ремедиации [6].

В Нидерландах предельно допустимая концентрация (Maximum permissible concentration – MPC) 3,4-бенз(а)пирена в почве равна 0,052 мг/кг, то есть в 2,5 раза выше, чем наша ПДК [7]. Содержание 7 мг/кг и выше определяется как экотоксикологический риск (Ecotoxicological Serious Risk Concentration - SRCeco for soil) [8]. Критерий «SRCeco for soil» по смыслу можно сравнить с нашим критерием «чрезвычайно опасная категория загрязнения» (в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.7.1287-03 равен 0,1 мг/кг).

Разумеется в Европе не считают ПАУ менее опасными, допуская более высокие предельно допустимые концентрации. Дело в том, что в странах с ограниченными природными ресурсами имеют приоритет подходы, направленные на восстановление исходных свойства почв на месте или на проведение комплекса технических мер, исключающих негативное воздействие токсичных почв на человека и окружающую природную среду в целом.

В этой связи представляют интерес проведенные летом 2005 г. опытно-промышленные испытания технологии санации почв, загрязненных 3,4-бенз(а)пиреном, с применением гуминовых препаратов «Флорис» и «Филайс» (производство ООО «ЭФАТ», г Москва). Для проведения эксперимента по санации почв, загрязненных 3,4-бенз(а)пиреном, были выбраны 3 участка размером 10х10 м (два участка на территории ГМЗ «Царицыно» и один участок на территории благоустройства мкр. 8В Митино). Лабораторные химические исследования отобранных проб на содержание 3,4-бенз(а)пирена выполнялись параллельно лабораториями НИиПИ экологии города и ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в г. Москве».

До проведения обработки на всех участках было зафиксировано высокое содержание токсиканта, превышающее ПДК (0,085, 0,549 и 0,17 мг/кг). После обработки препаратами определение содержания 3,4-бенз(а)пирена проводилось четыре раза через каждые 10 дней (Рисунок 2). Через 45 дней после обработки содержание 3,4-бенз(а)пирена на опытных участках уменьшилось в 2,1, 1,5 и 2,9 раза, то есть перспектива проведения исследований в данном направлении очевидна.

Рисунок 2



В 2006 г. в целях дальнейшего изучения детоксицирующего действия гумино-минеральных препаратов на почвы и грунты, загрязненные 3,4-бенз(а)пиреном, были проведены полевой и лабораторный эксперименты по обработке почвы препаратами «Гумат калия жидкий торфяной» и «Лигногумат марка А Калийный» с последующим контролем содержания 3,4-бенз(а)пирена в течение двух месяцев после обработки. Результаты анализов показали, что содержание 3,4-бенз(а)пирена в почве после обработки осталось на прежнем уровне, то есть данные препараты в чистом виде без добавок деструкторов органических веществ (бактерий, грибов) не оказывают детоксицирующего действия в отношении 3,4-бенз(а)пирена.

Из вышесказанного следует, что действующая в настоящий момент нормативно-методическая база в области оценки уровней загрязнения и в области обращения с загрязненными почвами и грунтами требует пересмотра и доработки, в частности, по следующим аспектам:
  • разработка новых критериев и нормативов оценки загрязнения почв и грунтов ПАУ;
  • разработка рекомендаций по использованию загрязненных почв и грунтов;
  • разработка реабилитационных и защитных мероприятий in situ;
  • совершенствование методик отбора проб почв и грунтов и определения в них 3,4-бенз(а)пирена для оценки уровня загрязнения.

Необходима разработка регламентированного на государственном уровне комплекса реабилитационных и защитных мероприятий in situ, обеспечивающих экологически безопасное и экономически оптимальное решение для различных ситуаций. Предлагаемые подходы должны быть ориентированы не на вывоз загрязненных грунтов, а на улучшение исходных свойств почв и грунтов путем био- и физико-химической ремедиации in situ , на выполнение комплекса мер, уменьшающих миграцию загрязняющих веществ в сопредельные среды, таких как отсыпка сертифицированным плодородным грунтом слоем не менее 0,1-0,2 м, задернение (укладка рулонных газонов, двойной посев газонных трав), запечатывание (укладка тротуарной плитки, асфальта), консервация.


Список литературы
  1. ГН 2.1.7.2041-06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве».
  2. Галактионов А.Ю., Когут Б.М., Кахнович З.Н. Содержание полициклических ароматических углеводородов и тяжелых металлов в почвах парков г. Москвы.- М.: Почвенный институт им. Докучаева, 2003.
  3. ПНД Ф 16.1:2:2.2.39-03. Методика выполнения измерений массовой доли бенз(а)пирена в пробах почв, грунтов, твердых отходов и донных отложений методом ВЭЖХ с использованием анализатора жидкости ФЛЮОРАТ-02» в качестве флуориметрического детектора.
  4. МУК 4.1.1274-03. Измерение массовой доли бенз(а)пирена в пробах почв, грунтов, донных отложений и твердых отходов методом ВЭЖХ с использованием флуориметрического детектора.
  5. БСТ-МВИ-03-03. Методика выполнения измерений массовой доли бенз(а)пирена в продовольственном сырье, пищевых продуктах и почве методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
  6. Irene Edelgaard, Poul Bo Larsen, Ole Ladefoged, John Jensen. Human Bioaccessibility of Heavy Metals and PAH from Soil.- Danish Environmental Protection Agency (DEPA), 2003г.
  7. E.M.J. Verbruggen, R. Posthumus and A.P. van Wezel. Ecotoxicological Serious Risk Concentration for soil, sediment and (ground) water : updated proposals for first series of compounds.: RIVM (RIJKSINSTITUUT VOOR VOLKSGEZONDHEID EN MILIEU NATIONAL INSTITUTE OF PUBLIC HEALTH AND THE ENVIRONMENT) report 711701 020, 2001г.
  8. J.P.A. Lijzen, A.J. Baars, P.F. Otte, M.G.J. Rikken, F.A. Swartjes, E.M.J. Verbruggen and A.P. van Wezel. Technical evaluation of the Intervention Values for Soil/sediment and Groundwater.: RIVM (RIJKSINSTITUUT VOOR VOLKSGEZONDHEID EN MILIEU NATIONAL INSTITUTE OF PUBLIC HEALTH AND THE ENVIRONMENT) report 711701 023, 2001г.