Истолкование результатов исследований почвы

Кислотность обменная или рН солевой вытяжки, ед. рН

Источники поступления. Величина концентрации ионов водорода в вытяжках определяет подвижность питательных и токсичных элементов в почвенных горизонтах, определяя их доступность для растений. Определяется суммарным влиянием всех компонентов в составе почвы.

  • Класс опасности - не предусмотрено разделение на классы опасности.
  • Лимитирующий показатель вредности - вредность не определена.

Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем.Величина концентрации ионов водорода имеет большое значение для биохимических процессов, происходящих в почве, населяющих её живых организмов. Величина рН влияет также на подвижность питательных и токсичных элементов в почвенных горизонтах, определяя их доступность для растений.

Рекомендуемый диапазон агрохимических показателей в почве

Интервалы оптимальных параметров: глинистые и суглинистые 6,0 - 6,7; супесчаные 5,51 - 6,2; песчаные 5,51 - 5,8; торфяно-болотные 5,0 - 5,3.

    Азот нитратный, мг/кг

    Источники поступления. Нитраты широко распространены в природе, они являются нормальными метаболитами любого живого организма, как растительного, так и животного, даже в организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах более 100 мг нитратов.
    Азот является основным элементом, обеспечивающим урожайность овощных культур. Но при достаточно большом содержании азота в почвах овощные растения в то же время, как правило, испытывают его недостаток. Это объясняется тем, что большая часть почвенного азота находится в недоступном для растений состоянии в виде органических веществ. Растения способны использовать только минеральный азот в аммонийной и нитратной форме. Избыточное содержание нитратов в почвах может накапливаться за счёт использования минеральных и органических удобрений.

    • Класс опасности - не предусмотрено разделение на классы опасности.
    • Лимитирующий показатель вредности - водно-миграционный.

    Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем. При потреблении в повышенном количестве нитраты (NO3-) в пищеварительном тракте частично восстанавливаются до нитритов (NO2-). Механизм токсического действия нитритов в организме заключается в их взаимодействии с гемоглобином крови и в образовании метгемоглобина, неспособного связывать и переносить кислород. 1 мг нитрита натрия (NaNO2) может перевести в метгемоглобин около 2000 мг гемоглобина. При длительном употреблении значительных количеств нитратов (от 25 до 100 мг/кг по азоту), резко возрастает концентрация метгемоглобина в крови. Крайне тяжело протекают метгемоглобинемии у грудных детей (прежде всего, искусственно вскармливаемых молочными смесями, приготовленными на воде с повышенным - порядка 200 мг/дм3 - содержанием нитратов) и у людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Смертельная доза нитратов для человека составляет 8 - 15 г; допустимое суточное потребление по рекомендациям ФАО/ВОЗ - 5 мг/кг массы тела. Помимо растений, источниками нитратов и нитритов для человека являются мясные продукты, а также колбасы, рыба, сыры, в которые добавляют нитрит натрия или калия в качестве пищевой добавки - как консервант или для сохранения привычной окраски мясопродуктов, т. к. образующийся при этом NO-миоглобин сохраняет красную окраску даже после тепловой денатурации, что существенно улучшает внешний вид и товарные качества мясопродуктов.

    Рекомендуемый диапазон агрохимических показателей в почве

    Оптимальное содержание 7 - 15 мг N/кг. Избыточное и особенно одностороннее азотное питание замедляет созревание урожая: растения образуют чрезмерно много зелени в ущерб товарной части продукции, у корне- и клубнеплодов происходит израстание в ботву, у злаков развивается полегание, в корнеплодах снижается содержание сахаров, в картофеле - крахмала, а в овощных и бахчевых культурах возможно накапливание нитратов выше предельно допустимых концентраций (ПДК). При избытке азота молодые плодовые деревья бурно растут, начало плодоношения отодвигается, затягивается рост побегов и растения встречают зиму с невызревшей древесиной.

    Сульфаты, мк/кг

    Источники поступления. В почвах содержатся несколько видов сульфатных соединений. Среди них как труднорастворимые соединения, так и ряд легкорастворимых соединений, которые и составляют основное количество почв.

    • Класс опасности - не предусмотрено разделение на классы опасности.
    • Лимитирующий показатель вредности - вредность не определена.

    Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем.Сульфат магния оказывает существенное влияние на прорастание пыльцевых зерен. Сульфат кальция ингибирует выделение метана из почв. Вместе с тем повышенная концентрация тех или иных сульфатных соединений в почве может оказаться опасной: так, например, повышенное содержание в почве сульфата аммония приводило к полиэнцефаломаляции овец и крупного рогатого скота в результате отравления травой, выросшей на этих почвах. Сульфаты наиболее характерны для засоленных почв.

    Референсные значения. ПДК, валовое содержание с учётом фона (кларка): 160 мг/кг (по S).

    Фториды, мг/кг

    Источники поступления. На степень загрязнения почв фтором большое влияние оказывает вид сельскохозяйственных угодий Этот факт обусловлен тем, что в непахотных почвах фтор в основном концентрируется на самой поверхности почвы. В пахотных же почвах в результате систематической обработки, почвы легко перемешиваются и в результате взаимодействия с почвой фтор быстрее переходит в неактивные формы за счёт процессов адсорбции и минералообразования. Применение высоких доз фосфорных удобрений может привести к загрязнению почв фтором.

    Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем.Высокие концентрации фторидов ухудшают плодородные свойства почвы. Наиболее опасны водорастворимые формы фторидов, вызывающие повторное загрязнение подземных и грунтовых вод. В гумидных почвах наблюдается энергичный вынос фторидов за счет процессов анионного обмена и комплексообразования. Фтор влияет на метаболизм растений и способен вызывать снижение темпов поглощения кислорода, расстройства респираторной деятельности, снижение ассимиляции питательных веществ, уменьшение содержания хлорофилла, подавление синтеза крахмала, разрушение ДНК и РНК и ингибировать ряд других процессов. Установлено, что фториды ингибируют ферменты.

    Референсные значения: ПДК, подвижные формы:

    • 2,8 мг/кг – подвижная форм;
    • 10 мг/кг – водорастворимая форма.

    Хлориды, мг/кг

    Источники поступления. Хлориды относятся к наиболее типичным загрязнителям почвы при применении антигололедных реагентов, естественном засолении.

    • Класс опасности - не предусмотрено разделение на классы опасности.
    • Лимитирующий показатель вредности - вредность не определена.

    Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем. Соль отрицательно влияет на растительность, в результате воздействия соли на декоративные растения, появляются симптомы продолжительного токсического эффекта - пережжённые или коричневые листья. Воздействие хлоридов нарушает нормальные процессы дыхания и фотосинтеза растений. И при повышении уровня токсичности, зелёная масса будет просто уничтожена. Небольшое количество соли, поглощённое корнями растений может привести к преждевременному пожелтению листьев, а также к раннему опадению листвы осенью. При высокой концентрации хлоридов в почве садовые и огородные культуры не будут расти, как бы хорошо вы за ними ни ухаживали.

    Референсные значения: ОДК с учетом фона (кларка): < 1680 мг/кг (по г. Москве).

    Железо общее, мг/кг

    Источники поступления. Высокое содержание железа обусловлено геохимическими особенностями образования почвенных горизонтов. Его повышенное содержание в почвенном покрове может быть обусловлено использованием для полива вод с природным повышенным содержанием железа. Кроме того, железо может поступать в результате коррозии водопроводных конструкций. Соединения железа могут также поступать со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками.

    • Класс опасности - не предусмотрено разделение на классы опасности.
    • Лимитирующий показатель вредности - вредность не определена.

    Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем.Необходимый компонент многих ферментов в растении. Количество железа, которое может усвоить растение, всегда ниже общего содержания железа в почве. Дефицит железа может стимулировать хлороз, который проявляется на молодых листьях из-за малоподвижности железа в растении. Избыток железа приводит к прекращению роста корневой системы и всего растения. Листья при этом принимают более тёмный оттенок. Если же в силу каких-либо причин избыток железа оказался очень сильным, то листья начинают отмирать и осыпаться без всяких видимых изменений. При избытке железа (особенно в кислых почвах) затрудняется усвоение марганца, цинка, меди, молибдена и фосфора, поэтому могут проявляться и признаки недостатка этих элементов. В почвах подзолистого типа с высоким содержанием железа при его взаимодействии с серой образуется сернистое железо, которое негативно влияет на микрофлору почв (бактерии и др.), что приводит к потере плодородия почв.

    Кадмий, мг/кг

    Источники поступления. Выщелачивание почв, разложение организмов, способных его накапливать. Соединения кадмия поступают с выбросами и сточными водами ряда химических предприятий, гальванического производства, свинцово-цинковых заводов, рудообогатительных фабрик. Кадмий склонен к активному биоконцентрированию, что приводит в достаточно короткое время к его избытку в биодоступных концентрациях. Загрязнение почвы кадмием происходит при оседании кадмий-содержащих аэрозолей из воздуха и дополняется внесением минеральных удобрений: суперфосфата (7,2 мг/кг), фосфата калия (4,7 мг/кг), селитры (0,7 мг/кг). Заметно содержание кадмия и в навозе, где он обнаруживается в результате следующей цепи переходов: воздух – почва – растения – травоядные животные – навоз. В некоторых странах соли кадмия применяют в качестве антисептических и антгельминтных препаратов в ветеринарии.

    • Класс опасности - 1.
    • Лимитирующий показатель вредности - cанитарно-токсикологический.

    Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем.Соединения кадмия оказывают воздействие на почки, надпочечники, желудочно-кишечный тракт, костную систему (декальцификация). Главная отличительная особенность поведения кадмия заключается в том, что он практически не связывается с гумусовыми веществами. Поэтому кадмий по сравнению с другими тяжёлыми металлами является наиболее сильным токсикантом почв. Попадая в организм, кадмий проявляет сильное токсическое действие, главной мишенью которого являются почки. Механизм токсического действия кадмия связан с блокадой сульфгидрильных групп белков; кроме того, он является антагонистом цинка, кобальта, селена, ингибирует активность ферментов, содержащих указанные металлы. Известна способность кадмия нарушать обмен железа и кальция. Все это может привести к широкому спектру заболеваний: гипертоническая болезнь, анемия, ишемическая болезнь сердца, почечная недостаточность и другие. Отмечены канцерогенный, мутагенный и тератогенные эффекты кадмия. Большое значение в профилактике интоксикации кадмием имеет правильное питание (включение в рацион белков, богатых серосодержащими аминокислотами, аскорбиновой кислоты, железа, цинка, селена, кальция).

    Референсные значения: ОДК с учётом фона (кларка) соответственно типам почв:

    • песчаные и супесчаные: 0,5;
    • кислые (суглинистые и глинистые), pH KCl < 5,5: 1,0;
    • близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые), pH KCl > 5,5: 2,0.

    Медь, мг/кг

    Источники поступления. Обычно в почвах медь содержится в виде медьсодержащих медных солей и комплексных металлорганических соединений. Присутствие меди также обусловлено взаимодействием воды с медьсодержащими горными породами.

    Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем. Медь в составе белков в зелёных клетках отвечает за связывание солнечной энергии. Медь активирует фермент, предотвращающий разрушение клеток растения. Вовлечена в процесс метаболизма белков и углеводов.

    Референсные значения: ПДК, подвижные формы: 3,0;

    ОДК с учётом фона (кларка) соответственно типам почв:

    • песчаные и супесчаные: 33
    • кислые (суглинистые и глинистые), pH KCl < 5,5: 66
    • близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые), pH KCl > 5,5: 122

    Мышьяк, мг/кг

    Источники поступления. Мышьяк попадает в почву с продуктами сгорания угля, с отходами металлургической промышленности, с предприятий по производству удобрений. Наиболее прочно мышьяк удерживается в почвах, содержащих активные формы железа, алюминия, кальция. Токсичность мышьяка в почвах всем известна. Загрязнение почв мышьяком вызывает, например, гибель дождевых червей.

    Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем.Соединения мышьяка обладают общетоксическим действием, оказывают воздействие на ЦНС, кожу, периферийную нервную систему, периферийную сосудистую систему.
    Механизм токсического действия мышьяка связан с блокированием SH-групп белков и ферментов, выполняющих в организме самые разнообразные функции.

    Референсные значения: ПДК, валовое содержание с учетом фона (кларка): 2,0

    ОДК с учётом фона (кларка) соответственно типам почв:

    • песчаные и супесчаные: 2
    • кислые (суглинистые и глинистые), pH KCl < 5,5: 5
    • близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые), pH KCl > 5,5: 10

    Ртуть, мг/кг

    Источники поступления. Загрязнение почв ртутью определяется функционированием предприятий цветной металлургии, применением ртутьсодержащих фунгицидов, использованием сточных вод в целях орошения и разработкой месторождений ртути. Накопление ртути в окружающей среде некоторые авторы связывают с применением соединений ртути в сельском хозяйстве.

    • Класс опасности - 1.
    • Лимитирующий показатель вредности - транслокационный. Наиболее токсична метилртуть, образующаяся в окружающей среде.

    Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем.Соединения ртути высоко токсичны, они поражают нервную систему человека, вызывают изменение слизистой оболочки, нарушение двигательной функции и секреции желудочно-кишечного тракта, изменения в крови и др.
    Бактериальные процессы приводят к образованию метилртутных соединений, которые во много раз токсичнее минеральных солей ртути. Метилртутные соединения накапливаются в пищевых цепях (например, фитопланктон - зоопланктон - рыба) и могут попадать в организм человека.
    Токсичность ртути зависит от вида её соединений, которые по-разному всасываются, метаболизируются и выводятся из организма. Наиболее токсичны алкилртутные соединения с короткой цепью - метилртуть, этилртуть, диметилртуть. Механизм токсического действия ртути связан с её взаимодействием с сульфгидрильными группами белков. Блокируя их, ртуть изменяет свойства или инактивирует ряд жизненно важных ферментов. Неорганические соединения ртути нарушают обмен аскорбиновой кислоты, пиридоксина, кальция, меди, цинка, селена; органические - обмен белков, цистеина, аскорбиновой кислоты, токоферолов, железа, меди, марганца, селена.
    Защитным эффектом при воздействии ртути на организм человека обладают цинк и, особенно, селен. Предполагают, что защитное действие селена обусловлено деметилированием ртути и образованием нетоксичного соединения - селено-ртутного комплекса.

    Референсные значения: ПДК, валовое содержание с учетом фона (кларка): 2,1.

    Свинец, мг/кг

    Источники поступления. Значительное повышение содержания свинца в окружающей среде связано со сжиганием углей, с применением тетраэтилсвинца в качестве антидетонатора в моторном топливе, с выносом в водные объекты со сточными водами некоторых металлургических заводов, химических производств, рудообогатительных фабрик, шахт и т. д.

    Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем. Соединения свинца оказывают воздействие на ЦНС, периферийную нервную систему, метаболизм кальция, гемопоэз, порфириновый обмен. В почвах свинец быстро переходит в связанное малоподвижное состояние. Наибольшую опасность представляет пылевая фаза почвы, из которой свинец преимущественно попадает в организм, оказывая негативное воздействие. Многие растения накапливают свинец, который передаётся по пищевым цепям и обнаруживается в мясе и молоке сельскохозяйственных животных, особенно активное накопление свинца происходит вблизи промышленных центров и крупных автомагистралей. Механизм токсического действия свинца имеет двойную направленность. Во-первых, блокада функциональных SH-групп белков и, как следствие, - инактивация ферментов, во-вторых, проникновение свинца в нервные и мышечные клетки, образование лактата свинца, затем фосфата свинца, которые создают клеточный барьер для проникновения ионов Са2+. Основными мишенями при воздействии свинца являются кроветворная, нервная и пищеварительная системы, а также почки. Свинцовая интоксикация может приводить к серьёзным нарушениям здоровья, проявляющимся в частых головных болях, головокружениях, повышенной утомляемости, раздражительности, ухудшении сна, мышечной гипотонии, а в наиболее тяжёлых случаях к параличам и парезам, умственной отсталости. Неполноценное питание, дефицит в рационе кальция, фосфора, железа, пектинов, белков (или повышенное поступление кальциферола) увеличивают усвоение свинца, а следовательно - его токсичность.

    Референсные значения: ПДК, валовое содержание с учетом фона (кларка): 32;

    ОДК с учётом фона (кларка) соответственно типам почв:

    • песчаные и супесчаные: 32;
    • кислые (суглинистые и глинистые), pH KCl < 5,5: 65;
    • близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые), pH KCl > 5,5: 130.

    Хром шестивалентный, мг/кг

    Источники поступления. Значительное распространение хрома в почвах обусловливает передвижение его в пищевой цепи: почва - растение - животное - человек. Наличие хрома в почвах выше установленных норм угнетает рост растений и приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур.

    Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем.Соединения хрома оказывают воздействие на печень, почки, желудочно-кишечный тракт, слизистые. Токсичность соединений хрома находится в прямой зависимости от его валентности. Соединения шестивалентного хрома являются ядовитыми, соединения трехвалентного хрома - малотоксичными. Исследования последних лет подтвердили, что шестивалентный хром обладает канцерогенными свойствами и способен вызывать появление злокачественных и доброкачественных опухолей.

    Референсные значения: ПДК, валовое содержание с учетом фона (кларка): 0,05.

    Цинк, мг/кг

    Источники поступления. Цинк поступает в окружающую среду со сточными водами и гальванических цехов, производств пергаментной бумаги, минеральных красок, вискозного волокна рудообогатительных фабрик и др. Заметное количество цинка содержится в известняке и доломите и вместе с ними попадает в почву при известковании.

    Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем.Соединения цинка оказывают воздействие на метаболизм меди и железа, вызывая их нарушение. Если цинка в почве недостаточно, растения страдают розеточностью и некрозом (омертвлением) листьев.

    Референсные значения: ОДК, с учётом фона (кларка) соответственно типам почв:

    • песчаные и супесчаные: 55;
    • кислые (суглинистые и глинистые), pH KCl < 5,5: 10;
    • близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые), pH KCl > 5,5: 220.

    Бенз(а)пирен, полиароматический углеводород (ПАУ), мг/кг

    Источники поступления. Миграция из каменно-угольной пыли, продуктов сгорания горючих веществ и др. Образуются в основном в результате пиролиза, особенно неполного сгорания органических материалов, а также в природных процессах (карбонизация). Источники поступления включают производство кокса, использование угля для обогрева, автотранспорт, сжигание нефти и угля на ТЭС (незначительный процент). Канцерогенные ПАУ образуются в природе путём абиогенных процессов; ежегодно в биосферу поступают тысячи тонн бенз(а)пирена природного происхождения. Еще больше - за счёт техногенных источников. Образуются ПАУ в процессах сгорания нефтепродуктов, угля, дерева, мусора, пищи, табака, причём, чем ниже температура, тем больше образуется ПАУ.

    Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем.Бенз[а]пирен является местным канцерогеном. Исследования в основном отмечают развитие рака лёгких в результате поступления ПАУ с пылью; меньше сообщений о канцерогенности ПАУ, поступивших с пищей, хотя абсолютное количество может быть намного большим, чем в случае поступления с воздухом. Содержание бенз[а]пирена может быть использовано для оценки канцерогенного потенциала фракции ПАУ в почве.

    Референсные значения: ПДК, валовое содержание с учетом фона (кларка): 0,02.

    Нефтепродукты суммарно, мг/кг

    Источники поступления. Большие количества нефтепродуктов поступают в почвенный покров за счёт их использования в качестве топлив и горюче-смазочных веществ, с выбросами предприятий химической, нефтеперерабатывающей, металлургической, нефтедобывающей и других отраслей промышленности.

    • Класс опасности - 3.
    • Лимитирующий показатель вредности - вредность не определена.

    Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем.Входящие в состав нефтепродуктов низкомолекулярные алифатические, нафтеновые и особенно ароматические углеводороды оказывают токсическое воздействие на организм, поражая сердечно-сосудистую и нервную системы.

    Референсные значения: ОДК, с учётом фона (кларка): 300 мг/кг (по г. Москве).

    Фенолы (гидроксибензол), мг/кг

    Источники поступления. Фенолы являются одним из наиболее распространённых загрязнений, поступающих в почвы со стоками предприятий нефтеперерабатывающей, коксохимической, анилинокрасочной промышленности и др. Фенолы в естественных условиях образуются в процессах метаболизма водных организмов, при биохимическом распаде и трансформации органических веществ, протекающих как в водной толще, так и в донных отложениях.

    • Класс опасности - не предусмотрено разделение на классы опасности.
    • Лимитирующий показатель вредности - вредность не определена.

    Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем.Фенолы могут воздействовать на почки, ЦНС, желудочно-кишечный тракт, оказывают раздражающее действие, легко проникает через кожу.