Современный период развития человечества характеризуется расцветом цивилизации производства и потребления, которая растет в планетарном масштабе. Результатом массового производства, активной деятельности рыночной экономики является постоянное обновление товаров и, как следствие, образование большого количества отходов [1]. Образующийся мусор вывозится соответствующими организациями на полигоны твердых бытовых отходов (ТБО) за пределы города либо на мусороперерабатывающие заводы. В России, за малым исключением, используется только первый способ. Несмотря на деятельность служб по обращению с ТБО, в большинстве населенных пунктов России, в том числе и в городе Астрахань, есть проблема образования несанкционированных свалок. Рост числа несанкционированных свалок является проблемой номер один нарастающего экологического неблагополучия в России и мире в целом. Подобные свалки служат причиной возникновения как экологических, так и санитарных проблем. Развитие городов привело к нарушению экологического равновесия на их территории. Сложившаяся в Российской Федерации ситуация в области образования, использования, обезвреживания, хранения и захоронения отходов ведет к опасному загрязнению окружающей среды, нерациональному использованию природных ресурсов, значительному экономическому ущербу и представляет реальную угрозу здоровью современных и будущих поколений страны.
Целью данной работы являлась оценка состояния почв в местах расположения несанкционированных свалок на территории города Астрахани.
Задачи исследования:
1. Оценить физико-химический состав почвы в местах несанкционированного складирования отходов.
2. Измерить уровень микробиологической опасности несанкционированных свалок.
3. Определить фитотоксичность почвенного субстрата в разных районах расположения свалок.
Материалы и методы исследований
Предметом исследований являлось десять несанкционированных свалок, расположенных в разных районах на территории города Астрахани, в отношении которых проводились микробиологический, физико-химический анализ и фитотестирование. Отбор проб почвы был проведен в соответствии с общими требованиями и правилами ГОСТ 17.4.3.01 и ГОСТ 17.4.4.02. В данной работе применялся отбор смешанных почвенных образцов методом «конверта» [3].
Физико-химический и бактериологический анализы проводились в лабораторных условиях, используя методики ПНД Ф 16.1:2:2.2.63-09, ПНД Ф 16.1:2.2:3.17-98, ПНД Ф 16.1:2:3.10-98 для физико-химического анализа и СанПиН 2.1.7.1287-03; МР № ФЦ/4022 и МУК 4.2.796-99 для микробиологических показателей.
Фитотестирование проводилось в водной вытяжке на основании подсчета количества проросших семян кресс-салата и учета морфологических параметров – длине корня в течение семи суток. Для анализа были отобраны по 100 штук семян для каждого места исследования [2].
Результаты исследования и их обсуждение
Все десять исследованных образцов почвы относятся к глинистому типу, для которых разработаны соответствующие ОДК по содержащимся веществам. Проба почвы № 1 была взята со свалки, расположенной в 40 метрах от автодороги с четырьмя полосами движения, также сверху на расстоянии около 100 метров проходит железная дорога. Проба № 2 взята со свалки на расстоянии 50 метров от двухполосной дороги. Образец почвы № 3 был взят с несанкционированной свалки с преимущественно строительным мусором у проезжей части. Образцы почвы № 4-№ 8 были отобраны с несанкционированных свалок в непроезжих частях города недалеко от жилых зданий. Пробы почвы № 9 и № 10 взяты со свалок находящихся в частных секторах на окраине города. Ранее проводимые химические анализы с исследованием количества в почве хлора, хрома, сульфат-, карбонат-анионов, натрия, калия и других веществ в подвижных формах показали, что все исследуемые показатели не превышают допустимого уровня (ПДК) и не несут угрозы для экосистемы города. Поэтому было проведено измерение валовых форм представленных элементов. Результаты физико-химического анализа представлены в табл. 1.
Таблица 1
Результаты физико-химического анализа
|
Определяемые показатели |
ОДК для глинистых почв |
ПДК |
Фактическое содержание в пробе, мг/кг |
|||||||||
|
№ 1 |
№ 2 |
№ 3 |
№ 4 |
№ 5 |
№ 6 |
№ 7 |
№ 8 |
№ 9 |
№ 10 |
|||
|
Свинец |
130 |
32 |
128 |
77,3 |
30,1 |
8,5 |
2,5 |
2,4 |
4,2 |
11,6 |
3,1 |
2,1 |
|
Медь |
132 |
40 |
11,8 |
14,5 |
10,8 |
21,1 |
9,5 |
3,7 |
25,5 |
0,3 |
0,6 |
0,4 |
|
Никель |
80 |
50 |
24,5 |
23,8 |
10,3 |
16,1 |
15,1 |
14,4 |
19,4 |
21,6 |
9,8 |
10,1 |
|
Кадмий |
2 |
3,0 |
1,8 |
1,7 |
0,6 |
0,8 |
0,9 |
0,5 |
1,4 |
0,4 |
0,3 |
0,4 |
|
Мышьяк |
10 |
2,0 |
0,3 |
2,1 |
1,2 |
0,5 |
0,4 |
0,6 |
2,4 |
1,1 |
1,7 |
0,5 |
|
Ртуть |
2,1 |
2,1 |
0,1 |
< 0,1 |
< 0,1 |
< 0,1 |
< 0,1 |
< 0,1 |
< 0,1 |
< 0,1 |
< 0,1 |
< 0,1 |
Как видно из приведенных результатов, содержание свинца превысило ПДК в образцах почвы пробы № 1 и пробы № 2 в 4 и 2,4 раза соответственно. Обе свалки расположены около дорог с активным движением транспорта, при этом в пробе № 1 содержание свинца близко к показателю ОДК. Содержание свинца в пробе № 3 не превысило значение ПДК, но близко к нему, что связано с небольшим, но постоянным движением автотранспорта близко с исследованной свалкой и характером строительного мусора. Максимальное значение свинца установлено в образце почвы № 1 – 128 мг/кг, что обуславливается большим движением авто- и железнодорожного транспорта в непосредственной близости от изученной свалки. Минимальное значение свинца обнаружено в образце почвы № 10, взятого со свалки в частном секторе. Количество мышьяка в исследованных образцах почвы в пробах № 2 и № 7 незначительно превышает значение ПДК в 1,05 и 1,2 раза соответственно, но не превышают значения ОДК для глинистых почв. По всем остальным исследованным показателям значения ПДК и ОДК превышены не были.
В дополнение к физико-химическому анализу был проведен микробиологический анализ, результаты которого представлены в табл. 2.
В результате микробиологического анализа было выявлено, что бактерии группы кишечной палочки в пробах № 4, № 6, № 10 имеют высший показатель – 10, но не выходят за рамки норматива качества, в пробе № 9 установлен индекс 5, в остальных образцах почвы показатель наличия бактерий группы кишечной палочки меньше 1. Количество энерококков в пробах № 9 и № 10 имеет наивысшее значение в пределах индекса норматива качества в результате нахождения в зоне близкой к жизнедеятельности человека, в остальных пробах значение данного показателя ниже 1. Патогенные бактерии отсутствуют во всех образцах почвы. Яйца гельминтов не обнаружены в образцах почвы № 1-№ 8, в пробе № 9 обнаружено 30 шт./кг, в пробе № 10 обнаружено 50 шт./кг, что обуславливается расположение свалок в частной зоне и посещение их животными.
Таблица 2
Результаты микробиологического анализа
|
Микробиологические показатели |
Единица измерения |
Норматив качества |
№ 1 |
№ 2 |
№ 3 |
№ 4 |
№ 5 |
№ 6 |
№ 7 |
№ 8 |
№ 9 |
№ 10 |
|
БГКП |
индекс |
1–10 |
< 1 |
< 1 |
< 1 |
10 |
< 1 |
10 |
< 1 |
< 1 |
5 |
10 |
|
Энтерококки |
индекс |
1–10 |
< 1 |
< 1 |
< 1 |
< 1 |
< 1 |
< 1 |
< 1 |
< 1 |
10 |
10 |
|
Патогенные бактерии |
индекс |
отсутствует |
отсутствуют |
отсутствуют |
отсутствуют |
отсутствуют |
отсутствуют |
отсутствуют |
отсутствуют |
отсутствуют |
отсутствуют |
отсутствуют |
|
Яйца гельминтов |
шт/кг |
отсутствие |
не обнаружено |
не обнаружено |
не обнаружено |
не обнаружено |
не обнаружено |
не обнаружено |
не обнаружено |
не обнаружено |
30 |
50 |
Примечание. БГКП – бактерии группы кишечной палочки.
Результаты фитотестирования почвы по всхожести и длине корня кресс-салата приведены в табл. 3. Тестирование проводилось в течение 7 дней, измерения длины корня производились на седьмой день.
Таблица 3
Всхожесть семян и длина корня проростков кресс-салата
|
Образцы проб |
контроль |
№ 1 |
№ 2 |
№ 3 |
№ 4 |
№ 5 |
№ 6 |
№ 7 |
№ 8 |
№ 9 |
№ 10 |
|
Количество проросших семян, % |
91 |
25 |
41 |
61 |
68 |
78 |
73 |
79 |
65 |
86 |
88 |
|
Длина корня, см |
3,38 |
2,38 |
2,45 |
2,65 |
2,97 |
3,08 |
3,02 |
3,04 |
2,83 |
3,28 |
3,34 |
В качестве контрольного образца был взят грунт для комнатных растений. Наименьшее число проросших семян кресс-салата (25 %) и наименьшая длина корня (2,38 см) отмечались в пробе № 1 – 25 %, несколько лучше отмечались результаты в пробе № 2 (41 % и 2,45, соответственно). Кроме того, внешний вид корешков в первых двух образцах был заметно хуже, чем в других и контрольном образцах. Данные результаты наглядно показывают ингибирующее воздействие свинца в почве на рост и развитие растений. В пробах № 9 и № 10 – почва со свалок частного сектора – установлены наибольшее число проросших семян (86 и 88 %, соответственно) и самые длинные корни (3,28 и 3,34 см соответственно). Это связано с более близким положением к естественной среде, привнесение в почву свалок отходов органического характера. Показатели остальных колеблются между максимальными и минимальными показателями.
Заключение
Несанкционированные свалки негативно сказываются на эстетическом виде города и любого другого места, где располагаются. Кроме того, нужно отметить характер мусора. В основном на свалках располагается синтетический мусор: полиэтилен, целлофан, пластмассы и другие виды. Они имеют особое значение в загрязнении почвы, так как их разложение и выделение в почву загрязняющих веществ в данный момент не заметно. Однако мусор такого вида может разлагаться сотнями лет и оказывать негативное физическое влияние и выделять неестественные для природы химические соединения. Необходимо помнить, что мы живем в природной среде и являемся её частью, поэтому логично будет заботиться о ней, очищать и не загрязнять.
Выводы
1. Загрязнение почвы было отмечено по свинцу на свалках, расположенных вдоль дорог, максимальное значение свинца установлено в образце почвы № 1 – 128 мг/кг, что превышает ПДК в 4 раза. Также превышение уровня ПДК по свинцу отмечено в пробе № 2 (77,3 мг/кг) в 2,4 раза. Это обуславливается большим движением авто- и железнодорожного транспорта в непосредственной близости от изученной свалки, что не имеет отношения к выбрасываемому мусору, а является результатом выброса автотранспорта. Также отмечено небольшое превышение уровня ПДК по мышьяку в двух пробах в 1,05 и 1,2 раза. Однако ОДК для исследуемых глинистых почв ни в одном из измеряемых показателей превышено не было.
2. Из данных микробиологического исследования не соответствие нормативам качества отмечено только в пробах № 9 и № 10: наличие яиц гельминтов в почве свалок, взятых из частного сектора – 30 и 50 шт./кг при нормативе отсутствия.
3. Результаты фитотестирования показали ингибирующее влияние свинца на рост и развитее растений, что проявилось в подавлении прорастании семян, уменьшении длины корня. Минимальная всхожесть 25 % и наименьшая длина корня 2,38 см отмечена в пробе № 1, максимальная длина корня и всхожесть отмечена в пробе № 10, взятой со свалки частного сектора, и составляет 3,34 см и 88 % соответственно.