Основные показатели качества почв. Оценка качества почв в городской черте. Механические свойства почв

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОЧВЫ Учебно-методическое пособие для вузов Воронеж 2007 2 Утверждено Научно - методическим советом химического факультета от 12.03.2007 г., протокол № 4 Составители: Д.Л. Котова, Т.А. Девятова, Т.А. Крысанова, Н.К. Бабенко, В.А. Крысанов Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре аналитической химии химического факультета и кафедре почвоведения и агрохимии биолого-почвенного факультета Воронежского государственного университета. Данное пособие рекомендуется для студентов химического и биолого- почвенного факультетов, а также для аспирантов и научных сотрудников, занимающихся исследованиями в области экологии и почвоведения. Для специальностей: 020101(011000) – Химия, 020700 (020701) – Почвоведение, 020801 – Экология Содержание 3 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЫ 5 1. Химические показатели почвы 9 2. Физические показатели почвы 11 3. Биологические показатели почвы 12 4. Основные показатели, характеризующие качество почвы 13 5. Пищевой режим почвы 15 6. Деградация почвы 16 7. Нормирование химических веществ в почве 21 8. Общие требования к методам отбора и обработки проб 24 МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПОЧВЫ 25 1. Определение влажности почвы 25 2. Определение актуальной кислотности почвы 27 Определение рН солевой вытяжки по методу ЦИНАО (ГОСТ 26483) 28 Метод определения обменной кислотности по методу ЦИНАО (ГОСТ 26484-85) 29 Метод определения гидролитической кислотности почв по методу Каппена 31 Определение гидролитической кислотности по методу Каппена в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212) 32 3. Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки (ГОСТ 26423-85) 34 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК (ГОСТ 26427-85) 39 4. Метод определения натрия и калия в водной вытяжке 39 5. Методы определения кальция и магния в водной вытяжке (ГОСТ 26428-85) 41 Определение кальция и магния комплексонометрическим методом 41 Определение обменного (подвижного) магния методом ЦИНАО (ГОСТ 26487-85) 44 Фотометрическое определение магния 45 6. Методы определения массовых концентраций тяжелых металлов в пробах почвы 49 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАТИОННО-АНИОННОГО СОСТАВА 52 ВОДНОЙ ВЫТЯЖКИ 7. Метод определения ионов карбоната и бикарбоната в водной вытяжке (ГОСТ 26424-85) 52 8. Методы определения иона сульфата в водной вытяжке (ГОСТ 26426-85) 54 Весовое определение иона сульфата 55 Турбидиметрическое определение иона сульфата 57 9. Методы определения иона хлорида в водной вытяжке (ГОСТ 60 26425-85) Определение иона хлорида аргентометрическим методом по Мору 61 Определение хлорид-иона методом прямой ионометрии 63 Определение хлорид-иона методом ионометрического титрования 66 10. Определение углерода 69 Определение общего углерода 69 Определение органического углерода 71 11. Методы определение гумуса в почве 74 Определение общего содержания гумуса в почве 74 4 Принципы определения гумуса методом мокрого озоления 76 Определение углерода органических соединений почвы по Тюрину 78 Определение содержания органического вещества по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213) 81 Определение гумуса в почве по Никитину с колориметрическим окончанием по Орлову-Гриндель 84 12 . Определение азота 85 Определение азота методом Кьельдаля 86 Определение содержания нитратов в почве по Грандваль-Ляжу 87 13. Метод определения нитратов по методу ЦИНАО (ГОСТ 26488-85) 90 Определение фиксированного аммония в почве по Могилевкиной 93 14. Определение фосфора 95 15. Определение кремния 98 Весовой метод определения кремнекислоты 98 Фотометрические методы определения кремния 99 Определение кремния в виде кремнемолибденовой 100 гетерополикислоты 16. Определение степени солонцеватости почв 101 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 105 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЫ 5 Окружающая среда представляет собой систему физических и биологических взаимозависимых факторов, в пределах которой живет человек и все живые организмы. В нее входят все природные факторы, а также факторы, созданные в результате деятельности человека, которые в тесном взаимодействии влияют на экологическое равновесие, определяют условия жизни человека и развитие общества. Интенсивная антропогенная деградация природы ставит задачу поиска путей сохранения биоразнообразия и биосферы в целом. В настоящей работе данная проблема анализируется в контексте сбережения почв, их географо- генетического богатства как первейшего условия сохранения биосферы Земли. Такой подход опирается на следующие положения: – во-первых, почва является центральным звеном глобальной биосферной системы, планетарным узлом экологических связей, объединяющим в единое целое другие структурно-функциональные составляющие этой системы: гидросферу, атмосферу, биомир планеты; – во-вторых, важнейший аспект сохранения биосферы – сбережение входящих в нее организмов – во многом теряет смысл, если не сберегается главная экологическая ниша организмов суши – почва, ведь абсолютное большинство растений и животных так или иначе связаны с почвой. Почвенный покров Земли представляет тончайшую и самую плотно населенную организмами поверхностную оболочку нашей планеты. Через нее непрерывно идут процессы обмена веществом и энергией между атмосферой, литосферой, гидросферой и всеми населяющими почву организмами, включая и человека. С одной стороны, в почве осуществляется процесс аккумуляции органического вещества и энергии на земной поверхности, а с другой – в ней же происходит и деструкция органических остатков, сопровождающаяся трансформацией и высвобождением аккумулированной в почвах энергии. Почва до начала 70-х годов ХХ века была единственным элементом биосферы, в котором в нашей стране не нормировалось содержание химических загрязнений. Аналогичное положение существовало и в большинстве развитых стран. Сегодня содержание химических веществ в почве нормируется, как правило, в национальных стандартах. На международном уровне нормативов содержания загрязнителей в почве пока нет. В основу теории и практики нормирования техногенных химических веществ в почве положен критерий, что не всякое поступление техногенных химикатов рассматривается как загрязнение, опасное для здоровья человека. Допускается такое содержание техногенных химических веществ в почве, при котором прямой контакт с ними кожи человека или поступление их в организм по цепочке почва – растение – человек; почва – растение – животное – человек; почва – вода – человек и 6 др. гарантируют отсутствие отрицательного воздействия на здоровье человека. При наличии этих веществ в почве не нарушаются процессы самоочищения почвы, а также не наблюдается влияние на санитарные условия жизни. Географическое распространение почв определяется сложным взаимодействием всех факторов почвообразования – климата, живых организмов, почвообразующих пород, рельефа. Почва – природное тело, возникшее на поверхности Земли в результате воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, представляющих собой открытую четырехфазную динамическую систему с характерными признаками и свойствами. Почва состоит из четырех фаз – твердой, жидкой, газообразной и живой. Твердая фаза содержит минеральные, органические и органо- минеральные составные части. Минеральная часть почвы представлена первичными и вторичными минералами. Крупная фракция почвы - песок (частицы с диаметром от 2 до 0,02 мм) и пыль (0,02 - 0,002 мм) состоит в основном из кварца, полевых шпатов, слюд и кальцита (в случае карбонатных почв). Глинистые минералы характеризуются очень маленькими размерами элементарных частиц (<0,01 мм) пластинчатой структуры, которые несут отрицательный заряд. Наличие глинистых соединений в почве определяет ее адсорбционную способность: ионную (особенно катионную) и молекулярную. Минеральная часть почвы в основном состоит из кислорода и кремния, затем в убывающем порядке идут алюминий, железо, кальций, калий, натрий, магний. Эти 8 элементов составляют в сумме около 99% минеральной части почв. Минеральная часть почвы наименее динамична и образует каркас для других фаз. Органическая часть почвы – хранилище всех питательных веществ – включает в себя: живые органические фракции: почвенные микроорганизмы, фауну почвы, корни растений. Все это в совокупности составляет биомассу почвы; неживые органические фракции, которые образуются в процессе разложения отмерших организмов, различные гумусовые соединения. Самую большую долю занимают гумусовые вещества (80-85 % от всех органических веществ). Органическое вещество почвы – совокупность живой биомассы и органических остатков растений, животных и микроорганизмов, продуктов их метаболизма и специфических новообразованных органических веществ почвы – гумуса. Запасы биомассы биоценозов, ее структура и динамика неодинаковы в разных природных зонах. Химический состав биомассы в значительной 7 мере определяет все последующие этапы деструкции опада и образование гумуса. Почвенный гумус – основа почвы, ее плодородия, адсорбционной способности и биологической деятельности. Реакции, происходящие с участием органических веществ многочисленны и разнообразны: они включают ионный обмен, буферность, сорбцию химических веществ, окислительно-восстановительные реакции. Содержание и состав органических соединений в почвах агроэкосистем оказывают огромное влияние практически на все свойства и функции этих почв. Особую роль при этом играют специфические почвенные органические соединения – вещества гумусовой природы. Влияние гумусовых веществ на плодородие почв чрезвычайно многообразно. Присутствие в почве достаточного количества гумусовых веществ способствует формированию прочной структуры и обеспечивает, таким образом, благоприятный водно-воздушный режим. Гумусовые вещества придают почве буферность в отношении элементов питания растений, особенно азота. Высокий уровень микробиологической активности почв также поддерживается высоким уровнем содержания гумуса. Таким образом, гумус является важным показателем плодородия почвы. Гумусовые вещества играют огромную роль в предотвращении или снижении поступления в растения различных загрязняющих веществ (тяжелых металлов, остаточных количеств пестицидов и т.д.). Гумус является источником поступления в почву белков, углеводов, липидов и ароматических соединений. Распад органических веществ зависит от многочисленной группы микроорганизмов, включающей бактерии, актиномицеты, грибы, обитающие в почве водоросли, беспозвоночных и позвоночных почвенных животных. Гумусовые вещества по растворимости и способности экстрагироваться делятся на большие группы: фульвокислоты, гуминовые кислоты и гумин. Иногда выделяют особую группу гиматомелановых кислот. Точное определение гумусовых веществ затруднено. Гумусовые вещества состоят из углерода (25-60%), кислорода (30-50%), азота (1-5%) и водорода 92-5%). Фульвокислоты – наиболее растворимая группа гумусовых соединений, обладающая высокой подвижностью, значительно более низкими молекулярными массами, чем средневзвешенные молекулярные массы гумусовых веществ в целом. Фульвокислоты – фракция органических веществ, растворимая как в кислых, так и в щелочных растворах. Содержание углерода в этих соединениях более низкое, чем у представителей других групп гумусовых веществ. Они обладают отно- сительно более выраженными кислотными свойствами и склонностью к 8 образованию комплексных соединений. Фульвокислотам характерна более светлая окраска, чем веществам других групп. Они преобладают в почвах подзолистого типа, красноземах, некоторых почвах тропиков, сероземах. Гуминовые кислоты – группа темно-окрашенных гумусовых соединений, которые хорошо растворяются в щелочных растворах, но не растворяются в воде и минеральных кислотах. Гуминовые кислоты имеют в среднем более высокие молекулярные массы, повышенное содержание углерода (до 62 %), менее выраженный кислотный характер. Преобладают в черноземах, каштановых почвах, иногда в серых лесных и хорошо окультуренных дерново-подзолистых. Преобладание в составе гумуса гуминовых кислот, особенно связанных с кальцием, наиболее благоприятно сказывается на плодородии почв и составе микроорганизмов в почве. Гумин – негидролизуемая часть гумуса. Совокупность соединений гуминовых и фульвокислот, прочно связанных с минеральной частью почв. Гуминовые кислоты и гумины растворимы только в щелочном растворе и осаждаются при подкислении. Имеют молекулярную массу от 30000 до 50000, несущую отрицательный заряд и обладающую функцией кислот, которая обусловлена наличием карбоксильной и фенольной групп. Гуминовые кислоты и гумины образуют комплексы с ионами металлов, обладают большой адсорбционной способностью (как ионной, так и молекулярной). Кроме того, гуминовые вещества способны к адсорбции и абсорбции воды, а также к коагуляции. Органо-минеральная часть почвы подразделяется на 3 группы: - первая группа – простые гетерополярные соли, гуматы, фульваты аммония, щелочных и щелочно-земельных металлов; - вторая группа – комплексно-гетерополярные соли, которые образуются при взаимодействии гуминовых кислот с поливалентными металлами: железом, алюминием, медью, цинком и никелем (металл входит в анионную часть молекул и не способен к обменным реакциям); - третья группа – адсорбционные органо-минеральные соединения, включающие в себя соединения, образующиеся путем сорбции гуминовых веществ. Наиболее важные их них – глинисто- гумусовые соединения. Они определяют структуру почвы и, следовательно, физические свойства почв, а также обладают свойствами ионной и молекулярной адсорбции. Репродуктивная способность почв зависит от степени доступности элементов питания. Поставщиком веществ в почву для растений являются две фазы: жидкая фаза почвы, где вещества находятся в растворенном состоянии (наиболее доступные элементы); 9 коллоидная фаза почвы, способная поглощать или обменивать ионы. В связи с этим вводятся два понятия: почвенный раствор и почвенный поглощающий комплекс (ППК). Почвенный раствор – это жидкая фаза почвы, включающая почвенную воду, растворенные в ней соли, органические и органоминеральные вещества. Для выделения почвенного раствора используются водные вытяжки, которые характеризуют содержание в почве легкорастворимых солей и наиболее легкодоступных для растений питательных элементов. В водной вытяжке в соотношении 1:5 обычно определяют: сухой (плотный) остаток, щелочность, анионный и катионный состав. В почвенном растворе присутствуют растворенные газы: СО2,О2 и др. Почвенный поглощающий комплекс (ППК) – совокупность минеральных, органических и органоминеральных соединений высокой степени дисперсности, нерастворимых в воде и способных поглощать и обменивать поглощенные ионы. Наиболее подвижную часть обменных ионов ППК извлекают раствором KCl, менее подвижную часть – ацетатом натрия. Извлеченные из почвы солевыми растворами ионы называют обменными. При засолении почв токсичными являются ионы, извлеченные раствором хлорида калия, так как они являются наиболее подвижными и доступными для растений. В связи с этим в вытяжке раствором KCl в соотношении 1:2 определяют емкости катионного обмена (ЕКО), содержание ионов натрия, магния, кальция, калия, железа, аммония, рН солевой вытяжки, обменную и гидролитическую кислотность. 1. Химические показатели почвы К химическим свойствам почвы относятся растворимость элементов (состав водной вытяжки), реакция среды (рН), ионный обмен, валовый состав и т.д. Ионная емкость – общее количество удерживаемых ионов, как положительных (катионная емкость), так и отрицательных (анионная емкость). Высокая обменная емкость придает почве устойчивость к изменению рН среды и высокую буферную способность. Анионный обмен определяется присутствием глины, гумусовых веществ и различных кислотных групп. Катионный обмен – содержанием гидроокисей металлов (Al(OH)3, Fe(OH)3 и т.д.), а также каолинита и других минералов. Химические элементы в почвах находятся в форме различных соединений, отличающихся строением, составом, степенью устойчивости к выветриванию, растворимостью и др. Выделяют следующие формы соединений химических элементов в почвах: первичные и вторичные минералы, органические вещества, органно-минеральные соединения, обменные формы, почвенные растворы, газообразные формы. Первичные и вторичные минералы. В форме первичных и вторичных минералов находится преобладающая часть химических элементов в минеральных почвах, как по их числу, так и по массе: кислород, кремний, 10 алюминий, железо, кальций, магний, калий, натрий, марганец, титан, хлор, частично фосфор и сера. Наблюдается приуроченность важнейших микроэлементов к минералам. Так, медь обнаруживается в составе авгита, апатита, биотита., полевых шпатов; цинк, кобальт и никель – в составе роговых обманок, биотита, магнетита; свинец – в составе авгита, апатита, мусковита, полевых шпатах. На основании данных по содержанию химических элементов можно получить приближенные сведения о минералогическом составе почв и почвообразующих пород. Органическое вещество. Гумус и органические остатки состоят в основном из углерода (25-65%), кислорода (30-50%), азота (1-5%), водорода (2-5%). В составе молекул органических соединений всегда присутствуют сера, фосфор, а также ряд металлов, в том числе и микроэлементов. Органо-минеральные соединения. Эта форма представлена продуктами взаимодействия органических веществ с минеральной частью почв: простыми гетерополярными, комплексно-гетерополярными солями гумусовых кислот с ионами металлов и глиногумусными сорбционными комплексами. Обменные ионы в составе почвенного поглощающего комплекса (ППК). Обменные ионы составляют небольшую часть от общего содержания химических элементов в почвах. Их количество измеряется единицами и десятками мг-экв на 100 г почвы. Поскольку в почвах преобладают отрицательно заряженные коллоиды, то в поглощенном (обменном) состоянии преобладают катионы. Преобладающими в ППК и играющими большую роль в почвенных процессах и формировании физико-химических свойств почв являются катионы: Ca2+, Mg2+, H+, Al3+, Na+, K+, NH4+. Присутствуют также катионы марганца, железа (II), лития, стронция и др. В поглощенном состоянии могут находиться и анионы (SO42-, PO43-, NO3- и др.) на положительно заряженных участках коллоидной мицеллы. Почвенный раствор. В почвенном растворе содержатся минеральные, органические и органоминеральные вещества в виде ионных, молекулярных и коллоидных форм. В них также присутствуют растворенные газы: СО2, О2 и др. Концентрация почвенного раствора обычно находится в пределах одного или нескольких грамм на литр. Почвенный воздух. Состав почвенного воздуха аналогичен атмосферному. В нем содержатся О2, N2, CO2, а также в небольших количествах метан, сероводород, аммиак, водород и др. В отличие от атмосферного, состав почвенного воздуха более динамичен как во времени, так и в пространстве. Живое вещество. В состав живой фазы входят грибы, водоросли, бактерии, актиномицеты, мезо- и микрофауна. Основную массу живых организмов составляют: кислород (70%), водород (10%), азот, кальций (1- 10%), сера, фосфор, калий, кремний (0,1-1%), железо, натрий, хлор, алюминий, магний (0,01-0,1%).

Качественная оценка земель складывается из оценки качества почвы и свойств территории. Главная задача качественной оценки земли - сравнительная оценка степени благоприятности почв и условий территории для возделывания различных сельскохозяйственных культур. Качественная оценка земель имеет много общего с бонитировкой почв, но существуют некоторые различия. Во-первых, качественная оценка земель включает оценку не только почв, но и земель. И, во-вторых, при качественной оценке земель используют абсолютные, а не относительные показатели.

• Актуальные экологические проблемы среды обитания человека
• Нанотехнологические основы и принципы защиты окружающей среды
• Моделирование и автоматизация технологии оздоровления среды обитания и получение из отходов жизнедеятельности полезных безопасных продуктов
• Разработки способа оценки и прогнозирования чувствительности живых организмов
• Методологические основы сохранения и управления за состоянием окружающей среды

Оценка качества земель представляет собой показатель, выраженный в виде цифр, определяющий плодородные качества земель. Полученная в процессе оценивания информация, в дальнейшем, служит в качестве основы для разработки шкалы сравнительной оценки земель внутри конкретных хозяйств, между хозяйствами, а также между регионами в зависимости от фактической необходимости.

В соответствии со ст. 12 Федерального закона «О землеустройстве» от 18.06.2001 №78-ФЗ оценка качества земель проводится в целях получения информации о свойствах земли как средства производства в сельском хозяйстве. Качество земли оценивается по показателям:

• пригодности для использования под различные виды сельскохозяйственных угодий;
• ассортименту сельскохозяйственных культур, которые могут выращиваться на земельном участке;
• уровню нормативной урожайности сельскохозяйственных культур и естественного травостоя;
• уровню нормативных затрат на возделывание и уборку культур, НА поддержание плодородия почв.

Для систематизации данного мероприятия, чаще всего применяют стобалльную систему. Критерием оценки могут служить различные признаки, но чаще всего в качестве таковых принимается средняя многолетняя урожайность, полученная на почвах, относящихся к одному типу при сравнительно равных затратах. В результате обработки полученных с целью практического применения результатов оценки составляются оценочные карты, на которых каждая почвенная разновидность получает балл оценки качества.

Оценивают качество земли в абсолютных значениях экономических показателей (урожайность, валовая продукция, себестоимость, валовой и чистый доход, прибыль и др.) и в баллах, процентах, получаемых при делении абсолютных значений на базовые.

В качестве примера хочу выделить оценочные работы по СПК «Победа» Кармаскалинского района. Для оценки продуктивности пахотных земель по средней многолетней урожайности зерновых культур в качестве эталона по РБ использовали величину этого показателя в СПК «Победа» Кармаскалинского района (24,0 ц/га).

Для оценки продуктивности пахотных земель по средней многолетней этого показателя в СПК «Победа» Кармаскалинского района (24,0 ц/га).

Балл бонитета почв Республики по содержанию гумуса колеблется от 28 у светло-серых лесных среднесуглинистых до 100 - у тучных видов черноземов оподзоленных и выщелоченных. Поскольку все основные зональные типы почв Южного Урала характеризуются относительно высоким содержанием гумуса при укороченной мощности гумусового горизонта, то и баллы бонитета по этому признаку варьируют в более узком диапазоне (от 33 до 87).Иными словами, плодородный слой становится более мощным и слабо подверженным негативным влияниям.

Бонитировка почв - сравнительная оценка почв по важнейшим агрономическим свойствам. Бонтировка необходима для экономической оценки земли, ведения земельного кадастра, мелиорации и т.п

Бонитет почв по степени насыщенности основаниями укладывается в пределы 70...98, а по величине рНсол - 80.100 баллов. Наиболее благоприятными физико-химическими параметрами плодородия характеризуются черноземы выщелоченные и типичные тяжело- и среднесуглинистого гранулометрического состава. Снижающие уровень среднего балла бонитета у светло-серых и серых лесных почв оценочные критерии - их гумусное и физико-химическое состояние. Средний балл бонитета почв, включенных в оценочный реестр колеблется от 94 (черноземы выщелоченные среднемощные тучные среднесуглинистые) до 57 (светло-серые лесные среднесуглинистые). После внесения поправки на плотность сложения он снижается соответственно до 85 и 40 баллов.

Обеспеченность основными производственными фондами существенно воздействует прежде всего на производительность труда, качество и количество продукции сельского хозяйства. Вместе с тем основные фонды неоднородны по составу: кроме земельных участков, машин, оборудования, продуктивного скота, многолетних насаждений к ним также относятся здания, сооружения, другие средства производства, связь которых с конечными результатами сельского хозяйства опосредована. Структура основных фондов, темпы их оборачиваемости, обновления и возмещения во многом зависят от специализации предприятий и природных условий. Кроме того, различия в обеспеченности предприятий основными фондами в расчете на 100 га земель существенно сказываются на результатах производства.

Качественная оценка земель складывается из результатов оценивания плодородных свойств и качеств определенной территории. Следует заметить, что при этом мероприятии очень важно различать такие понятия как почва и земля. Почва - понятие генетическое, оно относится к определенному типу и в пределах его - к различным видам и разновидностям. Земля - понятие более широкое, оно включает почвенный покров определенной территории, со всеми такими его особенностями как, формами рельефа и микроклимат.

Качественной оценке земель на определенной территории подлежат все виды сельскохозяйственных угодий - пашня, залежи, сенокосы, пастбища, выгоны и многолетние насаждения. Система качественной оценки земли включает следующее:

1. Качественную оценку (или по другому бонитировку) почвы по всем видам угодий.
2. Определение средневзвешенного балла почвенного покрова по угодьям. Например, для вычисления средневзвешенного балла пашни вначале определяют сумму баллогектаров, затем ее делят на всю площадь пашни.
3. Определение общего балла оценки землепользования хозяйства.

На основе качественной оценки земли в хозяйствах решаются агропроизводственные вопросы, связанные с ее использованием и улучшением. Качественная оценка земли - составная часть земельного кадастра.

Бонитировочные карты. Обязательный документ после проведения бонитировки почв - бонитировочные карты. Они представляют собой совмещенную почвенную и землеустроительную карту на одном листе. В ходе работы на нее наносят контуры всех изученных угодий. В выделенных контурах почв по угодьям проставляются дробные числа: числители индексы типов почв, знаменатели - оценочные балл.

Условность бонитировки определяется многими ее недостатками, такими как некорректное исчисление среднего балла из баллов разновеликих почвенных показателей и урожайности, множество поправочных коэффициентов, в том числе взаимозависимых и малообоснованных и др. Узким местом методов бонитировки, опирающихся на урожайность сельскохозяйственных культур, является ограниченность их применения лишь для условий экстенсивного земледелия (без применения удобрений).

Еще более серьезные недостатки бонитировки связаны со стремлением выразить через почву качество земельного участка вместе с климатом, рельефом и другими экологическими условиями.

Для районов, областей, республик составляют обзорные бонитировочные карты в мелком масштабе, но основой для них также служат почвенные карты. Бонитировочные карты сопровождаются объяснительной запиской с рекомендациями по использованию земель и повышению плодородия почв.

Подводя итоги довольно долгому периоду разработки бонитировки почв, один из известных ученых в этой области подметил, что оценка почв должна проводиться с увязыванием других экологических и технологических условий. В этом случае "оценке подлежит уже не сама почва, а земля со всем комплексом естественных факторов. Такая оценка должна установить и количественно выразить суммарное влияние всех почвенных, климатических, гидрологических и технологических факторов на процесс производства и урожай сельскохозяйственных культур. Проведение этих работ входит в задачу следующего этапа - качественной оценки земель".

Список литературы

1. Волков С.Н., Мальков А.В. Совершенствование классификации территориальных зон для целей управления межселенными территориями // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2008. № 1. С. 5-13.
2. Волков С.Н. Землеустройство: учебник. М.: ГУЗ, 2013. С. 244-267.
3. Мирошниченко С.Г. К вопросу формирования территориальной зоны сельскохозяйственного назначения. В сб. «Землеустроительная наука и образование: состояние и перспективы развития»: материалы Международного научно-практического форума, посвященного 235-летию со дня основания Государственного университета по землеустройству. М.: ГУЗ, 2014. С. 34-39.
4. Российская Федерация. Законы. Земельный кодекс РСФСР: закон РСФСР от 25.04.1991 г. № 1103-1 // Информационная система «Референт».
5. Кирюшин В.И. Оценка качества земель и плодородия почв для формирования систем земледелия и агротехнологий.2007.

Каждый - в пользу хорошего водного и воздушного качества. Аналогично никто не привел бы доводы против имеющего хорошего качества почвы. Понятия водного качества и воздушного качества были приняты и публикой и научным сообществом. Например, если вода является подходящей для питья или человеческого потребления, это, как полагают, имеет приемлемое водное качество.

Для многих, понятие качества почвы более ново и стандарт, с которым качество почвы сравнено, не был также определен. Фактически, качество почвы оценено против предназначенного использования почвы. По этой причине, что понятие качества почвы все еще немного спорно.

Является почва ли качественной так или иначе? Качество почвы, это - "способность почвы, в пределах использования земли и границ экосистемы, выдержать биологическую производительность, поддержание экологического качества, и поддержание животного, и человеческого здоровья. SSSA-ASA симпозиум в 1992, на тему "Определение качества почвы для жизнеспособной окружающей среды" попытался определять более ясно понятие качества почвы.

Почва как естественноисторическое тело представляет собой поверхностную, плодородную часть земной коры. Ее толщина в среднем составляет 18-20 см, хотя в различных районах суши может быть от нескольких миллиметров до 1,5-2 м. Для образования почвы требуются тысячелетия взаимодействия, воды, воздуха, тепла растительных и животных организмов и особенно микроорганизмов с почвообразующей горной породой. Важнейшим свойством почвы является ее плодородие, т.е. способность обеспечивать растения водой, питательными веществами и воздухом.

Развитию этого свойства способствуют живые организмы (растения, животные, микробы), связанные с почвой и составляющие вместе с ней сложные экологические системы. Плодородие в значительной мере зависит также от деятельности человека.

На почву как на природный ресурс люди в процессе практической деятельности оказывают прямое и косвенное воздействие.

При использовании земли под строительство зданий и промышленных объектов, прокладке дорог и водогазопроводов человек оказывает на почву прямое воздействие. Выращивая культурные растения, человек оказывает на почву косвенное воздействие, изымая из почвы вместе с урожаем органические и минеральные вещества; внося в почву удобрения и обрабатывая её, человек способствует восстановлению почвенного плодородия.

Почва – первоисточник всех материальных благ. Она даёт продукты питания, корм для скота, волокно для одежды, лесоматериалы и т.д.

КАЧЕСТВО ПОЧВЫ

Качество почвы - слова, используемые сегодня, не только в США, но и во всем мире, описывать способность почвы производить продовольствие и волокно и функционировать как важный объект с окружающей средой. Это становится частью словаря фермеров и владельцев ранчо так же как защитников окружающей среды, политических деятелей, и исследователей. Увеличение дружественных отношений и использования качества почвы слов отражает понимание, что почва - существенный компонент биосферы. Почва требуется для существенного производства продовольствия и волокна. Это также делает главный вклад в поддержку увеличения воздушного и водного качества на местном, региональном, национальном, и глобальном уровне.

Функционируя, почва влияет на экологическое качество и полное функционирование биосферы. Качество почвы может быть широко определено как способность почвы функционировать, в пределах использования земли и границ экосистемы, выдержать биологическую производительность, поддержать экологическое качество. Термины качество почвы и здоровье почвы часто используются попеременно. Некоторые люди предпочитают здоровье почвы, потому что это изображает почву как проживание, динамический организм, который функционирует, а не как неодушевленный объект. Другие предпочитают качество почвы и описание его врожденных физических, химических, и биологических характеристик. В этой книге здоровье почвы и качество почвы используются переменно; однако, качество почвы имеет тенденцию использоваться более часто из за ориентации авторов.

Почва-основа биосферы. Обеспечивая необходимые условия для всего живого на Земле, почва, через растения, через животных – косвенно поддерживает существование биосферы. Поэтому бережное отношение к ней следует рассматривать как важнейшее звено в комплексной (интегрированной) охране природы. Охрана этого бесценного природного ресурса имеет целью сохранять её вечно, постоянно поддерживать и повышать плодородие.

Специалист сельского хозяйства обязан всеми силами и средствами беречь почв, разумно получать от неё всё, что она способна дать, бороться портив её истощения и разрушения.

Качество почвы затрагивает три существенных аспекта жизнеспособного управления земли:

Производительность зерновых культур и домашнего скота. Экологическое качество природных ресурсов, и здоровья, животных, и людей.

Чтобы успешно оценивать почву, качественным, сегодняшние исследователи бросают вызов развитой философии исследования и подходам, которые облегчают целостные, ориентированные на систему исследования. Разнообразные дисциплины, которые охватывают производство, экологическое качество, и здоровье, будут необходимы, чтобы осуществить такие исследования и производить технологии, которые могут быть приспособлены и использоваться менеджерами земли. Таким образом, не разумно ожидать, что мы можем оценить качество почвы используя только традиционные подходы, которые ограничивают наши возможности, чтобы сузить научные дисциплины. И при этом это не разумно, что такие исследования, могут быть полностью успешны без вовлечения сельскохозяйственных производителей.

Важность оценки качества почвы сельскохозяйственному была выдвинута на первый план в национальном сообщении Совета Исследования, повестка дня для сельского хозяйства. Это изучение заключило, что, " Защищая качество почвы, подобно защите воздушного и водного качества, должна быть фундаментальная цель национальной экологической политик. Потребность развивать методологию, чтобы характеризовать и определять факторы управления, управляющие деградацией, обслуживанием, и восстановлением качества почвы получает большое национальное и международное признание. В течение последних 5 лет, предприятия в основном занимаются проблемами качества почвы и недостатка качества, особенно биоматерией почв. Региональный Технический Комитет по "Качеству Почвы" сформировали подкомиссию в сентябре 1992. Цель комитета состояла в том, чтобы соединить как можно больше информации насколько возможно о различных почвах физические, химические, и биологические свойства являются очень существенными в оценке качества почвы и обеспечивают стандартизированные методы для оценки качества почвы. В учреждениях стандартизированных методов рассматривалось основа к развития полезных оснований данных индексов по качеству почвы. Дисциплинарные перспективы применения этого подхода были расширены в 1993, когда NC-174 Региональный Технический Комитет по "Воздействию ускоренной эрозии на свойствах почвы и производительности" присоединился к NCR-59 как партнер в развитии этой книги по методам качества почвы и подходам.

Есть два уникальных метода для того, чтобы оценить качество почвы. Первый оценивать почву относительно воздействия питательных веществ на, животных, и людей, и подходов на основе фермера к оценке качества почвы. Во вторых, многие ученые, выдвигают на первый план предварительные социологические исследования, которые различают использование земли и воздействия управления на качество почвы; синтезируйте возможные индексы качества почвы; и демонстрируйте образовательные инструменты и методы, чтобы увеличить знание и понимающий о качестве почвы и роли международных федераций в биосфере.

Подходы, представленные в этой книге обеспечивают уникальную иллюстрацию того, как методы исследования могут быть сделаны передаваемыми и уместными сельскохозяйственным производителям и широкой публике. Авторы включают сельскохозяйственные и экологические исследования. Многие уже сделали значительные вклады в этой области.

ВАЖНОСТЬ КАЧЕСТВА ПОЧВЫ

Почва, вода, и воздух - три основных природных ресурса, от которых в основном зависит жизнь. Баланс между экономической жизнеспособностью или разрушением часто зависит от того, как мы управляем нашей основой ресурса почвы. Например, почва обеспечивает питательные вещества для роста растений, которые являются существенными для животного и человеческой пищи. Это обеспечивает среду для рециркуляции и детоксификации органических материалов и для рециркуляции многих питательных веществ и глобальных газов. Здоровая почва обеспечивает связь между растением, животным, и человеческим здоровьем. История неоднократно показывала, что неумелое руководство основным ресурсом почвой может привести к бедности, недоеданию, и экономическому бедствию.

Много наций искали методы сохранения и защиты основного ресурса почвы, охранять и сохранять основу ресурса продовольствия, и поддерживать воздушное и водное качество одна из главных задач; однако, ресурсы почвы продолжают ухудшаться из за, эрозии, возникает потеря биологической деятельности, и увеличение ядовитых элементов. Хотя национальные программы типа мониторинга, инвентаризации национальных ресурсов учет эрозии, более всесторонний подход и этот подход необходим, чтобы изменились качественные показатели.

БОНИТИРОВКА ПОЧВ

Бонитировка почв - это сравнительная оценка качества почв по плодородию при сопоставимых уровнях агротехники и интенсивности земледелия. Она устанавливает относительную пригодность почв по основным факторам естественного плодородия для возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивая выделение агропроизводственных групп почв, подлежащих экономической оценке.

Бонитировка почв является логическим продолжением комплексных обследований земель и предшествует их экономической оценке. Основная цель бонитировки состоит в определении относительного достоинства почв по их плодородию, т. е. установлении, во сколько раз одна почва лучше или хуже другой по своим естественным и устойчиво приобретённым свойствам. Объект бонитировки - почва, выраженная строго определёнными таксономическими еденицами, установленным по материалам почвенного обследования.

Критериями бонитировки почв являются их природные диагностические признаки и признаки, приобретённые в процессе длительного окультуривания, влияющие на урожайность основных зерновых, технических и других культур, а при бонитировке кормовых угодий - влияющие на продуктивность сенокосов и пастбищ.

Одинаковые группы почв при бонитировке должны получить одинаковые показатели бонитета. Чтобы определить эти показатели, составляется шкала бонитировки почв, представляющая собой систему цифровых данных соответствующих определённым значениям измеряемых величин природных показателей по различным группам почв. При этом обычно составляется две шкалы: одна - по свойствам почв, вторая - по урожайности.

К числу основных диагностических признаков относятся: мощность гумусового горизонта, процентное содержание гумуса, ила и физической глины в почве, валовые запасы гумуса, азота, фосфора и калия в почве, механический состав, кислотность, сумма поглощённых оснований, степень насыщенности почвы основаниями и др. Выбор диагностических признаков производится по каждому земельно-оценочному району на основании всестороннего изучения почвенного покрова, данных об урожайности сельскохозяйственных культур и определения влияния отдельных факторов почвы на урожайность сельскохозяйственных культур.

Бонитировка почв в границах земельно-оценочного района производится в такой последовательности:

1) определение средних значений показателей, характеризующих отдельные признаки и свойства почв;

2) определение средней многолетней урожайности основных сельскохозяйственных культур на различных почвах;

3) выбор основных диагностических признаков;

Методы оценки земли

Процесс денежной оценки применяется с целью разработки обоснованных методов определения стоимости земельного участка или его собственности на основе специальных процедур, которые отображают три четко выраженных методах анализа данных: стоимость, сопоставление данных о продаже и капитализации доходов. Подходы, которые применяются, зависят от типа стоимости, методов, которые используются для оценки качества и количества данных.

Все три подхода могут применяться для решения многих проблем в области оценки, но одно или несколько будут иметь большее значение для осуществления данной конкретной задачи. Наиболее распространенным (и законодательно утвержденным) для оценки земель сельскохозяйственного назначения на сегодня это подход, основанный на капитализации доходов. Но при экспертной оценке применяется, как правило, два подхода.

Подход, основанный на определении стоимости:

Базируется на понимании того, что покупатель и продавец связывают стоимость с затратами на освоение и застройку земельного участка (земельные улучшения). При этом подходе стоимость определяется через сумму ориентировочной стоимости земли к текущим затратам, которые связанные с расширением производства или заменой того, что уже находится на земле. Такой подход является довольно эффективным при оценке новых объектов земельной собственности, которые освоенные или освоение которых предусматривается соответственно лучшему и наиболее эффективному использованию земли.

Подход, основанный на сопоставлении данных о продаже земельных участков:

Этот подход является наиболее эффективным, если ряд аналогичных видов земельной собственности были недавно проданы или в данное время выставлены на продажу. На основе данного подхода специалист по оценке земли определяет оценочную стоимость путем сопоставления аналогичных земельных участков и прав на них. Этот подход используется в условиях развитого и активного рынка земли, если достоверная информация о продаже объектов оценки является доступной. Цена продажи земельных участков, которая считается наибольшей мерой, указывает диапазон, в котором будет находиться ориентировочная стоимость оцениваемой земельной стоимости.

Специалист по оценке определяет степень всхожести или разность между земельным участком, которая оценивается, а так же правами на нее и соответствующими продажами, принимая во внимание разные элементы, процессы сопоставления, права собственников, в том числе и переданные; финансовые условные, состояния рынка; условия продажи;

местонахождение; физические и экономические характеристики;

целевое назначение и режим использования; компоненты стоимости, не связанные с землей. Затем денежная стоимость или процентное корректирование применяются относительно цены продажи любого сопоставленного земельного участка с учетом соответствующих процентов. С помощью этой сравнительной процедуры оценщик земли оценивает ее стоимость на определенное конкретное время.

Подход, основанный на капитализации доходов:

Базируется на определении текущей стоимости будущей суммарной выгоды, которая связанная с владением собственностью. Доход, который может быть получен от земельной собственности, и стоимость ее перепродажи при переходе к прежнему собственнику, могут быть капитализированы в текущую одновременную стоимость.

ЗНАЧЕНИЕ ОЦЕНКИ ЗЕМЛИ.

Понятие оценки земли тесно связано с таким понятием, как экономическая оценка земли, под которой понимается оценка земли, как природного ресурса и средства производства в сельском и лесном хозяйстве, а так же как природного базиса в общественном производстве по показателям, характеризующим продуктивность земель, эффективность их использования и доходность с единицы площади.

Экономическая оценка земель разного назначения проводится для сравнительного анализа эффективности их использования.

Данные экономической оценки земель являются основой денежной оценки земельного участка разного целевого назначения, поэтому, рассматривая значение денежной оценки необходимо учитывать её связь с экономической оценкой земель.

Экономическая и денежная оценка являются завершающей частью государственного земельного кадастра. Данные виды оценок дают количественную характеристику почвенного плодородия, которое объективно складывается по экономическим показателям.

Регулирование производственных отношений в области пользования землёй показывает, что экономическая оценка земли в относительных величинах (баллы, кадастровые гектары) не является исчерпывающей, так как она характеризует не абсолютную, а относительную ценность земли, абсолютная ценность земли должна иметь денежное выражение.

При частной собственности на землю цена земли необходима главным образом для фискальных целей, она отображает стоимость земли как товара. Определение сравнительной ценности земли в денежном выражении необходимо для решения экономических заданий, связанных с организацией рационального использования земельных ресурсов, охраной и возобновлением земель.

Рациональное использование земли опирается на систему управления, отображает производственные отношения, которые сложились в обществе и диктуются экономическими требованиями. Одним из важных вопросов этого управления является экономическая защита земель от нерационального использования с одной стороны и стимулирование интенсивного, но без ухудшения свойств, использования земли. Инструментом решения этих проблем является денежная оценка земель.

В денежной оценке можно выделить два основных направления:

1. 1.Оценка земли как способа производства.
2. 2.Оценка земли при изменении её целевого назначения, т.е. при её отводе для государственных и социальных нужд.

Кроме названных двух направлений для экономических расчётов целесообразно ещё иметь перспективу денежной оценки, которая бы учла особенности развития общественных отношений и фактор времени.

Объектом денежной характеристики, т.е. денежной оценки земель как ресурса деятельности человека, являются земли всех категорий, землевладений, землепользований, включая земли запаса, которые находятся в распоряжении Советов народных депутатов. Однако с особенностями использования при оценке выделяют земли, которые являются главным средством производства и пространственным операционным базисом для размещения объектов хозяйства.

Материалы денежной оценки земли включают исходные данные размеров дифференциальной ренты: коэффициентов соизмеримой площади в условных кадастровых гектарах; площади сельскохозяйственных угодий на расчётный год показатели денежной оценки гектара разных видов сельскохозяйственных угодий показатели денежной оценки отдельных видов и всей площади сельскохозяйственных угодий. При оценке земли по административным районам на внутриобластном уровне материалы дополняют показателями оценки по грунтам почв и данным о стоимости освоения земель.

ПОКАЗАТЕЛИ ОЦЕНКИ ЗЕМЕЛЬ

Объектом экономической оценки земель, является единый государственный земельный фонд страны, представленный различными категориями земель и земельными угодьями, которые характеризуются различным почвенным покровом. Известно, что на результаты сельскохозяйственного производства влияют как субъективные, так и объективные факторы. Но если субъективные факторы можно устранить путем соответствующих организационно-хозяйственных мер, то объективные приходится учитывать при планировании и организации производства, а также при оценке результатов хозяйственной деятельности предприятий. При экономической оценке земли принимаются во внимание лишь объективные факторы, к которым, прежде всего, относится качество земли. При экономической оценке земли необходимо учесть, что такие дополнительные затраты, как повышенная доза внесения удобрений, посев отборными сортовыми семенами лучшая обработка почвы и т. п., принимать во внимание не следует, и вот почему. Воздействие их на производительность труда непосредственно к свойству почвы не относится. Следовательно, учитывать надо только те затраты, которые уже изменили (переделали) почву, например путем мелиорации или другого вида окультуривания, то есть которые уже органически слились с естественным плодородием почвы и стали неотделимыми от него.

При оценке земли почва, будучи носителем плодородия и предметом оценки, рассматривается как единое понятие потому, что вначале при бонитировке почв производится оценка естественного плодородия, а затем при экономической оценке определяется экономическое плодородие, которое учитывает объективные экономические факторы. Поэтому при экономической оценке земель выбирают единый вид земельно-оценочной единицы. В разные периоды земельно-оценочных работ в качестве такой единицы принимались почвенные разновидности, агропроизводственные группы почв, сельскохозяйственные типы земель, кадастровые типы земель. В соответствии с ныне действующей методикой оценки земель основной оценочной единицей приняты группы почв, выделенные в соответствии с общепринятой классификацией для характеристики и учета качества земель. При обеспеченности необходимой информацией земельно-оценочными единицами могут выступать более мелкие таксономические единицы - почвенные разновидности.

Использование земли выражается не только в уровне производства, но и в характере использования отдельных земельных участков, что находит свое отражение в составе сельскохозяйственных угодий. Специфика хозяйственного использования отдельных угодий обусловливает некоторые особенности их оценки. Экономическая оценка земель, занятых многолетними плодовыми насаждениями, проводится в специализированных хозяйствах и районах с развитым плодоводством и виноградарством с учетом требований отдельных видов, пород и сортов насаждений к рельефу, климату, условиям залегания почв, на которых размещаются плодовые насаждения. Поэтому оценочная группа почв как предмет оценки земель, занятых многолетними насаждениями, характеризуется однородностью генетического типа почвы, пригодной для одной породы, сорта, возраста и сроков созревания многолетних насаждений. Многолетние насаждения оцениваются в плодоносящем возрасте по выходу продукции с учетом ее качества и производственных затрат. В неспециализированных хозяйствах, но имеющих товарное плодоводство и виноградарство (более 3% товарной продукции сельского хозяйства), многолетние насаждения могут оцениваться по породам и группам сортов в зависимости от наличия исходной информации. По семечковым породам выделяются летние, осенние и зимние или летне-осенние и зимние группы сортов, по винограду - столовые и технические сорта. Если площадь многолетних насаждений незначительна и их продукция не имеет товарного значения, земли, занятые многолетними насаждениями, оцениваются по шкалам общей оценки пашни.

Естественные кормовые угодья (сенокосы и пастбища) оцениваются в виде общей оценки земель по продуктивности, окупаемости затрат и дифференциальному доходу. Продуктивность выражается в кормовых единицах и стоимостью валовой продукции. При оценке естественных кормовых угодий в качестве предмета оценки принята оценочная группа почв, которая характеризуется однородностью почвенного покрова, рельефа, условий увлажнения, особенностей растительного покрова и культур технического состояния. В зависимости от наличия исходной информации и производственных потребностей в качестве единиц оценки кормовых угодий могут приниматься геоботанические выделы на определенных оценочных группах почв. Издержки производства на естественных кормовых угодьях устанавливаются по годовым отчетам сельскохозяйственных предприятий или нормативно-расчетным методом. Учету подлежат затраты на выполнение культуртехнических работ по поверхностному и коренному улучшению, внесению удобрений, уборке сена и т. п.

Большое значение для экономической оценки земель имеет правильный выбор показателей оценки. Они должны быть объективными и иметь определенное практическое значение. Только в этом случае результаты оценки земли найдут широкое применение в производственных условиях. Расчет показателей производится отдельно по не мелиорированным, орошаемым и осушенным землям.

Различные аспекты экономической оценки земли, исходя из конкретных задач и назначения, должны иметь различные показатели. Общая экономическая оценка земли проводится по стоимости валовой продукции, окупаемости затрат, дифференциальному доходу. Частная оценка земли, по эффективности возделывания отдельных сельскохозяйственных культур должна проводиться по урожайности соответствующих культур, окупаемости затрат на их выращивание и дифференциальному доходу.

С экономической точки зрения качество земли как главного средства производства определяется плодородием почвы. Различие в плодородии почвы приводит к различной урожайности сельскохозяйственных культур. Следовательно, урожайность выступает в качестве исходного показателя экономической оценки земель. По данным урожайности можно установить соответствующие числовые соотношения и обеспечить сравнительную оценку качества земель. Состав сельскохозяйственных культур, отобранных для экономической оценки земель, должен быть характерным для территории земельно-оценочного района. В обязательный перечень включаются сельскохозяйственные культуры, имеющие важное производственное и товарное значение, и в первую очередь основные зерновые культуры, озимая пшеница, ячмень, подсолнечник, кукуруза.

Урожайность как показатель оценки земель имеет большое практическое значение при решении многих вопросов сельскохозяйственного производства. Однако урожай сельскохозяйственных культур отражает качество земли только при равновеликих затратах на его получение.

Сложность экономической оценки земли,по урожайности сельскохозяйственных культур состоит в том, что урожайность отдельной культуры не может дать полных сведений о качестве земель. При большом разнообразии сельскохозяйственных культур в сельскохозяйственных предприятиях оценка земель по урожайности осуществляется путем перевода разнородной продукции в кормовые единицы, что связано с определенными условностями. Наиболее точным соизмерителем урожайности различных сельскохозяйственных культур может служить их стоимостное выражение путем определения стоимости валовой продукции и дифференциального дохода. В стоимость валовой продукции включается основная, сопряженная и используемая часть побочной продукции.

Стоимость валовой продукции определяется по всем культурам с учетом площади посева, урожайности и цены. Продуктивность земли, выраженная в виде урожайности и стоимости валовой продукции, характеризует абсолютный уровень экономического плодородия почвы при равновеликих затратах на единицу площади. Оценка земель по их продуктивности обеспечивает получение коэффициентов прироста продукции на единицу дополнительных затрат на разных по качеству землях. Результаты такой оценки могут быть использованы при планировании урожайности, определения объемов производства и распределения сельскохозяйственной продукции.

При экономической оценке земель выход валовой продукции на землях различного качества необходимо увязывать с издержками производства. Следует иметь в виду, что только количество продукции, отнесенное к равновеликим производственным затратам, или размеры равновеликих затрат на производство единицы продукции, отражают качество земель. Различие в качестве земли определяется эффективностью равновеликих затрат, вложенных в землю неодинакового качества.

Валовой продукт при достигнутом уровне интенсивности земледелия и суммарные издержки на его получение отражают уровень производства и абсолютное плодородие земель. Разница в массе продукции, произведенной на разных по качеству землях при равновеликих затратах, представляет собой результат различий в производительности земледельческого труда и отражает различия в качестве земель.

ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ К химическим свойствам почвы относятся растворимость элементов (состав водной вытяжки), реакция среды (р. Н), ионный обмен, валовый состав и т. д. Ионная емкость – общее количество удерживаемых ионов, как положительных (катионная емкость), так и отрицательных (анионная емкость). Высокая обменная емкость придает почве устойчивость к изменению р. Н среды и высокую буферную способность. Анионный обмен определяется присутствием глины, гумусовых веществ и различных кислотных групп. Катионный обмен – содержанием гидроокисей металлов (Al(OH)3, Fe(OH)3 и т. д.), а также каолинита и других минералов.

ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ Химические элементы в почвах находятся в форме различных соединений, отличающихся строением, составом, степенью устойчивости к выветриванию, растворимостью и др. Выделяют следующие формы соединений химических элементов в почвах: первичные и вторичные минералы, органические вещества, органно-минеральные соединения, обменные формы, почвенные растворы, газообразные формы.

ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ Первичные и вторичные минералы. В форме первичных и вторичных минералов находится преобладающая часть химических элементов в минеральных почвах, как по их числу, так и по массе: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, калий, натрий, марганец, титан, хлор, частично фосфор и сера. Наблюдается приуроченность важнейших микроэлементов к минералам. Так, медь обнаруживается в составе авгита, апатита, биотита. , полевых шпатов; цинк, кобальт и никель – в составе роговых обманок, биотита, магнетита; свинец – в составе авгита, апатита, мусковита, полевых шпатах. На основании данных по содержанию химических элементов можно получить приближенные сведения о минералогическом составе почв и почвообразующих пород.

ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ Органическое вещество. Гумус и органические остатки состоят в основном из углерода (2565%), кислорода (30 -50%), азота (1 -5%), водорода (2 -5%). В составе молекул органических соединений всегда присутствуют сера, фосфор, а также ряд металлов, в том числе и микроэлементов.

ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ Органо-минеральные соединения. Эта форма представлена продуктами взаимодействия органических веществ с минеральной частью почв: простыми гетерополярными, комплексно -гетерополярными солями гумусовых кислот с ионами металлов и глиногумусными сорбционными комплексами.

ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ Обменные ионы в составе почвенного поглощающего комплекса (ППК). Обменные ионы составляют небольшую часть от общего содержания химических элементов в почвах. Их количество измеряется единицами и десятками мг-экв на 100 г почвы. Поскольку в почвах преобладают отрицательно заряженные коллоиды, то в поглощенном (обменном) состоянии преобладают катионы. Преобладающими в ППК и играющими большую роль в почвенных процессах и формировании физико-химических свойств почв являются катионы: Ca 2+, Mg 2+, H+, Al 3+, Na+, K+, NH 4+. Присутствуют также катионы марганца, железа (II), лития, стронция и др. В поглощенном состоянии могут находиться и анионы (SO 42 -, PO 43 -, NO 3 - и др.) на положительно заряженных участках коллоидной мицеллы.

ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ Почвенный раствор. В почвенном растворе содержатся минеральные, органические и органоминеральные вещества в виде ионных, молекулярных и коллоидных форм. В них также присутствуют растворенные газы: СО 2, О 2 и др. Концентрация почвенного раствора обычно находится в пределах одного или нескольких грамм на литр.

ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ Почвенный воздух. Состав почвенного воздуха аналогичен атмосферному. В нем содержатся О 2, N 2, CO 2, а также в небольших количествах метан, сероводород, аммиак, водород и др. В отличие от атмосферного, состав почвенного воздуха более динамичен как во времени, так и в пространстве.

ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ Живое вещество. В состав живой фазы входят грибы, водоросли, бактерии, актиномицеты, мезо- и микрофауна. Основную массу живых организмов составляют: кислород (70%), водород (10%), азот, кальций (1 -10%), сера, фосфор, калий, кремний (0, 1 -1%), железо, натрий, хлор, алюминий, магний (0, 01 -0, 1%).

ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ Для оценки экологического состояния почв по химическим показателям применяются также санитарные показатели, отражающие загрязнение земель химическими веществами, которые могут быть представлены: - тяжелыми металлами; - полициклическими ароматическими углеводородами; - полихлорированными углеводородами; - нефтепродуктами; - ионами сульфатов, хлоридов, фосфатов, нитратов и нитритов. Также к санитарным показателям относят химические вещества, несущие угрозу заболеваемости людей и наносящие вред окружающей среде.

ФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ Физические свойства почвы определяют: гранулометрический состав, структура, плотность сложения, порозность, плотность, влажность и т. д.

ФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ Гранулометрический состав почвы представляет собой соотношение физического песка (менее 0, 01 мм) и физической глины (

ФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ Плотность почвы – масса сухого вещества в единице объема естественного ненарушенного сложения почвы. Высокое значение плотности – результат уплотнения почвы или большого содержания в ней песка. Уплотнение почвы под действием тяжелой техники приводит к нарушению структуры почвы, ухудшению процесса аэрации, снижению водопроницаемости, нарушению водного и теплового режима. Все это ухудшает продуктивность почвы. Например, увеличение плотности почвы на 0, 01 г/см 3 снижает урожай зерна кукурузы на 130 кг/га.

ФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ Пахотный слой считается рыхлым при плотности 0, 90 - 1, 15 г/см 3; нормальной плотности (оптимальной) – 0, 95 -1, 15 г/см 3, уплотненным – 1, 15 - 1, 25 г/см 3 и сильно уплотненным – более 1, 15 г/см 3

ФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ Порозность почвы – это суммарный объем пор между твердыми частицами почвы, воздухом и водой. Она зависит от способа упаковки твердых частиц и варьируется в зависимости от природы и величины первичных твердых частиц (от гранулометрического состава), от содержания и состава органических веществ, от дренажа и от биологической деятельности. Например, верхний горизонт песчаных почв

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ КАЧЕСТВО ПОЧВЫ Кислотность почв. Определение реакции почв относится к числу наиболее распространенных анализов как для проведения теоретических, так прикладных исследований. Наиболее полная картина складывается при одновременном измерении нескольких показателей, в том числе титруемой кислотности или щелочности – фактор емкости и величины р. Н – фактор интенсивности.

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ КАЧЕСТВО ПОЧВЫ Фактор интенсивности характеризует силу мгновенного действия кислот или оснований на почву и растения: от него зависит поступление минеральных веществ в растения в данный отрезок времени. В этом случае учитывается общее количество ионов водорода и алюминия, находящихся в почве в свободном и поглощенном состоянии. Реакция среды (р. Н) зависит от содержания ионов водорода (Н+) и служит показателем кислотности или щелочности почвы. Этот показатель зависит, в основном, от ионного обмена с минеральными и органическими коллоидами и наличия карбонатов кальция, натрия, калия и других катионов. Реакция среды почвы варьируется от 3, 5 (сильнокислая) - 7 (нейтральная) до 11 (сильнощелочная). С повышением р. Н возрастает вероятность образования нерастворимых гидроокисей и карбонатов. При снижении до минимума доступности токсичного металла растениям р. Н должно поддерживаться около 6, 5 единиц. Кислотность почв обусловлена многими факторами, одним из которых является диссоциация функциональных групп гумуса, а другим – микробиологическое разложение органического вещества. Остальными источниками кислотности почв служат глинистосиликатные минералы и гидроокиси железа и алюминия. Интенсивность подкисления почв в определенной степени зависит от равновесия между ионами водорода и алюминия. При сильном закислении почв появляется растворимый алюминий, и снижается жизнедеятельность многих микроорганизмов.

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ КАЧЕСТВО ПОЧВЫ Фактор емкости характеризует общее содержание кислот или оснований в почвах. От его величины зависит буферность почв, устойчивость реакции во времени и по отношению к внешним воздействиям. Различают две формы кислотности почвы: актуальную и потенциальную.

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ КАЧЕСТВО ПОЧВЫ Актуальная кислотность – это активная концентрация ионовводорода (р. Н) в почвенном растворе (водная вытяжка) и определяется потенциометрически. Этот вид кислотности непосредственно действует на корневую систему и почвенные микроорганизмы. Но р. Н водной вытяжки величина неустойчивая и меняется даже в течение одного вегетативного периода.

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ КАЧЕСТВО ПОЧВЫ Потенциальная кислотность – это количество ионов водорода, находящихся в почвенном поглощающем комплексе (ППК). При известных условиях эти ионы могут быть переведены в раствор, т. е. более подвижная часть ионов водорода почвы может быть переведена в раствор при обработке почвы избытком нейтральных солей (например, хлоридом калия). Потенциальная кислотность включает обменную и гидролитическую кислотность. Ионы водорода, входящие в ППК, делятся на подвижные и более связанные. Степень прочности связи “ионы водорода – ППК” отражается в различной кислотности: обменной и гидролитической.

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ КАЧЕСТВО ПОЧВЫ Обменная кислотность обусловлена наиболее подвижной частью ионов водорода, находящихся в ППК и извлекающихся раствором KCl. Считается, что обменная кислотность (р. Н солевой вытяжки KCl) – это наиболее вредная кислотность, обусловленная наиболее подвижными ионами водорода и алюминия. По показателям р. Н солевой вытяжки определяют степень кислотности почв

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ КАЧЕСТВО ПОЧВЫ Гидролитическая кислотность обусловлена извлечением уксуснокислым натрием прочно связанных с ППК ионов водорода. Время экстракции составляет 20 часов (ГОСТ 26212). В связи с тем, что в раствор переходят и более подвижные ионы водорода, а также ионы H+, находящиеся в почвенном растворе, то при определении гидролитической кислотности фактически определяется общая кислотность, в том числе и актуальная и потенциальная. Гидролитическая кислотность выражается в мгэкв/100 г почвы. При этом вводится коэффициент П = 1, 75, учитывающий полноту вытеснения водорода.

Почву характеризует множество показателей ее состояния, перечень которых необходимо определить и обосновать. Наибольшей информативности можно ожидать от использования относительных показателей, а не абсолютных. В связи с этим среди выбранных должны быть показатели двух видов. Во-первых, показатели наименее устойчивых свойств почв, наиболее чувствительных к антропогенному воздействию. Во-вторых, нужны показатели наиболее стабильных свойств, так как они характеризуют внутренние свойства системы или объекта, находящиеся в состоянии динамического равновесия с окружающей средой.

Среди показателей должны быть такие, которые отражают специфическую реакцию на воздействие загрязнения, поскольку загрязняющие вещества имеют различную природу и последствия их избыточного поступления в почву и в растения специфичны. Должны контролироваться показатели и неспецифической природы, интегральные свойства анализируемой системы, так как они взаимосвязаны и отражают общее состояние почвы.

Значениям показателей, характеризующих свойства почвы, свойственны достаточно высокие уровни варьирования, что также необходимо учитывать при анализе данных и принятии решений. Наконец, необходимо четко определять пространственно-временные границы анализируемой системы.

Контролируемый показатель загрязнения почв должен соответствовать следующим требованиям:

1. Необходима схема поведения загрязняющих веществ и участия их в почвенно-химических процессах, основанная на аналитических и термодинамических методах изучения природы вещества.

2. Показатель должен быть интегральной характеристикой состояния контролируемого химического элемента и физико-химического состояния почв.

3. Показатель должен в достаточной мере чувствительным, чтобы можно было ожидать повышения уровня при увеличении содержания элемента в выпадениях.

4. Показатель должен быть в достаточной мере устойчивым для точки опробывания и умеренно варьировать в пространстве и времени, в противном случае интервал возможных значений его будет так велик, что, во-первых, объект исследования утратит свою индивидуальность, во-вторых, создаст угрозу ошибочно загрязненные почвы с относительно высоким уровнем показателя отнести к незагрязненным.

5. Скорости перехода соединений элемента, которые характеризуют этот показатель, в состав менее подвижных, а следовательно, менее опасных, должны быть таковы, чтобы можно было ожидать отрицательного действия этих соединений на растения прежде, чем они перейдут в состав устойчивых и недоступных растениям соединений.

6. Должны существовать стандартные надежные методы определения показателя, обеспечивающие правильность и требуемую воспроизводимость результатов.

Различают следующие группы показателей:

Показатели химического состояния почв включают: емкость поглощения, состав обменных катионов, степень засоления, валовые содержания элементов, активность ионов в жидкой фазе почвы, содержание органического вещества, групповой и фракционный состав гумуса, отношение Сгк:Сфк, отношение С:N, окислительно-восстановительный потенциал.

Показатели физического состояния почв включают: водопроницаемость, влажность, предельная полевая влагоемкость, полевая влагоемкость, влажность завядания, гранулометрический состав, агрегатный состав, водопрочность агрегатов, плотность почвы, плотность твердой фазы почвы, пористость агрегатов, набухание, температура, электропроводность, намагниченность;

Показатели биологического состояния почв: дыхание почвы, скорость разложения целлюлозы, ферментативная активность, численность и видовое разнообразие микроорганизмов, гено- и фитотоксичность почвы.

Санитарно-бактериологические показатели состояния почв: содержание патогенных бактерий и вирусов, санитарно-энтомологические, санитарно-гельминтологические и комплексные показатели.

Показатели эрозионного воздействия на почвы: мощность гумусового горизонта, наличие погребенных горизонтов.

Каждое из указанных свойств является важной характеристикой почвы и необходимо для полноты знаний о ней. Рассмотрим более подробно эти показатели.

Показатели химического состояния почв

Содержание легкорастворимых солей. Состояние почвенной биоты во многом определяется динамикой химического состава почвенного раствора. Биоценоз, сформированный в конкретных природных условиях, чутко реагирует на изменение среды обитания. Следует помнить, что антропогенная деятельность, направленная на улучшение агрохимических и агрофизических свойств почв, не всегда благоприятна для природных экосистем. Процессы вторичного засоления и расоления почв, которые наблюдаются при проведении мелиоративных мероприятий, изменяя химический состав и минерализацию почвенного раствора, приводят к серьезным нарушениям функционирования природных экосистем.

Показателем, отражающим эти изменения, может служить содержание легкорастворимых солей в почве, определяемое по количеству плотного остатка солей в водной вытяжке или по изменению электрохимических свойств почв.

При исследовании почв засоленного ряда широко используется метод, основанный на определении изменения электропроводности почв в зависимости от содержания легкорастворимых солей - кондуктометрия. Измерения могут проводиться как в лаборатории, путем определения электропроводности насыщенных водой почвенных паст или суспензий, так и в полевых условиях: измерения электропроводности почвы или отдельных ее горизонтов in situ.

Критерием кислотно-основных свойств почвы является реакция -рH почвы: рH - -lgaH+, где aH+ - активность ионов водорода. Это одна из основных почвенных характеристик, определяющая протекание различных почвообразовательных процессов, а также доступность растениям различных питательных элементов.

Оптимальным для большинства высших растений является диапазон рH от 6 до 7,5. Различные виды антропогенного воздействия на почвы приводят как к уменьшению величины рH, так и к ее возрастанию. Одной из самых серьезных проблем является подкисление почвы в результате интенсивного использования физиологически кислых минеральных удобрений (в основном азотных), а также при выпадении кислых атмосферных осадков, загрязненных кислотообразующими газами (SO 2 , NO х, HF и др.).

Для почв, обладающих низкими буферными свойствами, эти воздействия могут привести к катастрофическим изменениям. Процессы вторичного засоления и осолонцевания сопровождаются, напротив, существенным увеличением рH, что также приводит к негативным последствиям для растительного покрова (внижение продуктивности, изменение видового состава).

Известно много способов определения величины рH: в различных водных (1:1, 1:2,5; 1:5) суспензиях и пастах, в солевых (1н КCl и др.) вытяжках, в почвенных образцах с естественной влажностью. Существенным недостатком этих приемов является то, что они связаны с отбором и дальнейшей обработкой (высушивание, хранение, разбавление водой или растворами) почвенных образцов, что влечет за собой изменение величины рH. Hаибольшим приближением к реальным кислотно-щелочным условиям в почве являются результаты измерений непосредственно в почве естественного залегания (так называемые измерения in situ).

Для характеристики окислительно-восстановительных условий в почве в качестве параметра состояния рекомендуется использовать величину окислительно-восстановительного потенциала (ОВП или Еh) почвы. ОВП почвы является функцией соотношения активностей окисленных и восстановленных форм соединений в почве и характеризует физико-химические условия протекания процессов почвообразования и питания растений и микроорганизмов. В свою очередь величина ОВП является интегральным результатом физических, химических и биологических процессов.

Различные антропогенные воздействия могут как увеличивать (распахивание, осушение, эрозия), так и уменьшать (подтопление почв, засоление, осолонцевание) ОВП почвы, что ведет к изменениям в функционировании всего биогеоценоза. Измерения величины Eh следует проводить только в почве естественного залегания.

Антропогенная деятельность нарушает сложившийся природный баланс и может способствовать как гумусообразованию, через поступление дополнительных количеств органических остатков, так и снижению его содержания в результате усиления процессов минерализации или эрозии. Если первый процесс при рассмотрении агроценозов носит положительный характер (исключая случаи поступления ископаемых органических остатков, таких как нефть, например), то проявление второго негативно при рассмотрении как естественных, так и антропогенных биогеоценозов и и является результатом неправильного природопользования. Снижение содержания специфического органического вещества почв будет отражать степень их антропогенной деградации.

Показателем количества гумуса в почвах является содержание органического углерода в почвенном образце после удаления нетрансформированных растительных и животных остатков.

Определение органического углерода может проводиться окислением бихроматом калия в сернокислой среде или сухим высокотемпературным сжиганием.

Общее содержание загрязняющих веществ в почвах является показателем менее информативным, чем при оценке загрязнения воды или воздуха. При высоком содержании загрязняющих веществ в почвах состояние растений ухудшается в том случае, когда в почвах оказывается высокое содержание этих веществ в доступном для растении состоянии. Если доступность веществ ограничена, растения могут и не проявлять признаков угнетения. Таким образом, необходимы данные о подвижных соединениях химических элементов, так как именно они характеризуют способность загрязняющих веществ переходить в сопредельные среды (вспомним, например, транслокационные и миграционные ПДК).

Содержание подвижных соединений загрязняющих веществ повышается в зоне локального загрязнения. Процент экстрагируемых ацетатно-аммонийным буфером и разбавленной азотной кислотой при этом повышается. Например, 1н HNO 3 извлекает из загрязненных почв до 95% металлов, поступивших антропогенным путем. В почвах фоновых территорий запас подвижных соединений измеряется единицами процентов от общего их содержания.

Показатели физического состояния почв

Hаряду с химическими свойствами, большое значение для оценки состояния почвы как среды обитания имеет характеристика ее физических параметров. Почвы представляют собой совокупность твердых, жидких и газообразных веществ, которые, взаимодействуя друг с другом, определяют ее физические свойства: структуру, плотность сложения, влажность, гранулометрический и агрегатный состав и т.д.

Водопроницаемость . Интегральным параметром, отражающим весь комплекс физических свойств почв, является водопроницаемость: способность почв впитывать и пропускать через себя воду, поступающую с поверхности. Водопроницаемость измеряется объемом воды, которая проходит через единицу площади поперечного сечения в единицу времени.

Водопроницаемость, находясь в тесной зависимости от основных физических свойств почв, отражает большинство видов антропогенного воздействия, приводящих к их нарушению. Так, водопроницаемость гумусового горизонта падает при неправильной агротехнике в земледелии, перегрузке пастбищ, нарушении мелиоративных технологий, избыточном рекреационном воздействии и повышается, если в результате правильного природопользования наблюдается улучшение физических свойств почв. Hапример, водопроницаемость целинных подзолистых почв - 1,8 мм/мин, а черноземов - 8, мм/мин, тогда как пахотных их аналогов - 0,6 и 1,9 мм/мин соответственно. Водопроницаемость солонцов составляет 0,2 мм/мин.

Плотность почвы . Другим, не менее информативным параметром, отражающим физическое состояние почв, является их плотность - масса почвы в единице ее объема ненарушенного сложения. Как и водопроницаемость, она зависит от гранулометрического состава и агрегированности почв, от плотности сложения агрегатов и характера их упаковки.

Плотность почвы сравнительно легко определяется в полевых условиях и поэтому ее широко применяют в качестве обобщенного показателя физического состояния почв при их агротехнической и почвенно-мелиоративной оценке. Основным методом измерения плотности почв является буровой. Техника определения подробно описана в литературе. Простота и доступность метода позволяет использовать его в ряде случаев для оценки физического состояния почв вместо водопроницаемости. Исключение составляют сильно набухающие почвы, пористость которых изменяется при изменении влажности, что может приводить к занижению результатов определения плотности.

Уровень грунтовых вод. Важным фактором, определяющим степень увлажнения почвенного профиля, являются грунтовые воды, под которыми понимаются воды первого от дневной поверхности водоносного горизонта. Глубина залегания грунтовых вод определяет степень гидроморфизма почв и, следовательно, состояние биогеоценоза, сформировавшегося с данным режимом увлажнения. Так, для автоморфных биогеоценозов неблагоприятное воздействие оказывает поднятие уровня грунтовых вод (УГВ), тогда как для гидроморфных, напротив, их снижение. Hапример, при снижении УГВ в болотных биогеоценозах при осушительных мелиорациях, вследствие обезвоживания торфяной толщи, усиления ее аэрации интенсифицируются процессы биологического разложения органического вещества. Поднятие грунтовых вод в автоморфных почвах приводит к усилению их гидроморфизма и появлению таких неблагоприятных свойств как снижение окислительно-восстановительного потенциала, оглеение и т.д., и, в конечном итоге, изменению структуры биоценоза.

В естественных биогеоценозах в течение года наблюдается динамика уровня грунтовых вод. Амплитуда колебаний зависит от многих причин: степени изолированности водоносного горизонта от поверхности, литологического состава пород, положения в рельефе, климатических условий и т.д.

Изменение УГВ в результате антропогенной деятельности может происходить как при прямом воздействии на УГВ (осушительные мелиорации), так и опосредовано (строительство гидротехнических и других сооружений, горные разработки). Как правило, определение уровня грунтовых вод и прослеживание его динамики проводятся в стационарных скважинах.

Показатели биологической активности почв

Показатели биологической активности почв наряду с параметрами химических и физических свойств необходимы для характеристики состояния почвы как биологической системы и оценки степени ее повреждения при антропогенном воздействии (пестицидами, тяжелыми металлами, удобрениями и т.д.). Более того, часто только биологические показатели способны установить физиологическую активность комплекса ксенобиотиков в почве и выявить критические уровни ее загрязнения.

Вследствие биохимических превращений, которые осуществляют микроорганизмы, в почве происходят важнейшие процессы круговорота веществ, почвообразования, детоксикации ксенобиотиков, самоочищения почвы. Ассоциация почвенных микроорганизмов является категорией экологической и функционирует как единое целое благодаря взаимосвязанным метаболическим реакциям. Стерилизующий эффект разных загрязнений приводит к выпадению чувствительных видов, распаду микробных ценозов, потере биохимической активности почвы и в итоге к гибели микроорганизмов и деградации экосистем.

Разработано много полевых и лабораторных методов оценки биомассы, видового состава микробиоты и биологической активности почв в фоновых и загрязненных ксенобиотиками регионах. Они информативны, но часто трудоемки, требуют дорогостоящих реактивов и оборудования. Для экспресс-диагностики состояния и хозяйственной пригодности почв и ее продуктивности широко используется ряд простых диагностических показателей, которые позволяют быстро оценить интегральную активность микробиоты, токсические свойства почвы.

Активная биомасса почвенных микроорганизмов. Уровень суммарной биомассы активных (живых) почвенных микроорганизмов в почве может служить интегральным параметром, отражающим состояние почвенной микробиоты, а также интенсивность протекания биохимических превращений. Определение суммарной активности биомассы почвенных микроорганизмов проводится респирометрическим (физиологическим) методом. Метод основан на измерении скорости дыхания популяции почвенных микроорганизмов после обогащения почвы дополнительным источником углерода и энергии (глюкозы).

Для экспресс-диагностики достаточно использовать величину начальной максимальной скорости выделения углекислого газа. Природное содержание микробного углерода почв в зависимости от их свойств, определяемое данным методом, может варьировать от 15 до 240 мг/100 г почвы.

Токсичность почв. Токсичность почв - способность почв подавлять рост и развитие высших организмов и микробиоты. Токсичность почв может возникать под действием антропогенных факторов за счет двух процессов - аккумуляции в почве загрязнителей и накопления токсинов, образованных представителями микробиоты загрязненных почв.

Общую токсичность почвы определяют методом "почвенных пластинок", а микробный токсикоз почв - методом "почвенных пластинок" с инициированным микробным сообществом, которое получают после обогащения образца почвы крахмалом или глюкозой. Разница в результатах, полученных двумя указанными методами, свидетельствует о наличии микробного токсикоза почвы помимо токсикоза, вызванного антропогенными загрязнениями. Методом почвенных пластинок успешно выявляется токсичность почв, находящихся в условиях промышленного загрязнения.

Для установления токсичности почвы используют в качестве теста реакцию семян проростков растений как наиболее наглядный, удобный и простой биореагент. Возможно выявлять токсичность почвы на одном высокочувствительном виде растения (кресс-салате, редисе, горохе, пшенице). Для выяснения фитотоксического спектра почвы можно использовать набор тест-растений, включая районированные культуры (пшеница, овес и т.д.) семена деревьев (сосны). Желательно брать мелкие семена, которые более чутко реагируют на загрязнение. Токсичными считаются те почвы, которые ингибируют прорастание семян или развитие проростков и корней на 30% и более в сравнении с контролем. Стимулирующее рост действие (>30%) также часто свидетельствует о наличии высокотоксичных веществ в данной почве.

Подводя итоги анализу параметров состояния, выделим наиболее существенные из них с точки зрения экологического нормирования антропогенного воздействия.

Параметры состояния наземного биогеоценоза, относящиеся к почве:

Величина рH почвы (измерения in situ на глубине 0-20 см);

Величина окислительно-восстановительного потенциала (Eh) почвы (измерения in situ на глубине 0-20 см);

Водопроницаемость гумусового горизонта почвы (для слоя 0-20 см, мм/мин);

Плотность почвы (горизонт 0-20 см, г/см);

Уровень грунтовых вод (м);

Активная биомасса почвенных микроорганизмов (в слое 0-20 см, мг/С 100 г почвы);

Фитотоксичность почвы (слой 0-20 см, % к контролю);

Генотоксичность почвы (слой 0-20 см, рост числа мутаций по отношению к контролю).

Шкала водопроницаемости почв по H.А.Качинскому

Водопроницаемость (в Па) Оценка

в 1-й час впитывания при

напоре 5 см и температуре воды

> 1000 провальная

1000-500 излишне высокая

500-100 наилучшая

100-70 хорошая

70-30 удовлетворительная

< 30 неудовлетворительная

Градация почв по степени кислотности

рH Оценка Примечание

< 4,5 сильно кислые по

4,6-5,0 среднекислые H.Ф.Корнилову

5,1-5,5 слабокислые

5,6-6,0 близкие к нейтральным

6,0-7,0 нейтральные

7,5-8,0 слабощелочные

7,5-8,0 среднещелочные по

> 8,0 сильнощелочные Б.А.Зимовцу

Лекция № 15

Гигиеническое нормирование химических веществ в почве

Методология нормирования ЭХВ в почве

Проведение исследований по гигиеническому нормированию химических веществ в почве начинается со сбора информации, позволяющей оценить значение данного вещества в санитарной практике, выявить его физико-химические константы. С этой целью следует установить, в каких количествах изучаемое вещество встречается в природе, в каких производственных процессах и в каких количествах оно используется в сельском хозяйстве, каковы уровни загрязнения почвы, параметры токсичности вещества и механизм токсического действия, данные о нормативах в смежных средах, количественные и качественные методы обнаружения вещества и его метаболитов в почве, воде, воздухе и растениях, а при необходимости и в биологическом материале.

За исходную концентрацию пестицидов, минеральных удобрений, микроудобрений, стимуляторов роста растений принимают концентрации, которые создаются в почве при рекомендуемых максимальных нормах расхода препаратов, принятых в сельскохозяйственной практике.

Р - норма расхода ЭХВ, кг/га,

С - концентрация ЭХВ в почве, мг/кг

d - плотность почвы, кг/дм 3

h - глубина пахотного слоя, дм

За исходную концентрацию для химических веществ, поступающих в почву со сточными водами, промышленными выбросами, выхлопными газами автомобилей, принимают уровень естественного содержания в почвах.

Центральным методологическим вопросом гигиенического регламентирования ЭХВ в почве является определения критерия их безопасности для здоровья населения.

В основу теории и практики гигиенического нормирования ЭХВ в почве положен критерий (первое положение теории), допускающий возможность поступления и содержание ЭХВ в почве в виде примесей к естественному ее составу в количествах, безопасных для здоровья людей и окружающей среды. Следовательно, не всякое поступление ЭХВ в почву рассматривается как опасное загрязнение. Этот подход не препятствует широкой химизации народного хозяйства в любом регионе страны, при условии соблюдения системы гигиенических регламентов, основанных на ПДК ЭХВ в почве, которые гарантируют охрану здоровья населения и почвы от опасного загрязнения.

Предлагаемое определение ПДК соответствует приведенному критерию вредности. Под ПДК ЭХВ в почве следует подразумевать максимальное его количество (в мг/кг пахотного слоя абсолютно сухой почвы), установленное в экстремальных почвенно-климатических условиях, которое гарантирует отсутствие отрицательного прямого или опосредованного через контактирующие с почвой среды воздействия на здоровье человека, его потомство и санитарные условия жизни населения.

Второе положение теории нормирования ЭХВ в почве состоит в том, что при оценке безопасности поступления химических веществ в почву исходят из недопустимости превышения порога адаптационной возможности организма самых чувствительных групп населения и порога экологической адаптационной (самоочищающей) способности почвы при изолированном, комплексном, комбинированном или сочетанном действии химических веществ на организм человека и окружающую среду (порог безопасного действия).

Под порогом безопасного действия химических веществ, поступающих в организм людей из почвы, подразумевается такое их действие (одномоментное, суточное, годовое, в течение всей жизни), которое не вызывает функциональных, биохимических, структурных изменений в организме выше границ, при превышении которых могут наступить сдвиги в организме, опасные для здоровья человека или его потомства.

Под порогом вредного биологического воздействия нормируемого химического вещества следует подразумевать такое его действие, при котором количественные физиологическое, биохимические или структурные изменения переходят в качественные, имеющие характер предпатологии.

Под порогом экологической адаптационной возможности (самоочищающей способности почвы) следует подразумевать такое действие нормируемого вещества на почву, при котором количественные изменения самоочищающей способности переходят в качественные, выражающиеся в нарушении времени и скорости процессов самоочищения, характерных для данного вида почвы в определенном климато-ландшафтном регионе.

Таким образом, в почве допускается такое содержание ЭХВ, которое гарантирует отсутствие отрицательного воздействия на здоровье населения как при прямом контакте человека с почвой (заглатывание и вдыхание почвенной пыли, поступление через кожу), так и опосредованно при миграции токсического вещества по одной или нескольким экологическим цепям (почва-растение-человек; почва-растение-животное-человек; почва-атмосферный воздух-человек; почва-вода-человек и др.) или суммарно по всем цепям, а также не нарушает процессов самоочищения почвы и не влияет на санитарные условия жизни.

Третьим положением теории гигиенического нормирования ЭХВ в почве является требование о проведении исследований в экстремальных почвенно-климатических условиях, способствующих максимальной миграции изучаемого химического вещества в контактирующие с почвой среды (вода, воздух, растение), а также обеспечивающих наиболее интенсивное воздействие ЭХВ на процессы самоочищения и почвенный микробиоценоз. Это положение обеспечивает значительный коэффициент гигиенической прочности разработанных для почвы ПДК.

Для создания экстремальных условий эксперимент следует проводить на таком типе почвы, который обладает максимальной фильтрующей, минимальной сорбционной и поглотительной способностью. Таким типом почвы является песчаная.

Соблюдение принципа экстремальности обеспечивается также проведением исследований при микроклиматических параметрах (температура, влажность, УФ-излучение и др.), способствующих максимальной миграции ЭХВ в контактирующие среды. Помимо почвенных и микроклиматических условий, для создания экстремальности необходимо использовать в эксперименте растения-концентраторы, максимально накапливающие изучаемое ЭХВ при наименьшем его содержании в почве. Такими растениями чаще всего могут быть для хлорорганических пестицидов и производных мочевины представители рода крестоцветных (редис Сакса), для фосфорорганических пестицидов и тяжелых металлов - злаковые (кукуруза, овес, пшеница). Из них выбирают одно растение, которое концентрирует изучаемое ЭХВ в наибольшей степени. Это растение носит название фитотеста (ФТ). На ФТ-растении и проводят основные исследования по установлению пороговой концентрации ЭХВ в почве, при которой в изучаемом растении-концентраторе будет накапливаться ЭХВ на уровне ДОК для данного вида растения. Затем рассчитывают на весь суточный рацион пищевых продуктов растительного происхождения (0.9 кг/сутки), принимая условно, что в них может накапливаться столько же ЭХВ, сколько в растении-концентраторе при пороговой концентрации ЭХВ в почве. Этот расчет осуществляют для нахождения максимального количества ЭХВ, поступающего в организм человека в экстремальных условиях с пищевыми продуктами растительного происхождения. Затем сравнивают найденную величину с максимально допустимой дозой поступления данного ЭХВ в организм человека, которая не должна быть превышена. Экстремальные условия эксперимента создают значительный запас прочности при гигиеническом нормировании для конкретных (региональных) почвенно-климатических условий. Величина коэффициента запаса колеблется от 10 до 20.

Четвертым положением является требование о проведении всех исследований в стандартных и, следовательно, сопоставимых почвенных и микроклиматических условиях. Такие условия создаются при использовании единого, имитирующего, стандартного модельного почвенного эталона, основанного на постоянном гранулометрическом и физико-химическом составе песчаной почвы и единых микроклиматических параметрах.

Пятое положение - исследование проводят не в натурных, а только в единых, соспоставимых экспериментальных условиях на лабораторных модельных установках.

Шестое положение - в ходе эксперимента должны быть проведены всесторонние исследования по выявлению наиболее узкого места в процессах миграции; детоксикации; влиянии на органолептические свойства, пищевую ценность выращиваемых растений; воздействия на организм подопытных животных и почвенный микробиоценоз нормируемого химического вещества; здоровье и санитарные условия населения. При этом определяют пороговые количества химического вещества по общесанитарному, миграционно-водному, миграционно-воздушному, органолептическому, фитоаккумуляционному (транслокационному), санитарно-токсикологическому показателям вредности. На основе пороговых количеств по каждому показателю выбирают лимитирующий показатель вредности, по которому устанавливается ПДК.

Седьмое положение - ПДК ЭХВ в почве является единой величиной для любых почвенно-климатических условий с коэффициентом запаса прочности гигиенического нормирования для региональных почвенно-климатических условий.

Восьмое положение - по найденной единой ПДК химического вещества в почве определяют региональную ПДК для условий конкретного почвенно-климатического региона. При расчете этой величины учитывают ведущие факторы, от которых зависят миграция, детоксикация, образование метаболитов ЭХВ в почве: температура и влажность почвы, содержание гумуса, рН, пористость, бактериальная обсемененность и пр. На основании исследований, проведенных на натурных образцах почвы данного региона, находят коэффициенты, характеризующие воздействие этих факторов на процессы миграции и детоксикации ЭХВ. Значения поправочных коэффициентов используют с учетом найденной ПДК для расчета величин предельно допустимого уровня внесения (ПДУВ) и безопасного остаточного количества (БОК) изучаемого химического соединения для конкретных почвенно-климатических условий.

Принципиальная схема нормирования ЭХВ в почве

Оценка каждого показателя вредности производится определением пороговой концентрации химического вещества в почве по соответствующему показателю.

Органолептический показатель вредности характеризует изменения запаха, привкуса и пищевой ценности ФТ-растения, а также запаха атмосферного воздуха; вкуса, цвета и запаха воды, выявленных при экстремальных почвенно-климатических условиях. Под пороговой концентрацией органолептического показателя вредности понимается то максимальное количество химического вещества в почве (мг/кг абсолютно сухой почвы), которое не оказывает воздействия на пищевую ценность и органолептические показатели пищевых продуктов растительного происхождения, воды и атмосферного воздуха, сформированных в тех же экстремальных условиях.

Общесанитарный показатель вредности характеризует процессы изменения биологической активности почвы и показателей самоочищения почвы от загрязнения органическими веществами. Пороговой концентрацией по этому показателю вредности является то максимальное количество химического вещества в почве (мг/кг АСП), которое не вызывает на 5-7 сутки изменений общей численности почвенных мик-

роорганизмов основных физиологических групп (спорообразующие бактерии, грибы, актиномицеты и др.) более чем на 50%, а также ферментативной активности почвы (инветазной, дегидрогеназной, нитрифицирующей и др.) более чем на 25% относительно аналогичных показателей контрольной пробы.

Фито-аккумуляционный (транслокационный) показатель вредности характеризует процесс миграции химического вещества из почвы в культурные растения, используемые в качестве продукта питания или фуража, и накопление его в фитомассе. Под пороговой концентрацией этого показателя вредности понимают то максимальное количество химического вещества в почве (мг/кг АСП), при котором накопление вещества фитомассой товарных органов сельскохозяйственных растений к моменту сбора урожая не превысит установленных для продуктов питания допустимых остаточных количеств (ДОК).

Миграционно-водный показатель вредности характеризует процессы миграции химического вещества в поверхностные и подземные воды. Пороговой концентрацией по этому показателю вредности является то максимальное количество в почве (мг/кг АСП), при котором поступление химического вещзества в грунтовые воды и водоисточники с поверхностным стоком не создает концентраций, превышающих ПДК в воде водоемов.

Миграционно-воздушный показатель вредности характеризует процессы поступления химического вещества из почвы в атмосферный воздух с почвенной пылью и путем испарения и соиспарения с водными парами и другими носителями. Под пороговой концентрацией по этому показателю вредности понимается то количество вещества в почве (мг/кг АСП), при котором поступление соединения в атмосферный воздух не сопровождается превышением установленной среднесуточной ПДК.

Токсикологический показатель вредности характеризует эффект действия суммарного количества химического вещества при комплексном и сочетанном (почвенная пыль и ЭХВ) поступлении этого соединения из почвы в организм с водой, пищей, воздухом, через кожу, слизистые верхних дыхательных путей и полости рта. Под пороговой концентрацией по этому показателю вредности понимается такое количество химического вещества в почве (мг/кг АСП), суммарное поступление которого в организм теплокровных (человека) при непосредственном контакте с почвой, по одному или нескольким этологическим путям миграции, не сопровождается отрицательным прямым или отдаленным воздействием на здоровье населения.

Исследования по этому показателю вредности проводят как для определения основных токсикологических характеристик химического соединения (ЛД 50 , ЛД 100 , МНД), так и для нахождения пороговой концентрации в почве по токсикологическому показателю вредности.

Тот из шести показателей вредности, который имеет наименьшую пороговую величину, избирают как лимитирующий показатель вредности. При нормировании по токсикологическому показателю за ПДК принимают подпороговые величины. Таким образом, ПДК устанавливают по тому признаку вредности, который характеризуется наименьшей пороговой или подпороговой (для токсикологического признака) величиной.

Выбор ЭХВ для нормирования

Разработка ПДК для почв позволит установить критерии для ограничения выбросов предприятий. Важнейшие задачи в этом отношении - установление предельно-допустимых экологических нагрузок на регион (ПДЭH) и предельно допустимых величин выбросов предприятий (ПДВ). Это требует особой системы исследований, так как надо учитывать физико-географические условия района, экологическую ситуацию, размещение населения, технологический уровень предприятий, климат и т.д. Единого ПДК для почв не должно быть - эти показатели будут сильно варьировать в зависимости от конкретной почвенно-экологической обстановки, в которой необходимо учитывать свойства почвы.

В первую очередь в почве должны нормироваться стойкие пестициды и их метаболиты, тяжелые металлы, нефтепродукты, сернистые соединения, минеральные удобрения и другие вещества, систематически поступающие в почву.

М.С.Соколов и Б.П.Стрекозов (1975) предложили методику оценки приоритетности нормирования пестицидов с использованием бальной шкалы, в которой показатели действия пестицидов (критерии нормирования) сгруппированы в две группы: экотоксикологические (1-5) и токсиколого-гигиенические (6-10). По баллам все пестициды были объединены в три группы (>21; 20-14 и <13).

По сравнительно фитотоксичности (при равных концентрациях) ТМ располагаются в следующий ряд: Cd > Ni > Zn > Mn > Cu > Pb. Именно кадмий, никель и цинк в небольшой степени поступают в растения. Ртуть настолько прочно связана с компонентами почв, что даже при высоком содержании (50-100 мг/кг) не причиняет вреда растениям и не накапливается в них в токсичных концентрациях.

К настоящему времени санитарно-гигиенические нормативы едины и территориально не дифференцированы. Практика их использования для обоснования природоохранных мероприятий (оценки экологического состояния почв, расчета экономического ущерба от загрязнения земель химическими веществами и пр.) распространена повсеместно, что, в принципе, не совсем правомерно с теоретической и практической точек зрения.

Во-первых, санитарно-гигиенические ПДК были разработаны для защиты организма человека и, строго говоря, не имеют целью защиту природных комплексов.

Во-вторых, методология нормирования была выработана на примере экзогенных химических веществ (ЭХВ), которые не являются природными компонентами почв, поэтому их детектирование в почвах и определение порога критического действия на организмы значительно упрощены. Химический состав, летальные дозы, персистентность в почве ЭХВ (преимущественно пестицидов) известны, что позволяет достаточно объективно оценивать их опасность для всех компонентов окружающей среды и токсичность для биоты, в том числе для человека.

В-третьих, как уже было отмечено выше, важен вопрос о форме токсикантов, подлежащих определению. Очевидно, что она должна быть наиболее близка к той, которая оказывает токсическое действие. Биогеохимической и токсической активностью обладает только та часть загрязняющих веществ, которая находится в жидкой фазе почвы - почвенном растворе. Поэтому, например, для тяжелых металлов, необходимо определение и подвижных форм, а не только валового содержания. В экспериментах по определению ПДК вносят водорастворимые формы металлов, а эффекты соотносятся с валовым содержанием, которое и принимается за дозу. В результате все ПДК для почвы многократно занижены и близки к природному фоновому уровню. При разработке ПДК для компонентов среды важно знать не только токсичность изучаемого вещества, но и его влияние на состояние объекта, в котором это вещество содержится.

Загрязненные почвы на урбанизированных территориях опасны прежде всего как источник поступления ТМ в организм человека путем вторичного загрязнения приземного слоя воздуха пылью. Однако предельно допустимые концентрации ТМ в почве, определенные по их транслокации в воздух, еще не разработаны.

Методически правильным и научно обоснованным должно стать установление региональных фоновых концентраций загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. Фоновые концентрации должны быть утверждены Минприроды РТ и рекомендованы к использованию всеми природоохранными службами республики при расчете ущерба от загрязнения окружающей среды. Необходимо рекомендовать их применение при расчетах класса опасности смета взамен предельно допустимых концентраций, регламентированных в соответствующих документах.

В расчетах учитывают коэффициент Kз(i) - коэффициент пересчета в зависимости от степени загрязнения земель химическим веществом i-го вида находится на основании данных таблиц.

Степень зхагрязнения почв химическими веществами определяется по суммарному показателю загрязнения, рассчитываемому по формуле:

С(i) факт - фактическое содержание i-го токсиканта в почве;

С(i) фон - значение регионально-фонового содержания в почве

i-го токсиканта.

Оценка степени загрязнения земель химическими веществами по

суммарному показателю загрязнения Zc

Значение показателя Степень загрязнения Коэффициент

Zc земель Kз

<2 Допустимая 0

2-8 Слабая 0.3

8-32 Средняя 0.6

32-64 Сильная 1.5

>64 Очень сильная 2.0

Соотношение между санитарно-гигиеническим и экологическим нормированием

Санитарно-гигиеническое нормирование - наиболее разработанная область регламентации техногенного загрязнения окружающей среды. В настоящее время оно используется в качестве нормативной базы для ограничения техногенных загрязнений не только окружающей среды населенных пунктов и промышленных площадок, но и природных сообществ.

Мы выяснили, что при разработке теоретических основ санитарно-гигиенического нормирования было принято положение, по которому человек признан наиболее чувствительным компонентом биоты. Следовательно, "если человек достаточно защищен, то, вероятно, и другие живые существа защищены". Однако это положение не имеет экспериментального обоснования. более того известны многочисленные факты, свидетельствующие, что некоторые биологические виды чувствительнее к ряду токсикантов, чем человек (причем разница может превышать один порядок).

Другой общеизвестный аргумент - пренебрежение эффектами кумуляции и транслокации. Многолетнее загрязнение на уровне, не превышающем в каждый из моментов времени установленных ПДК, может приводить к накоплению токсикантов в концентрациях, описаных для биоты (Садыков, 1988б, 1991).

Следующий аргумент касается формы нахождения токсикантов в природных средах. Hекорректность того, что "методология токсикометрического нормирования воздействия химически чистых, существующих в условиях производств веществ перенесена на разработку нормативов чистоты природных сред", неоднократно отмечалась многими авторами. В природных средах неизбежно теряется химическая определенность форм нахождения токсикантов. ПДК разработаны для одних форм, действуют на организмы другие формы (причем в смеси со многими ингредиентами выбросов). Так, ПДК тяжелых металлов для воды получены для валовых форм, тогда как токсичны только аква-ионы (и не токсичны металлы, связанные с высокомолекулярными органическими соединениями). Поэтому при одном и том же уровне валового загрязнения наблюдается разная токсичность для гидробионтов.

Аналогична ситуация для почв: в экспериментах по определению ПДК вносят водорастворимые формы металлов, а эффекты соотносятся с валовым содержанием, которое и принимается за дозу. В результате все ПДК для почвы многократно занижены и близки к природному фоновому уровню (например, ПДК по Pb - 20 мг/кг, тогда как вариации фона - 15-50 мг/кг).

Следующий аргумент - отсутствие дифференциации нормативов по природно-климатическим зонам, хотя очевидно, что чувствительность биоты в разных условиях различна. Особенно ярко это проявилось для почвы: ПДК получены для наименее устойчивого типа (дерново-подзолистой) и без корректив экстраполированы на огромную территорию для всех типов.

Таким образом, необходимо признать, что некорректно расширять область применения санитарно-гигиенического нормирования для регламентации техногенных нагрузок на экосистемы. Это определяет потребность в разработке экологического нормирования.

В экологическом нормировании выделяются два существенно различных подхода. Первый сохраняет основные черты методологии гигиенического нормирования, а именно: 1) предельные нагрузки устанавливаются для отдельных веществ (либо для смесей, но с известным соотношением компонентов); 2) лабораторные эксперименты - основа для получения нормативов; 3) используются параметры организменного, а не экосистемного уровня. По сути, такой подход означает полное ассимилирование схемы гигиенического нормирования с той лишь разницей, что объектом выступает не человек, а другие биологические виды. Это тупиковый путь для экологического нормирования. Причины этого заключаются в следующем.

1. Выбросы чаще всего многокомпонентны, что в конкретной ситуации не позволяет оперировать нормативами для отдельных веществ либо их смесей. Реально можно анализировать ситуации для трех-четырех компонентов смеси, тогда как обычно их число не менее чем на порядок больше.

2. Формы нахождения токсикантов в природе могут отличаться от форм, которые использовались в экспериментах и для которых создавались нормативы.

3. В лабораторных экспериментах - обычно краткосрочных - не учитываются адаптационные процессы и тем более популяционные и биоценотические эффекты, которые могут играть ключевую роль в определении судьбы компонентов экосистем.

4. Hахождение предельных нагрузок для отдельных видов, пусть даже "ключевых" или наиболее чувствительных,- слишком долгий путь для определения нормативов для экосистемы в целом (т.е. по экосистемным параметрам). Он требует наличия модели, в которой аргументом для экосистемных параметров выступает численность всех основных видов (что само по себе - сложная задача), и определения предельных нагрузок для этих видов.