Р 52.18.941-2025. Рекомендации. Интегральная оценка загрязненности почв тяжелыми металлами на основе методологии анализа риска

(утв. и введены в действие Приказом Росгидромета от 28.02.2025 № 78)

Утверждены и введены в действие Приказом Росгидромета от 28 февраля 2025 г. № 78

РЕКОМЕНДАЦИИ

ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ПОЧВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ НА ОСНОВЕ МЕТОДОЛОГИИ АНАЛИЗА РИСКА

Р 52.18.941-2025

Дата введения 20 января 2026 года

Срок действия до 20 января 2031 года

Предисловие

1 РАЗРАБОТАНЫ Федеральным государственным бюджетным учреждением «Научно-производственное объединение „Тайфун“ (ФГБУ „НПО „Тайфун“)»

2 РАЗРАБОТЧИКИ И.И. Крышев, д-р физ.-мат. наук, Н.Н. Павлова, канд. биол. наук, Т.Г. Сазыкина, д-р физ.-мат. наук, А.И. Крышев, д-р биол. наук, И.В. Косых, А.А. Бурякова

3 СОГЛАСОВАНЫ с Управлением мониторинга загрязнения окружающей среды, полярных и морских работ (УМЗА) Росгидромета 19.02.2025

4 УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ приказом Росгидромета от 28.02.2025 № 78

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАНЫ головной организацией по стандартизации Росгидромета ФГБУ «НПО „Тайфун“ 05.03.2025»

ОБОЗНАЧЕНИЕ РЕКОМЕНДАЦИЙ Р 52.18.941-2025

6 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

7 СРОК ПРОВЕРКИ 2030 год

Введение

В связи с загрязнением окружающей среды тяжелыми металлами в результате деятельности предприятий различных отраслей промышленности возникает необходимость в оценке этого воздействия на экологическую безопасность почвы как природного компонента, имеющего ведущую роль в функционировании биосферы.

В соответствии с Федеральным законом об охране окружающей среды [1] ключевым элементом обеспечения экологической безопасности является государственный мониторинг состояния и загрязнения окружающей среды, одной из важных задач которого является оценка загрязненности почв тяжелыми металлами и анализ данных регулярных наблюдений в целях своевременного выявления изменений состояния окружающей среды, оценка и прогноз этих изменений.

Информативным методом интегральной оценки степени загрязнения компонентов природной среды является расчет показателей риска для окружающей среды.

Преимуществом методологии оценки риска является разработка единого интегрального показателя, позволяющего объективно проанализировать степень опасности загрязненности почв при воздействии тяжелых металлов различной токсичности и ранжировать территории с учетом уровня загрязненности для принятия управленческих решений по использованию земель и проведению различных природоохранных мероприятий.

Для оценки риска от загрязненности почв тяжелыми металлами используются данные мониторинга состояния и загрязнения окружающей среды.

1 Область применения

1.1 Настоящие рекомендации предлагают порядок интегральной оценки загрязненности почв тяжелыми металлами на основе методологии анализа риска с учетом контрольных уровней содержания тяжелых металлов в почвах, не превышение которых обеспечивает сохранение благоприятной окружающей среды.

1.2 Настоящие рекомендации могут быть применены для:

• анализа и оценки состояния почв обследованных территорий субъектов Российской Федерации по данным мониторинга с учетом требований в области охраны окружающей среды (природоохранных требований);
• совершенствования системы мониторинга за уровнем загрязненности почв тяжелыми металлами в районах размещения объектов негативного воздействия на окружающую среду;
• получения объективной информации о степени загрязненности почв обследованных территорий тяжелыми металлами и ее интерпретации на основе природоохранных критериев;
• сравнения рисков от радиоактивного и химического загрязнения почв.

1.3 Настоящие рекомендации не распространяются на:

• оценку химического воздействия, связанного с загрязненностью почв тяжелыми металлами, в целях охраны редких и находящихся под угрозой исчезновения видов биоты;
• гарантийные, страховые, правовые и финансовые аспекты анализа химического воздействия, связанного с загрязненностью почв тяжелыми металлами на население и объекты биоты.

1.4 Настоящие рекомендации предназначены для управлений по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и их филиалов, научно-исследовательских учреждений Росгидромета и других подведомственных Росгидромету организаций, а также других физических и юридических лиц, выполняющих работы в области мониторинга химического загрязнения и охраны окружающей среды.

2 Нормативные ссылки

В настоящих рекомендациях использованы нормативные ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 17.4.3.06-2020 Охрана природы. Почвы. Общие требования к классификации почв по влиянию на них химических загрязняющих веществ

ГОСТ Р 14.09-2005 Экологический менеджмент. Руководство по оценке риска в области экологического менеджмента

ГОСТ Р ИСО 31073-2024 Менеджмент риска. Словарь

Примечание - При пользовании настоящими рекомендациями целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя, опубликованного в текущем году.

Если ссылочный нормативный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящими рекомендациями следует руководствоваться замененным (измененным) нормативным документом. Если ссылочный нормативный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящих рекомендациях применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

3.2 биота: Совокупность живых организмов, обитающих в природных условиях.

3.3 благоприятная окружающая среда: Окружающая среда, качество которой обеспечивает устойчивое функционирование естественных экологических систем, природных и природно-антропогенных объектов [1].

3.4 государственный экологический мониторинг (государственный мониторинг окружающей среды): Комплексные наблюдения за состоянием окружающей среды, в том числе компонентов природной среды, естественных экологических систем, за происходящими в них процессами, явлениями, оценка и прогноз изменений состояния окружающей среды [1].

3.5 естественная экологическая система: Объективно существующая часть природной среды, которая имеет пространственно-территориальные границы и в которой живые (растения, животные и другие организмы) и неживые ее элементы взаимодействуют как единое функциональное целое и связаны между собой обменом веществом и энергией [1].

3.6 загрязнение окружающей среды: Поступление в окружающую среду вещества и (или) энергии, свойства, местоположение или количество которых оказывают негативное воздействие на окружающую среду [1].

3.7 загрязненность почв: Поступление в почву химических токсичных веществ, оказывающих на нее негативное воздействие.

3.8 загрязняющее вещество: Вещество или смесь веществ и микроорганизмов, которые в количестве и (или) концентрациях, превышающих установленные для химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов нормативы, оказывают негативное воздействие на окружающую среду, жизнь, здоровье человека [1].

3.9

3.10 компоненты или объекты природной среды: Атмосферный воздух, почва, вода и донные отложения поверхностных водных объектов, биота.

3.11 контрольный уровень содержания металлов в почве: Показатель оценки химического загрязнения почвы для оперативного мониторинга, анализа и интерпретации информации о содержании металлов в почве в целях выявления ее изменений под воздействием природных и антропогенных факторов, обеспечения экологической безопасности и сохранения благоприятной окружающей среды.

3.12 негативное воздействие на окружающую среду: Воздействие хозяйственной и иной деятельности, последствия которой приводят к негативным изменениям качества окружающей среды [1].

3.13 нормативы качества окружающей среды: Нормативы, которые установлены в соответствии с физическими, химическими, биологическими и иными показателями для оценки состояния окружающей среды и при соблюдении которых обеспечивается благоприятная окружающая среда [1].

3.14 окружающая среда: Совокупность компонентов природной среды, природных и природно-антропогенных объектов, а также антропогенных объектов [1].

3.15 предельно допустимая концентрация: ПДК химического вещества в почве представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве, используемые при ее обосновании критерии отражают возможные пути воздействия загрязнителя на контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения [2].

3.16 природная среда: Совокупность компонентов природной среды, природных и природно-антропогенных объектов [1].

3.17 природный объект: Естественная экологическая система, природный ландшафт и составляющие их элементы, сохранившие свои природные свойства [1].

3.18

3.19 риск для окружающей среды: Мера воздействия на природные объекты, способная привести к неблагоприятным экологическим последствиям.

Примечание - Для оценки риска для окружающей среды используются следующие показатели: индекс риска для окружающей среды, индекс опасности, обобщенный показатель риска.

3.20 риск, пренебрежимый для окружающей среды: Минимальный уровень приемлемого риска для окружающей среды, уровень которого оправдан с учетом экологических, экономических и социальных аспектов [3].

3.21

3.22

3.23 экологическая безопасность: Состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий [1].

3.24 экологические функции почв: Глобальные и биогеоценотические почвенные функции, обеспечивающие устойчивое существование наземных экосистем [4].

4 Сокращения

В настоящих рекомендациях применены следующие сокращения:

• ИО — индекс опасности;
• ИР — индекс риска для окружающей среды;
• КУТМ — контрольный уровень содержания тяжелого металла;
• ОДК — ориентировочно допустимая концентрация, мг/кг;
• ОПР — обобщенный показатель риска;
• ПДК — предельно допустимая концентрация, мг/кг;
• СВ — северо-восточное направление;
• СЗ — северо-западное направление;
• ТМ — тяжелые металлы.

5 Общие положения

5.1 Интегральная оценка загрязненности почв тяжелыми металлами (ТМ) проводится на основе методологии анализа риска с учетом критериев, обеспечивающих сохранение благоприятной окружающей среды.

5.2 В качестве критерия экологической безопасности (экологического критерия) используется ограничение содержания ТМ в почве уровнями, при соблюдении которых сохраняются основные экологические функции почвы, не нарушаются химические и физические свойства почвы. Экологически безопасные контрольные уровни приведены в таблице А.1 [3], [5] - [9].

5.3 В качестве гигиенического критерия используется ограничение содержания ТМ в почве нормативами предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) [10].

5.4 Для оценки риска от загрязненности почв ТМ используются следующие показатели:

• индекс риска (ИР), равный отношению содержания ТМ в почве к контрольному уровню, при не превышении которого обеспечивается сохранение благоприятной окружающей среды;
• индекс опасности (ИО), показатель загрязненности почвы ТМ, представляющий собой сумму отношений наблюдаемых концентраций ТМ в почве к соответствующим контрольным уровням;
• обобщенный показатель риска (ОПР) на территории обследования, являющийся интегральным показателем оценки загрязненности почв ТМ с учетом пространственного масштаба, продолжительности и интенсивности воздействия на компоненты природной среды.

5.5 ОПР рассчитывается на основе данных мониторинга и экспертных оценок в соответствии с разделом 7.

5.6 Оценка риска от загрязненности почв ТМ является составной частью анализа данных мониторинга. Результаты оценки риска позволяют выполнить ранжирование уровней загрязненности почв ТМ, рационально организовать мониторинг на территории обследования, оптимизировать защитные меры с целью сохранения благоприятной окружающей среды.

6 Порядок расчета индекса риска и индекса опасности от загрязненности почв тяжелыми металлами

6.1 При значительном загрязнении почв одним тяжелым металлом (более трех ПДК) для оценки негативного воздействия можно использовать индекс риска ИР, расчет которого производится по формуле

ИР = Сi/КУТМi, (1)

где Сi — содержание i-го ТМ, выявленное на обследуемом участке, мг/кг;

КУТМi — контрольный уровень содержания i-го ТМ в почве, при не превышении которого обеспечивается сохранение благоприятной окружающей среды, мг/кг.

В целях сохранения благоприятной окружающей среды в качестве контрольного уровня содержания ТМ в почве выбирается минимальное из значений по экологическому и гигиеническому критериям. Выбор КУТМi при сравнении экологического и гигиенического критерия производится с использованием валового содержания ТМ в почве [11].

Экологическим критерием является концентрация ТМ, при которой не происходит существенного нарушения биологических, физико-химических свойств почвы и ее экологических функций [5] - [7].

При наличии информации о региональных значениях КУТМi рекомендуется использовать местные данные с учетом типа почв и экологических особенностей региона. При отсутствии таких данных используются значения, приведенные в таблице А.1.

6.2 Если на территории обследования выявлено несколько ТМ, то необходимо определить ИО, расчет которого производится по формуле

\text{ИО } = \sum_{i} \frac{C_{i}}{\text{КУТМ}_{i}} . (2)

6.3 Результаты расчетов ИО представляются по форме, приведенной в таблице 1.

Таблица 1

Форма представления результатов расчетов ИО по данным мониторинга загрязнения почв ТМ

По имеющимся данным многолетнего мониторинга строятся графики, показывающие динамику изменений ИО в почве.

6.4 На основе анализа результатов расчетов ИО и их многолетней динамики формулируются выводы о современном состоянии и изменениях содержания ТМ в почве исследуемой территории по критерию сохранения благоприятной окружающей среды.

7 Порядок расчета обобщенного показателя риска от загрязненности почв тяжелыми металлами

7.1 При расчете ОПР учитываются следующие параметры [12] - [14]:

• пространственный масштаб;
• временной масштаб;
• интенсивность воздействия загрязнения почвы ТМ.

Каждый из этих параметров оценивается по специальной шкале в соответствии с таблицами 2 - 4.

Таблица 2

Шкала оценки пространственного масштаба воздействия ТМ

Таблица 3

Шкала оценки временного масштаба (продолжительности) воздействия

Таблица 4

Шкала оценки интенсивности воздействия ТМ на экологические функции почв

7.2 ОПР от загрязненности почв ТМ рассчитывается по формуле

ОПР = Aпр·Aвр·Aив, (3)

где Aпр — коэффициент, учитывающий пространственный масштаб загрязненности территории ТМ;

Aвр — коэффициент, учитывающий временной масштаб воздействия ТМ;

Aив — коэффициент, учитывающий интенсивность воздействия ТМ на почвы.

7.3 Определение пространственного масштаба воздействия ТМ на почвы проводится на основе данных мониторинга, модельных или экспертных оценок по следующим категориям:

• локальное воздействие в районе размещения источника загрязнения на территории площадью до 10 км2 включительно;
• местное воздействие в районе размещения источника загрязнения на территории площадью от 10 до 100 км2 включительно;
• региональное воздействие за пределами района размещения источника загрязнения на территории площадью свыше 100 км2.

Шкала оценки пространственного масштаба воздействия ТМ на почву представлена в таблице 2.

При невозможности определить площадь воздействия при оценке пространственного масштаба консервативно выбирается максимальное значение.

7.4 Определение временного масштаба воздействия ТМ на почвы Aвр проводится на основе данных мониторинга, модельных или экспертных оценок по следующим категориям:

• кратковременное воздействие продолжительностью до 1 мес включительно;
• воздействие средней продолжительности на протяжении от 1 мес до 1 года включительно;
• продолжительное воздействие в период времени более 1 года.

Шкала оценки временного масштаба воздействия ТМ, содержащихся в почве, представлена в таблице 3.

При невозможности определить продолжительность воздействия при оценке временного масштаба консервативно выбирается максимальное значение.

7.5 Определение интенсивности воздействия ТМ на почвы проводится на основе расчетных оценок ИО по данным мониторинга химического загрязнения почв по следующим категориям:

• незначительное воздействие при уровнях содержания ТМ в почве, не отличающихся значимо от фоновых значений;
• слабое воздействие при ИО <= 8;
• умеренное воздействие при 8 < ИО <= 27;
• сильное воздействие при 27 < ИО <= 64.

Шкала оценки интенсивности воздействия ТМ на экологические функции почв представлена в таблице 4.

При концентрациях ТМ в почве, соответствующих уровням сильного загрязнения, приведенных в таблице А.2, значение Aив (при ИО > 64) принимается равным 30 баллам.

7.6 В целях интерпретации ОПР для интегральной оценки воздействия ТМ, содержащихся в почве с учетом пространственного масштаба, продолжительности и интенсивности воздействия, используются категории, приведенные в таблице 5.

Таблица 5

Оценка уровня влияния источника загрязнения на окружающую среду по значению ОПР и необходимость проведения природоохранных мероприятий

7.7 Результаты оценки риска от загрязнения почв ТМ используются при выработке и принятии решений о необходимости проведения природоохранных мероприятий для обеспечения экологической безопасности окружающей среды.

7.8 Примеры расчета ОПР от загрязненности почв ТМ приведены в приложении Б.

7.9 При оценке регионального загрязнения почв ТМ в зоне влияния промышленного объекта (или объектов) ОПР оценивается с использованием данных мониторинга всех определяемых ТМ и сравнивается со значением ОПР, рассчитанным по данным, полученным на фоновом участке.

Приложение А (справочное)

ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫЕ КОНТРОЛЬНЫЕ УРОВНИ И УРОВНИ СИЛЬНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ

Таблица А.1

Значения экологически безопасных КУТМ в почвах [3], [₅] - [₉]

Таблица А.2

Значения уровней сильного загрязнения почв ТМ [3], [5] - [9]

Приложение Б (справочное)

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ОБОБЩЕННОГО ПОКАЗАТЕЛЯ РИСКА ОТ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ПОЧВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ

Б.1 Пример 1

Б.1.1 На обследованном участке, на расстоянии 5 км в северо-западном направлении (СЗ) от источника загрязнения в 15 образцах почв было измерено содержание валовых форм Cd, Mn, Cu, Ni, Pb, Zn. Кислотность почв на исследуемой территории варьировала в диапазоне 6,8 — 7,1. Исходные данные для расчета ОПР представлены в таблице Б.1.

Таблица Б.1

Содержание валовых форм Cd, Mn, Cu, Ni, Pb, Zn в почве обследуемого участка

Б.1.2 Проводится выбор значений КУТМ в почве обследованной территории.

При выборе контрольного уровня проводится сравнение гигиенического [10] и экологического, приведенного в таблице А.1, критериев и выбирается минимальное значение. Значения выбранных для расчета КУТМ приведены в таблице Б.2.

Таблица Б.2

Значение КУТМ для Cd, Mn, Cu, Ni, Pb, Zn

Б.1.3 По формуле (2) следует рассчитать ИО. Пробы отбирались на одном участке на одинаковом расстоянии от источника загрязнения, поэтому для расчета ИО использовались средние значения содержания ТМ на пункте наблюдений. Результаты расчетов ИО приведены в таблице Б.3.

Таблица Б.3

Результаты расчетов ИО по данным мониторинга загрязнения почв ТМ

Результаты, представленные в таблице Б.3, показывают, что из шести определяемых в образцах почв ТМ, наибольший вклад в ИО вносят медь, никель и цинк.

Б.1.4 Определение пространственного, временного масштабов и интенсивности воздействия ТМ на почву.

Пространственный масштаб воздействия ТМ на почву следует определять по шкале, представленной в таблице 2. Так как по данным мониторинга оценить площадь воздействия не представляется возможным, консервативно выбирается максимальный балл и по вышеуказанной шкале значение Aпр соответствует 3.

Временной масштаб (продолжительность) воздействия оценивается по шкале, представленной в таблице 3. Так как обследуемый участок находится в зоне влияния источника загрязнения свыше 1 года, значение Aвр равно 3.

Интенсивность воздействия при загрязнении почв ТМ определяется по шкале, представленной в таблице 4. Рассчитанный по формуле (2) ИО имеет значение 1,6, таким образом, по вышеуказанной шкале значение Aив соответствует 2.

Б.1.5 По формуле (3) следует рассчитать ОПР

ОПР = Aпр·Aвр·Aив = 3·3·2 = 18.

По результату определения ОПР, в соответствии с таблицей 5, почвы обследуемого участка подвергаются слабому воздействию ТМ от источника загрязнения. Из шести определяемых ТМ наиболее существенное воздействие на почву оказывают медь, никель и цинк.

Б.2 Пример 2

Б.2.1 На обследованном участке, на расстоянии 11 — 51 км в северо-восточном (СВ) направлении от автодороги (источник загрязнения), в 10 образцах почв было измерено содержание валовых форм Pb, Zn, Cd, Cu, Co, Ni, Cr. Кислотность почв на исследуемой территории варьировала в диапазоне 4,8 — 6,0. Исходные данные для расчета ОПР представлены в таблице Б.4.

Таблица Б.4

Содержание валовых форм Pb, Zn, Cd, Cu, Co, Ni, Cr в почве обследуемой территории

Б.2.2 Проводится выбор значений КУТМ в почве.

Для расчета ИО проведено сравнение гигиенических [10] и экологических, приведенных в таблице А.1, критериев и выбрано минимальное значение для каждого определяемого в пробах ТМ. Значения выбранных КУТМ приведены в таблице Б.5.

Таблица Б.5

Значение КУТМ для Pb, Zn, Cd, Cu, Co, Ni, Cr

Б.2.3 По формуле (2) следует рассчитать ИО. Результаты расчетов ИО приведены в таблице Б.6.

Таблица Б.6

Результаты расчетов ИО по данным мониторинга загрязнения почв ТМ

Результаты, представленные в таблице Б.6, показывают, что из семи определяемых в образцах почв ТМ наибольший вклад в ИО вносят кадмий, цинк, свинец.

Б.2.4 Определение пространственного, временного масштабов и интенсивности воздействия ТМ на почву.

Пространственный масштаб воздействия ТМ на почву следует определять по шкале, представленной в таблице 2. Так как обследуемый участок находится на расстоянии свыше 10 км от источника загрязнения, значение Aпр равно 3.

Временной масштаб (продолжительность) воздействия оценивается по шкале, представленной в таблице 3. Так как обследуемый участок находится в зоне влияния источника загрязнения свыше 1 года, значение Aвр равно 3.

Интенсивность воздействия при загрязнении почв ТМ определяется по шкале, представленной в таблице 4. Рассчитанные по формуле (2) значения ИО для всех проб варьируют в диапазоне от 1 до 2, таким образом, по вышеуказанной шкале значение Aив соответствует 2.

Б.2.5 По формуле (3) следует рассчитать ОПР. Для всех точек пробоотбора рассчитанные значения ОПР представлены в таблице Б.7.

Таблица Б.7

Результаты расчетов ОПР по данным мониторинга загрязнения почв ТМ

По результатам определения ОПР, почвы обследуемой территории подвергаются слабому воздействию ТМ от источника загрязнения.

БИБЛИОГРАФИЯ