Methodological Approach to the Estimation of Environmental Risks Related to Chemical Contamination of Lands
Keywords:
environmental risk, heavy metals, land pollutionAbstract
This article presents a methodical approach for calculating the toxicity factor and the ecological risk index for the diagnosis of potential land contamination. This methodical approach is based on a quantitative assessment of the environmental consequences of the entry of chemicals into the environment. It takes into account the current content of the pollutant in the soil, the background content of these pollutants and the calculated toxicity factor of the elements. The toxicity factor is calculated taking into account the content of pollutants in different components of the ecosystem. To approbate the methodology, we calculated the environmental risk of land contamination with heavy metals in the cities of the Minsk Region (Borisov, Volozhin, Minsk, Molodechno, Slutsk, Soligorsk) and the industrial functional zones of the Republic (metallurgical machine building complex and industrial complex) according to the National Environmental Monitoring System environment of the Republic of Belarus. The content of heavy metals in the soils of the study areas was in the range: Pb 17.3-48.3 mg / kg; Zn 63.0-171; Cd 0.16-1.65; Cr 67.9; Ni 6.8-29.7; Cu 14.7-62.2; As 3.07 and 19.5; Mn 273-482 mg / kg. The quantitative assessment of pollutants showed that the metallurgical-machine building complex has a high index of environmental risk, and this risk is largely determined by the presence of cadmium. The territory of the industrial complex has a very high index of environmental risk, largely due to compounds containing arsenic and cadmium. In cities of the Minsk region, the environmental risk index for the pollutants studied in soils is mainly at moderate and l ow levels. Against this background, Minsk stands out with a significant level of land contamination by copper compounds.
References
2. Гигиенические нормативы 2.1.7. 12-1-2004. Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических веществ в почве. – Утв. постановлением Главного государственного санитарного врача Республики Беларусь 25 февраля 2004. № 28.
3. Лукашёв, О. В. Фоновое содержание химических элементов в почвах и растительности особо охраняемых природных территориях Белорусского Поозерьяья / О. В. Лукашев [и др.] // Природопользование : сб. науч. тр. – Вып. 16. – Минск, 2009. – С. 57-63.
4. Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2010 / Под общей редакцией С. И. Кузьмина, В. В. Савченко. – Минск, «Бел НИЦ «Экология». – 2011. – 308 с., ил. 311.
5. Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2011 / Под общей редакцией С. И. Кузьмина, И. В. Комоско. – Минск, «Бел НИЦ «Экология». – 2012. – 320 с., ил. 318.
6. Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2012 / Под общей редакцией С. И. Кузьмина. – [Электронный ресурс http://www.ecoinfo.by/content/692.html от 22 сентября 2017 года]. Электрон. текстовые, граф. данные. (173 Мб), – Минск, «Бел НИЦ «Экология». – 2013.
7. Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2013 / Под общей редакцией М.А. Ересько. – [Электронный ресурс http://www.ecoinfo.by/content/691.html от 22 сентября 2017 года]. Электрон. текстовые, граф. данные. (31,5 Мб). – Минск, «Бел НИЦ «Экология». – 2014.
8. Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2014 / Под общей редакцией М.А. Ересько. – [Электронный ресурс http://www.ecoinfo.by/content/736.html от 22 сентября 2017 года]. Электрон. текстовые, граф. данные. (50,0 Мб). – Минск, «Бел НИЦ «Экология». – 2015.
9. Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты наблюдений, 2015/ Под общей редакцией М.А. Ересько [Электронный ресурс http://www.ecoinfo.by/content/753.html от 22 сентября 2017 года]. Электрон, текстовые, граф. данные. (55,5 Мб). – Минск, «Бел НИЦ «Экология». — 2016.
10. Петухова, Н. Н. Геохимическое состояние почвенного покрова Беларуси / Н.Н.Петухова, В.А. Кузнецов // Природные ресурсы, 1999. – № 4. – С 40–49.
References
1. Hakanson L. An ecological risk index for aquatic pollution control – a sedimentological approach. Water Research. 1980, Vol. 14, pp. 975-1001.
2. Gigienicheskie normativy 2.1.7. 12-1-2004. Perechen' predel'no dopustimyh koncentracij (PDK) i orientirovochno dopustimyh koncentracij (ODK) himicheskih veshchestv v pochve [Hygienic standards 2.1.7. 12-1-2004. The list of maximum permissible concentrations (MPC) and tentatively permissible concentrations (MPC) of chemicals in the soil]. – Utv. postanovleniem Glavnogo gosudarstvennogo sanitarnogo vracha Respubliki Belarus' 25 fevralya 2004, no 28. (In Russian)
3. Lukashov O. V., Zhukovskaya N. V., Lukasheva N. G., Savchenko S. V. Fonovoye soderzhaniye khimicheskikh elementov v pochvakh i rastitel'nosti osobo okhranyayemykh prirodnykh territoriyakh Belorusskogo Poozer'ya'ya [Background content of chemical elements in soils and vegetation of specially protected natural territories of the Belarusian Lake District]. Prirodopol'zovaniye [Nature management]. Sb. nauch. tr. Vol. 16, 2009, pp. 57-63. (In Russian)
4. Natsional'naya sistema monitoringa okruzhayushchey sredy Respubliki Belarus': rezul'taty nablyudeniy, 2010 [The National Environmental Monitoring System of the Republic of Belarus: Observation Results, 2010]. Eds. Kuz'mina S. I., Savchenko V. V. Minsk, «Bel NITS «Ekologiya». 2011, 308 p. (In Russian)
5. Natsional'naya sistema monitoringa okruzhayushchey sredy Respubliki Belarus': rezul'taty nablyudeniy, 2011 [The National Environmental Monitoring System of the Republic of Belarus: Observation Results, 2011]. Eds. Kuz'mina S. I. Minsk, «Bel NITS «Ekologiya», 2012, 320 p. (In Russian)
6. Natsional'naya sistema monitoringa okruzhayushchey sredy Respubliki Belarus': rezul'taty nablyudeniy, 2012 [The National Environmental Monitoring System of the Republic of Belarus: Observation Results, 2012]. Eds. Kuz'mina S. I. Available at: http://www.ecoinfo.by/content/692.html ot 22 sentyabrya 2017 goda. Elektron. tekstovyye, graf. dannyye. (173 Mb), Minsk, «Bel NITS «Ekologiya», 2013. (In Russian)
7. Natsional'naya sistema monitoringa okruzhayushchey sredy Respubliki Belarus': rezul'taty nablyudeniy, 2013 [The National Environmental Monitoring System of the Republic of Belarus: Observation Results, 2013]. Eds. Yeres'ko M.A. Available at: http://www.ecoinfo.by/content/691.html ot 22 sentyabrya 2017 goda. Elektron. tekstovyye, graf. dannyye. (31,5 Mb), Minsk, «Bel NITS «Ekologiya». 2014. (In Russian)
8. Natsional'naya sistema monitoringa okruzhayushchey sredy Respubliki Belarus': rezul'taty nablyudeniy, 2014 [The National Environmental Monitoring System of the Republic of Belarus: Observation Results, 2014]. Eds. Yeres'ko M.A. Available at: http://www.ecoinfo.by/content/736.html ot 22 sentyabrya 2017 goda. Elektron. tekstovyye, graf. dannyye. (50,0 Mb), Minsk, «Bel NITS «Ekologiya», 2015. (In Russian)
9. Natsional'naya sistema monitoringa okruzhayushchey sredy Respubliki Belarus': rezul'taty nablyudeniy, 2015 [The National Environmental Monitoring System of the Republic of Belarus: Observation Results, 2015]. Eds. Yeres'ko M.A. Available at: http://www.ecoinfo.by/content/753.html ot 22 sentyabrya 2017 goda. Elektron. tekstovyye, graf. dannyye. (55,5 Mb), Minsk, «Bel NITS «Ekologiya». 2016. (In Russian)
10. Petukhova N. N., Kuznetsov V. A. Geokhimicheskoye sostoyaniye pochvennogo pokrova Belarusi [Geochemical state of the soil cover of Belarus]. Prirodnyye resursy [Natural Resources], 1999., no 4, pp. 40–49. (In Russian)
