1. Сплошной мониторинг.

Эколого-токсикологическое обследование почв сельхозугодий Вологодской области ФГБУ ГЦАС «Вологодский» проводит периодически, параллельно с агрохимическим обследованием в соответствии с Государственной программой мониторинга земель РФ. Данный вид мониторинга в области проводится с 1992 года, с периодичностью в пять лет,  ежегодно обследуют 90-110 тыс. га пашни.

Экологическая оценка состояния почвы включает определение содержания тяжелых металлов (ТМ), остаточных количеств пестицидов (ОКП), нефтепродуктов (НП) и сопоставление полученных данных с гигиеническими нормативами (ТМ с ПДК – ГН 2.1.7.2041-06 и ОДК – ГН 2.1.7.2511-09; ОКП с ГН 1.2.1323-03; НП – региональный норматив).

Тяжелые металлы и токсичный элемент мышьяк относятся к числу наиболее опасных техногенных загрязнителей, которые депонируются почвой, накапливаются и долго в ней сохраняются. В качестве индикаторов загрязнения почв выбраны 9 элементов тяжелых металлов (медь, цинк, марганец, хром, кадмий, свинец, ртуть, кобальт, никель)  и металлоид  мышьяк, относящихся к 1, 2 и 3 классам опасности. Содержание металлов в вытяжках определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии (АСС) на спектрофотометре «С – 115 М» (5М раствор азотной кислоты).

На основании обобщенных данных были рассчитаны средние значения валового содержания ТМ в почвах сельхозугодий по хозяйствам, затем районам и усредненные данные по области. Соответственно были  определены уровни загрязнения в долях ОДК-ПДК и составлены областные картограммы содержания ТМ в почвах.

В 2015 году ФГБУ ГЦАС «Вологодский» продолжил проведение очередного цикла сплошного мониторинга в семи районах области: Бабаевском, Белозерском, Вашкинском, Междуреченском, Сокольском, Усть-Кубинском и Шекснинском.

По состоянию на 01.01.2016 года эколого-геохимическое картирование было выполнено на площади 171,8 тыс. га сельскохозяйственных угодий по 26 районам области, отобрано и проанализировано 4013 проб почвы.

Наши исследования показали, что средняя концентрация ТМ в почвах сельхозугодий области колеблется в широких пределах (мг/кг): медь 1,1 – 48,2; цинк 8,3 – 97,7; свинец 1,2 – 16,4; кадмий 0,15 – 0,88; никель 1,2 – 35,1; хром 2,2 – 29,3; кобальт 1,1 – 14,9; мышьяк 0,8 -4,6; марганец 70 -1325 и ртуть 0,001 – 0,094.

Максимальное значение ТМ в почвах пахотного горизонта составляют  долю (в %) от ОДК/ПДК: свинец – 13%; медь – 37%; цинк – 44%; кадмий – 44%; никель – 44%; мышьяк – 46%; марганец – 88%; ртуть – 4,5%. По хрому и кобальту ОДК отсутствуют.

Рассчитанная величина суммарного показателя (Zс) в районах области к региональному фону составила от + 0,5 до – 3,0 единиц, что по градации оценочной шкалы относится к допустимой категории загрязнения почв.

Мониторинговые исследования показали, что остаточные количества хлорорганических пестицидов в почвах сельхозугодий  Вологодской области обнаружены в следовых количествах. По состоянию на 01.01.2016 г. остаточные количества пестицида ГХЦГ (сумма изомеров (альфа-, бета-, гамма -) обнаружены в следовых концентрациях на площади 44,9 тыс. га в количестве до 0,088 мг/кг, ДДТ и его метаболиты выявлены на площади 15,7 тыс. га и его содержание колеблется от менее, чем 0,01 до 0,095 мг/кг, что значительно меньше ПДК (0,1 мг/кг) (ГН 1.2.3111-13 «Гигиенические нормативы содержания пестицидов в объектах окружающей среды»).

Анализ результатов проведенных наблюдений показывает, что содержание нефтепродуктов в почвах сельхозугодий находится в интервале от 0,6 до 98,5 мг/кг, что ниже регионального норматива ( 275 мг/кг почвы).

Таким образом, наши исследования позволяют сделать вывод, что почвы сельскохозяйственных угодий области не загрязнены тяжелыми металлами, остаточными количествами пестицидов и нефтепродуктами, и на ней можно выращивать экологически чистую продукцию.

2. Локальный мониторинг на реперных участках.

С 1994 года в 8 районах (18 хозяйствах) во всех почвенно-климатических зонах Вологодской области, на основных типах почв была создана сеть из 20 постоянных реперных участков, в том числе два реперных объекта расположены на заповедных территориях области. В 2015 году данный вид исследований был продолжен на 14 участках за счет средств федерального и на 6 реперных объектах - областного бюджетов.

Агроэкологический мониторинг в наибольшей степени отвечает принципам системности, его результаты позволяют не только выявить основные тенденции, в том числе и негативные проявления в агробиоценозе, но и с высокой степенью достоверности идентифицировать причины, эти тенденции обусловившие.

Ежегодные исследования почв проведены на содержание основных агрохимических показателей, микроэлементов, валового содержания  и подвижных форм тяжелых металлов, остаточных количеств пестицидов, радионуклидов и нефтепродуктов. В программу мониторинга также включены исследования  продукции растениеводства на питательную ценность и показатели ее безопасности, снежного покрова, поверхностной и грунтовой воды из прилегающих водоисточников.

За полевой период с тестовых участков произведен отбор:

• 20 проб атмосферных осадков (снег);
• 21 образец поверхностной и грунтовой воды;
• 132 пробы почвы;
• 20 проб растительной продукции (многолетние травы, зерновые культуры и картофель с сельскохозяйственных угодий, а также зеленый и сфагновый мох с заповедных территорий). 
• На каждом участке проведена маршрутная гамма-съемка для определения мощности экспозиционной дозы внешнего гамма-излучения (МЭД ВГИ).

Обобщение результатов мониторинга позволило получить объективную информацию об основных показателях плодородия и экологического состояния почв и сделать следующие выводы:

1. Содержание подвижных форм фосфора и калия на реперных участках очень высокое (средневзвешенный показатель Р₂О₅ – 281 и К₂О - 204 мг/кг почвы) и за время наблюдений существенно не изменилось. 

2.  По данным исследований содержание органического вещества в почвах РУ практически осталось на прежнем уровне 3,25% в 1995 г. и 3,28% в 2015 г.

3.  Произошло незначительное подкисление пахотных почв РУ, средневзвешенный показатель кислотности составил 5,9 ед. рН в 1995 г. и 5,7 ед. рН в 2015 г.

4.  По результатам наблюдений содержание микроэлементов в почве (бор, медь, цинк молибден, марганец и сера) соответствует среднему и хорошему уровню. Степень обеспеченности почв кобальтом находится в минимуме.

5.  Количество загрязнителей (ТМ, радионуклиды и другие токсиканты) в почвах реперных объектов находится в пределах первой группы эколого-токсикологической оценки, что не представляет опасности для здоровья человека и животных. 

6.  Качество урожая, выращенного на полях мониторинга, соответствует критериям безопасности.

7.  Мониторинг химического состава снега в отчетном году подтверждает, что самые высокие значения превышения ПДК по свинцу, цинку и меди отмечены в образцах снега, отобранных с реперных участков №№ 2, 5, 7, 28, расположенных в 5–ти километровой зоне, находящихся под влиянием техногенных выбросов Череповецкого промышленного центра. Анализ результатов измерений химических соединений в пробах поверхностной воды показал, что общая минерализация воды была на уровне прошлых лет. Содержание загрязняющих веществ в поверхностных водах реперных участков ниже допустимых и близко к величинам, наблюдаемым в последние годы.

8.  Материалы мониторинговых исследований на реперных участках являются предупреждающими индикаторами об ограниченности экологических ресурсов почв, позволяющих производить нормативно чистую продукцию сельского хозяйства области.