ПОЧВА, ЕЕ ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

ПОЧВА, ЕЕ ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:

1. Химический состав почвы

2. Самоочищение почвы

3. Гигиенические требования к почве, физические свойства почвы

4. Загрязнение почвы, значение примесей антропогенного характера и деградация почвы

5.Гигиеническое значение почвы

6. Почва как фактор распространения инфекционных заболеваний и гельминтозов

7. Санитарная охрана почвы. Накопление, утилизация и переработка отходов.

Химический состав почвы

Почва формирует химический состав потребляемых человеком продуктов питания, питьевой воды и, отчасти, атмосферного воздуха.

Состоит почва из минеральных, органических и органо-минеральных комплексов, почвенных растворов, воздуха, почвенных микроорганизмов.

Для гигиенической оценки почвы важно знать ее естественный химический состав.

Минеральные вещества составляют 60-80% - это кремнозем, кварц, алюмосиликаты.Кроме этого в минеральный состав почвы входит почти вся таблица Менделеева. Наибольшее значение имеют фтор, марганец, селен, йод, поскольку они играют роль в возникновении эндемических заболеваний. Гигиеническая оценка степени загрязнения почвы неорганическими соединениями основана на сравнении количественного содержания элемента в почве с его ПДК. Например для Cr - 0, 05 мк/кг; марганца=1500, свинца=20, ртути=2, 1 мг/кг.

Органические вещества представлены в почве (1) собственно органическими кислотами (гуминовыми и др.), (2) веществами, синтезированными почвенными микроорганизмами, называемыми гумусом, и (3) чужеродными для почвы веществами, поступающими извне. В гуминовых веществах сосредоточены огромные запасы углерода.

Все останки растений и животных, находящиеся в почве, перерабатываются почвенными микроорганизмами. На возможности почвы к переработке попавших в нее органических веществ и на уровень их переработки указывает степень переработки органических веществ в гуминовые вещества, о чем судят по коэффициенту гумификации, который определяется по формуле:

^{углерод гумуса} _____________{норма: 1-2}

^{углерод растительного происхождения}

О загрязнении почвы свидетельствует содержание органического азота и величина санитарного числа (число Хлебникова), как отношение азота гумуса к общему органическому азоту.

число Хлебникова ₌ ^{азот гумуса}норма = 0, 98-1, 0

^{весь органический азот}

Опасное загрязнение почвы считается, если число Хлебникова 0, 7 – 0, 85

Чрезвычайно опасное загрязнение почвы – снижение числа Хлебникова ниже 0, 7

Большую роль играет влажность почвы. Все химические вещества и загрязнители почвы (простейшие, бактерии, яйца гельминтов) находятся в движении только в условиях влажности.

· Самоочищение почвы

Почва является важной составной частью биосферы, в которой происходит обезвреживание (детоксикация) основной массы поступающих в нее органических веществ: растений, деревьев, насекомых, животных – это белки, жиры, углеводы (Б, Ж, У) и продукты их обмена. Они распадаются до образования неорганических веществ – этот процесс называется минерализацией. В результате этого в почве образуется новое органическое вещество – гумус (греч. – перегной). А этот процесс называется гумификацией. Гумус медленно разлагается на составные части, которые усваивают растения. Он очень необходим растениям для полноценного роста.

процессы минерализации и гумификации направленны на восстановление первоначального состояния почвы, ее самоочищения. Это сложный процесс, зависящий от химического состава почвы, ее физических свойств.

Переработка чужого для почвы органического вещества может осуществляться в аэробных и анаэробных условиях. И в тех, и в других условиях «работают» специально приспособленные для этих процессов организмы. Процесс переработки в аэробных условиях называется гниением и осуществляется насекомыми, червями, грибами, микроорганизмами. В анаэробных условиях органические вещества разлагаются неспороносными гнилостными микроорганизмами, вызывающие брожение.

Таким образом, при гниении (аэробном процессе) этапы очищения почвы состоят из: 1) аэрации (оксигенации) – поглощения кислорода; 2) минерализации – распада Б, Ж, У с образованием минеральных веществ 3) гумификации – синтеза нового органического вещества - гумуса. При этом в процессе переработки выделяется тепло – энергия, способствующая размножению соответствующих насекомых и микроорганизмов.

Очищение почвы путем брожения (анаэробном процессе) идет с поглощением энергии и образованием зловонных или горючих газов (метана, водорода, аммиака, меркаптанов и др.).

Физические свойства почвы.

физические свойства почвы определяются следующими свойствами:

Пористость – это процент пор в почве (в песчаной – 40%, торфяной – 82%).

Воздухопроницаемость – способность пропускать воздух.

Водопроницаемость – способность пропускать воду (ее фильтрационная способность). Влагоемкость – сколько может удержать почва воды (ее адсорбционная способность).

Капиллярность – способность почвы выталкивать воду с нижних ее слоев вверх.

Эти свойства зависят от механического и химического состава почвы. Поэтому перед выбором участка под строительство проводится гигиеническая оценка состояния территории: санитарно-топографическое обследование, физико-механический анализ, радиологическое, санитарно-токсикологическое, санитарно-бактериологическое, энтомологическое и гельминтологическое исследования.

По механическому составу различают почвы - песчаные, суппесчаные, суглинистые и глинистые. Структура этих почв определяется составляющими их механическими элементами - зернами и их диаметром: до 0, 01 мм – называют глиной; более 0, 01 мм - песком; до 1 мм - мелкоземом, более 1мм - почвенным скелетом.

По химическому составу почвы подразделяют на известковые (соединения Са и СаО), глиноземные (соединения алюминия – Al₂О₃) и песчаные (соединения кремнозема - SiО2).

Крупнозернистые почвы – это песчаные почвы: имеют большие поры, что позволяет хорошо пропускать воздух (хорошая аэрация); такие почвы сухие и не заболачиваются.

Мелкозернистые почвы – глинистые и болотистые почвы, с большой водоемкостью, гигроскопичностью, капиллярностью, что способствует задержке влаги, легкому заболачиванию.

Здоровая почва должна быть крупнозернистой и сухой, что обеспечивает лучшую воздухопроницаемость: чем больше кислорода тем лучше окисляются органические вещества и, тем лучше происходит самоочищение почвы.

Для коммунального хозяйства лучше крупнозернистые почвы, не поднимающие грунтовые воды снизу к фундаменту здания и хорошо пропускающие их сверху.

Важные гигиенические свойства почвы – ее тепловые свойствах. Поверхностный слой почвы, нагреваясь днем от солнечной радиации, вечером излучает тепло и нагревает воздух, что учитывается при прокладке водопроводных труб и фундаментов домов.

От почвы зависит и состав почвенного воздуха: в загрязненных почвах содержание углекислого газа увеличивается до 15%, а содержание кислорода уменьшается до 5%. В таких почвах из-за недостатка кислорода преобладают не гнилостные, а бродильные процессы разложения органики. Возникающие в результате бродильных процессов метан, аммиак, сероводород из почвенного воздуха проникают в подвалы домов.

О гигиенической чистоте почвы судят по результатам санитарно-бактериологических, санитарно-гельминтологических, санитарно-энтомологических и санитарно-химических исследований.

При санитарно-бактериологическом исследовании определяется: 1) общее число микроорганизмов на 1 г почвы; 2) число термофилов на 1 г почвы (микроорганизмы, создающие температуру в компостах до 60-70^оС; 3) коли-титр (показатель органического загрязнения); 4) титр-перфрингенс (показатель степени человеческого присутствия в общем загрязнении) 5) наличие патогенных микроорганизмов, обычно очень трудно выявляемых.

При санитарно-гельминтологическом исследовании определяется наличие в почве яиц гельминтов, являющихся показателем свежего фекального загрязнения. Определяется число жизнеспособных яиц на 1 кг почвы ( в норме должны отсутствовать).

При санитарно-энтомологическом исследовании определяется число личинок, куколок и яиц мух на 0, 25 м², которые в норме должны отсутствовать.

В почве постоянно пребывают споровые микроорганизмы - возбудители раневых инфекций (столбняка, газовой гангрены) и ботулизма, которые попадают в нее в виде живых бактерий из кишечника крупных теплокровных животных и рыб. В почве они сохраняются благодаря споровой форме своего существования.

В почве могут находиться возбудители эпидемических заболеваний (дизентерии, брюшного тифа, вирусного гепатита А, лептоспироза, лямблиоза). Срок их выживания в почве составляет до нескольких месяцев, кроме возбудителя сибирской язвы, споры которой сохраняются в почве столетиями.

Санитарная охрана почвы – это комплекс мероприятий, направленных на ограничение поступления в почву загрязнений до величин, не нарушающих в ней процессов самоочищения, не вызывающих накопления в растениях вредных веществ, не приводящих к загрязнению воздуха, поверхностных и подземных вод.

На санитарную охрану почвы направлены 4 группы мероприятий:

Законодательные, организационные и административные мероприятия – это система юридически закрепленных документами мер, направленных на предотвращение загрязнения почвы и обеспечивающих рациональное использование земельных ресурсов в интересах сохранения и укрепления здоровья населения.

Планировочные - это мероприятия, включающие правильность отвода участков для сооружений по обезвреживанию и утилизации отходов и создание санитарно-защитных зон вокруг них.