Показатели, характеризующие основные свойства почвы

С гигиенической точки зрения наибольшее значение имеют следующие показатели: пористость, водопрони­цаемость, капиллярность, гигроскопичность, воздухопро­ницаемость, тепловой режим почв.

Пористость. Почва может быть сухой и влажной, бед­ной и богатой, девственной и преображенной трудом человека. Но во всех случаях она состоит из различного рода минеральных и органических частиц с промежут­ками между ними — порами, заполненными воздухом, водой л огромным количеством организмов.

В зависимости от величины частиц различают круп­но- и мелкозернистые почвы. В мелкозернистых почвах (глинистая, торфяная и др.) пористость будет выше, чем в крупнозернистых (грязелистые, песчаные, черно­земные и др.). Если в мелкозернистых почвах порис­тость достигает 85%, то в крупнозернистых ее менее 30%. Однако размер самих пор в крупнозернистых поч­вах значительно выше, чем в мелкозернистых.

Пористость имеет большое санитарное значение: чем меньше пористость почвы, то есть чем больше объем отдельных пор и величина частиц почвы, тем больше воздухо- я водопроницаемость. Так, водопроницаемость крупнозернистой песчаной почвы почти в 8000 раз боль­ше водопроницаемости мелкозернистой глины. Через крупнозернистый песок в единицу времени проходит почти в 20000 раз больше воздуха, чем через мелко­зернистый. В крупнозернистых почвах загрязнения быстрее достигают уровня грунтовых вод и распростра­няются на большие массы почвы, чем в мелкозерни­стых.

При пористости почвы 60 -65 % в ней создаются оп­тимальные условия для процессов самоочищения от биологических и химических загрязнений. При более высокой пористости процессы самоочищения почвы ухудшаются. Почву такого типа оценивают как неудов­летворительную.

Водопроницаемость. Под водопроницаемостью пони­мают способность почвы впитывать и пропускать воду, поступающую с поверхности. Впитывание (фильтрация) характеризует первую фазу водопроницаемости, когда свободные поры последовательно .заполняются водой. При избытке влаги впитывание ее продолжается до

полного насыщения почвы. Чем крупнее поры почвы, тем меньше препятствий (трения) испытывает вода, фильтрующаяся через нее. Поэтому крупнозернистые почвы обладают большей фильтрационной способ­ностью. Мелкозернистые почвы плохо пропускают воду. На глинистой и торфяной почве вода легко задержи­вается, Такие почвы обычно бывают заболоченными, сырыми и холодными. Это нездоровые почвы.

Проходимость почвы для воды облегчается при уве­личении давления, под которым она фильтруется, и при уменьшении толщины слоев. Разрыхление верхних сло­ев значительно повышает ее водопроницаемость, уплот­нение почвы замедляет. Обычно через участок почвы площадью 10 см² и толщиной 10 см за 24 ч проходит: через торфяную—1 см³, суглинистую—1674, песча­ную—5760 см³ воды.

Водопроницаемость почвы оказывает решающее влияние на образование почвенных вод и накопление их запасов в недрах земли, что имеет непосредственное отношение к снабжению животноводческих ферм водой из подземных источников.

От проходимости почвы зависят возможность ис­пользования ее для очистки сточных вод ферм, а также степень загрязнения подземных источников водоснабже­ния поверхностными стоками населенных мест и животноводческих объектов.

При прохождении воды через почву некоторая ее часть всегда остается внутри почвы, задерживается ею. Способность почвы вмещать и удерживать в себе то или иное количество воды в своих порах называют влагоемкостью. Поглотительная способность почвы тем боль­ше, чем меньше величина пор и чем больше их общий объем. Поэтому чем почва более мелкозерниста, тем больше ее влагоемкость. Так, 100 частей песка связы­вают по весу 25 частей воды, глинистого песчаника — 40, чистой глины —70, а 100 частей чернозема — 1900 частей воды. Некоторые сорта торфа удерживают 200—300 % воды и больше. Большая влагоемкость бы­вает также в почвах, содержащих много перегнойных и коллоидных частиц, которые впитывают воду и набу­хают, а также при наличии в почве нитратов, поварен­ной соли и едкой извести, поглощающих воду.

Большая влагоемкость почвы уменьшает воздухо- и. водопроницаемость, приводит к отсырению помещений.

повышает теплопроводность почвы и препятствует раз­ложению органических веществ. Почвы с большой влагоемкостью относят к нездоровым, сырым и холодным.

Капиллярность. Под капиллярностью почвы пони­мают ее способность поднимать по капиллярам воду из нижних горизонтов в верхние. Чем почва менее зерни­стая, а потому и более мелкопористая, тем большее ее капиллярность, выше поднимается в ней вода. Крупно­зернистые почвы поднимают воду быстрее, но не на большую высоту. В каменистой почве, в которой поры очень крупные, капиллярность равна нулю. Самой боль­шой капиллярностью обладает наиболее мелкозерни­стая дочва —торф. Он поднимает воду на высоту до 4—6 м лёсс — на 2, глина — на 1,2, песок —на 0,3 — 0,5 м.

Большая капиллярность почвы может быть причиной сырости зданий. Фундаменты в мелкозернистой почве могут быть заложены гораздо выше уровня стояния в ней почвенных вод, но в силу ее большой капиллярнос­ти почвенная вода может подняться по порам почвы даже выше фундамента зданий.

В порах почвы содержатся также пары воды: отно­сительная влажность почвенного воздуха редко бывает менее 70 %, а на глубине 2 м и более он полностью насыщен парами воды, и относительная влажность со­ставляет 100%. Благодаря капиллярности верхние слои почвы обеспечиваются влагой и питательными вещест­вами; чем больше капиллярность почвы, тем быстрее поднимается вода и тем энергичнее окислительные про­цессы в почве.

Гигроскопичность. Свободные поверхности почвен­ных зерен составляют огромную поверхность, обладаю­щую способностью притягивать водяные пары воздуха и сгущать их в порах почвы. Чем почва более мелкозер­ниста, тем относительно больше поверхность ее зерен и, следовательно, выше ее гигроскопичность. Последняя увеличивается также при наличии в почве перегнойных и коллоидных веществ, большой влажности атмосферно­го воздуха. Глинистые и гумусовые почвы, загрязнен­ные органическими веществами, отличаются большой гигроскопичностью. В среднем песок поглощает (адсор­бирует) по массе 0,3—0,4 %, глина — 4 %, гумус— 12 % гигроскопической воды. Больше всего поглощают воду коллоидальные вещества почвы. Минимальную гигроскопичность имеют крупнозернистые почвы, свободные от загрязнений территории ферм и пастбищные участки хозяйств.

Испаряющая способность почвы. Чем меньше испа­ряющая способность почвы, тем больше задерживается в ней влаги, тем она более сырая. Так, мелкозернистые светлые почвы с небольшой растительностью, слабо ос­вещенные солнечными лучами больше задерживают влагу, чем крупнозернистые. Испарение влаги с поверх­ности почвы уменьшается также при наличии в ней рас­творенных солей, увеличивающих ее гигроскопичность, при повышенной влажности окружающего воздуха, ин­тенсивном смачивании ее дождями и талым снегом.

Воздухопроницаемость. Под воздухопроницаемостью понимают способность почвы пропускать воздух через свою толщу. Почвенный воздух находится в порах поч­вы, не заполненных водой, в адсорбированном виде в частицах почвы и, кроме того, растворен в почвенных водах.

Почвенный воздух по составу значительно отличает­ся от атмосферного: по мере углубления в почву коли­чество кислорода снижается, он расходуется на окисле­ние органических веществ, тогда как содержание угле­кислоты возрастает.

Количество кислорода в почвах, богатых органиче­скими веществами, уменьшается до 10 % и менее, а со­держание углекислоты возрастает до 15 % и более. В загрязненных почвах могут присутствовать газооб­разные примеси (СН₄, Н₂5, МН₃), а также индол, ска­тол, жирные кислоты и др.

Воздухопроницаемость почвы повышается с ростом барометрического давления и уменьшается с увеличе­нием толщины поверхностного слоя почвы и ее влаж­ности. Вода, заполняющая поры, вытесняет из них воз­дух и мешает ему проникнуть в почву. Почвенный воздух но содержит ни пыли, ни микроорганизмов: они задерживаются при фильтрации воздуха в почве и ад­сорбируются почвенными частичками.

Проходимость почвы для воздуха и обогащение ее кислородом имеют большое гигиеническое значение, связанное с биохимическими процессами окисления, про­текающими в почве и освобождающими ее от органиче­ских загрязнений, вносимых человеком и животными. Здоровая почва должна быть крупнозернистой и сухой,

так как сырые и мелкозернистые почвы очень плохо вентилируются, а следовательно, в них плохо проходят процессы самоочищения.

Тепловой режим. Почва нагревается солнцем. Тепло распределяется в почве в зависимости от ее теплоемкос­ти, теплопроводности и радиирующей способности.

Температура почвы значительно отличается от тем­пературы наружного воздуха. Колебания ее в течение суток и года менее резки и по мере углубления в почву Все более и более уменьшаются. Чем глубже, тем су­точный и годовой максимумы температуры почвы все более запаздывают по сравнению с температурой воз­духа. Зимой температура живы намного выше темпера­туры воздуха, а летом, наоборот, значительно ниже ее.

Почва обладает плохой теплопроводностью. Меньше всего согреваются почвы рыхлые, мелкозернистые, сы­рые, богатые гумусом, окрашенные в более светлые цве­та, не покрытые растительностью. Сравнительно хорошо проводят тепло почвы крупнозернистые, сухие, окра­шенные в темные цвета и покрытые растительностью, а также почвы каменистые, плотные, особенно горные массивы, которые являются настоящими аккумулятора­ми тепла. Плотные почвы глубже проводят тепло, чем рыхлые, Тепло проникает легче и глубже во влажную почву, так как вода, заполняющая почвенные поры, проводит тепло в 21—26 раз лучше, чем заполняющий их воздух. Поскольку температура почвы обычно ниже температуры тела животного, радиационный баланс ор­ганизма на влажных почвах бывает отрицательным.

Температура почвы имеет очень большое гигиениче­ское значение. Она оказывает большое влияние на кли­мат местности, а местная температура почвы — на ми­кроклимат. Особенности температуры почвы имеют гро­мадное значение для жизни растений, корни которых зимой предохраняются от холода в теплых слоях поч­вы. Она влияет также на физико-химические и биоло­гические процессы, протекающие в почве.

Определенную угрозу для здоровья животных, осо­бенно молодых и слабых, представляют заморозки. Их чаще наблюдают в низких местах, куда стекают холод­ные воздушные массы, которые в дальнейшем застаи­ваются. Небезопасен холодный, промерзший корм, ко­торый может вызвать острое вздутие, аборт и иные па­тологии у животных. Промерзающие грунты, особенно

с высоким уровнем почвенной воды, могут выпирать фундаменты и нарушать целостность строений. От тем­пературы почвы зависит глубина прокладки канализа­ционных и водопроводных труб для предохранения от промерзания текущих по ним вод.