
- •I. Вступительное слово.
- •3. Санитарно-топографическое исследование почвы.
- •4.Показатели физических свойств и механического состава почвы.
- •1. Изучение методов подготовки проб почвы для лабораторного исследования.
- •II) Исследование физических свойств почвы
- •3. Оформление протокола исследования механического состава и физических свойств почвы.
I. Вступительное слово.
Напряженная экологическая ситуация сложившаяся на ряде регионов РФ в значительной степени связана с неудовлетворительным санитарным состоянием территории. Основной субстрат территории - почва на протяжении эволюционного развития осуществляет функции универсального биологического адсорбента, инактиватора всевозможных загрязнений органической и минеральной природы. В связи с этим санитарная охрана почвы имеет исключительное значение для населения населённых мест, так как загрязнение почвы оказывает отрицательное воздействие на здоровье населения и условия его жизни.
Все это требует умения санитарных врачей не только оценивать санитарное состояние почвы, но и владеть методиками гигиенического исследования почвы.
II. Контроль исходного уровня знаний студентов проводится путем тестового контроля.
III. Учебно-целевые вопросы разбираются путем проверочно-обучающей беседы преподавателя со студентами.
1. Гигиеническая характеристика почвы, ее санитарно-гигиеническое значение.
Минерально-органическая оболочка нашей планеты, распространяющаяся до магмы, носит название ЛИТОСФЕРЫ и состоит из двух частей: материнской породы (магмы), разрушенной химическими процессами до появления жизни на Земле, и более поверхностной её части - почвы или грунта, сформированной после появления жизни на нашей планете в результате влияний на нее климата, развития флоры и фауны.
Почва представляет собой комплекс органических и минеральных соединений, возникший на поверхности земной коры в результате физико-химических и биологических процессов. Почвенный слой изменяется под влиянием природных явлений и под воздействием бытовой производственной деятельности человека.
Почва - один из основных элементов внешней среды. Всё живое поддерживается за счёт того, что родит почва. Влияние почвенных условий на здоровье и условия жизни людей многообразно и велико.
Почвой называют «дневные» или «наружные» горизонты горных пород, естественно изменённые совместным воздействием воды, воздуха и живых или мёртвых организмов.
Благодаря работам главным образом русских учёных, почву стали рассматривать как единый комплекс ("тело"), в котором тесно сочетаются и взаимно действуют различные элементы и закономерно протекают различные биохимические процессы.
На территории РФ можно встретить более 90 видов почв, однако наиболее характерными является 7 типов (см. таблицу 1)
Таблица 1.
Типы почв |
Гумус % |
Пористость % |
Средняя температура за вегетативный период |
рН |
Тундровые |
0,6 |
42 |
-2°С |
6,5 |
Дерново-подзолистые |
1,5 |
49 |
5°С |
5,5 |
Серые лесные |
2,5 |
50 |
10°С |
5,0 |
Черноземы |
10,0 |
60 |
7°С |
7,0 |
Каштановые |
4,0 |
59 |
14°С |
7,3 |
Сероземы |
1,3 |
53 |
16°С |
8,2 |
Красноземы |
6,5 |
60 |
12°С |
5,5 |
В результате хозяйственной деятельности человека образовалось три вида почв:
• естественная почва вне населённых мест, которая может быть использована для строительства и сельскохозяйственного производства;
• искусственно созданная почва населённых мест в результате смешения с отходами жизнедеятельности человека и промышленности; кроме того перемешанный грунт, образовавшийся в результате вертикальной планировки (строительство домов, метрополитенов, шахт). Это культурный слой Земли (от 30см до 10 м).
• искусственные покрытия почвы (асфальт, бетон и др).
Почва состоит из нескольких слоев или зон. До грунтовых вод зоны почвы (или зоны Гофмана) представлены следующим образом:
1. I зона испарения (шириной до I м);
2. II зона фильтрации( до 10-200 м);
3. III зона капиллярного поднятия;
4. IV водоносный горизонт, шириной каждого до нескольких метров.
Из всех слоев почвы для врачей в первую очередь представляет интерес зона испарения, а в ней поверхностный пахотный слой (горизонт) толщиной 0,25 м. Из него вредные вещества могут попадать в грунтовую и поверхностную воду, в атмосферный воздух. Кроме того, здесь происходят процессы самоочищения почвы.
Говоря о гигиеническом значении почвы следует остановиться на понятии «здоровой почвы», на котором фиксировали в своё время внимание крупные гигиенисты нашей страны: Н. К. Игнатов, А. А. Минх, Н. И. Хлебников. Под «здоровой почвой» они понимали легко проницаемую крупнозернистую (каменистая, хрящевая, песчаная) и незагрязнённую почву, т.е. подчёркивали именно гигиеническое ее значение для здоровья населения.
Показатели и гигиенические нормативы «здоровой почвы» |
|
Показатели |
Норма |
Соотношение глины и песка |
1:3 |
Общая скважность, мг |
50 |
Капиллярная относительная влажность ,% от общей |
50 |
Некапиллярная относительная влажность ,% от общей |
50 |
Возбудители болезней |
0 |
Яйца гельминтов |
0 |
Микроэлементы |
Кол-ва не вызывающие эндемические заболевания |
Гигиеническое значение почвы связано с представлениями ее в качестве:
• фактора формирования естественных и искусственных провинций содержания химических веществ;
• среды обеспечивающей циркуляцию бытовых и промышленных химических и радиоактивных веществ в системе «внешняя среда-человек»;
• источника химического и биологического загрязнения атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, растений;
• фактора передачи инфекционных и гельминтных заболеваний;
• естественной, наиболее подходящей среды для обеззараживания жидких и твердых отбросов.
2. Загрязнение и самоочищение почвы.
Общая характеристика источников загрязнения почвы. Увеличение числа загрязняющих почву ингредиентов обусловлено:
• наращиванием потенциала нефтяной, нефтехимической, газовой и других отраслей промышленности;
• синтезом новых полимерных материалов, химических удобрений, пестицидов и других веществ, применяемых в сельском хозяйстве;
• образованием отходов, содержащих тяжёлые металлы.
Загрязнение почвы - химические вещества, биологические организмы (бактерии, вирусы, простейшие, гельминты) и продукты жизнедеятельности, встречающиеся в ненадлежащем месте, в ненадлежащее время и в ненадлежащем количестве.
О загрязнении можно говорить тогда, когда количество загрязнителя опасно для здоровья человека при прямом контакте или через контактирующие среды по экологическим цепочкам: «почва-вода-человек»; «почва-атмосферный воздух-человек»; «почва-растение-животное-человек» .
Все химические загрязнители делятся на вносимые целенаправленно, планово и поступающие с бытовыми технологическими отходами.
К первой группе относятся пестициды (собирательное понятие химических средств защиты растений), минеральные удобрения (неорганические химические соединения, применяемые в сельском хозяйстве в целях повышения плодородия почвы), структурообразователи почвы (вещества для улучшения структуры почвы) и регуляторы роста растений (вещества в малых дозах активно влияющие на обмен веществ растений).
Загрязнители, поступающие в почву с бытовыми и технологическими отходами - бытовые, ливневые и промышленные сточные воды, сточные воды животноводческих комплексов, твердые бытовые и промышленные отходы, атмосферные выбросы промышленных предприятий, авто- и авиатранспорта. В результате этих загрязнителей, в почве происходит накопление органических веществ, различных неорганических отходов, возбудителей инфекционных заболеваний, яиц гельминтов, что может явиться причиной заражения и отравления людей.
Высокая антропогенная нагрузка является причиной загрязнения почвы Челябинска химическими веществами, в том числе 1-го и 2-го класса опасности. В суммарный показатель загрязнения почвы наибольший вклад вносят элементы 1-й группы (чрезвычайно токсичные) токсичности (цинк, хром, свинец, ртуть и др.). Показателями загрязнения почвы служат также повышенные, по сравнению с контрольными, количества таких элементов, как органический азот, аммиак, органический углерод, нитраты, хлориды и т. д. Бактериологическим показателем загрязнения почвы считается титр кишечной палочки. Большое значение придаётся и геогельминтам.
Для оценки загрязнения используют:
• коэффициент гумификации (КГ), представляющей собой соотношение показателей содержания углерода гумуса к углероду растительного происхождения (уменьшение его в 1,5 - 2 раза указывает на загрязнение органическими веществами).
• санитарное число - отношение показателей содержания азота гумуса к органическому азоту почвы (в норме 0,70 - 0,98).
Самоочищение почвы - способность ее превращать сложные органические вещества в простые неорганические, освобождаться от патогенных микроорганизмов (лучше происходит в аэробных условиях).
Самоочищение почвы происходит в два этапа.-распада органических веществ (минерализации) и синтеза гумуса (гумификации).
Минерализация может происходить как в аэробных (при достаточном поступлении воздуха), так и анаэробных условиях. В её результате:
а) углеводы распадаются на воду и углекислоту;
б) жиры распадаются на глицерин и жирные кислоты, которые затем распадаются на воду и углекислоту;
в) сложные белки благодаря протеолитическим процессам превращаются в аминокислоты, аммиак (аммонификация);
г) сера белков превращается в сероводород.
Анаэробный распад органических веществ сопровождается выделением зловонннх газов (аммиака, сероводорода, меркаптана и др. ) загрязняющих наружный воздух. В аэробных условиях преобладают окислительные процессы (зловонные газы не выделяются). На этом самоочищение почвы не заканчивается, а вступает в новых этап - нитрификацию. В стадии нитрификации наиболее важное значение имеет дальнейшая окончательная судьба азотсодержащих соединений. В переходе этих соединений в следующую стадию, активная роль принадлежит аэробным бактериям, открытым С. Н. Виноградским (нитритным и нитратным). Первые из них окисляют аммиак в азотистую кислоту (NO2) нитриты, вторые окисляют азотистую кислоту в (NO3) нитраты - конечный продукт распада белковых веществ и в таком виде служат для питания растений.
Таким же путём окисления превращаются:
а) сероводород в серную кислоту и сернокислые соли (сульфаты);
б) углекислота в углекислые соли (карбонаты);
в) фосфор в фосфорную кислоту и фосфорнокислые соли (фосфаты).
Наряду с этими процессами распада органических веществ в почве протекают и процессы синтеза, в результате которых образуется особый сложный продукт - гумус (перегной), имеющий большое агрономическое и санитарное значение. Гумус получается в результате деятельности микроорганизмов и представляет собой тёмную, богатую органическими веществами массу сложного химического состава (гумин, ульмин, креновая кислота, лигнины и протеины, углеводы, жиры, органические кислоты и другие углеродистые соединения). Гумификация органических веществ имеет место как в естественных условиях (почве), так и при обезвреживании отбросов в компостах. Хотя в гумусе много ещё органических веществ, в частности, азотистых соединений, он не способен загнивать, не издаёт зловония, не привлекает мух и, главное в нём присутствуют уже погибшие в почве патогенные микробы. Вот почему в санитарной практике нет надобности доводить распад органических веществ до конечных продуктов минерализации и нитрификации; обезвреживание отбросов достигается уже при гуминизации органического вещества,