Вальков - Почвоведение
.pdf486 П о ч в о в е д е н и е
И скусст венная радиоактивность почв обусловлена посту плением в почву радиоактивных изотопов, образующихся в результате атомных и термоядерных взрывов, в виде отходов атомной промыш ленности или в результате аварий на атомных предприятиях. Обра зование изотопов в почвах может происходить вследствие наведенной радиации. Наиболее часто искусственное радиоактивное загрязнение почв вызывают изотопы 235U, 238U, 239Pu, 129I, 131I, 144Ce, 140Ba, 106Ru, ^Sr, !37Cs и т. д.
Экологические последствия радиоактивного загрязнения почв за ключаются в следующем. Включаясь в биологический круговорот, радионуклиды через растительную и животную пищу попадают в ор ганизм человека и, накапливаясь в нем, вызывают радиоактивное об лучение. Радионуклиды, подобно многим другим загрязняющим ве ществам, постепенно концентрируются в пищевых цепях.
В экологическом отношении наибольшую опасность представляют ^Sr и ,37Cs. Это обусловлено длительным периодом полураспада (28 лет ^Sr и 33 года l37Cs), высокой энергией излучения и способнос тью легко включаться в биологический круговорот, в цепи питания. Стронций по химическим свойствам близок к кальцию и входит в со став костных тканей, а цезий близок калию и включается во многие реакции живых организмов.
Искусственные радионуклиды закрепляются в основном (до 80— 90%) в верхнем слое почвы: на целине —в слое 0—10 см, на пашне —
впахотном горизонте. Наибольшей сорбцией обладают почвы с вы соким содержанием гумуса, тяжелым гранулометрическим составом, богатые монтмориллонитом и гидрослюдами, с непромывным типом водного режима. В таких почвах радионуклиды способны к миграции
внезначительной степени. По степени подвижности в почвах радио нуклиды образуют ряд ^Sr > l06Ru > ,37Cs > 144Се > 129I > 239Pu.
Скорость самоочищения почв от радиоизотопов зависит от скоро стей их радиоактивного распада, вертикальной и горизонтальной ми грации. Период полураспада радиоактивного изотопа — время, не обходимое для распада половины количества его атомов.
Вклад антропогенных источников загрязнения почвенного покро ва в общую дозовую нагрузку на человека мал по сравнению с есте ственным радиационным фоном. Однако четко проявляется тенден
ция увеличения с течением времени роли локального антропогенного
Часть IV. Плодородие, рациональное использование и охрана почв |
487 |
радиационного фактора, что следует учитывать при разработке мер охраны почв от радиоактивного загрязнения.
Особенность радиоактивного загрязнения почвенного покрова за ключается в том, что количество радиоактивных примесей чрезвычай но мало и они не вызывают изменений основных свойств почвы —pH соотношения элементов минерального питания, уровня плодородия Поэтому, в первую очередь, следует лимитировать (нормировать) кон центрации радиоактивных веществ, поступающих из почвы в продук цию растениеводства.
Поскольку в основном радионуклиды являются тяжелыми металлами, то основные проблемы и пути нормирования, санации и охраны почв от загрязнения радионуклидами и тяжелыми металлами в боль шой степени сходны и зачастую могут рассматриваться вместе.
4.3.11. Б и о л о ги ч е с к о е загрязн ен и е п о ч в
Многие микроорганизмы, обитающие в почвах, являются пато генными: они опасны и даже губительны для человека и животных. В процессе эволюционного развития и адаптации к живым организ мам патогенные микроорганизмы приобрели паразитические свойства. Они связаны с растительным и животным миром, могут переходить с почвенной влагой в водоемы, воздушными потоками переноситься в атмосферу.
Болезнетворные микроорганизмы могут сохраняться в почвенной среде длительное время. Так, например, споры палочки сибирской язвы остаются жизнеспособными в почве десятки лет. Благодаря это му почва может играть определенную эпидемиологическую роль в рас пространении отдельных инфекционных заболеваний. При загрязне нии вместе с почвой проникают споры возбудителей газовой гангрены и столбняка. Немаловажное значение имеет почва для последователь ной передачи инфекций во внешней среде, так как попавшие в нее патогенные микроорганизмы в дальнейшем распространяются через воду, растительную продукцию, вызывая холеру, дизентерию, тиф и т. д., или посредством насекомых, грызунов, скота, провоцируя ту ляремию, чуму, сибирскую язву и т. д. Кроме того, болезнетворные микроорганизмы вместе с пылеватыми частицами могут попадать в дыхательные пути человека, вызывая пневмонию, скарлатину, тубер кулез, микозы и др.
4 8 8 |
П о ч в о в е д е н и е |
Высокий потенциал различных групп патогенных микроорганиз мов в почве особенно он велик вблизи крупных городских центров, населенных мест с развитой сельскохозяйственной промышленностью.
Обширную группу микроорганизмов, встречающихся в почвах, со ставляют кокки. В эту группу входят стафилококки, стрептококки, диплококки. Основным общим признаком болезнетворных кокков яв ляется их постоянная способность вызывать гнойно-воспалительные процессы и сепсис.
При загрязнении органическими веществами в почве в значитель ных количествах обнаруживаются кишечные бактерии. Среди них выделяют патогенные, условно-патогенные и сапрофитные виды. К патогенным кишечным бактериям относятся возбудители брюшного тифа, паратифозных заболеваний и дизентерии. Кишечная палочка относится к так называемым условнопатогенным микробам. В сво ей естественной среде обитания — кишечнике — она является ком менсалом и, несомненно, играет положительную роль. Однако при понижении резистентности организма может проявиться патогенное действие кишечной палочки. У маленьких детей в этих случаях ки шечная палочка, проникая в верхние отделы тонкого кишечника, вы зывает тяжелые кишечные заболевания.
С целью установления степени загрязненности почвы, воды, пи щевых продуктов и т. д. в них определяют наличие кишечной палоч ки. Результаты анализа выражают в коли-титре или коли-индексе. Коли-титр — наименьшее количество субстрата (почвы, воды, пище вых продуктов), в котором содержится хотя бы одна кишечная па лочка коли-индекс — количество кишечных палочек, содержащихся
в1 г твердых веществ и в 1 л жидкости.
Впочвенном «микробном депо» обнаруживают свое присутствие возбудители тифо-паратифозных и дизентерийных заболеваний.
При массовом загрязнении почвы, воды и продуктов создаются возможности для возникновения эпидемических вспышек. При сани тарных обследованиях в почвах обнаруживаются холерные вибрио ны, вызывающие острое инфекционное заболевание — холеру, кото рое поражает только человека и характеризуется резко выраженным гастроэнтеритом, обезвоживанием организма и явлениями общей ин токсикации.
Несмотря на то, что почва не является естественной средой оби тания большинства патогенных микроорганизмов, болезнетворные
Ч а с ть IV. Плодородие, р а ц и о н а л ь н о е использовлние и охрднл почв |
4 8 9 |
микробы широко распространены в почвенных субстратах, способны длительное время в них сохранятся (до нескольких лет), играя зна чительную роль в возникновении эпидемий.
В почвах довольно часто распространены патогенные спорозные анаэробные бактерии и аэробные бактерии. Из группы анаэробов сле дует выделить возбудителей газовой гангрены — раневой инфекции, вызываемой обычно ассоциацией из нескольких видов патогенов и реже одним из них.
Столбняк — острая раневая инфекция, основным признаком ко торой является поражение нервной системы токсином возбудителя. Заболевание возникает в результате загрязнения ран почвой, содер жащей споры палочек столбняка (в военное время и при других трав мах).
Другими агентами патогенной анаэробной микрофлоры, присут ствующими в почве, являются бациллы бутулизма. Споры этих ми кробов, попав в загрязненные землей пищевые продукты, прорастают в них в условиях анаэробиоза в вегетативные формы, образующие экзотоксин, который вызывает отравление и поражение центральной нервной системы.
Токсины Cl. botulinum отличаются исключительной силой, во мно го раз превосходящей ядовитостью все другие бактериальные токсины и химические яды. Так, в 1 г высушенного, очищенного кристалли ческого токсина содержится свыше 30 млн минимальных смертель ных доз для человека. В мясных пищевых консервах сохраняется в течение 6—8 месяцев. Бутулизмом через загрязненный корм поража ются и животные — лошади, крупный рогатый скот, свиньи, куры, утки и др.
Почвенные очаги сибирской язвы существуют в течение многих десятков лет. Вероятность активизации очагов находится в зависи мости от множества факторов, в том числе и от почвенно-климати ческих условий. Это острое инфекционное заболевание, вызываемое аэробными сибиреязвенными бациллами поражает преимущественно травоядных животных. Человек мало восприимчив к сибирской язве. Заражение происходит при различных формах контакта с больны ми животными, при обработке животного сырья или употреблении в пищу зараженных продуктов животного происхождения. Сибирская язва у человека встречается в трех формах: кожной, легочной и ки шечной.
490 |
П о ч в о в е д е н и е |
При биологических загрязнениях в почвах могут сохраняться воз будители дифтерии, склеромы, туляремии, туберкулеза, чумы, бру целлеза, сапа и других инфекционных заболеваний. В целом же, бак терицидные свойства почвы, увы, это из области легенд.
Большинство микроскопических грибов, обитающих в почве, яв ляются сапрофитами, и только немногие их них патогенны для чело века и животных. Чаще всего они вызывают различные поражения кожных покровов, волос и ногтей, но встречаются виды, которые по ражают внутренние органы, провоцируют аллергические заболевания. Заболевания, вызываемые грибами, носят названия микозов.
Следовательно, почвенный покров имеет особое эпидемиологиче ское значение и требует постоянного анализа санитарно-бактериоло гического состояния в мониторинговых системах.
ЛИТЕРАТУРА
Александрова Л .Н . Органическое вещество почв и процессы его трансформации. М., 1980. 286 с.
Антропогенная эволюция черноземов / Под ред. А.П. Щербакова и Н.Н. Васенева. Воронеж: ВГУ, 2000. 412 с.
Аристовская Т. Г. Микробиология процессов почвообразования. М.: Наука, 1980. 187 с.
Бабьева Зенова Г.М. Биология почв. М.: МГУ, 1989. 336 с. Базилевич Н.И. Биологическая продуктивность экосистем Северной
Евразии. М.: Наука, 1993. 293 с.
Безуглова О.С. Гумусное состояние почв юга России. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2001. 228 с.
Безуглова О.С., Орлов Д. С. Биогеохимия: Учебник для вузов. Ро стов н/Д: Феникс, 1999.
Вальков В.Ф . Почвенная экология сельскохозяйственных растений. М.: Агропромиздат, 1986. 208 с.
Вальков В.Ф., Казеев К.Ш ., Колесников С.И. Очерки о плодоро дии почв. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2001. 240 с.
Вальков В.Ф., Колесников С.И., Казеев К.Ш. Почвы юга России: классификация и диагностика. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2002. 168 с.
Вальков В.Ф ., Штомпель Ю .А., Тюльпанов В.Н . Почвоведение (почвы Северного Кавказа). Учебник для вузов. Краснодар: Со ветская Кубань, 2002. 720 с.
Вернадский В.И. Очерки геохимии. М.: Наука, 1983. 415 с. Владыченский А.С. Особенности горного почвообразования. М.: На
ука, 1998. 189 с.
Гаврилюк Ф.Я. Бонитировка почв. М., 1974. 171 с.
Галстян А.Ш. Ферментативная активность почв Армении. Ереван: Айастан, 1974. 275 с.
Ганжара Н.Ф. Почвоведение. М.: Агроконсалт, 2001. 392 с. Гиляров М. С. Зоологический метод диагностики почв. М.: Наука,
1965. 228 с.
4 9 2 ЛиТЕрАТурА
Глазовская М.И. Общее почвоведение и география почв. М.: Выс шая школа, 1981.
Глазовская М.И. Почвы мира. М.: МГУ, 1972.
Горбунов Н.И. Минералогия и коллоидная химия почв. — М.: На ука, 1974.
Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения: Учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 1989. 320 с.
Добровольский Г.В.t Гришина Л.А. Охрана почв: Учебник. М.: Издво Моск. ун-та, 1985. 224 с.
Добровольский Г, В. у Никитина Е.Д. Сохранение почв как незаме нимого компонента биосферы. М.: Наука, 2000. 180 с.
Добровольский Г.В.у Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и эко системах (экологическое значение почв). М.: Наука, 1990. 261 с.
Добровольский Г.В.у Урусевская И.С. География почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. 416 с.
Заварзин Г.А.у Колотилова Н.Н. Введение в природоведческую ми кробиологию. М.: Книжный дом «Университет», 2001. 256 с.
Зайдельман Ф.Р., Тюльпанов В.И., Ангелов Е.Н., Давыдов А.И.
Почвы мочарных ландшафтов — формирование, агроэкология и мелиорация. М.: Изд-во МГУ, 1998. 160 с.
Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: МГУ, 1985.
Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биологическая диа гностика и индикация почв: методология и методы исследований. Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 2003. 204 с.
Карпачевский Л,О. Динамика свойств почвы. М.: Геос, 1997. 170 с.
Карпачевский Л.О. Экологическое почвоведение. М.: Изд-во МГУ, 1993. 184 с.
Качинский Н.А. Физика почв, ч. 1 и 2. М.: Высшая школа, 1965, 1970. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. Классификация почв России / Составители Л.Л. Шишов, В.Д. Тон
коногов, И.И. Лебедева. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучае ва РАСХН, 1997.
Ковда В.А. Основы учения о почвах. М.: Наука, 1973. Кн. 1. 448 с. Кн. 2. 468 с.
Колесников С.И у Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Экологические по следствия загрязнения почв тяжелыми металлами. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2000. 232 с.
ЛитерлтурА |
495 |
Кононова М. М. Органическое вещество почвы. М.: Изд-во |
АН |
СССР, 1963. 314 с. |
|
Криволуцкий Д.А. Почвенная фауна в экологическом контроле. М.: Наука, 1994, 270 с.
Крупеников И Л . История почвоведения. М.: Наука, 1981. Мишустин Е.Н . Микроорганизмы и плодородие почвы. М.: Изд-во
АН СССР, 1956. 246 с.
Муха В. Д. у Картамышев Н.И., Муха Д.В. Агропочвоведение. Учебник для вузов. М.: Колос, 2003. 526 с.
Орлов Д. С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М., 1990. 325 с.
Орлов Д.С. Химия почв. М., 1985. 376 с.
Орлов Д. С. t Бирюкова О.Н., Суханова Н. И. Органическое вещество почв Российской Федерации. М.: Наука, 1996. 256 с.
Почвоведение / Кауричев И.С., Павлов Н.П., Розов Н.Н. и др.; Под ред. И.С. Кауричева. 4-е изд. М.: Агропромиздат, 1989. 719 с.
Почвоведение: Учеб. для ун-тов. В 2 ч. / Под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова. М.: Высш. шк., 1988. Ч. 1. 400 с. Ч. 2. 368 с.
Практикум по почвоведению (почвы Северного Кавказа). Учебное по собие для вузов. Краснодар: Советская Кубань, 2003. 326 с.
Практикум по почвоведению / Под. ред. И.С. Кауричева. М.: Агро промиздат, 1986. 336 с.
Розанов Б.Г. Морфология почв. М.: МГУ, 1983.
Розов Н.Н.у Строгонова М.Н. Почвенный покров мира. М.: Изд-во МГУ, 1979. 287 с.
Тюрин И. В. Органическое вещество почв и его роль в плодородии. М., 1965. 319 с.
Хазиев Ф.Х. Ферментативная активность почв. М., 1976. 180 с. Хитрое Н.Б. Генезис, диагностика, свойства и функционирование
глинистых набухающих почв Центрального Предкавказья. Мо сква, 505 с.
Чешев А.С., Вальков В.Ф. Основы землепользования и землеустрой ства: Учебник для вузов. Изд-е 2-е. Ростов н/Д: МарТ, 2002. 544 с.
Шейн Е.В.у Карпачевский JI.O. Толковый словарь по физике почв. М.: ГЕОС, 2003. 126 с.
«Учебный курс»
Владимир Федорович Вальков, Камиль Шагидуллович Казеев, Сергей Ильич Колесников
ПОЧВОВЕДЕНИЕ
Учебник для вузов
Художественное оформление: В. Кириченко
Корректоры: Л. Михайлова, О. Милованова
Верстка: А. Петров
Подписано в печать 27.04.2004 Формат 60x841/ 1б. Бумага газетная. Гарнитура Кудряшовская. Печать офсетная
Тираж 3000. Заказ № 1173
Издательский центр «МарТ» 344002, г. Ростов-на-Дону, ул. Темерницкая, 78,
тел.: (8632) 69-80-13, 40-86-48, 40-90-22, 69-82-01, 69-82-03. E-mail: mart@martdon.ru
Web: www.martdon.ru
Издательско-книготорговый центр «МарТ» 121059, г. Москва, ул. Брянская, 7, офис 312, тел.: (095) 241-56-91,244-78-05,243-51-58.
E-mail: mart.m@astelit.ru
Отпечатано с оригинал-макета в типографии АПП «Джангар» 358000, г. Элиста, ул. Ленина, 245
Издательский центр «МарТ»
344002, г. Ростов-на-Дону, ул. Темерницкая, 78
Тел.: (8632) 69-80-13, 40-86-48, 69-82-01, 69-82-03 e-mail: mart@martdon.ru
www.martdon.ru
Оптовая и розничная торговля:
Уучебная литература для вузов
Укодексы, комментарии, правобухгалтерский учет
Угуманитарные науки
Усправочная литература
Жуем, покцшийелей/
Издательский центр «МарТ»
344002, г. Ростов-на-Дону, ул. Темерницкая, 78
Тел.: (8632) 69-80-13,40-86-48, 69-82-01,69-82-03
Редакционный отдел: e-mail: rmart@martdon.ru
Приглашаем к сотрудничеству авторов
Уучебных пособий для вузов и колледжей
Укниг по бухгалтерскому учету, экономике, праву, информатике и другим наукам
PaccMomftuM все п/геуложения/