Эталоны ответов

1. 1), 2), 3)

2. 1), 2), 5)

3. 1), 2), 5)

4. 1), 2), 4), 5)

5. 1), 4)

6. 1), 2) 3), 5)

7. 1), 2) 3), 5)

8. 1), 2), 4)

9. 1), 3), 4)

10. 1), 3)

2. Гигиена почвы

2.1 Гигиеническое значение почвы

Почва является одним из основных элементов природной среды, которая может отрицательно влиять на здоровье и условия жизни человека в результате миграции различных химических соединений, биологических организмов и продуктов их жизнедеятельности. Причем это влияние осуществляется опосредованно, так как в отличие от воды и атмосферного воздуха, непосредственный контакт человека с почвой в современных условиях ограничен, за исключением возможности раневой инфекции.

Значение почвы:

1. Эпидемиологическое.

Состоит в том, что в почве, несмотря на антагонизм почвенной микрофлоры, длительно могут сохраняться жизнеспособными и вирулентными возбудители многих инфекционных заболеваний. Так, например, в почве, особенно в ее глубоких слоях, возбудители брюшного тифа могут выживать до 400 суток, дизентерийная палочка до 40-57 дней. Длительно, до 20-25 лет, могут сохраняться споры патогенных анаэробных микроорганизмов (споры столбнячной палочки, возбудитель газовой гангрены, ботулизма и сибирской язвы).

Заражение человека через загрязненную почву может происходить разными путями. Так, например, заражение столбняком и газовой гангреной возможно при непосредственном попадании загрязненной почвы на механически поврежденную кожу во время полевых работ.

Возбудители кишечных инфекций могут передаваться 2 путями: 1) организм больного человека – почва – подземные воды – восприимчивый организм (вспышки брюшного тифа, дизентерии, обусловленные употреблением колодезной воды); 2) организм больного – почва – пищевые продукты растительного происхождения – восприимчивый организм.

Заражение ботулизмом происходит также через растительные продукты (овощи, ягоды, грибы) при создании анаэробных условий в процессе консервирования, которые являются благоприятными для размножения возбудителя. Почва играет большую роль в распространении гельминтозов и паразитарных заболеваний, вызванных простейшими. Яйца геогельминтов (аскариды, власоглав, анкилостомиды) сохраняют жизнеспособность в почве от 3 до 10 лет, после выделения из кишечника человека в почве они проходят одну из стадий развития, после чего, вновь попадают в организм с загрязненными почвой овощами.

С почвенной пылью могут распространяться возбудители ряда инфекционных заболеваний (микобактерии туберкулеза, вирусы полиомиелита и т.д.), заражение которыми происходит при вдыхании такой пыли здоровыми людьми.

2. Почва является средой, определяющей циркуляцию химических веществ в системе внешняя среда - человек. Она является тем элементом биосферы земли, который формирует химический состав потребляемых человеком продуктов питания, питьевой воды и атмосферного воздуха. Она воздействует на организм при прямом контакте или через контактирующие с почвой среды по экологическим цепям.

Существует несколько путей воздействия почвы на организм человека:

- через питьевую воду. Находящиеся в почве химические соединения с поверхностным стоком поступают с ее поверхности в открытые водоемы или мигрируют в глубину почвы, проникая в подземные горизонты (грунтовые и межпластовые воды). Загрязнение воды поверхностных и подземных водоисточников, используемых в водоснабжении населенных пунктов, может быть обусловлено накоплением различных соединений в почве. Так, например, возможно появление нитратов в грунтовой воде вследствие избыточного применения азотных минеральных удобрений или органического загрязнения почвы;

- через продукты питания (почва – растение – продукты питания – человек; почва – растение – животные – продукты питания – человек). Почва является элементом биосферы, который формирует химический состав потребляемых человеком продуктов питания, так как вещества, попавшие в нее, могут накапливаться в растениях, включаться в пищевые цепочки и таким образом влиять на здоровье человека;

- через атмосферный воздух. Попадающие в почву химические вещества подвергаются испарению и сублимации, попадают в атмосферный воздух и могут накапливаться в нем до концентраций, превышающих ПДК, и достигать уровней, опасных для человека. В первую очередь это связано с изменением состава почвенного воздуха (накоплением в нем углекислоты, метана, водорода в результате загрязнения почвы органическими веществами), что может привести к интоксикации.

Неблагоприятное опосредованное влияние почвы на организм человека проявляется в виде заболеваний.

Состав почвы может быть обусловлен природными процессами, происходящими в земной коре или техногенным влиянием на нее. Имеются территории, состав почв в которых характеризуется повышенным или пониженным содержанием микроэлементов и нарушением их оптимального соотношения между собой. Такие регионы называются биогеохимическими провинциями (естественными и искусственными).

Естественные биогеохимические провинции – это территории, характеризующиеся аномальным уровнем содержания и соотношения микроэлементов, что обусловлено природными процессами, происходящими в земной коре. Это приводит к соответственному изменению химического состава воды и продуктов питания, выращенных на данной территории. У населения, проживающего в таких регионах, развиваются эндемические заболевания.

Низкий уровень йода в почве приводит к низкому содержанию его в растениях, а затем и в мясе животных, а также в воде. В результате пищевой рацион населения оказывается дефицитным по йоду, что становится причиной возникновения эндемического зоба. Данное заболевание связано с развитием эндемического кретинизма, глухоты и умственной отсталости.

К эндемическим заболеваниям относится и уровская болезнь. Это деформирующий остеоартрит, который начинается в возрасте 8-20 лет, протекает хронически без характерных изменений внутренних органов. Было выявлено повышенное содержание в почве и растениях стронция и пониженное содержание кальция при меньшем дефиците бария, фосфора, меди, йода и кобальта. Также описаны микроэлементоз, обусловленный недостатком селена (болезнь Кешана), кариес, флюороз.

Искусственные (техногенные) провинции – это территории, которые характеризуются аномальным содержанием и соотношением макро- и микроэлементов в связи с хозяйственной деятельностью человека. Их появление связано с использованием пестицидов, минеральных удобрений, стимуляторов роста растений, поступлением в почву промышленных выбросов, сточных вод.

Население, длительно проживающее в этих провинциях, постоянно подвергается неблагоприятному влиянию экзогенных химических веществ, поэтому на данных территориях отмечается повышение уровня заболеваемости, врожденных уродств и аномалий развития, нарушения физического и психического развития.

3. Почва является естественной средой обезвреживания отходов, так как для нее характерен процесс самоочищения. Почва является тем элементом биосферы, в котором происходит детоксикация поступающих в нее экзогенных органических и неорганических веществ.

Источники загрязнения почвы делятся на химические (неорганические и органические) и биологические (вирусы, бактерии, простейшие, яйца гельминтов и т.д.).

Химические вещества делятся на следующие группы:

1. химические вещества, вносимые в почву планомерно, целенаправленно (агрохимикаты - пестициды, минеральные удобрения, структурообразователи почвы, стимуляторы роста растений). Агрохимикаты необходимы для улучшения агротехнических свойств почвы, повышения ее плодородия и защиты культурных растений от вредителей. Только в случае избыточного внесения этих препаратов они становятся загрязнителями почвы;

2. химические вещества, попадающие в почву случайно, с техногенными жидкими, твердыми и газообразными отходами (вещества, попадающие в почву вместе с бытовыми и промышленными сточными водами, атмосферными выбросами промышленных предприятий, выхлопными газами автотранспорта). Данные соединения могут оказывать токсичное, аллергенное, мутагенное, эмбриотропное и другое воздействие.

Самоочищающая способность почвы

Самоочищающая способность почвы обусловлена механическими, физико-химическими, биохимическими и биологическими процессами, протекающими в почве. Процесс обезвреживания органических веществ очень сложен и осуществляется главным образом естественной почвенной микрофлорой, представленной в основном сапрофитными микроорганизмами. Поскольку микроорганизмы не имеют специальных органов пищеварения, все необходимые для жизни вещества попадают в клетку путем осмотического всасывания через мельчайшие поры оболочки. Эти поры так малы, что сложные молекулы (белки, жиры, углеводы) через них не проникают. В процессе эволюции у микроорганизмов выработалась способность выделять в окружающую среду гидролитические ферменты, которые подготавливают содержащиеся в ней сложные вещества к усвоению микробной клеткой. Все ферменты микроорганизмов по характеру действия делятся на две группы: экзоферменты, действующие вне клетки, и эндоферменты, действующие внутри клетки. Экзоферменты участвуют в подготовке питательных веществ для усвоения их клеткой. Эндоферменты способствуют усвоению пищи.

Процесс самоочищения протекает в двух направлениях:

1. минерализация.

Минерализация может происходить в аэробных условиях при достаточном доступе кислорода и анаэробных условиях.

В аэробных условиях происходит разложение органического субстрата до углекислоты, воды, нитратов, фосфатов. Полисахариды, попавшие в почву, превращаются в моносахариды, которые затем частично идут для синтеза гликогена различных микробных клеток, а большая часть расщепляется до углекислоты. Жиры расщепляются до жирных кислот с выделением энергии. Расщепление белков происходит до аминокислот. Большая часть аминокислот используется как пластический материал для биосинтеза микроорганизмами. Другая часть подвергается дезаминированию с образованием аммиака, воды и углекислого газа. Азотсодержащие органические вещества попадают в почву не только в виде белка, но и аминокислот и продуктов белкового обмена (мочевина). Они подвергаются процессу нитрификации – мочевина под влиянием уробактерий и их фермента уреазы гидролизуется и образует также карбонат аммония, который затем превращается в азотистые соединения (нитриты) бактериями из рода Bac. Nitrosomonos, а затем в азотные соединения (нитраты) бактериями Bac. Nitrobakter. Нитраты – это конечный продукт распада белковых веществ и в таком виде они служат для питания растений. Таким же путем окисления превращается сероводород в серную кислоту и сернокислые соли (сульфаты), углекислота в углекислые соли (карбонаты), фосфор в фосфорную кислоту (фосфаты).

В анаэробных условиях разложение углеводов и жиров происходит до водорода, углекислоты, метана и других газов.

2. гумификация – это сложный биохимический анаэробный процесс трансформации мертвого органического субстрата в сложный органический комплекс, имеющий большое агротехническое и гигиеническое значение.

С агротехнической точки зрения гумус определяет плодородие почвы. Гумус получается в результате жизнедеятельности микроорганизмов и представляет собой богатую органическим веществом массу сложного химического состава (гумин, лигнин, углеводы, жиры, протеины). Гумификация происходит в естественных условиях в почве и при обезвреживании отбросов в компостах. На определенной стадии распада органического вещества гумус становится устойчивым, медленно разлагается, постепенно отдавая растениям питательные вещества. Хотя в гумусе много органики, он не способен загнивать, не издает запаха, не привлекает мух. В процессе гумификации погибают многие патогенные микроорганизмы, хотя возбудители некоторых инфекционных заболеваний (споры бацилл сибирской язвы) сохраняют жизнеспособность в течение длительного времени.