4. Санітарна функція ґрунтів

Санітарна функція ґрунтів проявляється у трьох аспектах.

Перший аспект зв’язаний з участю ґрунтових мікроорганізмів у розкладанні органічних решток, які надходять на поверхню ґрунту і тих решток, які знаходяться в самому ґрунті (відмерлі корені, трупи тварин). Щороку у ґрунт надходить величезна кількість відмерлої органічної маси. Якщо б цю масу не розкладали мікроорганізми, то поверхня Землі за короткий час була б завалена відходами життєдіяльності живих організмів і життя на планеті було б неможливим. Розкладання органічних решток до повної мінералізації збагачує ґрунт на поживні елементи у доступній формі, запобігає самозабрудненню і загибелі ландшафтів. Саме в цьому і проявляється перша найважливіша санітарна функція ґрунту.

Наукові дослідження показали, що у розкладанні органічних решток, крім мікроорганізмів, активну участь беруть безхребетні тварини. Вони здійснюють деструкцію (подрібнення, перетирання, перетравлювання) найрізноманітніших решток. Так терміти у тропіках переробляють усю відмерлу деревину, пауки-гнойовики поїдають велику кількість екскрементів тварин. Дрібні тварини протягом свого життя з’їдають кількість органічної маси, яка у десятки разів перевищує їх вагу. Карл Лінней, у свій час, підрахував, що в тропіках нащадки трьох мух з’їдають труп коня швидше, ніж лев.

У тих випадках, коли санітарна функція безхребетних послаблюється, в екосистемі швидко відбуваються несприятливі (негативні) зміни. Так, в Австралії були випадки, коли стан пасовищ різко погіршувався через скупчення на їх поверхні великої кількості екскрементів тварин, які не розкладалися через відсутність жуків-гнойовиків. Коли такі були завезені і акліматизовані в тих умовах, почалось інтенсивне розкладання гною і підвищення продуктивності пасовищ. Подібне явище спостерігав відомий російський ентомолог Гіляров М.С. Він довів, що накопичення на поверхні ґрунту напіврозкладених органічних решток зумовлено малою кількістю в цьому субстраті тварин-сапрофітів, які прискорюють розкладання органічної маси.

Подрібнені тваринами органічні рештки набувають великої питомої поверхні, що сприяє прискоренню розкладання їх мікроорганізмами. Крім того, ґрунтові тваринні організми самі сприяють розмноженню мікроорганізмів. За даними М.С. Гілярова (1968) кількість мікроорганізмів в екскрементах дощових червів у 5 – 10 разів більша, ніж у ґрунтовій масі.

Другий аспект санітарної функції ґрунтів зумовлений їх антисептичними властивостями, які лімітують розвиток хвороботворних мікроорганізмів (табл. 11.1.).

Спостереження Є.Н. Мішустиної та М.І. Перцевської (1954) показали, що у незабруднених ґрунтах містяться лише одиниці мікроорганізмів – збудників захворювання людей, тварин і рослин. Надходження у ґрунт покидьок населених пунктів та органічних добрив збагачує ґрунт на патогенну мікрофлору. Тому при застосуванні гною, компостів, торфо-фекальних добрив, стічних вод та інших викидів необхідно дотримуватись певних санітарно-гігієнічних норм. Недотримання цих норм приводить до поширення небезпечних інфекційних захворювань.

Таблиця 11.1. Самоочищення ґрунтів від Bacterium coli commune, Bacterium aurogenes, кількість клітин на 1 г ґрунту. (за Мішустиним, Перцевською та Горбовим, 1979)

Час від початку досліду, днів	Дослід з чистими культурами		Дослід із змішаними культурами
	Bacterium coli commune	Bacterium aurogenes	Bacterium coli commune	Bacterium aurogenes
0 4 11 25 39 43 57 78 92 106 120 134 148 162 176 197 218 248	9000000 2500000 800000 600000 600000 350000 50000 35003 26000 600 500 130 20 13 5 0 0 0	13000000 8000000 2500000 2500000 2500000 1300000 900000 17000 25000 25000 17000 11000 2500 800 130 50 50 0	1300000 170000 17000 50000 50000 5000 5000 1300 1500 500 520 80 20 11 6 0 0 0	80000 1300000 1300000 900000 900000 600000 350000 350000 13000 8000 5000 800 500 350 170 50 80 0

Таблиця 11.2. Тривалість існування патогенних мікробів у ґрунті

(за Мішустиним, Перцевською та Горбовим, 1979)

Збудники хвороби	Середня тривалість, тижнів	Максимальна тривалість, місяців
Тифозна паличка Дизентерійна паличка Холерний вібріон Туберкульозна паличка Паличка некробацильозу Паличка бруцельозу Паличка чуми Паличка туляремії	2-3 1,5-5 1-2 близько 13 близько 1,5 0,5-3 близько 0,5 -	понад 12 близько 9 до 4 до 7 до 2,5 до 2 до 1 до 2,5

Так значну шкоду спричиняють шлунково-кишкові захворювання людей у регіонах, де на полях вносять свіжі фекалії. При застосуванні стічних вод у ґрунт можуть потрапити збудники тифу, дизентерії, туберкульозу, поліомієліту.

Інфекція в організм людини потрапляє різними шляхами: при поїданні сирих плодів, ягід, коренеплодів, з пилом через органи дихання тощо. Інфікований ґрунт є причиною захворювання і свійських тварин (бруцельоз, туберкульоз та інш.) та рослин. Виходячи з цього важливого значення набувають відомості про тривалість збереження життєдіяльності хвороботворних мікроорганізмів у ґрунтах різних зон.

Перш за все необхідно відзначити, що сам ґрунт є несприятливим субстратом для більшості патогенних і токсикогенних мікроорганізмів. Проте, процес зараження відбувається лише за умови безпосереднього контакту клітин мікроорганізмів з частинами ґрунту.

Самоочищення ґрунту від патогенної мікрофлори відбувається за таких умов:

-відсутності поживного матеріалу;

-антоганістичного впливу ґрунтових мікроорганізмів;

-наявності в ґрунтах бактеріофагів.

Якщо ж ґрунт недостатньо прогрітий, має певну вологість, багатий на вміст органічної речовини, то знезараження ґрунту йде дуже повільно.

Дані таблиці 11.2 показують, що ґрунт доволі швидко (1-2,5 місяці) самоочищається від збудників бруцельозу, чуми, туляремії. Інші мікроорганізми живуть в ґрунті досить тривалий час. Це збудники правця, газової гангрени, актиномікозів, ботулізму, деякі фітопатогенні актиноміцети, бактерії, гриби. Найдовше (до 30 років) живе збудник сибірської виразки у гумусних горизонтах ґрунтів у місцях поховання мертвих тварин.

Тип ґрунту, його склад і властивості також впливають на виживання патогенних мікроорганізмів. Так дизентерійна паличка (окремі її клітини) зберігають життєдіяльність у сіроземах 15 днів, а в чорноземах 40 днів. У дослідах Мішустиної та Перцевської (1954) кишкова паличка у піщаному ґрунті зникає значно швидше, ніж у суглинковому.

Забруднення ґрунтів патогенними мікроорганізмами залежить від рельєфу. На рівній ділянці забруднюється незначний простір, а при наявності поверхнево стоку (на схилі) – значний. Так поверхневі стоки з тваринниць-ких ферм забруднюють прилеглу на схилі територію на відстані до 150 м. На цій основі визначають нормативи безпечної відстані від джерела забруднен-ня. Так на суглинкових ґрунтах можна розміщувати криниці (колодязі) на відстані близько 20 м, а на піщаних – від 40 до 200 м від джерела забруд-нення.

Глибина проникнення мікроорганізмів у ґрунт також залежить від його механічного складу. Так зона значного скупчення мікроорганізмів у суглинкових ґрунтах поширюється на глибину до 1 м, у тонкозернистих піщаних – 2,4 м, в середньозернистих – 4м. Незначне забруднення може поширюватися на більшу глибину.

Таким чином, наведені факти свідчать, що поширення збудників захворювань від місця їх потрапляння у ґрунт стримується ґрунтовою масою і тим самим не допускається забруднення (зараження) ґрунтових вод.

Якщо ж ґрунтові води залягають на незначній глибині і ґрунт є піщаним, то забруднення поширюється на значну відстань.

Третій аспект. У ґрунтах виявлена ще одна форма санітарної функції. Вона полягає у тому, що ґрунтові мікроорганізми руйнують, знешкоджують кінцеві продукти життєдіяльності організмів (бактерій, грибів, лишайників, рослин). Такими продуктами є органічні кислоти та відновні сполуки, які утворюються в результаті життєдіяльності анаеробних мікроорганізмів. Це запобігає надмірну акумуляцію в зоні кореневих систем токсичних речовин і тим самим поліпшує кореневе живлення рослин.