ПОЧВА её физические и химические свойства гигиеническое и

ПОЧВА, её физические и химические свойства, гигиеническое и экологическое значение.

Почва – это поверхностная часть литосферы, сформировавшаяся после появления жизни на Земле под влиянием климата, растительных и почвенных организмов.

Химический состав почвы 1. Минеральные вещества составляют 60 -80% - это кремнозем, кварц, алюмосиликаты. Особое внимание уделяется содержанию микроэлементов – F, J, Mn, Se - их повышенное или пониженное содержание влияет на формирование естественных геохимических провинций с их эндемическими заболеваниями (флюороз, кариес, эндемический зоб). ПДК Cr - 0, 05; Hg - 2, 1; Pb - 20, 0; Мg - 1500, 0; As - 45, 0 мг/кг.

2. Органические вещества: • собственно органические кислоты (гуминовые и др. ), • вещества, синтезированные почвенными микроорганизмами, называемые гумусом, • чужеродные для почвы вещества, поступающими извне. В гуминовых веществах сосредоточены огромные запасы углерода Земли.

Загрязнение почвы О загрязнении почвы судят по общему азоту почвы и числу Хлебникова. Если содержание общего азота в конкретном месте возрастает в 2 -3 раза, то говорят о загрязнении почвы. число Хлебникова = азот гумуса норма = 0, 98 -1, 0 весь органический азот Чем чище почва, тем это число ближе к 1, 0.

Самоочищение почвы Минерализация- процесс распада органических веществ (деревья, растения, животные и др. ) до неогранических соединений 2. Гумификация – образование гумуса (перегноя). Гумус не пахнет, медленно разлагается на составные части, которые усваивают растения. Он очень необходим растениям для полноценного роста. Самоочищение почвы зависит от: • химического состава почвы • физических свойств почвы (пористости, воздухо- и влагопроницаемости (например, песок, глина и т. д. ), обеспечивающих доступность воздуха и воды, • состава микрофлоры и фауны почвы. 1.

Переработка чужого для почвы органического вещества может осуществляться в аэробных (гниение) и анаэробных (брожение) условиях. Углеводы –окисляются до углекислого газа и воды, образуются карбонаты. Этот процесс называется карбонификацией. Жиры – в аэробных условиях медленно окисляются до образования глицерина, жирных кислот, серной кислоты и сульфатов, фосфорной кислоты и фосфатов – процессы сульфидизации и фосфатизации. Белки при анаэробном процессе разлагаются до аммиака. При аэробном процессе вначале также образуется аммиак, но в присутствии кислорода переводится микроорганизмами в азотистую кислоту и нитриты, затем при дальнейшем контакте с кислородом – в азотную кислоту и нитраты (нитрификация).

Нитрификация имеет гигиеническое значение: по ней судят о времени попадания белков в почву. При свежем загрязнении – в почве больше аммиака или нитритов, при старом – нитратов. Параллельно, другие микроорганизмы восстанавливают нитраты до аммиака и свободного азота. Этот обратный процесс идет с выделением этих газов и называется денитрификацией, вызывающей обеднение почвы полезными азотистыми веществами.

Геоэндемические заболевания Флюороз Рак желудка Кариес Рак пищевода

Загрязнение почвы По структуре: а) физические - крупные структуры: строительный материал, пластмассовые бутылки и др. ; б) химические - свинец, радиоактивные вещества и др. , в) биологические – вирусы, бактерии, простейшие. По способу попадания в почву загрязнители делят на 2 группы: • вносимые целенаправленно, планомерно – пестициды, удобрения, стимуляторы роста растений и т. д. ; • попадающие случайно, с техногенными жидкими или твердыми выбросами выхлопные газы автомашин, газы заводов, ТЭЦ и т. д.

Искусственные биогеохимические районы ксенобиотики - почва- почвенная вода – растения – животное - человек Вызывают: • иммунотоксическое, • аллергенное, • мутагенное, • канцерогенное, • терратогенное воздействие, • сокращение продолжительности жизни

Нитраты под влиянием микрофлоры кишечника переходят в ядовитые нитриты, которые соединяются с гемоглобином и образуют метгемоглобин, что приводит к нарушению присоединения кислорода в крови. Как уменьшить поступление нитратов с пищей в организм? • Картофель замачивают разрезанными дольками на 2 -3 часа в теплой воде и отваривают (нельзя в алюминиевой посуде!). • Тепличные помидоры и огурцы замачивают на 2 -3 -часа. • Зеленый лук и петрушку выдерживают в холодильнике в течение суток. • Неиспользованный салат из тертой свеклы через 3 -5 часов выбрасывают, поскольку в ней под влиянием кислорода воздуха образуются нитриты. • У квашеной капусты нитраты переходят в раствор – пить его не рекомендуется.

Деградация почвы 1. Основной враг почвы – эрозия: размыв в виде оврага или смыв с дождевой или талой водой. Причины эрозии: • резкий рост техногенной нагрузки на почву • широкая распашка земель; • переход на неправильную агротехнику • уничтожение лесов

Борьба с эрозией почв Простейшие агротехнические приемы: • вспашка поперек склона, • использование культиваторов вместо плуга, • севооборот и т. д. Сложные инженерные мероприятия: • борьба с оврагами, • высадка лесов, • структурирование почв полимерами и т. д.

2. Дегумификация (потеря гумуса) почвы с утратой плодородия. Содержание гумуса в РФ за последние 100 лет снизилось вдвое – с 14 до 7% и в настоящее время около 43% пахотных земель имеют низкое содержание гумуса. Борьба: • регулярное внесение навоза в землю, • соблюдение севооборота с включением посевов бобовых культур или люцерны, вносящих в землю азотистые вещества.

3. Загрязнение в результате техногенных процессов: возрастания объемов добычи полезных ископаемых, развития энергетики, химизации земледелия.

4. Опустынивание – одна их важнейших экологических проблем. Это необратимая гибель плодородной земли, которую уже нельзя восстановить. Причины: • Опускание грунтовых вод, • Накопление в воде солей из-за понижения уровня воды, вырубки деревьев, распашки непригодных для земледелия почв и т. д. Борьба с опустыниваем: • мелиорация почв, • высадка деревьев и кустов, • отказ от распашки малопригодных земель и исчерпывания подземных вод без их восполнения.

5. Вторичное засоление почвы, вызванное бездренажным орошением и неконтролируемыми поливами.

Гигиеническое значение почвы • Почва участвует в формировании климата • Почва – как звено в пищевой цепочке • Почва- естественная среда обезвреживания • Почва – это фактор, заболеваний определяющий причину геоэндемических • Почва – это фактор распространения ряда инфекционных болезней (раневых, ботулизма), эпидемических заболеваний (группы кишечных, сибирской язвы) и гельминтозов (аскаридоз).

Гигиенические требования к качеству почвы Для гигиенистов важен поверхностный слой почвы – 25 см (пахотный). • Пористость – это процент пор в почве (в песчаной – 40%, торфяной – 82%). • Воздухопроницаемость • Водопроницаемость способность). • – способность пропускать воздух. – способность пропускать воду (ее фильтрационная Влагоемкость – сколько может удержать почва воды (ее адсорбционная способность). • Капиллярность – способность почвы подымать воду с нижних слоев вверх.

По механическому составу различают почвы: • песчаные, • суглинистые • глинистые. Структура этих почв определяется составляющими их механическими элементами - зернами и их диаметром: до 0, 01 мм – называют глиной; более 0, 01 мм - песком; до 1 мм - мелкоземом, более 1 мм почвенным скелетом.

По химическому составу почвы: • известковые (соединения Са и Са. О), • глиноземные (соединения алюминия – Al 2 О 3) • песчаные (соединения кремнозема - Si. О 2). Крупнозернистые почвы – это песчаные почвы: имеют большие поры, что позволяет хорошо пропускать воздух (хорошая аэрация); такие почвы сухие и не заболачиваются. Мелкозернистые почвы – глинистые и болотистые почвы, с большой водоемкостью, гигроскопичностью, капиллярностью, что способствует задержке влаги, легкому заболачиванию. Здоровая почва должна быть крупнозернистой и сухой, что обеспечивает лучшую воздухопроницаемость: больше кислорода – лучше окисляются органические вещества и, тем самым, лучше осуществляется самоочищаемость от них почвы.

Санитарно- бактериологическое исследование почвы 1)общее число микроорганизмов на 1 г почвы; 2) число термофилов на 1 г почвы (микроорганизмы, создающие температуру в компостах до 60 -70 о. С); 3) коли-титр (показатель органического загрязнения); 4) титр-перфрингенс (показатель степени человеческого присутствия в общем загрязнении) 5) наличие патогенных микроорганизмов, обычно очень трудно выявляемых.

• Число жизнеспособных яиц гельминтов на 1 кг почвы – должны отсутствовать. • Число личинок, куколок и яиц мух на 0, 25 м 2, которые в норме должны отсутствовать. • При санитарно-химическом исследовании изучаются азот и углерод почвы. Результаты исследований оцениваются в комплексе: ü Повышенное содержание в почве органического азота и углерода без увеличения аммиака при низком коли-титре и большом количестве яиц гельминтов указывает на свежее фекальное загрязнение, а также на отсутствие процессов минерализации органических веществ (почва плохо «переваривает» загрязнения). ü Одновременное присутствие органического азота и хлоридов говорит о длительном загрязнении почвы и о наличии интенсивной утилизации органических веществ (почва хорошо «переваривает» загрязнения). ü На хороший процесс образования гумуса указывает и число Хлебникова, приближающееся к 1. Обнаружение нитратов + хлоридов + низкий титр- перфрингенс указывает на имевшее место давнее загрязнение почвы без свежих поступлений.

Почва как фактор распространения инфекционных заболеваний и гельминтозов. В почве находятся: • возбудители раневых инфекций (столбняка, газовой гангрены) и ботулизма. • возбудители эпидемических (заразных) заболеваний: сибирской язвы и кишечной группы (дизентерии, брюшного тифа, вирусного гепатита А, лептоспироза, лямблиоза). • гельминтозы – аскаридоза, власоглава и анкилостомидоза, яйца сохраняют жизнеспособность в почве до 7 -10 лет. которых

Санитарная охрана почвы – это комплекс мероприятий, направленных на ограничение поступления в почву загрязнений до величин, не нарушающих в ней процессов самоочищения в почве, не вызывающих накопления в растениях вредных веществ, не приводящих к загрязнению воздуха, поверхностных и подземных вод.

На санитарную охрану почвы направлены 4 группы мероприятий: 1. Законодательные: • Земельный кодекс Российской Федерации (1997), • Санитарные правила «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы» 2. Планировочные - это мероприятия, включающие правильность отвода участков для сооружений по обезвреживанию и утилизации отходов и соблюдение санитарно-защитных зон вокруг них.

3. Технологические - это мероприятия, направленные на создание безотходных или малоотходных технологических производств. 4. Санитарно-технические - это мероприятия по сбору, удалению, обезвреживанию и утилизации отходов, возлагаемых на санитарную очистку населенных мест.

Санитарная очистка населенных мест - комплекс мероприятий по сбору, удалению, обезвреживанию и уничтожению отходов, образующихся в населенных местах, в целях сохранения здоровья населения и общественного благоустройства. 3 системы удаления отходов: • сплавная – канализация (для жидких отходов); • вывозная – для твердых отходов - с помощью их сбора, вывоза и очистки, для жидких - подворно-плановая ассенизация; • смешанная – сочетает сплавную и вывозную системы, применяется в частично канализованных домах.

Способы обезвреживания должны отвечать следующим требованиям: 1) безопасность в эпидемическом отношении; 2) быстрота обезвреживания; 3) предотвращать развитие мух и грызунов; 4) не загрязнять подземных и поверхностных вод; 5) быстро превращать органические вещества в соединения, не загрязняющие воздух и не пахнущие; 6) возможность максимально и безопасно использовать полезные качества отходов.

Твёрдые отходы Твердые отходы – это мусор (домовой), уличный смет, остатки пищи, шлаки, строительный мусор, производственные отходы, отходы больниц (марля, одноразовые шприцы) и т. д. (0, 5 м 3 или 1 т. на чел в год). По технологии обезвреживания твердых бытовых отходов методы их переработки делятся на: 1)биотермические – утилизация их на усовершенствованных свалках, полях запахивания; в быту – создание компостных куч; 2)термические – сжигание в специальных печах при температуре 900 -1000 о. С. Возможен пиролиз - получение горючего газа или нефтеподобных масел при температуре 1640 о. С и дефиците кислорода; 3)химические – получение при высокой температуре из отходов хлористо-водородной или серной кислот с целью получение этилового спирта, витаминов В, РР, Д 2 и др. ; 4)механические – прессование в строительные блоки.

Жидкие нечистоты

Этапы очистки, обеззараживания и утилизации сточных вод: 1. механическая очистка – с ее помощью очищается до 50% загрязнений; для отделения нерастворимых веществ используются решетки, песколовки, отстойники; 2. биологическая очистка – сточные воды пропускаются через поля фильтрации или орошения, биофильтры (щебень, шлак), биопруды, аэротенки, содержащие активный ил, в котором с помощью микроорганизмов и пропускаемого через аэротенк воздуха осуществляется минерализация органических веществ, а в последующем, для образования гумуса, содержимое вывозится на компостные кучи;

3. обеззараживание отфильтрованной воды производится с помощью хлорной извести из расчета 1 -1, 5 мг/л сточный вод. Затем воды утилизируются путем: вывоза на поля ассенизации (нечистоты служат для полива сельхозкультур) или на поля запахивания (нечистоты сливаются на поля и запахиваются без посева сельхозкультур); 4. обеззараживание выпавшего в осадок ила осуществляется в больших городах – в метантенках, в которых в результате брожения микроорганизмы образуют метан. В небольших населенных пунктах и санаториях для сбора осадка используется септик (двухярусный отстойник) – железобетонный резервуар с активным илом, в котором в течение 6 -12 мес. при анаэробных условиях происходит сбраживание ила. Затем он вывозится на компостные кучи, в которых превращается в перегной и используется для подсыпки в городские газоны, в теплицах – для выращивания цветов (для выращивания овощей он не годится из-за высокого содержания тяжелых металлов и вредных примесей).

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!