Почва как фактор риска здоровья населения Экологическое

Почва как фактор риска здоровья населения

Экологическое, гигиеническое и эпидемиологическое значение почвы.

Почва или земля o o – это природное образование, формирующееся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под действием воды, воздуха и живых организмов. Толщина почвы достигает от нескольких сантиметров до 2 м и более.

o Почва состоит из материнской породы, на основе которой она образовалась (минеральные соединения); мертвого органического вещества; гумуса (перегноя); живых организмов, воздуха и воды.

o В зависимости от соотношения песка и глины все почвы делятся на песчаные, супесчаные, глинистые и суглинистые.

o На территории России встречаются более 90 видов почв, из них 7 наиболее часто: тундровые; дерновоподзолистые; серые лесные; чернозем; каштановые; сероземы; красноземы.

Почвенные организмы. o В почве живут лучистые грибы (актиномицеты), водоросли, бактерии, вирусы, которые образуют почвенную флору. Кроме того, в почве обитают одноклеточные организмы, простейшие, нематоды, клещи, многохвостки, пауки, улитки, жуки, личинки и куколки мух, дождевые черви, позвоночные животные, представляющие почвенную фауну.

Гигиеническое значение почвы o o Почва влияет на здоровье населения и условия его жизни опосредованно. Питание человека может изменяться при изменении плодородия почв. Неблагоприятно влияет на качество продуктов почва, загрязненная отходами производства. Вещества, попавшие в почву, могут накапливаться в растениях, включаться в пищевые цепочки и таким образом влиять на здоровье человека.

Гигиеническое значение почвы o o Почвенная влага может сообщаться с грунтовой водой и с межпластовыми водоносными горизонтами. Так, массовое распространение получило загрязнение грунтовых вод нитратами в результате избыточного применения азотных минеральных удобрений. Состав почвенного воздуха значительно изменен (СО 2 – до 18 %, метана – до 22 %, Н 2 – до 27 %). Обмен почвенного и атмосферного воздуха приводит к загрязнению последнего в зоне дыхания людей.

Гигиеническое значение почвы o o Неблагоприятное влияние почвы на здоровье населения может быть обусловлено ее природным составом. Естественные биогеохимические провинции – это местности, где аномальные уровни содержания и соотношения природных микроэлементов в почве и геологических структурах приводят к изменению химического состава воды, растений, животных организмов, продуктов питания, а также к развитию у населения патологических состояний и эндемических заболеваний.

Гигиеническое значение почвы o Например, недостаток фтора вызывает кариес, избыток фтора – флюороз, недостаток йода – эндемический зоб, избыток молибдена – подагру, избыток стронция – остеодистрофию и др.

Гигиеническое значение почвы o В результате промышленной деятельности в почву поступает огромное количество химических веществ, что приводит к образованию искусственных геохимических провинций вокруг крупных городов и центров металлургии, химии и нефтехимии, на территории которых в 10 раз и более превышены ПДК свинца, марганца, ванадия, фтора, меди, никеля, кобальта, пестицидов, радионуклидов.

Гигиеническое значение почвы o o Почва влияет на климат местности, развитие растительности, на особенности планировки, застройки и благоустройства населенных мест. В почве в результате протекания процессов самоочищения происходит обезвреживание опасных для жизни производственных и бытовых отходов, а также жидких и твердых отходов жизнедеятельности человека и животных.

Эпидемиологическое значение почвы o o o Одновременно с обезвреживанием в результате процессов самоочищения в почве происходит и обеззараживание отходов. В загрязненной почве могут долго сохранять жизнеспособность возбудители брюшного тифа, холеры, дизентерии, туберкулеза, яйца аскарид. Почва служит средой для развития личинок мух, блох, москитов, слепней.

Экологическое значение почвы o В почве происходит захоронение и утилизация отходов жизнедеятельности человека и животных, а также остатков погибших организмов – растений и животных. Эта функция почвы называется процессом самоочищения.

Экологическое значение почвы o o o При этом в почве образуется гумус - сложный органический комплекс, состоит из лигнина, клетчатки, протеиновых комплексов и других органических соединений. Гумус - это устойчивое вещество, разлагается медленно, не загнивает, не выделяет зловонных газов, не содержит патогенных микроорганизмов, не привлекает мух. Гумус – это показатель санитарного состояния почвы.

Здоровая почва o o - крупнозернистая, легко проницаемая, незагрязненная почва, имеющая оптимальный механический состав (соотношение глины и песка) и наилучшие водно-воздушные свойства для интенсивных процессов самоочищения Такая почва обеспечивает надлежащие санитарно-эпидемиологические условия, что предупреждает многие заболевания.

Критерии здоровой почвы Показатели почвы Критерии и нормативы 1. Отношение глины и песка 2. Содержание извести 3. Содержание гумуса 4. Общая пористость 5. Патогенные микроорганизмы 6. Яйца гельминтов 7. Токсические вещества 8. Микроэлементы 1: 3 5 -10% Не менее 50% Отсутствие Не более ПДК Концентрации, не вызывающие эндемий

Сан. Пи. Н 2. 1. 7. 1287 -03 o «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы» o В настоящее время в РФ установлены санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы населенных мест, рекреационных и курортных зон, территорий сельскохозяйственного назначения и другим, где возможно влияние загрязненных почв на здоровье человека и условия проживания.

Категор Индекс Патоге Яйца ия БГКП энтеро- нные гельми загрязне кокков бактер нтов, ния ии экз/ кг почвы Личин ки и куколк и мух, экз. Чистая Умерен. опасная Опасная 0 Лдо 10 К–отс Лдо 100 Кдо 10 Л>100 К > 10 1 – 10 10 – 1000 и Чрезвы выше чайно опасная 1 – 10 10 – 1000 и выше 0 0 0 10 – 100 и более 0

o o o Гигиенические требования к почве по химическим показателям – Санитарное число почвы или число Хлебникова – отношение азота гумуса почвы к общему органическому азоту почвы - должно быть не ниже 0, 98. - не допускается превышения ПДК или ОДК (ориентировочно допустимых концентраций) химических загрязнений

Оценка степени химического загрязнения почвы Категория загрязнения почвы Чистая Допустимая Умеренно опасная Опасная Чрезвычайно опасная Санитарное число Хлебникова Суммарный показатель загрязнения (Zс) 0. 98 -1. 0 <16 0. 85 -0. 98 0. 70 -0. 85 < 0. 70 16 -32 32 -128 > 128

Эколого-гигиеническая характеристика источников загрязнения почвы.

o o o Города мира ежегодно выбрасывают в окружающую среду 3 млрд тонн твердых промышленных и бытовых отходов, более 500 млрд м 3 сточных вод и около 1 млрд тонн различных аэрозолей. Ежегодно на полях рассеивается около 500 млн тонн минеральных удобрений, свыше 4 млн тонн ядохимикатов. Все это приводит к загрязнению почв, ухудшению их физического и химического состояния.

ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ o o o Пестициды Твердые и жидкие промышленные отходы Бытовые отходы Загрязненный атмосферный воздух Промышленные предприятия по переработке земных недр и полезных ископаемых Источники радиоактивного загрязнения почвы

Пестициды o – группа химических и биологических соединений и препаратов, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений и животных, сорными растениями, вредителями сельскохозяйственной продукции, для регулирования роста растений.

Причины поступления пестицидов в окружающую среду o o o применение экологически грязных, нерациональных технологических процессов производства с большим количеством отходов; нарушение технологий производства, транспортировки и применения пестицидов и ядохимикатов в сельском хозяйстве; нерациональное хранение, складирование больших количеств препаратов, особенно с короткими сроками реализации.

o o По данным Росгидромета, загрязненные пестицидами территории (суммарно ДДТ, суммарно гексахлорциклогексаном, метафосом, трефланом, 2, 4 -Д и трихлорацетатом натрия), составляют 4 — 8 % обследованных земель. В Нижегородской области в настоящее время размещены 152 склада пестицидов, около 40 % из них не эксплуатируется. Всего на территории области хранится около 30 т пестицидов, подлежащих утилизации.

Твердые и жидкие промышленные отходы o Твердые промышленные отходы – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, химических соединений, которые образовались в процессе производства продукции или выполнении услуг, а также товары утратившие свои потребительские свойства.

o o o В 2007 г. на территории РФ образовалось 3, 9 млрд. т отходов производства и потребления. С 2002 г. по 2007 г. количество образовавшихся отходов выросло в 1, 9 раза. Твердые и жидкие промышленные отходы и выбросы в атмосферный воздух загрязняют почву содержащимися в них токсичными химическими веществами и тяжелыми металлами.

o o В загрязненном почвенном покрове крупных промышленных городов могут быть обнаружены более 35 металлов. Особую опасность представляют ртуть, кадмий, свинец, цинк и медь. В почвах 120 городов России в 80 % случаев обнаружены превышения норматива содержания свинца, более 10 млн городских жителей контактируют с загрязненной свинцом почвой.

o o Например, Сормовский район в 2003 г. отнесен к опасной категории загрязнения свинцом, медью, хромом, никелем; Нижегородский и Советские районы в 2007 г. отнесены к умеренно опасной категории загрязнения свинцом и цинком. Максимальные концентрации свинца, превышающие ПДК в 4 -5 раз регистрируются во всех районах Н. Новгорода вблизи основных транспортных магистралей.

o o Загрязнение почв диоксинами зафиксировано в городах, где размещены предприятия хлорной химии. Диоксины поступают в почву преимущественно с предприятий химического, агрохимического, электротехнического профиля. Особенно загрязнены диоксинами почвы городов Уфа, Чапаевск, Дзержинск, Новомосковск, Новочебоксарск, Серпухов. Загрязнение почвы Н. Новгорода БП находится на очень высоком уровне – 1. 5 -3. 5 ПДК в Нагорной части и 2. 5 -12. 5 ПДК в районах Заречной части.

Твердые бытовые отходы o o o ТБО – это остатки веществ и предметов, образующиеся в процессе хозяйственно-бытовой деятельности человека и не используемые на месте. Количество ТБО в развитых странах возрастает в среднем на 10 % за каждые 5 лет. В РФ накоплено по разным данным 600 -1200 млн тонн ТБО, ежегодно образуется около 30 млн тонн (140 млн м 3), захоронению повергается 95 % образующихся ТБО.

Состав бытовых отходов: o o o o o бумага – 30 -45 %, пищевые отходы – 25 -35 %, дерево – 1 -3 металл – 2 -4 текстиль – 3 -6 кости – 2 -4 стекло – 2 -7 кожа, резина – 1 -2 полимерные материалы – 2 -4

o o o В настоящее время традиционная структура ТБО претерпела заметные изменения. От 20 до 60 % ТБО составляет упаковка, полимерная часть которой составляет более 50 %. Т. е. на полимеры сейчас приходится 20 -30% в общей структуре. На каждого горожанина приходится от 150 до 600 кг мусора в год. США – 520 кг в год на одного жителя, страны Европы – 200 -300 кг, Москва – 300 -320 кг в год.

o При традиционном захоронении отходов на полигонах полимерная фракция разлагается очень медленно (50 -100 лет). Сжигание полимеров приводит к образованию высокоопасных токсикантов – полихлорированных бифенилов, диоксинов, бензофуранов. Например, в газах установок для сжигания мусора в среднем содержится 10 нг/м 3 диоксинов (ПДК – не более 0, 1 нг/м 3).

o o Средние концентрации тяжелых металлов в ТБО за период 70 -80 -х годов увеличились в 1. 5 -3 раза. За 90 -е годы произошло увеличение содержания свинца, цинка, меди, молибдена, серебра в 1. 5 -2 раза, ртути – в 10 раз. В настоящее время в быту применяется более 100 субстанций, определяемых как опасные. В США токсичные компоненты в ТБО составляют от 0. 2 до 1 %. Средний американец выбрасывает в год 24 кг опасных отходов.

o o Также в бытовых отходах содержится большое количество микроорганизмов, в том числе патогенных. Кроме того, при неправильном складировании возможно самовозгорание бытовых отходов.

Санитарная охрана почвы.

Законодательные, организационные и административные мероприятия o o o o 1. 1. Природоохранное законодательство. ФЗ РФ «Об охране окружающей среды» ФЗ РФ «Об отходах производства и потребления» ФЗ РФ «О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами» Земельный кодекс РФ Сан. Пи. Н 2. 1. 7. 1038 -01 Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых отходов Сан. Пин 2. 1. 7. 1322 -03 Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления Сан. Пи. Н 2. 1. 7. 1287 -03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы»

o o o 1. 2. Гигиеническое нормирование ПДК химического вещества в почве (мг/кг) ОДК – временный норматив ПДУВ – предельно допустимый уровень внесения в почву (например, безопасное количество пестицида, вносимое в почву, в кг/га) БОК – безопасные остаточные количества (в мг/кг) пестицида в почве

Планировочные мероприятия o o - Зонирование территории поселений - Организация СЗЗ между очистными сооружениями, свалками, полигонами для захоронения ТБО, складами пестицидов, с одной стороны, и жилой зоной, зонами отдыха, местами водозабора, детскими учреждениями, ЛПУ, предприятиями пищевой промышленности, с другой стороны

Планировочные мероприятия o o o - выбор схем движения автотранспорта - рациональный выбор земельных участков под полигоны, очистные сооружения и т. п. - комплексные агромелиоративные мероприятия в населенных пунктах для повышения активности процессов самоочищения почвы

Технологические мероприятия o o o 3. 1. безотходные и малоотходные технологии производства 3. 2. выбор наименее опасной технологической схемы сбора и удаления ТБО 3. 3. улучшение технологий обезвреживания отходов

4. Санитарно-технические мероприятия по сбору, удалению, обезвреживанию, утилизации отходов. o o В РФ накоплено более 80 млрд тонн отходов при ежегодном образовании около 30 млн тонн ТБО и 120 млн тонн ТПО. Для их хранения отчуждено более 2 млн га земли. Методы обезвреживания и переработки ТБО делят на ликвидационные (предусматривающие полную ликвидацию отходов) и утилизационные (имеющие целью использование – утилизацию полезных составляющих отходов наряду с их обезвреживанием).

Утилизационные методы o o Почвенно-биологический метод. Отходы после предварительной сортировки направляются на усовершенствованные свалки. Для обезвреживания бытовых и промышленных отходов используются процессы самоочищения почвы. Происходит естественное разложение отходов микроорганизмами, которые находятся в почве. В результате образуется компост, который используется как удобрение.

Утилизационные методы o o Индустриально-биологический метод используется в условиях мусороперерабатывающих заводов (МПЗ). После поступления отходов происходит их сортировка - разделение на фракции. Выделяется металл – магнитная сортировка. Затем субстрат увлажняют и выделяют цветные металлы, песок, стекло, камни. Остальное поступает на компостирование. Часть материалов (резина, пластик, пленки) подвергается пиролизу для получения газового топлива или направляется на полигоны.

Утилизационные методы o o Оставшуюся часть измельчают. Образование компоста происходит в специальных аппаратах при температуре 70 С в присутствии воздуха. Компост используется как удобрение. Первый в стране МПЗ был построен в СПб еще в 1970 г. Для города с населением 500 тыс жителей достаточно МПЗ производительностью 40 -50 тыс тонн в год. МПЗ должны иметь СЗЗ до 1000 м.

Утилизационные методы o o Механическая сепарация (разделение) – это первая стадия индустриальнобиологического метода. На МПЗ ТБО сортируют, измельчают, уплотняют, прессуют, извлекают полезные материалы, остальное отправляют на свалки. Химические методы переработки – для получения сырья для химической промышленности. (ресурсосберегающие технологии)

Утилизационные методы o Раздельный сбор вторичного сырья. Внедрение предварительной сортировки ТБО позволяет вдвое сократить количество ТБО, направляемых на сжигание или захоронение. Так, в США извлекается и повторно используется 60 % металлов, 50 % макулатуры, 40 % стекла, содержащихся в ТБО. Во Франции из макулатуры ТБО производится более половины бумаги.

Раздельный сбор вторичного сырья. Разделённый домашний мусор: 1 — стеклянные бутылки, 2 — тонкий пластик, 3 — толстый пластик, 4 — картон, 5 — смешанный мусор, 6 — железные банки, 7 — бумага, 8 — полистирол, 9 — стекло, 10 — батареи, 11 — металл, 12 — органические отходы, 13 — упаковка «Тетрапак» , 14 — ткань, 15 — туалетный мусор.

Ликвидационные методы o o o Складирование на централизованных полигонах. Наиболее распространенным методом обезвреживания бытовых отходов в настоящее время является захоронение на полигонах ТБО. Простейшие полигоны организуют в глинистом грунте, обычно функционирует 2025 лет. Полигон загружают послойно (2 м – отходы, 0. 25 м – изолирующий слой грунта) до высоты 60 м.

Ликвидационные методы o o o Недостатки: - Наблюдается тенденция к росту числа полигонов, не отвечающих санитарным нормам, и к появлению несанкционированных свалок. - Образование так называемого свалочного газа. Свалки РФ ежегодно выбрасывают в АВ 1. 1 х106 тонн свалочного газа. Каждая тонна бытовых отходов дает 400 м 3 газа (65 % - метан). При горении свалок в АВ выделяются более 100 химических соединений.

Ликвидационные методы o o o - Вымывание вредных веществ, которые поступают в подземные водоносные горизонты, а затем в питьевую воду (в Московской области – высокое содержание кадмия, серебра, хлоридов, сульфатов, фосфатов, нитратов, аммония в донных отложения в водоемах на участках, прилегающих к свалкам). - Просадка грунта. Радиус СЗЗ полигона должен составлять 1000 м. Капитальное строительство на территории полигона ТБО, выведенного из эксплуатации, не допускается в течение не менее 40 лет.

Ликвидационные методы o o Термическое обезвреживание: 1. Сжигание ТБО производится на мусоросжигательных заводах (МСЗ). Метод должен рассматриваться как пройденный этап. При сжигании мусора образуются диоксины, фосген, цианиды, а также золы и шлаки неизвестного состава и с непредсказуемыми свойствами. Из-за диоксиновой опасности были закрыты многие МСЗ в Европе и США, оставшиеся подверглись модернизации (в Нидерландах затрачено более 1 млрд долларов на введение многоступенчатой очистки на 8 МСЗ).

Ликвидационные методы o o o 2. Пиролиз ТБО – высокотемпературный способ разложения органических веществ без доступа кислорода и без добавления химических реагентов. В результате образуются горючий газ (метан), либо полимерные смолы сложного состава, используемые в химической промышленности, а также шлаки (при строительстве дорог). Является перспективным методом, может быть использован при уничтожении опасных отходов. Каталитическое окисление применяется при обезвреживании особо токсичных отходов. Используются катализаторы.

o o В крупных городах России (Москва, С. Петербург, Н. Новгород) внедряется система управления отходами – «Waste management» . Она предусматривает раздельный сбор – отдельно бумага, пищевые отходы, полиэтилен, крупногабаритные строительные материалы, стекло, металлы и направление их на утилизацию в качестве вторичного сырья. Также предусматривается рекультивацию существующих свалок. Внедрение централизованной современной системы управления отходами не только позволяет оздоровить огромные территории загрязнённой почвенной поверхности, но и является экономически выгодным.

o News Outdoor в 2011 г. сделали не навязчивую и креативную социальную рекламу в России.