Questions of the sanitary-hygienic State of soil and health of the population in the course «ecology of soils»

Meshcheryakov Pavel Viktorovich,

Candidate of Biology, Associate Professor, Department of Biology, Ecology and Methods of Teaching, Geography and Biology Faculty, Ural State Pedagogical University, Ekaterinburg, Russia.

Kazakova Marina Nikolaevna,

Student, Geography and Biology Faculty, Ural State Pedagogical University, Ekaterinburg, Russia.

Fenin Anton Vladimirovich,

Student, Geography and Biology Faculty, Ural State Pedagogical University, Ekaterinburg, Russia.

Key words: health; population; functions; factors; soil; ecology.

Abstract. It revealed the potential of the special disciplines in the formation of health protection competence of future teachers of biology, geography and ecology. It summarizes the experience of teaching the course "soil Ecology", and proposed to consider the influence of soil on human health through the study of soil ecological functions.

Теоретические и практические вопросы сохранения здоровья населения рассматриваются во многих вузовских учебных дисциплинах. Современная подготовка выпускников педагогического вуза основана на компетентностном подходе. Разные учебные дисциплины имеют неодинаковый потенциал в формировании здоровьесберегающей компетентности [8]. Каждый выпускник географо-биологического факультета (ГБФ) понимает, что здоровье современного человека есть во многом производное окружающей среды. Здоровье представляется как результат воздействия и взаимодействия социальных и природных факторов, как следствие преломления среды обитания в биологическом субстрате организма. Из курса «Безопасность жизнедеятельности» студентам уже известно, что состояние здоровья современного человека на 50 % определяет его образ жизни и привычки, роль генетического здоровья – 20%, еще 20% составляет состояние природной среды (экологическая обстановка) и 10% - уровень медицины и медицинского обслуживания. В экологически неблагополучных регионах нашей страны проживает 60-65% населения и для этих людей вклад экологического фактора в состояние здоровья может возрастать в 2,0 – 2,5 раза [3; 4].

Для студентов естественнонаучных факультетов профессиональный интерес представляет роль и структура экологического фактора в обеспечении здоровья человека. Рассмотрим на примере курса «Экология почв» потенциал специальных учебных дисциплин в формировании здоровьесберегающей компетентности будущих учителей биологии, географии и экологии. Повышенный интерес у студентов вызывает возможность оценки влияния отдельных компонентов среды, видов и уровней ее загрязнения на здоровье человека, место России на современной экологической карте мира и уровень здоровья среднестатистического россиянина, национальные экологические и демографические интересы, дифференциация территории страны на экологически привлекательные, опасные и неблагоприятные районы. Все эти вопросы целесообразно рассматривать в контексте безопасного решения ресурсной (где взять ресурсы, качество этих ресурсов), продовольственной (которая выступает логическим продолжением ресурсной) и проблемы потребления (ресурсов, товаров и услуг). Отметим, что только с продуктами питания поступает до 70% опасных для здоровья веществ и соединений, оставшиеся 30% - через воду и воздух, используемых для удовлетворения разнообразных потребностей человека [3].

На протяжении многих лет для студентов географо-биологического факультета УрГПУ наряду с традиционными почвоведческими дисциплинами («География почв с основами почвоведения», «Основы почвоведения») читается курс «Экология почв». Его появление в учебных планах было обусловлено тем, что теоретической базой современного почвоведения как фундаментальной науки является неразрывное единство трех самостоятельных разделов: учения о происхождении почв (генезис), учения о законах и закономерностях распределения почв на планете (география почв) и учения об экологии почв. Последний раздел почвоведения давно оформился в самостоятельную науку, которой придается большое значение в изучении экологических функций конкретных почв и почвенного покрова планеты в целом [5; 6]. В рассматриваемом курсе раскрывается все многообразие экологических функций, их сущность и каждой функции дается комплексная оценка, которая опирается на знание свойств конкретных почв. Многолетний опыт преподавания почвоведческих дисциплин позволил выработать определенный подход к отбору теоретического содержания. Все читаемые нами почвоведческие дисциплины объединяет взгляд на почву как биокосную полифункциональную систему, в их содержании отражена современная тенденция к изменению объема понятия почва, демонстрируется усиление функционально-экологической составляющей в выше названном понятии и представление В. И. Вернадского об отнесении почвы к особому классу биокосных природных систем. Почву предлагается рассматривать как четырехфазную систему, состоящую из твердой, жидкой, газообразной и живой фаз и обладающую определенным набором свойств, режимов и процессов. Почвенный покров планеты характеризуем как самостоятельную оболочку - геодерму, геомембрану со всеми присущими ей глобальными функциями. Именно с реализацией названных функций специалисты связывают решение многих проблем человечества, в т.ч. и проблему «здоровья» планеты Земля [4; 5; 6].

В общей структуре классического (докучаевского) почвоведения, как фундаментальной науки о самостоятельном и уникальном естественно-историческом теле природы, экология почв занимает почетное место между учениями о генезисе и географии почв. Применительно к содержанию экологии почв как учебной дисциплины, предназначенной для студентов естественно-научных специальностей педвуза, она должна включать следующие понятия: «экологическая функция», «экологическое пространство», «экологическое поле», «экологическая ниша», «экологическая секвентность» («экологический ряд»), «экологический диапазон», «экологический ареал», «модальность» и «генетическая соподчиненность» почв, «рефлекторность» и «сенсорность» почв. Этот понятийный ряд был в более полном объеме представлен нами ранее [1]. Не выходя за пределы содержательного «поля» курса наиболее полно продемонстрировать влияние почв на здоровье человека можно на примере экологических функций: аккумулятивной, сорбционной, трансформационной, буферной, защитного биогеоценотического экрана и санитарной. Например, рассматривая аккумулятивную функцию почв, отмечаем, что почва как полидисперсная система, обладающая рядом видов поглотительной способности, способна задерживать и накапливать многие соединения, поступающие в нее с атмосферными осадками и техногенной пылью. В составе последних присутствуют опасные для здоровья человека вещества и соединения (тонкодисперсные минеральные частицы, радиоактивные элементы, тяжелые металлы). Лабораторные демонстрационные опыты с разными видами поглотительной способности позволяют наглядно показать роль почвы в целом и отдельных ее горизонтов в накоплении различных веществ и соединений, в том числе и опасных для здоровья человека. На практических занятиях по оценке сорбционной функции почв демонстрируются механизмы захвата и накопления почвой не только химических соединений, но и удержания на поверхности коллоидных частиц почвенных микроорганизмов, значительная часть которых – болезнетворные. Рассматривая плодородие почвы, как один из экологических факторов в жизни человеческого общества, устанавливаем взаимосвязь между свойствами почвы, продуктивностью сельскохозяйственных растений, качеством растениеводческой и животноводческой продукции, решением продовольственной проблемы и здоровьем населения. Акцентируем внимание на том, что согласно ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», пищевые продукты должны удовлетворять физиологические потребности человека, но не должны оказывать на него вредного воздействия.

На лекции, посвященной санитарной функции почвы отмечается, что пахотные почвы и почвы населенных мест (некоторые виды урбаноземов) часто инфицированы патогенными микроорганизмами и яйцами гельминтов. Раскрываются источники и причины загрязнения почв, рассматриваются первичные и отдаленные последствия такого загрязнения среды для здоровья человека. Патогенные микробы попадают в почву с испражнениями человека и животных, канализационными стоками, с трупами людей и животных, погибших от инфекционных заболеваний и погребенных в почве, с вносимыми органическими удобрениями на основе помета, навоза. Подчеркивается, что продолжительность жизни в почве возбудителей брюшного тифа, дизентерии, чумы, туляремии, туберкулеза, вируса полиомиелита, патогенных лептоспир колеблется от нескольких часов до нескольких месяцев. В то же время некоторые спорообразующие болезнетворные микробы (бациллы столбняка, сибирской язвы, газовой гангрены) могут жить в почве несколько лет. Итогом изучения этой функции почвы должны стать представления об индивидуальной безопасности и мероприятиях профилактического характера на собственных садово-огородных участках, нами формируется новое понятие – «гигиена почвы».

Под влиянием антропогенного фактора трансформируются все факторы почвообразования, свойства почв, почвенные режимы и процессы, формируются антропогенно-модифицированные и собственно антропогенные почвы. Наибольшую опасность для здоровья человека представляют антропогенные почвы и искусственные почвоподобные объекты. Логическим продолжением изучения факторов почвообразования можно считать рассмотрение фундаментальных законов экологии почв: «закона климатической конвергенции почвообразования», «закона литогенной полирефлекторности климатических условий», «закона сложной иерархии факторов почвообразования» и аксиомы «равноправия факторов почвообразования». Освоение студентами содержания данного раздела курса позволяет им решать практические задачи, связанные с прогнозированием биологических свойств почвы и ее возможного санитарного–гигиенического состояния.

Раздел курса, посвященный системе методов, должен обязательно содержать характеристику сравнительно-экологического подхода как методологической основы изучения законов экологии почв и решения ряда практических задач, связанных с установлением причинно-следственных связей в цепочке «почва - сельскохозяйственная продукция - продукты питания – здоровье населения». На лекционных занятиях могут быть раскрыты возможности использования для сравнительно-экологического анализа математико-статистических методов, показаны различные приемы уплотнения информации. А на практических занятиях предполагается работать с региональными фактическими данными по санитарно-гигиеническому состоянию почв и заболеваемости населения. На этих занятиях для обработки информации рекомендуется использовать графики, уравнения регрессии и экологические матрицы. Они наглядны, относительно просты, убедительны и основное их назначение – поиск относительно простых закономерностей в условиях временных ограничений. Из всех выше указанных методов наиболее информативным считается метод экологических матриц. Он позволяет устанавливать и наглядно демонстрировать наиболее общие почвенно-экологические законы и закономерности с одновременным учетом максимального количества факторов. Почвенно-экологические закономерности могут изучаться применительно к разным уровням организации педосферы: почвенного покрова, классификационного таксона определенного ранга, почвенных признаков, процессов или режимов. Почвенно-экологические закономерности применительно к почвенному покрову в целом рассматриваются на лекционных, закономерности привязанные к конкретному таксону на практических занятиях, а особенности проявления почвенных признаков, процессов и режимов – в рамках полевой практики. Для успешного освоения содержания курса экологии почв студенты должны иметь теоретическую подготовку по вопросам безопасности жизнедеятельности, экологии человека, общего почвоведения, общей экологии и математической статистики. Это и определяет его место в плане учебного процесса – он читается как курс по выбору студента в 7 или 8 семестре.

Практическим результатом изучения этого курса можно считать разработку студентами ГБФ в рамках содержания выпускных квалификационных работ (ВКР) планов проведения внеклассных мероприятий, связанных с пропагандой почвоведческих знаний, вопросов экологической безопасности и здоровья человека. Разработку учебных программ элективных курсов для школьников, планов проведения почвенно-экологических учебных экскурсий, методических рекомендаций для учащихся по изучению почв родного края (города), как фактора здоровья населения, студенты осуществляют при подготовке практической части своей ВКР [2; 7]. Приведем примеры названий уже разработанных и разрабатываемых студентами ГБФ элективных курсов: «Почвы и здоровье населения», «Экология почв Артемовского района», «Гигиеническое состояние почв», «Экология почв Курганской области», «Гигиена почвы и здоровье населения» и др. В последние годы свои теоретические разработки студенты связывают с прошедшим Международным годом почв (2015). Его заявленными задачами были: содействие повышению уровня информированности гражданского общества и проведение информационно-просветительской работы по вопросам, связанным с ключевой ролью почв в жизни современного человека и создание у всех заинтересованных сторон полного представления об основополагающих функциях почв для жизни людей.

Литература:

1. Мещеряков, П. В. «Экология почв» - новый учебный курс: содержательно-теоретический аспект / П.В. Мещеряков //Актуальные проблемы и перспективы развития естественно-научного образования: сб. материалов 4 Всерос. науч.-практ. конф. Нижний Тагил, 25-26 марта 2015 г./Нижний Тагил: НТГСПИ(ф) РГППУ, 2015. - С.83-86.

2. Мещеряков, П. В.Экономический и социальный аспекты в содержании школьного элективного курса «Здоровье человека и окружающая среда» / П. В. Мещеряков, Н. Ф. Султанова // Научно-методические основы формирования физического и психического здоровья детей и молодежи. Часть 2: Материалы 6 Всерос. конф. с международн. участием, Екатеринбург, 25-28 окт. 2015 г./ Урал.гос.пед.ун-т. – Екатеринбург, 2015. - С.21-28.

3. Почекаева, Е. И. Окружающая среда и человек: учебное пособие / Е. И. Почекаева. - Ростов н/Д: Феникс, 2012. – 573 с.

4. Россия и ее регионы: внешние и внутренние экологические угрозы. - М.: Наука, 2001. – 216 с.

5. Соколов, И. А. Основные закономерности экологии почв / И. А. Соколов // Почвоведение. – 1990. - № 7 – С. 122-132.

6. Соколов, И. А. Теоретические проблемы генетического почвоведения / И. А. Соколов. - Новосибирск: «Гуманитарные технологии», 2004. – 208 с.

7. Султанова, Н. Ф.Экономический и социальный аспекты в содержании выпускных квалификационных работ студентов педвуза по проблемам валеологии/ Н. Ф. Султанова, П. В. Мещеряков //Актуальные проблемы и перспективы развития естественно-научного образования: сб. материалов 4 Всерос. науч.-практ. конф. Нижний Тагил, 25-26 марта 2015 г./Нижний Тагил: НТГСПИ (ф) РГ ППУ, 2015. С.133-136.

8. Югова, Е. А. Использование потенциала дисциплины «Возрастная физиология» в формировании здоровьесберегающей компетентности Е. А. Югова //Здоровьесберегающие технологии в современном образовании: материалы Всерос. науч.-практич. конф. 29-30 октября 2014г./ Урал.гос.пед.ун-т. – Екатеринбург, 2014. - С.246-248.