Почва: ее физические и химические свойства, гигиеническое и экологическое значение

Почва - верхний слой литосферы, образовавшийся в результате совокупной деятельности и влияния почвообразующих факторов: материнской породы, растительных и животных организмов, климата, возраста территории, рельефа местности. В настоящее время к числу почвообразующих факторов относится и деятельность человека (антропогенные факторы), ежегодно вносящего в почву огромное количество химических удобрений, ядохимикатов, промышленных отходов и др.

Почва обеспечивает основные условия существования популяции человечества, бесчисленного количества животных и растений. Вместе с тем тот или иной состав почвы, ее разнообразные свойства, интенсивность и характер биохимических процессов, постоянно протекающих в ней, во многом определяют санитарные условия жизни человека, который непрерывно, прямо или косвенно, связан с почвой.

Наибольшее практическое гигиеническое значение имеют поверхностные слои почвы, которые более всего доступны загрязнению извне и при попадании органических веществ животного происхождения могут представлять собой эпидемическую опасность вследствие возможного занесения с отбросами патогенных микроорганизмов, яиц гельминтов и личинок насекомых. Отдельные их группы могут обусловить возникновение и передачу эпидемических и эндемических заболеваний.

При всех благах, которые предоставляет почва человеку, при определенных неблагоприятных условиях она может оказать отрицательное влияние на здоровье населения, на качество животных и растительных пищевых продуктов, на санитарно-гигиенические условия жизни.

Все процессы, происходящие в почве, находятся в тесной зависимости от механических, физических, химических, биологических и других ее свойств. Важное гигиеническое значение имеет строение почвы, которое определяет ее пористость, воздухо- и водопроницаемость, влагоемкость, капиллярность и температурный режим. Крупнозернистые почвы, как правило, обладают хорошей воздухо- и водопроницаемостью, мелкозернистые - значительной водоемкостью, гигроскопичностью, капиллярностью. В гигиеническом отношении для строительства зданий необходимо выбирать участки с крупнозернистой почвой.

Пористость - суммарный объем пор в единице объема почвы, выраженный в процентах. Пористость песчаной почвы составляет 40%, торфяной - 82%. Чем выше пористость, тем ниже фильтрационная способность почвы. Наиболее оптимальные условия для процессов самоочищения почвы от биологических, органических, химических загрязнений создаются при пористости 60-65%.

Капиллярность - способность почвы поднимать воду из нижних горизонтов в верхние. Мелкопористая и менее зернистая почва обладает значительной капиллярностью, что, в свою очередь, может быть причиной сырости зданий.

Почвенный воздух. Как предпосылка для дыхания микроорганизмов почвы и корней растений представляет собой экологический фактор местообитания. Воздух в почве выступает как антагонист почвенной влаги. Его количество определяется свойством и характером почв. Почвенный воздух постоянно обменивается с атмосферным воздухом. Интенсивность воздухообмена падает с глубиной, в силу чего на глубине 1 м воздух содержит до 20% кислорода и не более 1% диоксида углерода, а на глубине 6 м - соответственно 14 и 8%. Отклонения значений почвенного воздуха от его естественного состава являются показателем загрязнения почвы, при этом концентрация кислорода составляет 2-5%, углекислого газа - 20-30%.

В породах земной коры радий (семейство ²³⁸U), торий (семейство ²³²Th) и актиний (семейство ²³⁵U), непрерывно распадаясь, образуют радон, торон и актинон. Основными источниками этих газов в жилых и общественных помещениях являются строительные материалы и почвы под зданиями.

При значительном загрязнении почвы органическими соединениями в составе почвенного воздуха можно обнаружить метан, аммиак, сероводород и другие газообразные продукты. Почвенный воздух может изменяться вследствие утечки газа из подземных коммуникаций. Данные 66 обстоятельства необходимо учитывать при рытье колодцев, глубоких котлованов, прокладке подземных сооружений, ремонте канализации и т.п. В некоторых случаях этот загрязненный воздух в состоянии проникать в помещения жилых и общественных зданий. Следовательно, по состоянию химического состава почвенного воздуха можно оценить степень загрязнения почвы.

Источники загрязнения почвы антропогенного характера: бытовой мусор, выбросы в атмосферный воздух газообразных веществ промышленных предприятий и их твердые и жидкие отходы, сельскохозяйственная деятельность. Почти все загрязняющие вещества, которые первоначально попали в атмосферу, в конечном итоге оказываются на поверхности суши и воды. Оседающие аэрозоли могут содержать ядовитые тяжелые металлы: свинец, ртуть, медь, ванадий, кобальт, никель. Обычно они малоподвижны и накапливаются в почве. Но в почву попадают с дождями также кислоты. Соединяясь с ними, металлы могут переходить в растворимые соединения, доступные растениям. В растворимые формы переходят также вещества, постоянно присутствующие в почве, что иногда приводит к гибели растений.

Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органических веществ, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности.

Гигиенические основы очистки населенных мест. Санитарная очистка территории от твердых и жидких отходов является одной из самых важных и сложных задач экологической безопасности населения. Очистка населенных мест должна представлять единый комплекс мероприятий по сбору, удалению и обеззараживанию нечистот. В связи с эпидемиологической опасностью отходов данный технологический процесс должен быть максимально механизирован и по возможности ограничен контакт населения с отбросами.

Гигиенические требования к очистке населенных мест. Количество отбросов и их состав меняются в зависимости от величины населенного пункта, наличия инфраструктуры, промышленных предприятий и др. Методы обезвреживания отбросов выбирают на основании технико-экономических расчетов с учетом санитарно-гигиенических требований в зависимости от категории населенных пунктов и местных условий. Санитарная очистка территории включает: сбор нечистот, отбросов, отходов; временное их хранение; транспортировку к месту обеззараживания, обезвреживания и утилизации.

Разработано множество технологий уничтожения и переработки отходов, но нет стопроцентно экологически чистого способа борьбы с этой своего рода «чумой» нашего времени. Частично отходы вывозятся на загородные полигоны, до 10% отходов попадает на неорганизованные свалки, около 6% остается на территории населенного пункта.

Физиологические выделения людей и животных, помои, сточные воды составляют наименьшую часть отходов, но на их утилизацию и обеззараживание обращают первоочередное внимание ввиду большого эпидемиологического значения и неприятного запаха. Многие отбросы содержат органические вещества, воду и представляют хорошую питательную среду для микроорганизмов, в том числе для патогенных бактерий.

Нормы накопления - количество отходов, образуемых на расчетную единицу (человек - для жилищного фонда; одно место в гостинице; 1 м² торговой площади для магазинов и складов и т.д.) в единицу времени (день, год). Нормы накопления определяют в единицах массы (кг) или объема (л, м³). Общий объем твердых бытовых отходов (ТБО) в городах и поселках России составляет порядка 150 млн м³ (30 млн т) в год.

Санитарно-эпидемиологическая опасность ТБО связана главным образом с их биологическим загрязнением (патогенными бактериями, простейшими, вирусами, яйцами гельминтов) и ролью в размножении эпидемиологически значимых синантропов (крыс и мух). Патогенные микроорганизмы долго сохраняются в отходах: возбудители брюшного тифа - до 150 сут, а инвазионные яйца гельминтов - годами. За последние 20-30 лет не выявлено существенных различий в санитарно-бактериологических показателях опасности ТБО. Почва в радиусе 15 м вокруг мусорных контейнеров сильно загрязнена по микробиологическим показателям. Во время подъема заболева- 68

емости, вызванной кишечными вирусами, от мух нередко выделяют энтеровирусы различных типов. Всего мухи могут переносить 63 вида микроорганизмов (кишечную палочку, бактерии дизентерии, брюшного тифа, холеры, туберкулеза, вирус полиомиелита и др.), а также яйца гельминтов и мелких клещей.

Санитарная очистка в городах и крупных населенных пунктах. При наличии исправных подземных канализационных трубопроводов жидкие отходы поступают в замкнутую сеть. Различают 3 вида канализационных систем: хозяйственно-бытовую, промышленную и ливневую. При данной схеме устройства канализации нечистоты не загрязняют здания, дворы, почву, воздух, грунтовые воды.

На очистных станциях осуществляют очистку и обеззараживание сточных вод, после чего их спускают в открытые водоемы. Очистные сооружения, как правило, включают механическую очистку с помощью решеток, сит, песколовок, жироловок, отстойников и др. При этом сточные воды освобождаются от минеральных и органических веществ. Обезвреживание коллоидных растворенных органических веществ осуществляется биологическими способами: искусственными (биофильтрами, аэрофильтрами, аэротенками) и естественными (полями орошения, фильтрациями).

Различают два основных способа сбора бытовых отбросов в домах: унитарный - в одну емкость и раздельный - некоторые виды отбросов собирают отдельно (в РФ применяют крайне редко). Для дальнейшего сбора и утилизации твердых отходов применяют контейнерную и поквартирную системы. В первом случае население выбрасывает мусор в металлические контейнеры (в многоэтажных домах устраивают мусоропровод с бункером, откуда мусор пересыпают в сменные сборники). При планово-поквартирной очистке мусор из квартир высыпают непосредственно в мусоровозы ежесуточно в установленное время.

Наиболее доступным и достаточно надежным сооружением для обезвреживания городских твердых бытовых отходов являются полигоны. Обезвреживание твердых отбросов возможно как почвенными, так и техническими способами (мусороперерабатывающие заводы, сжигание и др.). Более совершенным методом переработки биоразлагаемых отходов является компостирование, при котором мусор укладывают послойно с землей в штабели. В результате биотермических процессов мусор обеззараживается, превращается в перегной и затем используется как удобрение.

Контрольные вопросы и задания

1. Каково гигиеническое значение жилища для организма человека?

2. Охарактеризуйте урбанизацию как социально-гигиеническую проблему.

3. Дайте гигиеническую характеристику планировки населенных пунктов.

4. Какие основные гигиенические проблемы современных городов Вы знаете?

5. Определите гигиеническое значение показателей микроклимата города и закрытых помещений.

6. Охарактеризуйте гигиенические особенности планировки сельских населенных пунктов.

7. Какие требования предъявляют к очистке населенных пунктов?

8. Охарактеризуйте гигиеническое значение состава и свойств почвы.

9. Дайте определение и охарактеризуйте особенности биохимических провинций.

10. Какие источники загрязнения почв Вы знаете?

Глава 5. Гигиена питания 69

Гигиена питания - наука о закономерностях и принципах организации рационального (оптимального) питания здорового и больного человека. Питание является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье населения. Правильное питание обеспечивает нормальный рост и развитие детей, способствует профилактике заболеваний, продлению жизни людей, повышению работоспособности и создает условия для их адекватной адаптации к окружающей среде. Пищевые продукты, используемые в питании, должны быть безопасны. Под безопасностью пищевых продуктов понимается отсутствие токсического, канцерогенного, мутагенного или иного неблагоприятного действия продуктов на организм человека при употреблении в общепринятых количествах.