Почва

ПОЧВА

Почва по определению Докучаева - наружный слой горных пород, измененный под влиянием воды, воздуха и различных организмов. По определению Хлопина, почва - это верхний слой коры, на котором гнездится органическая жизнь.

Почвообразующие факторы: различают, по крайней мере, 6 почвообразующих факторов. Вообще, процесс почвообразования начался тогда, когда появились первые микроорганизмы и одноклеточные водоросли.

Первым почвообразующим фактором является материнская порода, она подразделятся на три виды: магматические породы. Это те породы, которые образовались в результате остывания магматических масс при извержении вулканов (граниты, базалиты), метаморфические породы - это те породы, которые образовались в результате действия высоких температур и давления, осадочные породы - те породы, которые образовались в результате выветривания и размельчения. Осадочные породы являются главными почвообразующими породами. На осадочные породы воздействовали живые организмы, шел процесс почвообразования.

Второй почвообразующий фактор - возраст почвы. Чем раньше начался процесс почвообразования, тем толще слой почвы.

Рельеф поверхности. На горных склонах происходит сползание почвенного слоя.

Климат

почвенные организмы. От набора и количества организмов зависит как количество почвы, так и ее качество.

Деятельность человека. В результате жизнедеятельности человека, работы транспорта, промышленности почва становится причиной изменений в состоянии здоровья человека.

В настоящее время почва рассматривается как саморазвивающаяся система, обеспечивающая круговорот веществ в природе. В почве происходит обезвреживание всех видов отходов (функция самоочищения почвы).

Типы почвы

Различные типы почв сформировались в связи с преобладанием того или иного почвообразующего фактора. На территории России выделяют следующие почвы:

тундровые почвы

слабоподзолистые и подзолистые почвы (составляют большую часть почв России).

Серые лесные почвы (характерны для более южного региона России).

Черноземы (начинаются в районе Тамбова) занимают небольшую территорию

каштановые почвы.

Бурые, солончаковые почвы характерны для южных степных и пустынных местностей.

Типы почвы имеют значение, в основном, для сельского хозяйства. Предпочтительно строить дома, постройки на сухих, песчаных почвах, потому что эти почвы будут благоприятный в плане самоочищения, не будет создаваться заболачивания, не будет комаров и т.д.

Гигиенические свойства почвы во многом зависят от ее механического состава (от гранулометрического состава). Он определяется, главным образом, теми породами, на которых почва образовалась. В каждой почве различают минеральную и органическую часть. Существует целая классификация почв по механическому составу. Мы пользуемся классификацией Качинского, согласно которой почвы делятся на структурную (преобладают крупные структуры) и бесструктурную (преобладают мелкие структуры почвы). В зависимости о того структурная или бесструктурная почва определяются многие физические свойства почвы, важные в гигиеническом отношении.

К физическим свойствам почвы относятся:

пористость (зависит от величины и формы зерен) крупнозернистые почвы содержат мало пор, примерно до 25% на песке или гравии, а на черноземе пористость достигает 85%, на глинистой почве пористость составляет 40-45%.

Капиллярность почвы. Способность почвы поднимать влагу. Капиллярность выше у мелкозернистых почв, а, значит высота поднятия грунтовых вод, скажем, у чернозема выше, чем на песчаной почве. Поэтому строительство благоприятнее на крупнозернистых почвах, меньше сырость, ниже грунтовые воды.

Влагоемкость почвы - то есть способность почвы удерживать влагу: высокую влажность будет иметь чернозем, меньше подзолистая и еще меньше песчаная почва. Это имеет значение для создания оптимального по влажности микроклимата внутри зданий. Считается, что почвы с большой влагоемкостью являются нездоровыми.

Гигроскопичность почвы - это способность притягивать водяные пары из воздуха. Минимальной гигроскопичностью обладают крупнозернистые почвы, свободные от загрязнений.

Почвенный воздух. Он заполняет поры меду частицами почвы, находясь в непосредственном контакте с атмосферным воздухом, отличается по составу от атмосферного. Если в атмосферном воздухе содержание кислорода достигает 21%, то в почвенном воздухе содержание кислорода значительно меньше - 18-19%. В чистой почве содержится в основном кислорода и углекислый газ, в загрязненных почвах добавляется водород и метан. Чем больше кислорода в почвенном воздухе, тем лучше идут в почве процессы самоочищения. Например, в куче мусора, где нет доступа кислорода преобладают процессы гниения, а если отходы обезвреживаются в незагрязненной почве (то есть мало отходов, много чистой почвы) то процессы самоочищения идут до конца, заканчиваясь минерализацией и гумификацией то есть образованием гумуса.

Почвенная влага - существует в химически связанном, в жидком и газообразном состоянии. Влага почвы оказывает влияние на микроклимат и на выживание микроорганизмов в почве.

Химический состав почвы. В почве могут содержатся все химические элементы. Тело человека по качественному составу содержит те же макро и микроэлементы, что и почва, поскольку почва участвует в круговороте веществ в природе, а, значит, почва влияет на состояние здоровья человека.

Здоровой почвой называют легко проницаемую, крупнозернистую незагрязненную почву. Почва считается здоровой, если содержание глины и песка в ней составляет 1:3, отсутствуют возбудители болезней, яйца гельминтов, а микроэлементы содержатся в количествах, не вызывающих эндемические заболевания.

По микроэлементному составу различают 3 вида почв: почвы с нормальным микроэлементным составом, с избыточным и с недостаточным микроэлементным составом. Такие территории, характеризующие нормальны, избыточным или недостаточным микроэлементным составом называют провинциями. Это природные геохимические провинции. Существуют провинции с недостаточным содержанием фтора (территория Ленинградской области, как раз относится к такой провинции), такие территории эндемичны по кариесу. Провинции с избыточным содержанием фтора эндемичны по флюорозу. Провинции с недостаточным содержанием йода - на них регистрируется эндемический зоб и базедова болезнь. Существуют также природные территории, на которых отмечается такое симптомокомплекс как уровская болезнь, или болезнь Кашина - Пека, или хондроостеодистрофия. Эта болезнь связана с несбалансированностью стронция и кальция. Имеются провинции с повышенным содержанием молибдена. На них отмечается такое заболевание как молибденоз ил эндемическая подагра (это заболевание характерно для Армении).

На территориях с повышенным количеством свинца в почве, у населения наблюдается поражения нервной системы. На территориях с повышенным содержанием селена отмечается нарушение деятельности желудочно-кишечного и печени.

Искусственные биохимические провинции возникают вокруг крупных промышленных объектов и городов. Они связаны с повышенным содержанием в почве тех или иных химических веществ. В качестве примера можно привести Волховский алюминиевый завод. Вокруг территории этого завода в почве обнаружено повышенное содержание фтора и множество других микроэлементов в повышенных концентрациях. В городе Петербурге, который тоже можно считать искусственной биогеохимической провинцией, наблюдается повышение содержания свинца, ртути и др. Неблагопрятная ситуация сложилась с содержанием в почве пестицидов - ДДТ (дуста), который сейчас запрещен для применения. ДДТ накапливается в тканях человека. В воздухе содержится одна миллионная мг на кубический метр, в воде - на порядок больше, в почве - до 2мг на кг почвы, рыба - до 10 мг на кг, в млекопитающих - 0.1-1 мг на кг, в человека (в жировой ткани) - 6 мг на кг, у новорожденного в жировой ткани 3 мг на кг. ДДТ обнаружен в женском молоке. Серьезную опасность представляет накопление в почве нитратов в связи с применением азотных удобрений и эмиграция их в подземные и наземные водоисточники, в результате которой их содержание в водоисточниках повысилось в 6 раз.

Почва является как бы накопителем, резервуаром всех химических веществ, а дальше эти вещества мигрируют в растительный покров, в воду, в воздух. Если бы выбросы химических веществ в биосферу прекратились, то через какое-то время биосфера сама бы очистилась от них.

Возбудители инфекционных заболеваний - их делят на 2 группы:

постоянно обитающие в почве. К ним относятся возбудители газовой гангрены, сибирской язвы, столбняка, ботулизма, актиномикозов.

Временно находящиеся в почве микроорганизмы - это возбудители кишечных инфекция, возбудители тифопаратифозных заболеваний, дизентерийные бактерии, холерный вибрион; возбудители туберкулеза и возбудители туляремии могут находиться в почве и постоянно и временно. Патогенные вирусы также могут содержаться в почве, к ним относится вирус полиомиелита, вирус ЕСНО, и вирус Коксаки.

Основная масса микроорганизмов погибают, попадая в почву, но отдельные микробы могут достаточно длительное время сохраняться в ней. Тифозная палочка сохраняется в почве более 13 месяцев, дифтерийная палочка от 1.5 до 5 недель и т.д. Выживаемость микроорганизмов зависит от типа почвы, влажности, температуры, наличия биологического субстрата, на котором они развиваются, наличия антагонизма. Дольше всего в почве сохраняется возбудитель сибирской язвы, в почве могут содержаться возбудители гельминтозов. Различают гео- и биогельминты. Для геогельминтов почва является средой, в которой яйца развиваются до инвазивной стадии (круглые черви) и почва является фактором передачи заболевания. Для биогельминтов почва является фактором передачи, но они там не развиваются. К биогельминтам относятся аскариды, острицы, власоглавы, анкилостомы. Для шахтеров, работающих в контакте с землей характерно заболевание анкилостомозом.

Яйца гельминтов выживают в почве в среднем 1 год, хотя в эксперименте яйца гельминтов сохраняют жизнеспособность в течение 3-х месяцев.

Самоочищение почвы

Для почвы существует своя система защиты, которая относится к процессам самоочищения почвы. Самоочищение почвы - это способность почвы минерализовать органические вещества, превращая их в безвредные в санитарном отношении органические и минеральные формы, которые способны усваиваться растительностью. Процесс проходит в 2 стадии:

первая стадия распада (разложения). Органические вещества распадаются на простые, по большей части минеральные вещества. Вторая стадия - синтез новых органических веществ (гумус).

Минерализация органических веществ очень сходна с аналогичным процессом, происходящим в воде. Из продуктов распада белков образуется аммиак, аммонийные соли - из них нитриты и из нитритов нитраты, которые считаются конечными продуктами самоочищения, они способны усваиваться почвой. Параллельно идет процесс синтеза гуминовых кислот, также безвредных в санитарном отношении.

Критерии качественной санитарно-гигиенической оценки почвы

Санитарно-химические критерии. Сюда относится санитарно число Хлебникова - это отношение азота гумуса к общему азоту. Общие: азот - это азот гумуса, плюс азот загрязнений. Почва считается чистой, если санитарное число приближается к 1. Для санитарно-гигиенической оценки почвы также важно знать содержание таких показателей загрязнения как нитриты, соли аммиака, нитраты, хлориды, сульфаты. Их концентрация или доза должна сравниваться с контрольной для данной местности почвой. Производится оценка почвенного воздуха на предмет содержания в нем водорода и метана наряду с углекислым газом и кислородом.

Санитарно-бактериологические показатели: к ним относятся титры микроорганизмов. Почва считается чистой, если титр бактерий группы кишечной палочки не превышает 4.0. по содержанию микроорганизмов в почве можно определить давность фекального загрязнения - свежее - в почве обнаруживаются кишечная палочка, давнее - если обнаруживаются клостридии.

Гельминтологическая оценка. В чистой почве на должно содержаться гельминтов, их яиц и личинок.

Санитарно-энтомологические показатели - подсчитывают число личинок и куколок мух.

Альгологические показатели: в чистой почве преобладают желто-зеленые водоросли, в загрязненной - сине-зеленые и красные водоросли.

Радиолоигческие показатели: необходимо знать уровень радиации и содержание радиоктивных элементов.

Биогеохимические показатели (для химических веществ и микроэлементов). Предельно допустимые концентрации при нормировании химических веществ в почве допускается тот предел количества вещества, при миграции которого из почвы в растения, подземные воды, атмосферный воздух не будут превышены ПДК, уставленные для этих сред.