Отбор проб почвы. Методика физико-механического анализа почвы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Южно-Казахстанская Государственная Фармацевтическая Академия

Кафедра «Гигиена-2»

РЕФЕРАТ

Тема: Отбор проб почвы. Методика физико-механического анализа почвы

Выполнила: Ахметова З.А.

Шымкент. 2015г

Содержание

Введение

1. Микрофлора почвы

2. Санитарно-микробиологическое исследование почвы

3. Санитарно-бактериологическое показатели

4. Физико-механический анализ почвы

Заключение

Список литературы

Введение

Почва является неотъемлемым звеном круговорота веществ в природе. Как и грунт, она влияет на содержание солей в грунтовых водах, растениях, а следовательно, и в организме животных. Наряду с открытыми водоемами почва является конечным этапом на пути бытовых и промышленных твердых и жидких отходов, чем обусловливается ее эпидемиологическое и токсикологическое значение.

В обычных условиях патогенные микроорганизмы не находят в почве благоприятных условий и отмирают через несколько часов или дней. Помимо возбудителей кишечных инфекций и гельминтозов в почве обнаруживаются также палочки бруцеллеза, туляремии, туберкулеза, лептоспиры, стафилококки, вирусы полиомиелита и др. Споры возбудителей сибирской язвы, ботулизма, газовых инфекций и столбняка сохраняются в почвенной среде десятки лет.

Заражение человека микроорганизмами, содержащимися в почве, может происходить через грунтовую воду, пыль, грызунов, мух, овощи, при ранениях и непосредственном контакте во время сельскохозяйственных и земляных работ.

Достаточно интенсивно загрязняется почва промышленными вредными веществами, такими, как хром, ртуть, медь, цинк, мышьяк. свинец, нефтепродукты, и компонентами ракетных топлив.

Широкое использование в сельском и лесном хозяйствах ядохимикатов ведет к загрязнению ими почвы, грунтовой воды и растений, в том числе и сельскохозяйственных культур. Они могут сохраняться в почве в течение десятков лет. Особую опасность представляют препараты ДДТ, гексахлоран, хлородан, токсофен, севин, гранозан и др. Почва воспринимает и передает по пищевой цепочке также и радиоактивные вещества из глобальных атмосферных осадков, от специальных объектов и при аварийных ситуациях на атомных электростанциях.

Гигиеническая диагностика почвы требуется в первую очередь при выборе земельных участков для строительства общевойсковых, жилых и специальных объектов, трасс для водопроводных линий, мест для сооружений с почвенными методами обезвреживания и утилизации бытовых отходов, а также при гигиенической диагностике состояния территории населенных мест. Она включает в себя санитарно-топографическое обследование участка, физико-механический анализ, санитарно-химическое, санитарно-бактериологическое, вирусологическое, гельминтологическое, энтомологическое, санитарно-токсикологическое и радиометрическое исследования.

При санитарно-топографическом обследовании обращается внимание на ландшафт местности (рельеф, покров почвы, лес, пустыня, степь и др.), источники загрязнения, систему очистки территорий в близлежащих населенных пунктах, а также на геологические, гидрогеологические данные, в том числе на уровень стояния грунтовой воды, заболоченность, затопляемость, наличие открытого водоема. Выясняются также наличие и динамика заболеваемости местного населения, связанной с загрязнением почвы прежде всего по киечным инфекциям, вирусным заболеваниям, гельминтозам. Одновременно намечаются участки и конкретные места для взятия проб почвы на лабораторное исследование. Физико-механический анализ почвы складывается из ее структурного (гранулометрического) анализа и определения различных физических свойств (пористость, воздухо- и водопроницаемость, влажность, капиллярность и др.).

1. Микрофлора почвы

Почва является главным резервуаром и естественной средой обитания микроорганизмов в природе, которые принимают активное участие в процессах формирования и самоочищения почвы, а также в круговороте веществ в природе (азота, углерода, железа и др. соединений).

В составе микрофлоры почвы принято выделять так называемые физиологические группы микроорганизмов, которые участвуют в различных процессах и на разных этапах постепенного разложения органических веществ.

· Бактерии-аммонификаторы, являющиеся гнилостными микроорганизмами, вызывают гниение остатков растений, трупов животных, разложение мочевины. В процессе гниения участвуют аэробные бактерии-B. Subtilis, B. Mesentericus, бактерии рода Proteus, грибы рода Aspergillus, Mucor и др.

· Нитрифицирующие бактерии, которые обладают автотрофными свойствами и исключительной специфичностью. При их деятельности азотистая кислота окисляется до азотной и превращается в нитраты.

· Азотфиксирующие бактерии, которые обладают исключительной способностью усваивать из воздуха атмосферный азот и в процессе жизнедеятельности образуют из молекулярного азота белки и другие органические соединения азота, которые используются растениями.

· Бактерии, расщепляющие клетчатку, вызывающие различные виды брожений, наблюдаемые при разложении микробами органических соединений углерода (молочно-кислое, спиртовое, масляно0кислое, уксусное, пропионовое).

· Бактерии, участвующие в круговороте серы, железа, фосфора и других элементов - серобактерии, железобактерии, разнообразные виды которых осуществляют окисление и восстановление этих соединений в природе.

С выделениями человека и животных, с различными хозяйственно-бытовыми и промышленными отходами в почву поступает большое количество разнообразных микроорганизмов. Преобладающе флорой являются анаэробы до 96% всех видов: бифидобактерии, лактобактерии, пептококки, бактероиды; в меньшем количестве встречаются эшерихии, энтерококки, протей, клостридии и другие микроорганизмы.

Попадая в почву, представители нормальной микрофлоры тела человека и животных, а также и патогенные микроорганизмы, как правило, длительно не выживают и рано или поздно погибают. Однако многие представители нормальной флоры человека вступают в биоценоз почвы, участвуют в ее биохимических процессах, а отдельные виды бактерий остаются постоянными обитателями почвы. На сроки выживания патогенных бактерий в почве оказывают влияние многие факторы: состав и тип почвы, температура, влажность, воздействие атмосферных осадков.

К первой группе патогенных микроорганизмов. Постоянно обитающих в почве, относится небольшое количество микроорганизмов. Среди особое внимание заслуживают клостридии ботулизма, которые попадают в почву с испражнениями человека и животных, образуя споры, остаются в ней неопределенно долго.

Вторая группа включает спорообразующие патогенные микроорганизмы (бациллы сибирской язвы, клостридии столбняка, газовой гангрены), которые попадают в почву с фекалиями человека и животных, а также с трупами погибших животных. Почва для них является вторичным резервуаром, поскольку при благоприятных условиях клостридии могут размножаться и сохраняться в виде спор длительное время.

Втретью группувключены патогенные микроорганизмы, попадающие в почву с выделениями человека и животных и сохраняющиеся в течение нескольких недель и месяцев. Все эти микроорганизмы- сальмонеллы, шигеллы, вибрионы, бруцеллы, лептоспиры и др. не образуют спор и поэтому быстро гибнут в результате воздействия различных физических и биологических факторов. Особенное влияние на выживание патогенных микроорганизмов оказывают антагонистические свойства представителей микрофлоры почвы. Именно на этом свойстве микрофлоры основаны работы, направленные на повышение антибиотических свойств почвы. Простое озеленение травами территорий населенных мест, способствующее размножению бактерий-актиномицетов, улучшает антибактериальные свойства и повышает активность самоочищения почвы.

Таким образом, естественные процессы, протекающие в почве под влиянием ее микрофлоры, обусловливают самоочищение почвы от попавших в нее микроорганизмов, обезвреживание и уничтожение нечистот. При правильном управлении этими процессами опасность передачи инфекционных болезней через почву может быть сведена к минимуму.

2. Санитарно-микробиологическое исследование почвы

Санитарно-микробиологическое исследование почвы проводится на основании «Методических указаний по санитарно-микробиологическому исследованию почвы» № 2293-81, методических указаний МУ 2.1.7.730-99 «Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест».

Основными объектами, территории которых подлежат контролю органов санитарного надзора с применением санитарно-микробиологических методов исследования и требующими проведения ряда мероприятий по предотвращению загрязнения почвы, являются: детские и лечебно-профилактические учреждения; сельские и неканализованные районы городских населённых пунктов; территории первой зоны санитарной охраны источников хозяйственно-питьевого водоснабжения; зон свалок, отвальных площадок; сельскохозяйственные поля, орошаемые водой из открытых водоемов, стоками животноводческих ферм и комплексов и удобряемые навозом; земледельческие поля орошения городскими и промышленными сточными водами, а также при внесении их осадков в качестве удобрения. Обязательным предварительным этапом при санитарно-бактериологическом исследовании почвы является санитарное обследование. Суть его заключается в том, что санитарный врач на основании предварительно составленной карты санитарного обследования визуально и в результате опроса описывает изучаемую территорию, выбирает на ней точки взятия проб, участвует в отборе проб.

На основании результатов санитарного обследования территории и ее описания составляется схематический план земельного участка с нанесением источников загрязнения. Это позволяет правильно обосновать выбор точек отбора проб почвы.

На изучаемой территории при наличии загрязнения выделяют два участка 25м² каждый; один вблизи источника загрязнения (опытный), другой -- вдали (контрольный). Контрольный выбирают с таким расчетом, чтобы он был заведомо незагрязненный и имел одинаковый почвенный состав с опытным.

Если на изучаемой территории имеется несколько источников загрязнения, то необходимо выделить несколько опытных участков около каждого, загрязняющего внешнюю среду, объекта. Если на территории нет видимых источников загрязнения, то необходимо выделить участки согласно элементам рельефа.

При санитарно-бактериологическом обследовании почвы значительных территорий определение количества точек для забора проб почвы, производится согласно следующим рекомендациям. На каждые 100 га изучаемой территории при спокойном рельефе местности намечают отбору проб почвы, производится согласно следующим рекомендациям. На каждые 100 га изучаемой территории при спокойном рельефе местности намечают к отбору проб почвы 6-7 участков площадью 25 м². При выраженном рельефе количество отводимых участков увеличивается до 8--10.

Отбор образцов почвы.

Пробы почвы отбираются на каждом из участков в его пяти точках по диагонали или по «конверту» (четыре точки по углам и одна в центре).

В том случае, если исследователя интересуют последствия непосредственного внесения химического вещества в почву, пробы отбираются поверхностно (0--1 см) стерильным инструментом (нож, шпатель) в количестве 0,3--0,5 кг в одной точке.

Если изучается воздействие химического вещества на микрофлору почвенного горизонта, то для отбора проб почвы пользуются следующей методикой. Каждая точка, в которой проводится отбор проб почвы, представляет собой центр выбранного для исследования 1 м²территории. Здесь выкапывается прикопка (шурф) размером в плане 0,3м х 0,3 м и глубиной 0,2 м. Поверхность одной из стенок шурфа очищают стерильным ножом. Затем из этой стенки вырезают почвенный образец, размер которого обусловлен заданной навеской.

Отобранные образцы помещают в стерильную посуду и доставляют в лабораторию. При невозможности приступить к исследованию почвы немедленно, допускается хранение образца при температуре 4-5С, но не более 24 часов.

Подготовка и обработка почвы для анализа.

Для приготовления среднего образца объемом 0,5 кг почву всех образцов одного участка высыпают на стерильный плотный лист, перемешивают стерильным шпателем, отбрасывают камни и прочие твердые предметы. Если проба почвы однородна, допускается тщательное перемешивание почвы в банке. Затем почву распределяют на листе тонким слоем в форме квадрата.

Диагоналями почву делят на 4 треугольника. Почву из двух противоположных треугольников отбрасывают, а оставшуюся часть вновь перемешивают, опять распределяют тонким слоем и делят диагоналями и так до тех пор, пока не останется примерно 0,5 кг почвы.

Перед посевом почву диспергируют. Для этого почву с соблюдением правил стерильности просеивают через сито диаметром 3 мм. Образец почвы тщательно перемешивают и из него отбирают навески, величины которых выбираются исходя из предполагаемой степени загрязнения почвы. Для учета почвенных микроорганизмов и энтеровирусов достаточно навески от 1 до 10 г, для санитарно-показательных микроорганизмов от 1 до 30 г, для патогенных энтеробактерий 50-55.%г. Первое разведение навески почвы (1:10) делают в стерильной посуде, добавляя стерильную водопроводную воду в соотношении 1:10 к весу почвы 9например: 1г почвы разводят в 10 мл стерильной водопроводной воды, 10 г- в 100 мл). Основная цель, которую преследуют, проводя предварительную обработку почвы, заключается в том, чтобы извлечь клетки микроорганизмов из почвенных агрегатов, что достигается их разрушением и десорбцией микроорганизмов с поверхности почвенных частиц.

Основными приемами предварительной обработки почвы является:

1. 10 минутное вертикальное встряхивание почвенной суспензии первого разведения в пробирках с резиновыми пробками - при навеске почвы 1 г.

2. 3 минутная обработка почвенной суспензии первого разведения на мешалке- при навеске почвы более 1 г.

Почвенную суспензию, содержащую в 1мл 0,1 г почвы (1:10^-1) через 30 секунд после предварительной обработки (за это время оседают грубые минеральные частицы) используют для приготовления последовательно убывающих концентраций почвы. Для этого из первого разведения, находящего во флаконе, с содержанием почвы 0,1 г/мл отбирают стерильной пипеткой 1 мл и переносят в пробирку с 9 мл стериной водопроводной воды. При этом получают второе разведение, содержащее 0,01 г/мл почвы. Повторяя эту операцию доводят разведение почвы до 0,0001-0,00001 г/мл. Для приготовления каждого разведения используют отдельные пипетки.

Приготовленные разведения используются для посева почвы на различные питательные среды.

3. Санитарно-бактериологические показатели

Оценка санитарного состояния почвы проводится по результатам анализов почв на объектах повышенного риска (детские сады, игровые площадки, зоны санитарной охраны и т.п.) и в санитарно-защитных зонах по санитарно-бактериологическим показателям:

1. Косвенные, характеризуют интенсивность биологической нагрузки на почву. Это санитарно-показательные организмы группы кишечной палочки (БГКП (Колииндекс) и фекальные стрептококки (индекс энтерококков)).В крупных городах с высокой плотностью населения биологическая нагрузка на почву очень велика , и как следствие, высоки индексы санитарно- показательных организмов, что наряду с санитарно-химическими показателями (динамика аммиака и нитратов, санитарное число), свидетельствуют об этой высокой нагрузке.

2. Прямые санитарно-бактериологические показатели эпидемической опасности почвы - обнаружение возбудителей кишечных инфекций (возбудители кишечных инфекций, патогенные энтеробактерии, энтеровирусы).

Определение количества бактерий группы кишечных палочек.

Определение количества БГКП проводят СЭЛ, СЭО гарнизона, СЭО армии, СЭО округа при оценке санитарного состояния территории и по эпид. показаниям.

К бактериям группы кишечных палочек (БГКП) относятся грамотрицательные, не образующие спор короткие палочки, сбраживающие лактозу и глюкозу с образованием кислоты и газа при 37С в течение 24-48 часов, не обладающие оксидазной активностью.

Основным методом выявления БГКП является определение кишечных палочек в почве титрационным методом. Из первого разведения почвенной суспензии (1:10), прошедшей предварительную обработку, стерильной пипеткой берут 10мл и засевают во флаконы с 50 мл жидких сред, что соответствует засеву 1 г почвы. Посев меньших количеств (0,1г, 0,01г и т.д.) делают по 1 мл из соответствующих разведений почвенной суспензии в пробирки с 9 мл тех же сред.

Перед посевом в каждую пробирку с лактозным бульоном прибавляют по 0,3 мл 2% водного раствора ТТХ, а в каждый флакон- по 1.% мл. методика с использованием ТТХ основана на способности кишечной палочки восстанавливать бесцветное соединение ТТХ в трифенилформазан, выпадающий в виде осадка и придающий среде коричнево - красный цвет. Кишечная палочка устойчива к действию формазана, в то время как развитье другой микрофлоры тормозится.

Посевы на среде Кесслера выращивают 48 часов при 43С или при 37С. отсутствие через 48 часов газообразования и помутнения дает окончательный отрицательный ответ на наличие ГБКП. Отрицательный ответ на лактозном бульоне с ТТХ дается через 24 часа в том случае, если в пробирках и флаконах цвет среды не изменился.

При наличии пробирках на среде Кесслера газообразования и помутнения или только помутнения производят высев на среду Эндо. В случае изменения цвета бульона с ТТХ на кирпично - красный также производится высев на среду Эндо. Посевы помещают в термостат для инкубирования на 24 часа. Отсутствие роста на чашках дает окончательный отрицательный результат.

Заключительный этап исследования заключается в идентификации выросших характерных колоний на средах, которая производится аналогично анализу кишечных палочек в воде, т. е. проверяют оксидазную активность. При наличии на поверхности среды Эндо розовых или красных колоний грамотрицательных палочек с отрицательной оксидазной активностью их подсчитывают и причисляют к группе БГКП после ферментации глюкозы. Для этого засевают 2-3 колонии каждого типа в полужидкую среду с глюкозой. Учет производят через 4-5 часов инкубации при 37С. Если за это время в среде происходит образование кислоты и газа, то это подтверждает наличие кишечных палочек в исследуемом разведении почвы. Признаком газообразования является появление пузырька газа в стеклянной поплавке, об образовании кислоты свидетельствует пожелтение среды. При наличии только кислоты пробирки оставляют в термостате для окончательного ответа через 24 часа. При отсутствии газообразования через этот срок получают окончательный отрицательный ответ, при наличии газообразования- положительный результат. Результаты анализа выражают коли-титром.

Определение количества энтерококков в почве.

Проводят при определении характера фекального загрязнения СЭО гарнизона, СЭО армии и СЭО округа.

Определение энтерококков проводится титрацитнным методом их децимальных разведений почвенной суспензии в жидкую среду ЩЭС при температуре инкубации 37С с последующим через 24 часа высевом на подтверждающую среду МИС или Калины.

По эпид. показаниям возможно определение в почве патогенных бактерий (сальмонеллы, шигеллы), патогенных клостридий и вирусов.

Почву оценивают как «чистую» без ограничений по санитарно-бактериологическим показателям при отсутствии патогенных бактерий и индекс санитарно-показательных микроорганизмов до 10 клеток на грамм почвы.

О возможности загрязнения почвы сальмонеллами свидетельствует индекс санитарно-показательных организмов (БГКП и энтерококков) 10 и более клеток /г почвы.

Концентрация колифага в почве на уровне 10 БОЕ на 1 г и более свидетельствует об инфицировании почвы энтеровирусами.

Санитарно-паразитологические показатели.

Отбор проб для гельминтологических исследований проводят 2-3 раза в год в местах возможного нахождения людей и животных.

Санитарно-паразитологические исследования почвы проводят СЭО гарнизона, СЭО армии и СЭО округа при оценке санитарного состояния детских дошкольных учреждений. СЭО гарнизона проводит исследования при наличии в штате паразитолога.

Из всех объектов окружающей среды почва наиболее часто и интенсивно загрязняется возбудителями кишечных паразитарных заболеваний: гельминтозы, лямблиоз, амебиаз и др. Почва для яиц гельминтов (аскарид, власоглавов, токсокар, анкилостомиды, стронгилоидес и др.) является неотъемлемой средой прохождения их бактериологического цикла развития и местом временного пребывания для яиц биогельминтов (описторхи, дифиллоботрииды, тенниды и др.), а также цист кишечных патогенных простейших (криптоспоридий, изоспор, лямблий, балантидий, дизентерийной амебы и др.).

Яйца гельминтов сохраняют жизнеспособность в почве от 3 до 10 лет, биогельминтов- до 1 года, цисты кишечных патогенных простейших - от нескольких дней до 3-6 месяцев.

Наиболее часто загрязнение почв города возбудителями паразитарных болезней обнаруживается на территории дворов, детских дошкольных и школьных учреждений, улиц около мусоросборщиков, вокруг туалетов, в местах выгула домашних животных (кошки, собаки), скверах, бульварах, парках и лесопарках.

Из загрязнений почвы возбудители паразитарных болезней могут попадать на руки, одежду, овощи, фрукты, ягоды, столовую зелень, воду поверхностных водоисточников, что создает условия для повышенного риска заражения людей и животных.

Прямую угрозу здоровью населения представляет загрязнение почвы жизнеспособными оплодотворенными и инвазионными яйцами аскарид, власоглавов, токсокар, анкилостомид, личинками стронгилондов, а также онкосферами тениид, цистами лямблий, изоспор, балантидий, амеб, ооцистами криптоспоридий; опосредованную жизнеспособными яйцами описторхизов, дифилоботриид.

При оценке эпидемической опасности и степени загрязнения почвы возбудителями паразитарных болезней определяют:

· вид возбудителей;

· их жизнеспособность и инвазивность;

· экстенсивный показатель загрязнения «А», отношение числа положительных проб «Б» (пробы почвы, в которых обнаружены возбудители паразитарных болезней), к общему числу исследованных проб («С») в процентах: А= Б/С х 100;

· интенсивный показатель загрязнения- общее содержание возбудителей паразитарных болезней в 1 кг (или 100 г) почвы.

Санитарно-энтомологические показатели.

Санитарно-энтомологическими показателями являются личинки и куколки синантропных мух.

Синантропные мухи (комнатные, домовые, мясные и др.) имеют важное эпидемиологическое значение, как механические переносчики возбудителей ряда инфекционных и инвазивных болезней человека (цисты кишечных патогенных простейших, яйца гельминтов и др.).

На территории населенных мест в общественных и частных домовладениях, пищевых и торговых предприятиях, пунктах частного и общественного питания, в зоопарке, местах содержания служебных и спортивных животных (лошади, собаки), мясо- и молочные комбинаты и т.п. наиболее вероятными местами выплода мух являются скопления разлагающихся органических веществ (мусоросборники разных типов, уборные, свалки, иловые площадки и др.) и почвы вокруг них на расстоянии до 1м.

Критерием оценки санитарно-энтомологического состояния почвы является отсутствие или наличие преимагинальных (личинки и куколки) форм синантропных мух в ней на площадке размером 20х20 см.

Наличие личинок и куколок в почке населенных мест является показателем неудовлетворительного санитарного состояния почвы и указывает на плохую очистку территории, неправильный в санитарно-гигиеническом отношении сбор и хранение бытовых отходов и их несвоевременное удаление.

микроорганизм почва химический

Заключение

Для правильного понимания результатов бактериологических анализов необходимо знать характеристику естественной микрофлоры данного района, вида почвы, применяемых удобрений и сельскохозяйственных культур, возделываемых на исследуемом участке. Кроме того, необходимо иметь данные о наличии веществ, токсичных для почвенных сапрофитов в выбросах предприятий и других отходов, попадающих в почву (ядохимикаты, тяжелые металлы, углеводороды, органические вещества и т.д.). Очень большое значение для выживаемости патогенных микроорганизмов в почве имеет наличие в ней микроорганизмов, выделяющих антибиотические вещества. Сведения об этом должны быть в распоряжении бактериолога при проведении бактериологических исследований почвы.

Литература

1. МУ «Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест». МУ 2.1.7.730-99

2. МУ по санитарно-микробиологическому исследованию почвы № 2293-81 от 19.02. 19991 года

3. СанПиН 42-128-4690-88 «Санитарные правила содержания территорий населенных мест».

4. З.К. Кочемасова и со авт. Санитарная микробиология и вирусология. М., 1987г.

5. Медицинская микробиология. Под ред. А.М. Королюка, ч. III, Л. 1987 г.

Размещено на Allbest.ru