Влияние почвы на здоровье человека
Каждый из нас знает, что среда обитания, в которой мы вынуждены жить, влияет на наше здоровье. Мы интересуемся состоянием качества воды, которую мы пьем, атмосферного воздуха, которым мы дышим. Но знаем ли мы как влияет состояние почвы на состояние нашего здоровья.
Почва также, как и питьевая вода и атмосферный воздух оказывает значительное влияние на здоровье человека. Прежде всего, потому, что почва — основное средство сельскохозяйственного производства, причем состояние почвы влияет как на продукцию растительного происхождения, так и на продукцию животноводства. Людям важно получать достаточное количество питательных веществ, необходимых для построения и нормального функционирования организма. Нельзя забывать, что вместе пищевыми продуктами человек может получать как полезные, так и вредные вещества, которые негативно влияют на его развитие и жизнедеятельность. Недостаток или избыток микроэлементов в почве приводит так же к их недостатку у растений, животных и у человека. Заболевания, связанные с недостатком или избытком микроэлементов, получили название эндемических. Например, низкий уровень йода в почве может послужить причиной возникновения заболеваний щитовидной железы. Низкое содержание в почве и питьевой воде фтора приводит к кариесу зубов.
По отношению к окружающей среде и человеку почва выполняет еще одну важную роль — защитную. Обладая способностью накапливать в себе различные загрязняющие вещества, в т.ч. попадающие в почву с атмосферными осадками, связывая их химическим и физическим путем, то есть почва служит своеобразным фильтром, тем самым защищая природные воды от поступления таких химических веществ. Но возможности почвы в этом отношении небезграничны, а уровень антропогенного загрязнения почвы все возрастает, поэтому все чаще наблюдаются случаи опасного загрязнения почв и последующего отравления людей. Поэтому ее загрязнение бытовыми и производственными отходами и химическими веществами может стать причиной многих заболеваний, потому требует почтительного отношения к гигиене почвы.
Именно поэтому загрязнение почвы в реалиях современного мира является одной из главных экологических проблем, требующих немедленного решения. Почва, загрязненная вредными химическими веществами, оказывает негативное влияние не только на состояние человека, но и всего органического мира.
Устройство современного города, развитие промышленности приводят к значительному увеличению количества отходов, которые вызывают не только загрязнение почвы, но и влечет за собой загрязнение воздуха и грунтовых вод, обусловленное продуктами разложения органики и жидкой частью отбросов. А чем грязнее почва, тем больше в населенном пункте заболеваний. Тесная связь между гигиеной почвы и здоровьем жителей не вызывает никакого сомнения.
Почва — благоприятная среда для развития различных микроорганизмов. В составе почвенной микрофлоры могут содержатся и патогенные микроорганизмы, которые могут вызывать тяжелые инфекционные заболевания, такие как столбняк, сибирская язва, ряд паразитарных заболеваний. Наибольшее количество микроорганизмов и яиц геогельминтов содержится на глубине 1-2 см. Постоянные обитатели почвы — спороносные анаэробы — возбудители газовой гангрены и столбняка. В почве, загрязненной человеческими фекалиями, могут содержаться возбудители кишечных инфекций.
И, если влияние химического загрязнения почв, своими силами уменьшить достаточно сложно, то снизить риск заражения различными инфекционными и паразитарными болезнями, связанными с загрязнением почв достаточно легко. Необходимо пить только кипяченую воду, а также тщательно мыть продукты питания растительного происхождения, в том числе и выращенные на своих приусадебных участках. Также не следует забывать, что для минимизации загрязнения почв, необходимо складировать отходы только в специально отведенных для этих целей местах.
Источник
Загрязнение почвы: с чем связано и чем опасно?
Урбанизация и застройка окружающих земельных просторов практически лишает большинство людей возможности узнать об особенностях и составе грунта детально, рассмотреть его состав и знать его особенности. Грунт может быть нескольких типов: чернозем, земля, грязь, минерально-насыщенная почва и т.д.
Здоровье и насыщенность грунта полезными веществами прямым образом влияет на благополучие и здоровье человечества, поскольку из грунта произрастают растения, которые создают кислород и поддерживают баланс в атмосфере. Без грунта и растений на нем не существовало бы возможности жить на планете.
Загрязнение почвы происходит в настоящее время ежедневно из-за использования большого количества искусственных материалов и веществ.
Главная причина, по которой сегодня происходит химическое загрязнение почвы, – это отходы. Отходы могут быть разного характера. К примеру, отходы жизнедеятельности животных, прогнившие растения, отходы сельского хозяйства и продовольственные отходы в виде овощей, жмыха и фруктов являются полезными для почвы и насыщают ее полезными минералами. Однако отходы химического производства вызывают загрязнение почвы тяжелыми металлами и еще множеством различных опасных веществ и элементов, которые неестественны для природной почвы и не удобряют ее, но опасны и вредоносны. Жизнедеятельность современного человека приводит к ухудшению качества грунта.
Какие причины загрязнения грунта?
На насущный вопрос, с чем связано загрязнение почвы тяжелыми металлами, экологи отвечают: существует несколько основных причин. Наиболее сильно на загрязнение и деградацию почвы, ухудшение ее качества влияет:
1. Развитие промышленной деятельности человечества. Несмотря на то, что прогрессирование промышленной сферы позволило сделать человечеству большой прорыв в развитии, это сфера была и остается опасной для экологии и здоровья планеты. Связано это с тем, что массовая добыча полезных ископаемых, горных пород, создание шахт и рудников способствуют тому, что на поверхности почвы остается большое количество промышленных отходов, которые не распадаются и не перерабатываются на протяжении многих лет. Происходит загрязнение почвы нефтью и нефтепродуктами. Грунт становится непригодным для дальнейшего использования.
2. Развитие сельскохозяйственной сферы. В процессе развития сферы сельского хозяйства все большее количество удобрений и способов обработки взращиваемых культур перестали иметь натуральную основу и стали химическими. Использование химически активных веществ упрощает и улучшает процесс производства продуктов сельского хозяйства, увеличивает урожай. Однако, эти же химикаты становятся опасными и вредоносными для грунта и человечества. Как влияет загрязнение почвы на здоровье человека? Чужеродные вещества не разлагаются и не расщепляются в грунте, просачиваются в воду, отравляя и постепенно снижая плодородность и здоровье почвы. Химические вещества в сельском хозяйстве также отравляют растения, вызывают загрязнение и истощение почвы, становятся серьезной угрозой для атмосферы планеты.
3. Отходы и их утилизация. Несмотря на то, что промышленная сфера деятельности человека наносит ежегодно огромный удар по экологии и чистоте грунта своими отходами, сам человек загрязняет планету не меньше. В настоящее время главными показателями загрязнения почв химическими веществами являются естественные человеческие отходы жизнедеятельности, которые скапливаются в виде огромных куч биологического мусора. В отходах человека содержится большое количество токсичных веществ, которые негативным образом влияют на здоровье и функционирование грунта.
4. Нефтяные аварии. В процессе производства и транспортировки нефтяных продуктов немалое их количество может быть пролито или рассыпано на почву. Примеров этого явления за время производства нефти более чем достаточно. Нефть просачивается в грунт и попадает в грунтовые воды, которые пропитывают почву и провоцируют загрязнение почвы нефтепродуктами, делают ее непригодной для использования в дальнейшем, а воду — опасной для здоровья человека.
5. Кислотные дожди и их последствия. Кислотные дожди являются результатом промышленной деятельности человека. Испарение большого количества химических веществ в атмосферу приводит к их скапливанию и проникновению обратно в грунт в качестве дождя. Химические дожди могут значительным образом нанести урон растениям и грунту, поменять их биологическую структуру и сделать непригодными для дальнейшего использования или употребления в пищу.
К чему приведет загрязнение почвы?
Загрязнение почвы радиоактивными веществами и другими опасными элементами прямым образом связано со здоровьем и благополучием человечества, поскольку все важное для функционирования и жизни вещества мы получаем из грунта и того, что на нем произрастает. Поэтому последствия загрязнения почвы коснуться многих сфер человеческой жизни.
От загрязнения почвы ядохимикатами ухудшается здоровье и самочувствие человека. Пища, состоящая из отравленных растений или нездорового мяса животных, рано или поздно приводит к образованию новых болезней, мутациям, ухудшению функций организма в целом. Особенно опасно загрязнение почвы пестицидами для подрастающего поколения, поскольку чем меньше здоровой пищи и воздуха получает ребенок, тем слабее будет новое поколение.
Загрязнение почвы опасно развитием хронических и генетических заболеваний. Влияние загрязнения почвы на здоровье человека заключается в том, что химические вещества в составе растений или продуктов животноводства могут стать причиной развития в организме человека новых хронических недугов или врожденных заболеваний, которые нельзя будет вылечить известными методами и лекарствами. Ко всему прочему, отравленные химикатами растения и мясо животных могут привести к голоду и пищевым отравлениям, которые нельзя будет остановить на протяжении длительного времени.
Загрязненная почва влечет за собой мутации и истребление растений. Химические вещества в почве приводят к тому, что растения перестают произрастать и плодоносить на ней, поскольку не имеют способности приспосабливаться к изменениям химического состава грунта. В результате радиоактивного загрязнения почвы может исчезнуть значительное количество культур, а скапливание и мутации некоторых растений могут привести к эрозии грунта, изменению состава почвы и глобальному отравлению.
Отравленная почва — причина появления токсичных веществ в воздухе. Множество видов загрязнения почвы и продуктов жизнедеятельности, которые скапливаются на поверхности грунта, приводят к образованию токсичных испарений и газов. Как влияет загрязнение почвы на человека? Токсичные вещества в воздухе попадают в легкие человека и могут провоцировать развитие аллергических реакций, многих хронических заболеваний, болезней слизистой оболочки, онкологических проблем.
Загрязнение почвы нарушает биологический баланс и структуру грунта. К чему приводит загрязнение почвы? Загрязнение почвы приводит к постепенному истреблению дождевых червей и многих видов насекомых, которые поддерживают баланс флоры и способствуют обновлению грунта. Без этих видов живых существ грунт может изменить свою структуру и стать непригодным для дальнейшего его использования.
Оставьте свой телефон и наши специалисты проконсультируют вас
по проведению анализа почвы
Как решить проблему загрязнения почвы?
Если с проблемой утилизации мусора и отходов производства можно справиться путем постройки заводов по переработке, то другие причины загрязнения достаточно сложно устранить быстро и легко.
Прежде чем приступать к решению проблемы загрязнения почвы, стоит детально изучить масштабы и серьезность загрязнения, показатели загрязнения почвы, а также разобраться с причинами этого явления в конкретно выделенном участке или области.
Химическое загрязнение почвы может происходить под влиянием нескольких факторов, которые следует учитывать:
- Количество и интенсивность поступающих в грунт загрязняющих веществ и отходов.
- Общие характеристики почвы, которая претерпевает загрязнение (параметры всасывания почвы, структура грунта, уровень влажности и растворимости грунта, рассыпчатость и др.).
- Особенности климата и погодных условий в выбранной зоне или области загрязнения.
- Структура и состояние факторов, которые могут распространять загрязнение (наличие и количество подземных вод, количество зеленых насаждений, виды животных, проживающих в выбранной области).
- Особенности биологических факторов, которые влияют на распад химических веществ, их всасывание или обеззараживание в почве, гидролизные процессы.
Лаборатория «ЭкоТекстЭспресс» предоставляет современные услуги сканирования и биологического анализа почвы, проверку химического состава грунта и его морфологических характеристик. Высококвалифицированный персонал предоставит по результатам проведения анализа полный пакет документов с данными о состоянии проверяемого грунта, его насыщенности минералами и пригодности к дальнейшему использованию.
Заполните форму ниже, чтобы получить бесплатную консультацию.
Источник
Как здоровье почвы влияет на здоровье человека – удивительное прямо под ногами
Рынок микробных биоудобрений оценивается аналитиками Мarketsandmarkets в 2,3 миллиарда долларов США в 2020 году и, по прогнозам, достигнет 3,9 миллиарда долларов к 2025 году с ростом 11,6% в течение прогнозируемого периода. Движущая сила рынка – расширение площадей под органическими сельскохозяйственными угодьями, а также растущие признание биоудобрений как среди фермеров, так и в обществе
О том, почему человечество должно позаботиться о здоровье почвы и микробиоме, рассказывает Майкл Бехар — специалист по науке и здоровью в г. Боулдер, штат Колорадо, в своей статье, опубликованной на портале agriculture.com и в журнале Eating Well.
«В конце декабря в Боулдере, штат Колорадо, я нахожусь в кампусе Университета Колорадо и иду в лабораторию Совместного института исследований в области наук об окружающей среде (CIRES). На улице местная флора дремлет в глубоком зимнем забытье, а в лаборатории процветают миллиарды микроорганизмов.
Ноа Фирер, профессор экологии и эволюционной биологии, знакомит меня с двумя аспирантами. Они сгорбились за рабочим столом и вооружились пипетками для переноса партий живых бактерий из стеклянных флаконов в машину, которая будет секвенировать их микробную ДНК.
Как выдающийся почвовед, Фирер упоминается в научных журналах, возможно, больше, чем любой другой исследователь в этой области. Его усилия сосредоточены на организмах, обитающих в ризосфере, самом верхнем слое почвы, где корни растений взаимодействуют с микроскопическими организмами, в том числе вирусами, бактериями, грибами, простейшими и водорослями.
Это разнообразное сообщество, называемое микробиомом почвы, функционирует как источник жизненной силы растений — способствует прорастанию, стимулированию корней, ускорению роста и выработке устойчивости к болезням.
Эксперты считают, что эти почвенные микробы также могут оказать большое влияние на питательную ценность нашей еды. Кроме того, растения, которые мы едим, и почва, с которой мы соприкасаемся, также способны укреплять наши собственные кишечные микробиомы.
Открытие этой связи между здоровьем почвы и здоровьем человека уже привлекло внимание крупных продовольственных компаний, фермеров, ученых и природоохранных организаций, и вызвало исследовательский бум, так что вскоре мы узнаем, являются ли почвенные микробы столь же важными для нашего долголетия, как повседневные упражнения и спокойный ночной сон.
Не просто комок земли
Ризосфера является средой обитания для сложной экосистемы, где в основе лежит микробиом почвы – участник многочисленных процессов.
Некоторые микробы, например, действуют как желудки, переваривая и разлагая органические вещества на питательные элементы для растения. Другое действие включает в себя микоризы, похожие на шелк грибы – они образуют обширные «нити», далеко простирающиеся под землей и работающие в качестве почвенного интернета для облегчения связи между растениями.
Эксперименты показали, когда хищники, такие как тля, нападают на растение, оно предупреждает своих соседей — сигнализируя им через сеть микоризы — что угроза неизбежна. Затем другие растения будут использовать свою естественную защиту, часто химическое вещество, производимое в листьях, чтобы отразить захватчиков.
Почвенные бактерии и грибы также работают в тандеме, чтобы минералы в почве растворились в воде. «И если они растворимы, растение поглощает их своими корнями», — объясняет Дэвид Монтгомери, профессор наук о Земле и космосе в Вашингтонском университете в Сиэтле и соавтор книги «Скрытая половина природы» о микробиоме почвы.
Микробы позволяют растениям производить антиоксиданты. «Другие бактерии и грибы объединяются для извлечения таких веществ, как фосфор, из почвы и переноса их в грибные гифы», — говорит Монтгомери.
Грибные гифы образуют сеть нитей из микоризы, похожих на паутину, и находятся в синергии с корнями растений. Поскольку растение естественным образом выделяет сахара в почву во время фотосинтеза — сахара, которые помогают питать гифы — гифы реагируют, обеспечивая растение азотом, фосфором и различными другими микроэлементами, такими как медь, цинк, магний, калий и железо. Это справедливая торговля, потому что растениям, как и людям, нужны эти минералы для существования.
Однако поврежденный почвенный микробиом теряет часть функций, хуже снабжает растения питанием, а растения, следовательно, дают нам менее полезных урожай.
Известный факт, многие сельхозугодья сегодня деградировали. Монтгомери рассказывает мне об исследованиях, показывающих быстрое снижение содержания минералов в фруктах, овощах и зерновых за последние 50 лет.
Одно исследование говорит, что содержание цинка в овощах упала на 59%, магния на 26%, а железа на 83%.
В аналогичном анализе, опубликованном в Журнале Американского колледжа питания, были изучены 43 культуры. Эксперты сравнили нынешние уровни питательных веществ с уровнями, зарегистрированными в 1950 году Министерством сельского хозяйства США (Минсельхоза США собирает эти данные с 1892 года), и обнаружили, что белок, кальций, железо, фосфор и витамины В2 (он же рибофлавин) и С заметно снизились.
«По оценкам, дефицит минералов поражает более трети человечества, вызывая проблемы со здоровьем как в развитых, так и в развивающихся странах. Минеральные элементы необходимы для сотен критических ферментативных реакций, и неадекватные уровни могут служить причиной разных заболеваний: сердечно-сосудистых, неврологических расстройств, анемии, повышенного риска инфекции и депрессии», — говорит Монтгомери.
Впрочем, не только больной почвенный микробиом несет ответственность за снижение питательных веществ. Зачастую в АПК сорта или гибриды растений выбираются по продуктивности или устойчивости к вредителям, а не по питательной плотности.
Секреты почвы
На сегодня перед учеными стоит задача выяснить, какие микробы являются неотъемлемой частью нашего благополучия и как помочь им процветать. Разнообразие и то, как относительно мало известно о них, ошеломляет.
Как объясняет Фирер, образец почвы с диких лугов в Канзасе может содержать более 20 000 различных видов микроорганизмов. Второй образец, взятый с того же места, всего в сантиметре, содержит уже совершенно другую популяцию микробов, также насчитывающую десятки тысяч.
Чистая биомасса микробов на одном акре здоровой почвы весит более 2,7 тонн, что эквивалентно большому внедорожнику.
Понимание микробиома почвы похоже на попытку составить карту каждой звезды в нашей галактике, поскольку существуют миллиарды и миллиарды микробов. «Мы знаем, что они там. Мы просто не знаем, что делает большинство из них и как они взаимодействуют друг с другом», — говорит Фирер.
По сути, почвенные микробы везде. Они прилипают к листьям, проникают в корневые системы, через устьица (дыхательные поры растений) и так далее. Внутри и снаружи растения пропитаны микробами, которые мы глотаем каждый раз, когда едим свежую растительную пищу.
«В одном листе шпината содержится более 800 различных видов бактерий, происходящих из почвы и окружающей среды», — говорит Кристофер Лоури, профессор интегративной физиологии и неврологии в Университете Колорадо в Боулдере. Попав в наш кишечник, полезные микробы улучшат и кишечный микробиом человека. Люди, употребляющие разнообразные овощи и фрукты, имеют и более разнообразный кишечный микробиом.
Прямой контакт с почвой также несет пользу. Исследования показали, что люди, которые живут и работают в фермерских и сельских сообществах, где они регулярно контактируют с почвой и содержащимися в ней микробами, более устойчивы к аллергии и астме.
Во время экспериментов на мышах ученые выяснили: даже незначительное воздействие почвенных бактерий усиливает реакцию иммунной системы на вредные патогенные микроорганизмы, включая паразитов, бактерии и вирусы.
Из почвы в мозг: бактерии могут сковать для нас эмоциональную броню
В течение последних двух десятилетий Лоури особенно интересовался видом микроба под названием Mycobacterium vacca, распространенным почти во всех почвах мира.
Вместе с коллегой Грэмом Руком, профессором медицинской микробиологии в Университетском колледже Лондона, ученые хотели узнать, был ли M. vaccae среди кишечных микробов, способных передавать сигналы в мозг. (Теория «оси кишечника и мозга» — о том, что микроскопические обитатели кишечника могут каким-то образом «разговаривать» с нашей центральной нервной системой – популярна в некоторых научных кругах уже много лет).
Лоури и Рук провели эксперименты на мышах, вводя им М. vaccae, эти бактерии под микроскопом выглядит как полупрозрачные желтые личинки.
«Бактерии активировали очень специфическое подмножество серотонинсодержащих нейронов в мозге. Известно, что эти нейроны управляют эмоциями, особенно депрессией», — говорит Лоури.
Сейчас ученые продолжают эксперименты, исследуя биологический механизм, ответственный за антидепрессивный эффект и способность М. vaccae обеспечивать «эмоциональную броню».
Лоури и его коллеги также задавались вопросом, может ли M. vaccae смягчить резкое умственное снижение, которое встречается примерно у 40% людей после 60 лет, перенесших серьезную хирургическую операцию после 60 лет. Это называется послеоперационной когнитивной дисфункцией, и считается, что она является результатом мощного ответа организма во время и после операции.
Была разработана серия когнитивных тестов для оценки воздействия хирургического вмешательства на старых крыс, а затем животных привили M. vaccae перед операцией. «Бактерии полностью предотвратили это когнитивное нарушение», — говорит Лоури.
Восстановление микробиомного разнообразия
Люди эволюционировали одновременно с почвенными бактериями. Это, вероятно, объясняет, почему наши микробиомы имеют одинаковую микробную ДНК, а также некоторые из тех же штаммов бактерий. Например, лактобациллы встречаются как в почве, так и в организме человека. Эти полезные пробиотические бактерии (присутствующие в таких продуктах, как йогурт) помогают расщеплять пищу и выделять питательные вещества в нашем кишечнике; их роль в почве аналогична.
Исследование 2019 года, опубликованное в журнале « Микроорганизмы», задокументировало уникальное родство между человеческими и почвенными микробиомами: «Они содержат одинаковое количество активных микроорганизмов, возможно, полезно рассматривать кишечный микробиом человека и почвенный / корневой микробиом как «суперорганизмы», которые при тесном контакте пополняют друг друга полезными инокулянтами, генами и молекулами».
Интересно, что при анализе разнообразие микробов в людях и почвах обнаруживается, что не только разнообразие обоих резко падает, но и происходит примерно с одинаковой скоростью.
Ученые определили несколько причин такого спада: наш переход от аграрного общества к индустриальному, современная гигиена и западный рацион, состоящий из продуктов с низким содержанием клетчатки и высокой степенью переработки.
В настоящее Фил Тейлор, получивший докторскую степень в области глобальной экологии в Университете Колорадо (Фирер был членом его диссертационного комитета), является соучредителем и исполнительным директором консалтинговой фирмы. Цель фирмы – помогать фермерам создавать здоровую почву и зарабатывать деньги, делая это.
Тейлор советует всем почитать о сэре Альберте Говарде, английском ботанике и сыне фермера, который путешествовал по миру и собирал информацию о почвенных микробах. «Он хотел знать, переходит ли здоровье почвы в здоровую пищу», — объясняет Тейлор. Хотя Говард тогда не мог определить точный механизм, но у него было достаточно неофициальных данных, чтобы заявить: почвенные микробы способны оздаравливать людей.
Первоначально жестоко высмеянный за свои теории, Говард потом станет пионером в области органического культивирования и микробиологии почвы.
В наши дни наука подтверждает все преимущества здоровья почвы, основанные на принципах восстановительного земледелия, когда растут численность и разнообразие микроорганизмов в ризосфере. Это минимизация вспашки, поддержание живых корней в земле круглый год (через покровные культуры), выращивание различных растений и привлечение домашнего скота на землю (выпас скота и навоз способствуют размножению почвенных микробов).
Недавний обзор 56 исследований, опубликованных в журнале PLoS One, показал, что образцы почвы, полученные на фермах, где не обрабатывали землю или не использовали синтетические химические вещества, поддерживали разнообразие культур и севооборот, содержали на 32-84% больше микробной массы (показатель здоровой почвы), чем в образцах земли из полей обычных ферм.
Исследования, проведенные в Институте Родейла, показали, что овес, перец, помидоры и морковь, выращенные на органических фермах, содержат на 18–36% больше минералов и антиоксидантов, чем обычные аналоги.
Наконец, здоровая почва также имеет другие преимущества — стимулирование связывания углерода и удержание воды, что может помочь смягчить изменение климата.
Сегодня идея о том, что фермер может реанимировать бесплодную почву с помощью микробного коктейля, не выглядит диковинной. Микробные биоудобрения – в растущем тренде, это, пожалуй, один из самых динамично развивающихся сегментов в отрасли СЗР».
Источник