Эпидемиологическое значение почвы
ГИГИЕНА ПОЧВЫ
Гигиеническое значение почвы
Почва – обладающий плодородием рыхлый поверхностный слой земной коры. Это – комплекс минеральных и органических веществ, заселенный микроорганизмами.
Почва является центральным звеном в круговороте и превращении веществ в биосфере. От типа почвы, ее химического состава зависят растительность местности, химический состав воды водоемов, пищевых продуктов растительного и животного происхождения (поступление химических элементов в организм человека по «пищевым цепочкам» и с питьевой водой).
От физико-химических свойств почвы зависят глубина расположения и состав подземных (грунтовых) вод. Высокое стояние грунтовых вод может способствовать заболачиванию местности. Почва становится сырой, «не здоровой», в помещениях здания может появиться сырость и грибок.
Характер почвы участвует в формировании климата.
Почва используется для обезвреживания жидких и твердых отбросов, образующихся в населенных пунктах.
При плохом уровне благоустройства населенных мест и плохой организации удаления отбросы и нечистоты загрязняют почву. В ней накапливаются патогенные микробы и яйца гельминтов, которые могут попадать в грунтовые воды, распространяться грызунами и насекомыми. При гниении органических загрязнений образуются зловонные газы, загрязняющие атмосферный воздух.
Механический состав почвы и его гигиеническое значение
От механического состава почвы зависят ее свойства:
— влагоемкость (способность удерживать влагу)
Почва состоит из твердых частиц (зерен), между которыми имеются пространства (поры), заполненные воздухом или водой. Чем крупнее частицы (зерна) почвы, тем крупнее поры и наоборот (чем мельче частицы, тем мельче поры).
Крупнозернистые почвы имеют крупные поры (чернозем, субпесчанники). За счет крупных пор такая почва хорошо проницаема для воздуха и воды: хорошо аэрируются и сухие. Органические загрязнение в них долго не задерживаются — быстро окисляются до минеральных солей, которые используются растениями для питания. На таких почвах хорошо произрастает растительность.
Мелкозернистые почвы содержат мелкие поры )глинистые, торфяные). Вследстве малого размера пор эти почвы плохо проницаемы для воздуха и воды. Вода в них надолго задерживается (сырые почвы). А так как аэрация плохая, то попавшие в такую почву органические загрязнения длительно не окисляются (не минерализуются), загнивают, загрязняя и почву, и воздух, и подземные воды. В такой почве хорошо сохраняются и размножаются микроорганизмы (в том числе и патогенные). На таких почвах плохо произрастает растительность.
Для увеличения зернистости и пористости почвы в нее добавляют крупнозернистые материалы (песок, мелкий уголь, шлак, опилки) и перемешивают.
Температура почвы значительно выше температуры воздуха и в летние солнечные дни может достигать +50+60 0 С. Растительный покров снижает суточные колебания температуры почвы и предохраняет ее от высыхания, смягчая окружающий микроклимат.
Эпидемиологическое значение почвы
В почве содержится большое количество микроорганизмов. В незагрязненной почве микрофлора, как правило, представлена преимущественно безвредными (непатогенными) сапрофитами. Возбудители инфекционных и паразитарных заболеваний попадают в почву с нечистотами (больного человека или животного), а также отбросами, образующиеся в процессе жизнедеятельности человека (пищевые отходы, твердый мусор).
В незагрязненной почве патогенные микробы не находят благоприятных условий для своего развития и постепенно погибают (высушивание, бактерицидное действие солнечных лучей, антогонистическое действие почвенных сапрофитов).
Основная масса микроорганизмов (сотни тысяч и миллионы в 1 г почвы) находится в почве на глубине до 10см. С увеличением глубины их количество уменьшается. На глубине 4 м от поверхности почва практически стерильная (если не нарушена структура вышележащих слоев).
Патогенные микробы, не образующие споры, погибают через несколько дней.
Спорообразующие микробы могут сохраняться в почве до нескольких лет. К ним относятся возбудители сибирской язвы, столбняка, газовой гангрены, ботулизма.
Заражение столбняком и газовой гангрены происходит при попадании частиц почвы в травматическую рану. Поэтому людям с травмами вводится противостолбнячная сыворотка. Искусственный иммунитет создается иммунизацией коклюшно-дифтерийно-столбнячным анатоксином (КДС).
С нечистотами человека и животных в почву могут попадать возбудители паразитарных заболеваний (яйца гельминтов — аскаридоз, трихоцефалез и др.). Попавшие в почву яйца гельминтов в течение 15030 суток созревают. Созревшие яйца попадают в организм человека с немытыми овощами, фруктами, ягодами. Особенно интенсивно овощи могут заражаться яйцами гельминтов при удобрении почвы необеззараженными нечистотами.
Также яйца гельминтов могут попадать в организм человека с водой и почвенной пылью.
Самоочищение почвы
Самоочищение почвы — сложный и длительный процесс, при котором органические соединения под воздействием микроорганизмов и кислорода разлагаются и окисляются до конечных стабильных веществ: минеральные соли, двуокись углерода, вода, гумус. Гумус — смесь простых органических и минеральных веществ, образующиеся из разложившихся остатков растений (засохшая трава, опавшая листва, отмершие корни и ветки растений). Гумус не загнивает, не выделяет зловонных газов, не содержит патогенных микробов. Он медленно разлагается, отдавая растениям необходимые питательные вещества.
Самоочищению почвы способствует ее аэрация — поступление воздуха (пахота, копка, рыхление).
Перегрузка почвы органическими отбросами замедляет самоочищение, что необходимо учитывать при использовании земельных участков для обезвреживания твердых и жидких отходов. Пластиковая бутылка, попавшая в почву, распадается лишь в течение 35 лет, жестяная консервная банка — в течение 5-7 лет, стекло — сотни лет.
Очистка населенных мест
В населенных пунктах в результате жизнедеятельности человека постоянно образуются твердые и жидкие бытовые отходы: мусор, пищевые отходы, мелкая тара, бумага, металл, стекло, пластик, испражнения. С давних времен эти отходы создавали так называемый «культурный слой». За всю историю существования Москвы город за счет «культурного слоя» поднялся на 15 м от своего первоначального расположения.
В среднем каждый россиянин ежегодно «производит» 1 т твердых бытовых отходов. В Москве поголовье домашних любимцев (собаки, кошки) «производят» около 270 т экскрементов (примерно 5 товарных железнодорожных вагонов).
Состав твердых бытовых отходов:
— пищевые отходы — 32%
— бумага, картон — 30%
из них: 64% — ценное сырье для вторичного использования
Неудаляемые бытовые отходы могут быть хорошим местом расселения насекомых и грызунов — возможные пути передачи возбудителей инфекционных и паразитарных заболеваний. Чтобы этого избежать, существует система очистки населенных мест.
Очистка населенных мест — это сбор, временное хранение, удаление, обезвреживание и утилизация отбросов в зависимости от их характера.
Для удаления жидких отбросов применяются две системы: вывозная и сплавная. В первом случае жидкие отбросы удаляются за пределы населенного пункта транспортом (в цистернах). Сплавная система (централизованная канализация) более совершенна в гигиеническом и противоэпидемическом отношении.
Удаленные из населенного пункта жидкие нечистоты обезвреживаются на специально оборудованных очистных сооружениях. Здесь из нечистот удаляются нерастворенные взвешенные вещества. Затем производится биохимическое окисление (минерализация) органических веществ и обеззараживание. Высушенный осадок может использоваться как удобрение для выращивания сельскохозяйственных культур. Очищенная жидкая часть поступает или на поля, или — в открытые водоемы.
Обезвреживание твердых бытовых отходов может осуществляться несколькими способами.
Твердые бытовые отбросы в населенном пункте временно собираются дворовые в мусорные контейнеры. Затем вывозятся для обезвреживания.
Самый старый и простой — сжигание на загородных свалках. С гигиенической точки зрения этот способ крайне неблагоприятный. При сжигании могут образовываться различные загрязнения атмосферного воздуха. При сгорании пластиковой бутылки образуются ядовитые газы — диоксин, бензофуран. Это ухудшает условия проживания людей.
Второй способ — обезвреживание твердых бытовых отбросов на специальных полигоах. Здесь твердые отбросы обезвреживаются биотермическим компостированием. Создается компостный штабель: слой земли или торфа, затем — слой отходов. Сверху опять слой земли или торфа и т.д. Благодаря термофильным микробам в компосте протекают биохимические процессы при температуре +50+70 0 С. Органические вещества минерализуются. Личинки мух, микробы и яйца гельминтов гибнут. Процесс компостирования может длиться до 12 месяцев. Образуется компост — ценное удобрение для почвы.
Таким способом огородники заранее готовят удобрения в компостных кучах из остатков пищевых продуктов, травы, увядших растений.
В крупных городах обезвреживание и утилизация твердых бытовых отходов осуществляется на специализированных мусороперерабытывающих заводах. Из отбросов отбирается бумага, стекло, металл, полимерные и пластиковые материалы, которые утилизируются (используются) как вторичное сырье. Оставшиеся органические отбросы (пищевые отходы) биотермически обезвреживаются до полной их минерализации. Образующийся компост вывозится на сельскохозяйственные поля.
Есть определенный вид отходов, которые не обезвреживаются обычным способом, а сжигаются в топке котельни. Это — отходы, представляющие эпидемическую опасность: отходы лечебных учреждений, парикмахерских, лабораторные животные.
Радиоактивные отходы спецтранспортом вывозятся на специальные полигоны — кладбища захоронения радиоактивных отходов.
Источник
Почва как фактор передачи возбудителей инфекционных заболеваний (эпидемиологическое значение почвы)
Эпидемиологическое значение почвы состоит в том, что в ней, несмотря на антагонизм почвенной сапрофитной микрофлоры, возбудители инфекционных заболеваний могут достаточно продолжительное время сохранять жизнеспособность, вирулентность и патогенность. Так, в почве, особенно в ее глубоких слоях, сальмонеллы брюшного тифа могут выживать до 400 сут. В течение этого времени они могут загрязнять подземные источники водоснабжения и заражать человека. Достаточно длительное время в почве могут сохраняться не только патогенные микроорганизмы, но и вирусы.
Особенно долго (20-25 лет) в почве сохраняются споры анаэробных микроорганизмов, которые постоянно встречаются в почве населенных мест. К ним относятся возбудители столбняка, газовой гангрены, ботулизма, сибирской язвы. Длительное пребывание в почве указанных патогенных микроорганизмов и их спор является причиной возникновения соответствующих инфекционных заболеваний при попадании в рану человека загрязненной почвы, употреблении загрязненных пищевых продуктов.
Загрязненная почва может выполнять роль фактора передачи человеку возбудителей как антропонозных, так и зооантропонозных инфекций. Среди антропонозных — кишечные инфекции бактериальной природы (брюшной тиф, паратифы А и Б, бактериальная и амебная дизентерия, холера, сальмонелле-зы, эшерихиоз), вирусной этиологии (гепатит А, энтеровирусные инфекции — полиомиелит, Коксаки, ECHO) и протозойной природы (амебиаз, лямблиоз). К зооантропонозам, которые могут распространяться через почву, относятся: лептоспироз, в частности безжелтушная форма, водная лихорадка, инфекционная желтуха, или болезнь Васильева-Вейля, бруцеллез, туляремия, сибирская язва. Через почву могут передаваться также микобактерии туберкулеза. Особенно велика роль почвы в передаче глистных инвазий (аскаридоза, трихо-цефаллеза, дифиллоботриоза, анкилостомидоза, стронгилоидоза). Для указанных инфекций и инвазий характерен фекально-оральный механизм передачи, который для кишечных инфекций является ведущим, а для других -одним из возможных.
Фекально-оральный механизм передачи инфекционных заболеваний через почву — многоэтапный процесс, характеризующийся последовательным чередованием трех фаз: выделение возбудителя из организма в почву; пребывание возбудителя в почве; внедрение возбудителя в видово-детерминированный организм биологического хозяина и сводится к следующему. Патогенные микроорганизмы или яйца геогельминтов с экскрементами больного человека или носителя инфекции или же больного животного (при зооантропонозных инфекциях) попадают в почву, в которой какое-то время сохраняют жизнеспособность, патогенные и вирулентные свойства. Находясь в почве, возбудители инфекционных заболеваний могут попасть в воду подземных и поверхностных источников, а оттуда в питьевую воду, с которой попадают в организм человека. Кроме того, из почвы возбудители могут попасть на овощи, ягоды и фрукты, на руки. Их распространяют также грызуны, мухи и другие насекомые.
Известен случай эпидемии брюшного тифа, охватившей за 36 дней 60% воспитанников детского сада. Инфицированным оказался песок на игровых площадках. Возбудители брюшного тифа попали в организм детей через загрязненные песком руки. Имеются данные о проникновении возбудителей брюшного тифа и дизентерии из загрязненной почвы в грунтовую воду, что привело к вспышкам кишечных инфекций у населения, которое пользовалось водой из колодца.
Следует отметить, что споры сибирской язвы, микобактерии туберкулеза, вирусы полиомиелита, Коксаки и ECHO, возбудители еще некоторых инфекций дыхательных путей могут распространяться с почвенной пылью, т. е. воздушно-пылевым путем, вызывая соответствующие инфекционные заболевания. Кроме того, заражение людей сибирской язвой возможно во время непосредственного контакта с инфицированной почвой (через поврежденную кожу).
Спорообразующие клостридии попадают в почву преимущественно с экскрементами животных и людей. Споры клостридии ботулизма обнаруживают не только в культивируемой, но и в необработанной почве. Они выделены в пробах почвы Калифорнии (70% случаев), Северного Кавказа (40%), их находили в прибрежной зоне Азовского моря, в иле и морской воде, на поверхности овощей и фруктов, в кишечнике здоровых животных, свежей красной рыбы (осетр, белуга и др.), в кишечнике (15-20%) и в тканях (20%) уснувшей рыбы. Нарушение технологии обработки продуктов на предприятиях пищевой промышленности и в домашних условиях, особенно консервов из овощей, мяса и рыбы, а также при копчении и солении рыбы, изготовлении колбасных изделий приводит к размножению палочки ботулизма и накоплению ботулинического токсина. Употребление в пищу таких продуктов приводит к развитию тяжелого заболевания с симптомами поражения центральной нервной системы.
Споры возбудителей столбняка и газовой гангрены проникают в организм человека через поврежденную кожу и слизистые оболочки (мелкие, обычно колотые, раны, ссадины, занозы, через некротизированнные ткани при ожогах). Почва и почвенная пыль при столбняке являются одним из факторов передачи инфекции.
Почва играет специфическую роль в распространении геогельминтозов — аскаридоза, трихоцефаллеза, анкилостомидоза, стронгилоидоза. Выделенные в почву (незрелые) яйца Ascaris lumbricoides, Trichiuris trichiura, Ancylostoma duodenale и Stronguloides stercoralis не способны вызвать инвазию. Оптимальные условия для развития (дозревания) яиц в почве создаются при температуре от 12 до 38 °С, достаточной влажности и наличии свободного кислорода. В зависимости от условий дозревание яиц геогельминтов длится от 2-3 нед до 2-3 мес. Лишь после этого они становятся инвазивными, т. е. способными при попадании в организм человека через загрязненные руки, овощи, фрукты и другие продукты питания вызвать болезнь. Яйца геогельминтов, попадая на поверхность почвы, отмирают, но на глубине от 2,5 до 10 см, защищенные от инсоляции и высыхания, они сохраняют жизнеспособность, по последним данным, до 7-10 лет.
Эпидемиологическое значение почвы состоит еще и в том, что загрязненная органическими веществами почва является местом обитания и размножения грызунов (крыс, мышей), являющихся не только переносчиками, но и источниками многих опасных зооантропонозов — чумы, туляремии, лептоспироза, бешенства.
Кроме того, в почве живут и размножаются мухи, являющиеся активными переносчиками возбудителей кишечных и других инфекционных заболеваний.
Наконец, в почве может происходить естественное обеззараживание сточных вод и отходов от содержащихся в них патогенных микроорганизмов и гельминтов.
В последние годы роль почвы в формировании здоровья населения существенно изменилась. Если до второй мировой войны в структуре смертности превалировали инфекционные и паразитарные заболевания, то в наше время на их долю приходится лишь 1-3%. Сегодня в структуре смертности населения доминируют (свыше 70%) злокачественные новообразования и сердечно-сосудистые заболевания. Одним из факторов риска указанной патологии является загрязнение почвы и сопредельных с ней сред (воды, воздуха, растений) экзогенными химическими веществами, иозросла частота неинфекционных заболеваний, ухудшились показатели физического развития детей. Начиная с 90-х годов XX ст., в воспроизведении населения нашей страны имеет место отрицательный баланс.
Почва является естественной средой для обезвреживания жидких и твердых бытовых и промышленных отходов. Это та система жизнеобеспечения Земли, тот элемент биосферы, в котором происходит детоксикация (обезвреживание, разрушение и превращение в нетоксические соединения) основной массы поступающих в нее экзогенных органических и неорганических веществ. По словам известного гигиениста XIX ст. Рубнера, почва является «. единственным местом, удовлетворяющим всем требованиям и дарованной самой природой для обезвреживания загрязнений. Но ее детоксикационная способность имеет предел, или порог, экологической адаптационной возможности». При превышении порога экологической адаптационной возможности почвы нарушаются характерные для данного вида почвы величины естественных процессов самоочищения, и она начинает отдавать в растения, атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды биологические и химические загрязнители, которые могут накапливаться в контактирующих с почвой средах в количествах, опасных для здоровья людей, животных и растений.
Попавшие в почву органические вещества (белки, жиры, углеводы растительных остатков, экскрементов или трупов животных, жидких или твердых бытовых отходов и пр.) разлагаются вплоть до образования неорганических веществ (процесс минерализации). Параллельно в почве происходит процесс синтеза из органических веществ отходов нового сложного органического вещества почвы — гумуса. Описанный процесс называется гумификацией, а оба биохимических процесса (минерализация и гумификация), направленные на восстановление природного состояния почвы, — ее самоочищением. Этим термином обозначают и процесс освобождения почвы от биологических загрязнений, хотя в этом случае следует говорить о природных процессах ее обеззараживания. Что касается процессов самоочищения почвы от ЭХВ, то правильнее их называть процессами детоксикации почвы, а все процессы вместе — процессами обезвреживания почвы. г
Процесс самоочищения почвы от чужеродного органического вещества очень сложный и осуществляется главным образом за счет сапрофитных почвенных микроорганизмов. Проникновение необходимых для существования питательных веществ в микробную клетку происходит за счет осмотического всасывания через мелкие поры в клеточной стенке и цитоплазматической мембране. Поры настолько маленькие, что сложные молекулы белков, жиров и углеводов через них не проникают. Лишь в случае расщепления сложных веществ до более простых молекул (аминокислот, моносахаридов, жирных кислот) питательные вещества могут поступить в микробную клетку. Для осуществления такого способа питания в процессе эволюции у микроорганизмов выработалась способность выделять в окружающую среду гидролитические ферменты, которые подготавливают содержащиеся в ней сложные вещества к усвоению микробной клеткой. Все ферменты микроорганизмов по месту их действия под- разделяют на две группы: экзоферменты, действующие вне клетки, и эндофер-менты, действующие внутри клетки. Экзоферменты участвуют в подготовке питательных веществ к поступлению их в клетку, а эндоферменты способствуют их усвоению. Характер действия ферментов различен. Эстеразы (липазы), расщепляющие жиры, встречаются во многих плесневых грибах и бактериях. Протеазы, расщепляющие белковые молекулы, выделяются многими гнилостными бактериями и т.д.
Источник