Самоочищение почвы — значение, этапы и процессы
Самоочищение почвы — достаточно долгий и сложный для природы процесс. Это процедура превращения вредных органических веществ в полезные неорганические. Все вредные вещества, которые попадают в почву, через некоторое время фильтруются и теряют любые отрицательные и вредные свойства.
Процессы самоочищения почвы
Почва обладает самыми уникальными свойствами самоочищения. Почвенные микроорганизмы занимаются этим делом. Также уровень влаги, кислорода и физико-химические свойства играют важную роль. Почвенные микроорганизмы фильтруют вредные отбросы, которые попадают в грунт в виде неочищенной воды. В порах верхних слоев почвы задерживаются разные твердые вещества.
• животные останки и растительные;
Скорость разложения зависит от уровня кислорода в почве. Аэробный или анаэробный способ очистки помогает разложению органических веществ.
Аэробные условия
Самоочищение почвы этим способом проходит так:
• в почве образуются жирные кислоты;
• потом распадаются на разные газообразные вещества в виде метана, органических спиртов и диоксида углерода.
Сами жиры разлагаются гораздо медленнее углеводов. Вначале жиры расщепляются на жирные кислоты, а уже после происходит тот процесс, который описан выше. При недостатке в почве кислорода образуется много неприятных по запаху жирных и летучих кислот. Также в почву попадают вещества, содержащие большое количество азотистых соединений. Относятся к категории продуктов белкового обмена. Проходя долгие стадии расщепления, они медленно превращаются в аминокислоты. Большинство белков используют аминокислоты как свой энергетический материал. Аммонификация проходит в начале минерализации. Также в процессе минерализации задействована и мочевина, которая со временем превращается в аммиак. В завершающей стадии минерализации фактически все вещества превращаются в нитраты. После этого все растения получают питательные вещества.
Анаэробные условия
Чтобы понять важность значения самоочищения почвы, необходимо изучить анаэробные условия. В таких условиях почва перенасыщается отходами, в результате чего формируется большая влагоемкость и капиллярность. Кроме нитрификации проходит процесс денитрификации, где микроорганизмы нитратов восстанавливаются до нитритов, аммиака и оксидов азота. Это происходит в условиях недостатка кислорода и способствует быстрому восстановлению почвы. Также во время денитрификации атмосферный воздух получает дополнительное насыщение азотом. Чем быстрее почва очистится от органических загрязнений, тем быстрее биологические загрязнения превратятся в полезные ресурсы, которые называются удобрением или компостом. В основном патогенные микроорганизмы и яйца гельминтов погибают от высыхания, что способствует очищению почвы.
Образование гумуса
В результате самоочищения образуется гумус – это специальное органическое вещество, способствующее большей плодородности почвы. В народе его называют перегной. Как видим, органические компоненты, которые тем или иным образом попали в почву в виде загрязнений, постепенно вновь превращаются в полезные вещества. Их можно использовать как удобрения. К сожалению, спорообразующие формы не могут превратиться во что-то полезное для грунта. Чтобы образовался перегной, в среднем требуется весь теплый сезон до начала первых морозов. Для образования компоста требуется в среднем год или два. Если в хозяйстве есть куры, то желательно, чтобы они перебирали его постоянно, тогда компост намного быстрее станет полезным удобрением. Благодаря компосту можно существенно повысить урожайность без использования химии.
Мероприятия по охране почвы
Чтобы сохранить качество почвы на таком уровне, который не позволит развиваться разного рода заболеваниям, необходимо проводить комплекс мероприятий, которые не только сберегут, но и повысят урожайность. С этой целью создаются специальные экспертизы, которые:
• занимаются наблюдением за санитарным состоянием почвы;
• проводят планировочные мероприятия;
• осуществляют гигиеническое нормирование;
• создают законодательные, технологические санитарно-технические условия, которые способствуют быстрому и эффективному очищению почвы.
Самым важным аспектом в санитарной охране почвы является разработка гигиенических нормативов. Эти нормативы помогают определить, насколько безопасно или небезопасно то или иное вещество для почвы. Но все эти нормативы еще развиты слабо, поскольку разработано их только 200, в то время как в почву попадает больше, чем десятки тысяч таких веществ.
Технические мероприятия направлены на то, чтобы создать безотходное или малоотходное производство на предприятия, а также максимально снизить возможный уровень загрязнения. Чтобы обезвредить твердые отходы, необходимо:
• создавать мусоросжигательные заводы;
• строить заводы биометрической обработки;
• разделять отходы по категориям для дальнейшей утилизации.
Самоочищение почвы будет совсем неэффективным, если при современном темпе жизни и производства не проводить переработку отходов и очистку от жидких отбросов. Для этой цели проводят ассенизацию или устанавливают канализации. Если нет возможности оборудовать свой дом канализацией, необходимы дворовые уборные. По санитарно-гигиеническим нормам, они должны находиться на расстоянии не ближе, чем 20 метров от жилого сектора. Чтобы предотвратить заражение почвы, необходимо раз в день место возле туалета посыпать хлорной известью. Если такой возможности нет, то нужно стараться хоть раз в 2 месяца чистить выгребные ямы.
Также необходимо обустроить такие объекты дренажем, чтобы отходы по трубам шли в водоем и там очищались путем гидролиза.
Этапы самоочищения почвы
Они выглядят следующим образом:
- Во время гниения происходит аэрация, то есть поглощение кислорода; минерализация и формирование минеральных веществ; гумификация, то есть образование гумуса.
- При брожении поглощается энергия, и формируются зловонные газы в виде аммиака, метана, водорода и других.
- Нитрификация – окислительный процесс.
- Денитрификация – обеднение почвы полезными азотистыми веществами.
В статье перечислены все основные стадии самоочищения почвы, а также комплекс мероприятий, которые может провести человек самостоятельно. Дело в том, что почва может самоочищаться без негативного влияния человека. Потому задача человечества минимизировать влияние на почву и уменьшить количество отходов, ведь природа не справляется с ними в полном объеме. Если продолжится загрязнение почвы такими же темпами, то уже через 20 лет люди не смогут употреблять чистую и не зараженную пищу, что очень опасно для здоровья.
Источник
Тема: Экологическое и гигиеническое значение почвы. Значение почвы
1. Значение почвы и влияние ее на здоровье, и санитарные условия жизни населения.
2. Источники загрязнения почвы.
3. Роль почвы в распространении инфекционных заболеваний и глистных инвазий.
4. Мероприятия по санитарной охране почвы.
5. Самоочищение почвы.
Почва – это рыхлый поверхностный слой земной коры, обладающий плодородием и представляющий комплекс минеральных и органических веществ, заселенный огромным количеством микроорганизмов.
Почва, как и другие элементы окружающей среды, оказывает большое влияние на здоровье людей и санитарные условия их жизни.
От физико-химических свойств почвы зависит глубина залегания и состав подземных вод. Почва влияет на климат местности: заболоченность почвы или высокое стояние грунтовых вод делает климат местности нездоровым, сырым, может явиться причиной появления сырости в зданиях. Рельеф почвы и другие особенности учитываются при выборе земельных участков для строительства, и при планировке населенных мест.
Важное значение почвы в том, что ее используют для обезвреживания жидких и твердых отбросов, образующихся в населенных пунктах. Отбросы богаты органическими веществами и могут содержать патогенные м/о и яйца гельминтов. При плохо организованной очистке отбросы и нечистоты загрязняют почву, заражая поверхностные и подземные воды, овощи. В распространении патогенной микрофлоры большую роль играют переносчики – мухи, грызуны.
В связи с научно-техническим прогрессом, развитием химии, атомной энергетики возрастает вероятность загрязнения почвы вредными химическими и радиоактивными веществами.
Почва может загрязняться:
— оседающими атм. выбросами;
— промышленными сточными водами, выпускаемые для обезвреживания на поля фильтрации или орошения;
— пестициды, применяемые в сельском хозяйстве.
При этом токсические вещества могут действовать:
— при непосредственном контакте с почвой;
— через воду, используемую в пищу;
— через растения и продукты животного происхождения.
Все сказанное свидетельствует о большом значении мероприятий по санитарной охране почвы.
В предупреждении распространения через почву инфекционных и инвазионных заболеваний решающее значение имеют:
— рационально организованная очистка;
— замощение, озеленение, систематическая уборка и поливка улиц и дворов.
-с целью предупреждения интоксикации в настоящее время разработаны ПДК химических веществ в почве. ПДК служит критерием при решении вопросов о допустимых нагрузках на 1 га почвы пестицидов, минеральных удобрений, промышленных сточных вод и т. д.
Вне населенных пунктах микрофлора почвы состоит преимущественно из безвредных сапрофитов. Патогенные микробы поступают в почву с фекалиями, мочой, мусором, навозом, сточными водами, трупами и др. Эти микробы не находят благоприятных условий для развития и рано или поздно погибают или теряют свою патогенность.
Отмирание их в почве происходит в результате:
— неблагоприятных температурных условий;
— отсутствия питательного материала;
— антагонистического действия почвенной микрофлоры и бактериофагов.
Основная масса сапрофитных м/о находится на глубине до 10 см, количество их достигает до миллионов в 1 г почвы. С увеличением глубины количество м /о уменьшается и уже на глубине 25 см м/о 
В связи с этим необходимо в обязательном порядке всем лицам с повреждениями, загрязненными землей, вводить противостолбнячную сыворотку. Пожарных, землекопов, военных и детей иммунизируют против столбняка.
Палочки сибирской язвы могут попадать в почву с выделениями больных животных, с их трупами, а также со сточными водами кожевенных заводов и шерстомоек. Заражение скота происходит при поедании травы, загрязненной спорами.
С фекалиями человека в почву могут попадать яйца гельминтов. Одна самка аскариды откладывает в кишечнике человека в сутки десятки тысяч яиц, которые выделяются с фекалиями.
Почва является благоприятной средой для созревания в течение 15-30 суток яиц до инвазионной стадии. В почве на глубине 2-10 см, защищенные от солнечных лучей и высыхания яйца аскариды, сохраняются до года. Созревшие яйца, могут попадать в организм человека с овощами, загрязненными при удобрении необезвреженными фекалиями, с водой и почвенной пылью.
Самоочищение почвы – это сложный и длительный процесс, в течение которого органические вещества, попавшие в почву с отбросами под воздействием м/о разлагаются до воды, углекислого газа, минеральных солей и гумуса, а патогенные м/о отмирают.
Гумус медленно разлагается, постепенно отдавая растениям необходимые им питательные вещества. В санитарном отношении важно, что гумус, несмотря на наличие органических веществ не загнивает, не вызывает зловонных газов, не привлекает мух и не содержит патогенных м/о кроме спороносных.
Почва способна очищаться и от многих токсических соединений. Под действием м/о и кислорода воздуха они окисляются и распадаются до неядовитых соединений.
Самоочищение почвы зависит от аэрации почвы.
Крупнозернистые (песчаные, супесчаные) обладают хорошей проницаемостью для воды и воздуха, поэтому они сухие, хорошо аэрируются и самоочищаются.
Мелкозернистыепочвы (глинистые, торфяные) вследствие малого размера пор влагоемки, плохо проницаемы для воды, воздуха и медленно самоочищаются. Вскапывание почвы или перекапывание ее способствует аэрации и ускоряет самоочищение.
Перегрузка почвы органическими отбросами замедляет самоочищение. При этом создаются условия для развития анаэробной, гнилостной микрофлоры, в результате образуются зловонные продукты неполного распада органических веществ, загрязняющих атм. воздух.
Необходимо умело использовать способность почвы к самоочищению для удаления и обезвреживания твердых и жидких отбросов.
Источник
САМООЧИЩЕНИЕ ПОЧВЫ, ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЭТОГО ПРОЦЕССА
Самоочищение почвы происходит в результате ее поглотительной способности и жизнедеятельности микроорганизмов. Почвенная микрофлора, грибы, простейшие и личинки насекомых при доступе кислорода быстро разрушают органические вещества, превращая их в органические или минеральные. Этот процесс называется минерализацией органических веществ.
Схематически его можно представить следующим образом. Белки под воздействием энзимов, выделяемых микробами, расщепляются на более простые соединения через стадии альбумоз, пептонов, полипептидов до конечного продукта распада аммиака и его соединений. Под влиянием липолитических бактерий жиры расщепляются на глицерин и жирные кислоты до образования конечных продуктов — углекислого газа и воды. Под действием сахаролитических бактерий и микробов брожения происходит распад углеводов и сбраживание клетчатки до образования углекислого газа и воды.
Минерализация органических веществ в почве возможна как при доступе кислорода воздуха (в аэробных условиях), так и при его отсутствии (в анаэробных условиях). В первом случае окислительные процессы происходят с образованием конечных продуктов разложения — воды, углекислоты, солей азотистой, азотной, серной, фосфорной кислот, без выделения в воздух промежуточных зловонных продуктов (аммонификация). Вслед за аммонификацией в аэробных условиях начинается процесс нитрификации: образовавшийся аммиак подвергается действию нитрифицирующих микробов (В. М1гозотопаз, ШЬ-оЪа^ет и др.). Эти микробы переводят аммиак в азотистую (нитриты) и азотную (нитраты) кислоты, которые при соединении с калием, натрием и другими элементами образуют соли, доступные для усвоения растениями. Открытие микроорганизмов, вызывающих нитрификацию, а также выяснение сущности этого процесса принадлежит русскому ученому С.
Одновременно с окислением аммиака окисляются и другие промежуточные продукты распада органических веществ. Например, углекислота превращается в соли угольной кислоты (карбонаты), сероводород — в соли серной кислоты (сульфаты), фосфор белков — в соли фосфорной кислоты (фосфаты). Совокупность процессов минерализации и нитрификации обеспечивает самоочищение почвы.
При анаэробных условиях под влиянием гнилостных микробов, микроорганизмов брожения и других организмов, находящихся в почве, происходят восстановительные процессы с образованием неокисленных, зловонных продуктов гниения — аммиака, сероводорода, метана, индола, скатола, меркаптанов и др.
В анаэробных условиях нитрификация и другие окислительные процессы отсутствуют.
Биохимические процессы в данном случае происходят весьма медленно. В результате углеводы распадаются на воду и углекислоту, жиры — на глицерин и жирные кислоты, белки превращаются в аминокислоты и аммиак, сера белков — в сероводород.
Растительная клетчатка и лигнин при разложении в почве образуют перегной, или гумус, а сам процесс такого разложения называется гумификацией. Образующийся в почве под влиянием грибов, аэробных и анаэробных бактерий, гумус имеет большое агротехническое и санитарное значение.
- 8
Источник