Тема: Почва, её физические и химические свойства, гигиеническое и экологическое значение.
Лекция № 5
Тема: Почва, её физические и химические свойства, гигиеническое и экологическое значение.
Согласно Федеральному государственному образовательному стандарту студенты должны знать
— современное состояние окружающей среды и глобальные экологические проблемы;
— факторы окружающей среды, влияющие на здоровье человека.
План лекции:
Гигиеническое значение состава и свойств почвы. Почвенный воздух, пористость, капиллярность.
Химический состав почвы. Значение примесей антропогенного характера.
Мероприятия по санитарной охране почвы. Нормативная документация по охране почвы.
4. Проблемы накопления и утилизации отходов. Гигиенические требования к очистке населенных мест.
Санитарная оценка почвы.
Гигиеническое значение состава и свойств почвы. Почвенный воздух, пористость, капиллярность.
Почва – это рыхлый, тонкий, поверхностный слой земной коры, составляющий 10% площади материков, заселённый огромным количеством микроорганизмов, контактирующий с воздушной и. водной средами обитания и обладающий плодородием.
Почва состоит из твёрдых частиц разного размера (зёрен), между которыми находятся пространства (поры), заполненные воздухом или водой и обладает определёнными свойствами, имеющими важное значение.
Большое гигиеническое значение имеет почвенный воздух, необходимый для процессов окисления, протекающих в почве и освобождающих её от органических загрязнений. Количество его зависит от воздухопроницаемости, пористости и зернистости.
Воздухопроницаемость – способность почвы пропускать воздух через свою толщу. Про-ходимость почвы для воздуха определяется величиной пор и не зависит от общего объёма пор.
Гигиеническое значение воздухопроницаемости связано с обогащением почвы кислородом.
Пористость – суммарный объем пор в почве, выраженный в процентах. Чем выше пористость, тем ниже фильтрационная способность почвы.
Наряду с этим большое гигиеническое значение имеют свойства почвы, обуславливающие движение почвенных вод: водопроницаемость, влагоёмкость и капиллярность.
Капиллярность – способность поднимать по капиллярам воду из нижних горизонтов. Крупнозернистые почвы поднимают воду быстрее, но на небольшую высоту. А мелкозернистые – наоборот. Большая капиллярность почвы служит причиной сырости в зданиях.
Химический состав почвы. Значение примесей антропогенного характера.
Химический состав почвы зависит от состава пород, из которых она образовалась.
В состав почвы входят как органические, так и неорганические вещества.
1.Неорганические вещества на 60 — 80% представлены кварцем и алюмосиликатами:
2. Органические вещества:
— естественного происхождения (гумус),
3. Примеси антропогенного характера.
4. Почвенная вода:
Почва может загрязняться вредными химическими и радиоактивными веществами.
Значение примесей антропогенного характера
1.Формирование искусственных биогеохимических провинций с развитием биогеохимичес-ких эндемий (эндемическое значение почвы).
2. Нарушение экосистем.
3. Загрязнение воздуха, воды, растений, сельскохозяйственной продукции.
4. Передача радиоактивных веществ по пищевым цепочкам.
5. Общее ухудшение условий проживания населения.
6. Передача инфекционных и паразитарных заболеваний.
Очень существенно эндемическое значение почвы, обусловленное формированием биогеохимических провинций см вставку.
Эпидемиологическое значение почвы.
Патогенные микроорганизмы и яйца гельминтов поступают в почву с фекалиями, палой листвой, мусором, навозом, сточными водами, трупами и т.д.
Продолжительность жизни в почве возбудителей брюшного тифа, дизентерии, гепатита А, холеры, чумы, туляремии, туберкулёза, полиомиелита, бруцеллёза, колеблется от нескольких часов до нескольких месяцев. В период жизнеспособности возбудители могут попасть в воду, на овощи, ягоды и руки людей и вызвать инфекционное заболевание.
Возбудители столбняка, сибирской язвы, газовой гангрены, ботулизма, могут жить в почве несколько лет (возбудители сибирской язвы и газо вой гангрены – до 25 лет).
С фекалиями человека в почву попадают яйца гельминтов: острицы, аскариды и власоглава.
Загрязнение почвы яйцами ленточных глистов (бычьего и свиного цепня) может быть причиной инвазирования крупного рогатого скота и свиней с последующим заражением населения при употреблении плохо прожаренного или проваренного мяса.
Почва служит местом обитания грызунов – источников опасных инфекций: бешенство, чума, туляремия, лептоспирозы и др.
Загрязненная почва является местом развития мух – активных переносчиков возбудителей кишечных инфекций, других инфекционных и паразитарных заболеваний.
Самоочищение — это процесс освобождения почвы от загрязнений под влиянием почвенных микроорганизмов — деструкторов.
Самоочищение почвы имеет гигиеническое и эпидемиологическое значение.
Самоочищение почвы – сложный процесс, зависящий от структуры, химического состава, физических свойств, микроорганизмов, микрофлоры и фауны почвы и приводящий наряду с распадом органических веществ к образованию нового органического вещества – гумуса.
В результате самоочищения органические вещества (белки, жиры и углеводы) разлагаются на воду, углекислый газ, минеральные соли, а патогенные микроорганизмы отмирают.
В процессе самоочищения жидкая часть отбросов фильтруется, органические вещества минерализируются, яйца гельминтов погибают.
Самоочищение от органических веществ протекает в два этапа: собственно минерализация и нитрификация см вставку.
Мероприятия по санитарной охране почвы.
Сбор, удаление утилизация отходов в ЛПУ.
Согласно правилам, установленным СанПиН 2.1.7.2790-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к обращению с медицинскими отходами», медицинские отходы в зависимости от их эпидемиологической, токсикологической и радиационной опасности, а также негативного воздействия на среду обитания подразделяются на пять классов опасности:
Класс А — эпидемиологически безопасные отходы,
Класс Б — эпидемиологически опасные отходы.
Класс В — чрезвычайно эпидемиологически опасные отходы.
Санитарная оценка почвы.
Предметом санитарно-гигиенической оценки почвы являются:
Показатели химического состава почвы (оценка степень токсикологической опасности.
2. Эпидемиологическая роль почвы (оценка степени эпидемиологической опасности):
· загрязнение яйцами гельминтов (число обнаруженных яиц или личинок в кг),
· содержание яиц и личинок мух (на площади 20х20 см),
· косвенные показатели органического (фекального) загрязнения,
Способность почвы к самоочищению.
Гигиеническая оценка степени загрязнения почвы неорганическими веществами основана на сравнении содержания данного вещества с разработанными 49 ПДК:
марганец –1500 мг/кг и т. д.
Степень бактериальной загрязненности оценивается по результатам санитарно — бактериологического исследования почвы:
· общее микробное число (общее количество микроорганизмов на 1 г),
· число термофилов в 1г,
· коли-титр ( в чистой почве –1,0),
· титр-перфрингенс (в чистой почве –0,001).
Косвенными показателями органического загрязнения, а, следовательно, возможного бактериального загрязнения, являются содержание азотсодержащих веществ.
Способность почвы к самоочищению оценивается по результатам исследованияфизических свойств (пористость, зернистость, капиллярность и др.) и определения санитарного числа, характеризующего процесс гумификации почвы.
Санитарное число (С) – это отношение почвенного белкового азота (гумусного азота) в мг на 100 г абсолютно сухой почвы к количеству органического азота в мг на 100г почвы.
В чистых почвах санитарное число – 0,98 и больше; в слабозагрязнённых – 0,85-0,98;в загрязнённых – 0,70-0,85; в сильно загрязнённых – меньше 0,70.
При этом все результаты оцениваются в комплексе.
Вопросы для самоконтроля.
Химический состав почвы.
Этапы самоочищения почвы.
Классификация отходов ЛПУ.
Лекция № 5
Тема: Почва, её физические и химические свойства, гигиеническое и экологическое значение.
Согласно Федеральному государственному образовательному стандарту студенты должны знать
— современное состояние окружающей среды и глобальные экологические проблемы;
— факторы окружающей среды, влияющие на здоровье человека.
План лекции:
Последнее изменение этой страницы: 2019-10-04; Просмотров: 1399; Нарушение авторского права страницы
Источник
3. Загрязнение почвы. Роль примесей в почве антропогенного характера
С появлением человека почва стала интенсивно загрязняться искусственными загрязнителями, чуждыми природе и человеческому организму. И называются они ксенобиотиками – «чужаками». По структуре они могут быть трех видов: а) физические — крупные структуры: строительный материал, пластмассовые бутылки и др.; б) химические — свинец, радиоактивные вещества и др., и в) биологические – вирусы, бактерии, простейшие.
По способу попадания в почву загрязнители делят на 2 группы:
вносимые целенаправленно, планомерно – пестициды, удобрения, стимуляторы роста растений и т.д.;
попадающие случайно, с техногенными жидкими или твердыми выбросами — выхлопные газы автомашин, газы заводов, ТЭЦ и т.д.
По происхождению они могут быть промышленными (металлы, нефтепродукты), автомобильными (сажа, свинец), сельскохозяйственными (навоз, помет), результатами аварий, испытаний атомных бомб или военных действий (повышенная радиоактивность, применение дефолиантов).
Опасность этих ксенобиотиков заключается в том, что, попадая в почву в результате хозяйственной деятельности человека и, практически, не изменяясь в ней, они, смешиваясь с почвенными водами, включаются в пищевую цепь: почва-растение-животное-человек и создают искусственные биогеохимические районы, формирующие повышенную заболеваемость проживающих на их территории людей, обусловленную антропогенным происхождением. Это могут быть иммунотоксическое, аллергенное, мутагенное, канцерогенное, терратогенное воздействие, а также раннее возникновение и агрессивное развитие обычных болезней, особенно у детей, в целом сокращающих продолжительность жизни.
Одна из теорий происхождения ВИЧ-инфекции: атомные испытания в атолле Бикини – выделение радиоактивной пыли – осаждение ее на почву и растения Центральной Африки – поступление в организм питающихся плодами обезьян – мутация природного обезьяннего возбудителя СПИДа – заражение человека (СПИД человеческий).
Существующие вокруг металлургических заводов повышенные выбросы фтора приводят к некрозу листьев у плодовых деревьев, флюорозу, болезням печени, почек, желудочно-кишечного тракта у людей и кроветворения у детей; никеля – к учащению заболеваний шизофренией; ртути – заболеваниям эндокринной и нервной систем, мочеполовых органов у мужчин и снижению фертильности у женщин; свинца – расстройству кроветворения, репродуктивной системы и злокачественным новообразованиям.
Стремление побыстрее и в большем объеме вырастить урожай овощей толкает производителей на повышенное внесение в почву удобрений – нитратов. Для растений нитраты необходимы для построения белка и хлорофилла. В Европе вносят в 30-40 раз больше удобрений, чем в России, в связи с чем требуется тщательный контроль за ввозимыми оттуда овощами. У разных растений нитраты скапливаются в разных частях плодов. У огурцов и кабачков — в 10 раз больше в кожуре; у капусты – в кочерыжке; у арбузов и дыни — в 40 раз больше в мякоти; у картофеля – в середине. Большие корнеплоды содержат больше нитратов, чем средние. При повышенном содержании нитратов разрезанный картофель краснеет, в середине у него формируется гниющая полость, из-за чего он долго не хранится. Если взрослый человек на суточную дозу нитратов в 200-300 мг на кг веса не реагирует, то у ребенка реакция начинается с 4-5 мг/кг. Сами нитраты не опасны, но под влиянием микрофлоры кишечника они переходят в ядовитые нитриты, которые соединяются с гемоглобином крови и переводят его в метгемоглобин, не усваивающий кислорода, что ухудшает развитие ребенка и способствует развитию болезней у взрослых. В больших количествах (чаще с дыней) нитраты вызывают вначале расстройство кишечника, боли в животе, а всасываясь – отравление организма. Чтобы уменьшить поступление нитратов с овощами применяют следующие приемы. Картофель замачивают разрезанными дольками на 2-3 часа в теплой воде и отваривают (нельзя в алюминиевой посуде!). Тепличные помидоры и огурцы замачивают на 2-3-часа; зеленый лук и петрушку выдерживают в холодильнике в течение суток. Неиспользованный салат из тертой свеклы через 3-5 часов выбрасывают, поскольку в ней под влиянием кислорода воздуха образуются нитриты. У квашеной капусты нитраты переходят в раствор – пить его не рекомендуется.
Источник
ПОЧВА, ЕЕ ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
ПОЧВА, ЕЕ ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1.Химический состав почвы
2. Самоочищение почвы
3. Гигиенические требования к почве, физические свойства почвы
4.Загрязнение почвы, значение примесей антропогенного характера и деградация почвы
5.Гигиеническое значение почвы
6. Почва как фактор распространения инфекционных заболеваний и гельминтозов
7. Санитарная охрана почвы. Накопление, утилизация и переработка отходов.
Химический состав почвы
Почва формирует химический состав потребляемых человеком продуктов питания, питьевой воды и, отчасти, атмосферного воздуха.
Состоит почва из минеральных, органических и органо-минеральных комплексов, почвенных растворов, воздуха, почвенных микроорганизмов.
Для гигиенической оценки почвы важно знать ее естественный химический состав.
Минеральные вещества составляют 60-80% — это кремнозем, кварц, алюмосиликаты.Кроме этого в минеральный состав почвы входит почти вся таблица Менделеева. Наибольшее значение имеют фтор, марганец, селен, йод, поскольку они играют роль в возникновении эндемических заболеваний. Гигиеническая оценка степени загрязнения почвы неорганическими соединениями основана на сравнении количественного содержания элемента в почве с его ПДК. Например для Cr — 0,05 мк/кг;марганца=1500, свинца=20,ртути=2,1 мг/кг.
Органические вещества представлены в почве (1) собственно органическими кислотами (гуминовыми и др.), (2) веществами, синтезированными почвенными микроорганизмами, называемыми гумусом, и (3) чужеродными для почвы веществами, поступающими извне. В гуминовых веществах сосредоточены огромные запасы углерода.
Все останки растений и животных, находящиеся в почве, перерабатываются почвенными микроорганизмами. На возможности почвы к переработке попавших в нее органических веществ и на уровень их переработки указывает степень переработкиорганических веществ в гуминовые вещества, о чем судят по коэффициенту гумификации, который определяется по формуле:
углерод гумуса ____________ норма: 1-2
углерод растительного происхождения
О загрязнении почвы свидетельствует содержание органического азота и величина санитарного числа (число Хлебникова), как отношение азота гумуса к общему органическому азоту.
число Хлебникова = азот гумуса норма = 0,98-1,0
весь органический азот
Опасное загрязнение почвы считается, если число Хлебникова 0,7 – 0,85
Чрезвычайно опасное загрязнение почвы – снижение числа Хлебникова ниже 0,7
Большую роль играет влажность почвы. Все химические вещества и загрязнители почвы (простейшие, бактерии, яйца гельминтов) находятся в движении только в условиях влажности.
· Самоочищение почвы
Почва является важной составной частью биосферы, в которой происходит обезвреживание (детоксикация) основной массы поступающих в нее органических веществ: растений, деревьев, насекомых, животных – это белки, жиры, углеводы (Б,Ж,У) и продукты их обмена. Они распадаются до образования неорганических веществ – этот процесс называется минерализацией.В результате этого в почве образуется новое органическое вещество – гумус(греч. – перегной). А этот процесс называется гумификацией. Гумус медленно разлагается на составные части, которые усваивают растения. Он очень необходим растениям для полноценного роста.
процессы минерализации и гумификации направленны на восстановление первоначального состояния почвы , ее самоочищения. Это сложный процесс, зависящий от химического состава почвы, ее физических свойств.
Переработка чужого для почвы органического вещества может осуществляться в аэробных и анаэробных условиях. И в тех, и в других условиях «работают» специально приспособленные для этих процессов организмы. Процесс переработки в аэробных условиях называется гниением и осуществляется насекомыми, червями, грибами, микроорганизмами. В анаэробных условиях органические вещества разлагаются неспороносными гнилостными микроорганизмами, вызывающие брожение.
Таким образом, при гниении (аэробном процессе) этапы очищения почвы состоят из: 1) аэрации (оксигенации) – поглощения кислорода; 2) минерализации – распада Б,Ж,У с образованием минеральных веществ 3) гумификации – синтеза нового органического вещества — гумуса. При этом в процессе переработки выделяется тепло – энергия, способствующая размножению соответствующих насекомых и микроорганизмов.
Очищение почвы путем брожения (анаэробном процессе) идет с поглощением энергии и образованием зловонных или горючих газов (метана, водорода, аммиака, меркаптанов и др.).
Физические свойства почвы.
физические свойства почвы определяются следующими свойствами:
Пористость – это процент пор в почве (в песчаной – 40%, торфяной – 82%).
Воздухопроницаемость – способность пропускать воздух.
Водопроницаемость – способность пропускать воду (ее фильтрационная способность). Влагоемкость – сколько может удержать почва воды (ее адсорбционная способность).
Капиллярность – способность почвы выталкивать воду с нижних ее слоев вверх.
Эти свойства зависят от механического и химического состава почвы. Поэтому перед выбором участка под строительство проводится гигиеническая оценка состояния территории: санитарно-топографическое обследование, физико-механический анализ, радиологическое, санитарно-токсикологическое, санитарно-бактериологическое, энтомологическое и гельминтологическое исследования.
По механическому составу различают почвы — песчаные, суппесчаные, суглинистые и глинистые. Структура этих почв определяется составляющими их механическими элементами — зернами и их диаметром: до 0,01 мм – называют глиной; более 0,01 мм — песком; до 1 мм — мелкоземом, более 1мм — почвенным скелетом.
По химическому составу почвы подразделяют на известковые (соединения Са и СаО), глиноземные (соединения алюминия – Al2О3) и песчаные (соединения кремнозема — SiО2).
Крупнозернистые почвы – это песчаные почвы: имеют большие поры, что позволяет хорошо пропускать воздух (хорошая аэрация); такие почвы сухие и не заболачиваются.
Мелкозернистые почвы – глинистые и болотистые почвы, с большой водоемкостью, гигроскопичностью, капиллярностью, что способствует задержке влаги, легкому заболачиванию.
Здоровая почва должна быть крупнозернистой и сухой, что обеспечивает лучшую воздухопроницаемость:чем больше кислорода тем лучше окисляются органические вещества и, тем лучше происходит самоочищение почвы.
Для коммунального хозяйства лучше крупнозернистые почвы, не поднимающие грунтовые воды снизу к фундаменту здания и хорошо пропускающие их сверху.
Важные гигиенические свойства почвы – ее тепловые свойствах. Поверхностный слой почвы, нагреваясь днем от солнечной радиации, вечером излучает тепло и нагревает воздух, что учитывается при прокладке водопроводных труб и фундаментов домов.
От почвы зависит и состав почвенного воздуха: в загрязненных почвах содержание углекислого газа увеличивается до 15%, а содержание кислорода уменьшается до 5%. В таких почвах из-за недостатка кислорода преобладают не гнилостные, а бродильные процессы разложения органики. Возникающие в результате бродильных процессов метан, аммиак, сероводород из почвенного воздуха проникают в подвалы домов.
О гигиенической чистоте почвы судят по результатам санитарно-бактериологических, санитарно-гельминтологических, санитарно-энтомологических и санитарно-химических исследований.
При санитарно-бактериологическом исследовании определяется: 1) общее число микроорганизмов на 1 г почвы; 2) число термофилов на 1 г почвы (микроорганизмы, создающие температуру в компостах до 60-70 о С; 3) коли-титр (показатель органического загрязнения); 4) титр-перфрингенс (показатель степени человеческого присутствия в общем загрязнении) 5) наличие патогенных микроорганизмов, обычно очень трудно выявляемых.
При санитарно-гельминтологическом исследовании определяется наличие в почве яиц гельминтов, являющихся показателем свежего фекального загрязнения. Определяется число жизнеспособных яиц на 1 кг почвы ( в норме должны отсутствовать).
При санитарно-энтомологическом исследовании определяется число личинок, куколок и яиц мух на 0,25 м 2 , которые в норме должны отсутствовать.
В почве постоянно пребывают споровые микроорганизмы — возбудители раневых инфекций (столбняка, газовой гангрены) и ботулизма, которые попадают в нее в виде живых бактерий из кишечника крупных теплокровных животных и рыб. В почве они сохраняются благодаря споровой форме своего существования.
В почве могут находиться возбудители эпидемических заболеваний (дизентерии, брюшного тифа, вирусного гепатита А, лептоспироза, лямблиоза). Срок их выживания в почве составляет до нескольких месяцев, кроме возбудителя сибирской язвы, споры которой сохраняются в почве столетиями.
Санитарная охрана почвы – это комплекс мероприятий, направленных на ограничение поступления в почву загрязнений до величин, не нарушающих в ней процессов самоочищения , не вызывающих накопления в растениях вредных веществ, не приводящих к загрязнению воздуха, поверхностных и подземных вод.
На санитарную охрану почвы направлены 4 группы мероприятий:
Законодательные, организационные и административные мероприятия – это система юридически закрепленных документами мер, направленных на предотвращение загрязнения почвы и обеспечивающих рациональное использование земельных ресурсов в интересах сохранения и укрепления здоровья населения.
Планировочные — это мероприятия, включающие правильность отвода участков для сооружений по обезвреживанию и утилизации отходов и создание санитарно-защитных зон вокруг них.
ПОЧВА, ЕЕ ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1.Химический состав почвы
2. Самоочищение почвы
3. Гигиенические требования к почве, физические свойства почвы
4.Загрязнение почвы, значение примесей антропогенного характера и деградация почвы
5.Гигиеническое значение почвы
6. Почва как фактор распространения инфекционных заболеваний и гельминтозов
7. Санитарная охрана почвы. Накопление, утилизация и переработка отходов.
Химический состав почвы
Почва формирует химический состав потребляемых человеком продуктов питания, питьевой воды и, отчасти, атмосферного воздуха.
Состоит почва из минеральных, органических и органо-минеральных комплексов, почвенных растворов, воздуха, почвенных микроорганизмов.
Для гигиенической оценки почвы важно знать ее естественный химический состав.
Минеральные вещества составляют 60-80% — это кремнозем, кварц, алюмосиликаты.Кроме этого в минеральный состав почвы входит почти вся таблица Менделеева. Наибольшее значение имеют фтор, марганец, селен, йод, поскольку они играют роль в возникновении эндемических заболеваний. Гигиеническая оценка степени загрязнения почвы неорганическими соединениями основана на сравнении количественного содержания элемента в почве с его ПДК. Например для Cr — 0,05 мк/кг;марганца=1500, свинца=20,ртути=2,1 мг/кг.
Органические вещества представлены в почве (1) собственно органическими кислотами (гуминовыми и др.), (2) веществами, синтезированными почвенными микроорганизмами, называемыми гумусом, и (3) чужеродными для почвы веществами, поступающими извне. В гуминовых веществах сосредоточены огромные запасы углерода.
Все останки растений и животных, находящиеся в почве, перерабатываются почвенными микроорганизмами. На возможности почвы к переработке попавших в нее органических веществ и на уровень их переработки указывает степень переработкиорганических веществ в гуминовые вещества, о чем судят по коэффициенту гумификации, который определяется по формуле:
углерод гумуса ____________ норма: 1-2
углерод растительного происхождения
О загрязнении почвы свидетельствует содержание органического азота и величина санитарного числа (число Хлебникова), как отношение азота гумуса к общему органическому азоту.
число Хлебникова = азот гумуса норма = 0,98-1,0
Источник