Загрязнение и самоочищение почвы
Почва загрязняется остатками умерших растений и животных, а также продуктами их жизнедеятельности. В населённых местах, поэтому добавляется большое количество нечистот и отбросов. Скопление отбросов на поверхности земли могло бы сделать невозможной жизнь людей, если бы одновременно с загрязнением в почве не происходили процессы самоочищения.
Самоочищение почвы является сложным и относительно длительным биологическим процессом, в течение которого органические вещества превращаются в воду, углекислый газ, минеральные соли и гумус, а патогенные микробы и вирусы отмирают.
В верхних слоях почвы, где задерживаются органические вещества, обитает большое количество различных видов микробов, грибов, водорослей, червей, личинок насекомых, которые активно участвуют в процессах самоочищения почвы.
Разложение и минерализация органических веществ при участии микроорганизмов может протекать:
аэробно – при обилии кислорода воздуха, при этом вещества распадаются и окисляются без выделения дурнопахнущих газов (СО2 + Н2);
анаэробно – без кислорода, с помощью гнилостных бактерий, сопровождается выделением зловонных газов: аммиака, сероводорода, метана и др.
В гигиеническом отношении предпочтителен аэробный процесс разложения органических веществ, при котором не образуются дурнопахнущие газы, портящие воздух и воду. Для этого необходимо, чтобы почва не переполнялась нечистотами до границ, препятствующих доступу кислорода, необходимого для окислительных процессов и поддержания жизни аэробных бактерий.
Однако процессы самоочищения почвы имеют известные пределы, а поскольку в настоящее время в почву попадает большое количество химических и радиоактивных веществ, то это, в первую очередь, представляет угрозу для нашего здоровья, т.к. из почвы они мигрируют в растения, попадают в мясо, молоко, жиры и далее в организм человека.
Очистка населенных мест
В населённых местах в процессе жизни и деятельности человека непрерывно образуются различные отбросы: нечистоты, помои, кухонные остатки, домовой мусор, уличный смет, бытовые и промышленные сточные воды, строительный мусор, различные твёрдые отходы производства и т.д. Исчисляется это млн. т и десятками млрд. м 3 .
Санитарное и эпидемиологическое состояние населённых мест в значительной степени зависит от правильности организации очистки.
Неубранные твёрдые отбросы загрязняют почву, помещения, дворы и улицы, при ветре образуют пыль, проникающую в помещения и загрязняющую их.
Фекалии, навоз и моча выделяют зловонные газы, которые загрязняют воздух.
В отбросах могут находиться яйца гельминтов, возбудители кишечных инфекций, туберкулёза, столбняка, газовой гангрены, ботулизма и др. Причём они сохраняют жизнеспособность в отбросах очень долго.
Отбросы, особенно нечистоты, при плохо организованной очистке интенсивно загрязняют почву, водоёмы и подземные воды.
Эпидемиологическая опасность отбросов повышается в связи с создающимися в них благоприятных условий для развития мух, откладывания ими яиц.
Полагают, что мухи могут переносить около 60 видов возбудителей инфекционных заболеваний, но особенно велико значение «мушиного фактора» в распространении кишечных инфекций. Количество кишечных заболеваний увеличивается с ростом количества мух..
Всё сказанное свидетельствует о том, что рациональная очистка является неотъемлемым элементом благоустройства населённых мест и одним из основных мероприятий профилактики кишечных инфекций и гельминтозов.
Очистка населённых мест предусматривает комплекс научно-обоснованных, и планово проводимых мероприятий по сбору, удалению, обезвреживанию и утилизации отбросов в целях охраны здоровья населения.
Отбросы, содержащие азот, фосфор, калий и др. вещества, являются ценным удобрением. Ещё Д.И. Менделеев настаивал на применении таких способов обезвреживания отбросов, которые бы позволили использовать их в качестве удобрений.
Отбросы подразделяются на 2 группы: жидкие и твёрдые.
Для удаления жидких отбросов применяют две системы: вывозную и сплавную (канализацию).
Мусор – твёрдые отбросы – удаляют преимущественно путём вывоза в специально отведенные места, где они подвергаются обезвреживанию.
Известно много способов обезвреживания мусора:
Биотермические методы основаны на создании условий, при которых в мусоре развиваются термофильные микроорганизмы, благодаря жизнедеятельности которых в условиях притока воздуха интенсивно протекают биохимические процессы, отчего температура в обезвреживаемых отбросах повышается до 50-70 о С. Гибнут микробы, яйца гельминтов и личинки мух, органические вещества распадаются и из «мусора» образуется ценное удобрение – гумус (перегной), в санитарном отношении безвредный материал.
Мусор чередуют с компостирующими слоями (15 см торф, землю). Периодически компост увлажняют, добавляют золу или известь, ускоряющие минерализацию. Процесс созревания компоста в зависимости от климатических условий длится от 2 до 12 месяцев.
В городских условиях устраивают поля компостирования за городом, не ближе 1 км от жилья.
Весьма перспективны и приемлемы в санитарном отношении мусороутилизационные заводы. Здесь мусор сортируют, измельчают в порошок и компостируют в штабелях и подвергают биотермической обработке с ускоренным созреванием в специальных сооружениях (ферментационные башни).
Усовершенствованные свалки. Используют бывшие карьеры, котлованы, овраги или специальные рвы. Мусор засыпают на 25-30 см слоем земли, поверхность утрамбовывают катками. Территорию свалки озеленяют и не разрешают застраивать до завершения процесса минерализации мусора.
Мусоросжигание. Сжигание мусора производится в специальных печах при температуре 650-1200 о С. В условиях более низкой температуры сжигание мусора приводит к сильному загрязнению атмосферы, а в условиях более высокой температуры – к спеканию негорючей части отбросов.
Однако этот метод экономически не выгоден и его применяют в основном для уничтожения санитарно опасных материалов, инфицированных отбросов (больничных), а также, где ограничена возможность использования почвенных методов.
Очистка хозяйственно-бытовых сточных вод. Канализация представляет собой более совершенную систему очистки населённых мест от жидких отбросов, при которой нечистоты удаляют за пределы населённого пункта по трубам на очистные станции, где подвергают обезвреживанию.
При этой системе исключается загрязнение фундаментов зданий, почвы, подземных и поверхностных вод.
Очистка и обезвреживание сточных вод слагается из ряда последовательных операций:
a) Механическое освобождение от крупных примесей, т.е. пропускание через песколовки, решётки, сита, жироловки и затем отстойники.
b) Затем сточную жидкость подвергают биологической очистке, которую условно делят на естественную и искусственную.
Естественная биологическая очистка производится почвенным методом на полях орошения или полях фильтрации, для чего отводят специальные участки, на которые выпускают сточные воды (борозды глубиной 0,5 м, на расстоянии 1 м друг от друга, между ними с/х культуры.). Профильтровавшись через почву, вода поступает в дренажные трубы.
В основе очистки лежат биохимические и микробиальные процессы, обусловливающие окисление и минерализацию органических веществ.
Для искусственной биологической очистки сточных вод используют специальные фильтры, состоящие из шлака, кокса или другого крупнозернистого материала, которые адсорбируют органические вещества, содержащие большое количество микроорганизмов. Для усиления органических веществ применяют продувание воздуха через фильтры.
Кроме фильтров устраивают так называемые аэротенки – прямоугольные резервуары, заполненные сточной жидкостью с добавлением активного ила и продуваемые воздухом. Хлопья активного ила обладают большой адсорбционной способностью и содержат значительное количество бактерий и водных организмов, играющих определённую роль в процессах биологической очистки. После этого жидкость поступает во вторичный отстойник, где ил осаждается, а жидкость направляют для дезинфекции.
На промышленных предприятиях очистку производственных стоков осуществляют различным способами, соответственно их составу и свойствам. С точки зрения гигиены эти стоки опасны главным образом по своему токсическому действию.
Контрольные вопросы и задания:
1. В чем биологичность человека?
2. Как устроен организм человека (назовите уровни организации тела человека).
3. Что такое биоритмы? Приведите их классификацию.
4. Дайте характеристику биоритмам как основам рациональной жизнедеятельности.
5. В чем сходства и различия между человеком и животным?
6. Дайте определение понятия «деятельность человека» и перечислите ее характерные признаки.
7. Охарактеризуйте значение органов чувств для безопасности жизнедеятельности человека и их строение.
8. Поясните психофизиологический закон Вебера-Фехнера.
9. Поясните влияние качеств человека на безопасность жизнедеятельности.
10. Какими факторами обусловлено здоровье человека?
11. Что такое здоровье и какими показателями его можно охарактеризовать?
12. Что такое здоровый образ жизни и какие компоненты он включает?
13. Какова роль режима дня в поддержании здорового образа жизни?
14. Что Вы можете сказать о личной гигиене?
15. Какова роль закаливания в оздоровлении человека?
16. Чем определяется потребность человека в пище и энергии и все ли мы одинаковы?
17. Что включает в себя понятие «рациональное питание»?
18. В чем особенности недостаточного и избыточного питания?
19. Расскажи о значении основных компонентов питания.
20. Каковы причины пищевых отравлений и можно ли их предупредить?
21. В чем особенности оказания помощи при пищевом отравлении?
22. Проанализируйте равновесие в системе «человек — среда обитания».
23. Охарактеризуйте роль воздуха в поддержании жизни и здоровья человека.
24. В чем заключается влияние загрязнителей атмосферы на здоровье человека?
25. Какова роль погоды и климата в гигиеническом отношении?
26. Расскажите о физиологическом и гигиеническом значении воды.
27. Какие требования предъявляются к качеству питьевой воды?
28. Существует ли зависимость между качеством воды и здоровьем человека?
29. В чем заключается гигиеническое и эпидемиологическое значение почвы ?
30. Что Вы можете сказать о загрязнении и самоочищении почвы?
31. Проанализируйте физиологические и психофизиологические функции Вашего организма и дайте характеристику состояния здоровья.
Источник
Загрязнение почвы: причины, последствия и пути решения
Источники загрязнения почвы – это химические вещества и микроорганизмы, присутствие которых изменяет физические, химические и биологические свойства почвы, что приводит к снижению плодородия почвы, то есть её полезности. Ухудшение состояния и качества почвы также вызвано чрезмерной эксплуатацией и неправильным ее использованием фермерами.
Типы и источники загрязнения и деградации почв
Загрязнение почвы в России вызывается всеми химическими соединениями, радиоактивными элементами и микроорганизмами, присутствующими в почве в повышенных количествах. Результат –изменения характеристик почвы, что препятствует ее нормальному использованию.
Причины загрязнения почвы отмечаются в следующем:
- Газы и пыль, выбрасываемые промышленными предприятиями (химическими, нефтехимическими, цементными, сталелитейными заводами, электростанциями и т. д.);
- Твердые и жидкие промышленные и городские отходы;
- Химикаты, используемые в сельском хозяйстве (удобрения, химические средства защиты растений);
- Выбросы транспортных средств.
Другие факторы, разрушающие почву, – это природные явления, происходящие без вмешательства человека. К ним относятся такие естественные виды загрязнения почвы, как землетрясения, эрозия, засуха, пожары.
Эрозия почвы
Эрозия почвы – это процесс вымывания или растворения поверхностного слоя почвы. Другое определение – перемещение, сортировка и осаждение в другом регионе частиц почвы, вызванное вымыванием поверхностного слоя почвы дождевой или речной водой (водная эрозия) или сдуванием — ветровой эрозией.
Эрозия также может быть вызвана деятельностью человека, а именно:
- Неправильно проведенной мелиорацией;
- Вырубкой и сжиганием лесов;
- Слишком интенсивным выпасом животных;
- Ведением интенсивного сельского хозяйства;
- Чрезмерной эксплуатацией водных ресурсов.
Все это вместе или по отдельности приводит к постепенному ухудшению качества земли. Когда почва на участке полностью теряет свою потребительскую ценность, происходит ее опустынивание.
Почвы, на которых невозможно выращивание сельскохозяйственных культур, называют мертвыми почвами. В естественных условиях они встречаются:
- в непосредственной близости от действующих вулканов;
- в пустынных районах;
- в промышленных ландшафтах, например, в отвалах.
Нередко этот процесс необратим, сопровождается сильным преобразованием земель. Строительство домов, укладка асфальта, тротуаров, выкапыванием карьеров, все это пример человеческой деятельности, полностью разрушающей определенные элементы окружающей среды.
Химическое загрязнение почвы
Однако наибольшее влияние на нарушение биологического баланса почвы оказывает химическое загрязнение. Его основные источники – промышленность, сельское хозяйство и транспорт. Воздействие этих отраслей человеческой деятельности может привести к усталости почвы, снижению ее плодородия.
В крайних случаях загрязнение приводит к деградации почвы и растительности — опустыниванию. Примером такой деградации является техническое разрушение почвы.
Промышленные предприятия выбрасывают пыль, содержащую тяжелые металлы (например, свинец, ртуть) и газы (например, соединения серы, азота, хлора). Также источником загрязнения являются сырая нефть и ее производные, радиоактивные вещества. Наконец, на загрязнение в значительной степени влияет захоронение промышленных отходов.
Сельское хозяйство и транспорт, как источники загрязнения почвы
Современные сельскохозяйственные технологии также оказывают значительное влияние на химическое загрязнение почв. Причина – химическая обработка сельскохозяйственных культур. Применяются средства защиты растений – пестициды и токсичные компоненты, содержащиеся в удобрениях и средствах для роста растений.
Особенно негативно влияет на качество почв автомобильный транспорт:
- Загрязняет почву и растительность выхлопными газами, содержащими соединения свинца и вредные углеводороды;
- Отрицательно влияет на состояние почв из-за вышеупомянутой технической деградации почв, вызванной строительством коммуникационных и транспортных путей.
Последствия загрязнения почвы
Загрязнение изменяет состав и состояние почвы химически, физически и биологически. Чрезмерное использование искусственных удобрений и использование средств защиты растений нарушают течение вегетации растений и ухудшают структуру почвы. Это приводит к снижению плодородия почвы, что, в свою очередь, снижает урожайность. Следствием этого является снижение качества пищи и качества кормов для животных.
Основные последствия загрязнения почвы:
- Засоление, несоответствующая реакция (подщелачивание или закисление), сопровождающееся вымыванием питательных веществ, особенно калия;
- Ухудшение структуры почвы – пересушивание или заиление;
- Снижение плодородия почвы в результате изменения ее физических, химических и микробиологических свойств;
- Отрицательное влияние загрязнения почвы на развитие растений и организмов на более высоких уровнях пищевой цепи (на животных и человеке).
Химические загрязнители почвы в результате промышленной деятельности могут проникать через сельскохозяйственные культуры, а затем попадать в организмы животных и людей. Они также могут оказывать прямое влияние на загрязнение поверхностных и подземных вод в результате вымывания вредных веществ из почв.
Техническое и химическое загрязнение разрушает экологическую и эстетическую ценность растительного покрова. Химическое воздействие на состояние почвы изменяет ее pH, вызывая закисление. Подкисление почв приводит к угнетению развития микроорганизмов, а под влиянием процессов разложения органических веществ, выделяются ядовитые вещества.
Пути решения загрязнения почвы
Основные пути решения проблемы загрязнения почвы:
- Правильное земледелие с использованием преимущественно натуральных удобрений, рациональное использование искусственных удобрений и средств защиты растений;
- Предотвращение эрозии – мелиоративные работы, среднеполевые насаждения, облесение пустошей;
- Предотвращение загрязнения почвы из муниципальных источников – сокращение количества отходов и надлежащее управление (сортировка отходов, компостирование, сбор опасных отходов), очистка сточных вод;
- Ограничение промышленных источников загрязнения почвы – использование современных экологически чистых технологий и правильное обращение с производственными отходами;
- Очистка почвы от токсичных веществ и раскисление закисленной почвы;
- Для восстановления загрязненных почв предпринимаются сложные, многоступенчатые меры по восстановлению их полезности – рекультивация почв. Но такой территории требуется много лет, чтобы снова образовался слой почвы.
К сожалению, некоторые химические загрязнители могут оставаться в почве веками, и никакая обработка не может этого изменить. Поэтому, чтобы ускорить процесс удаления токсичных веществ из почвы и их реабилитации, загрязненную почву смешивают с чистой.
Источник