Крупнозернистые почвы как правило обладают хорошей

Глава 5 ГИГИЕНА ПОЧВЫ

Почва — один из важнейших элементов экологической сис­темы Земли. Наряду с солнечным светом, водой, температурой окружающей среды она — компонент внешней среды жизнеде­ятельности человека. Будучи одним из элементов биосферы, по­чва во многом определяет гигиеническое состояние внешней среды, оказывая большое влияние на состояние здоровья лю­дей и санитарно-гигиенические условия жизни. Человек, добы­вая из почвы воду, производя различные земляные, в том чис­ле подземные, и сельскохозяйственные работы, постоянно под­вергается различным воздействиям отдельных почвенных фак­торов.

В зависимости от условий они могут оказывать как благопри­ятное, так и неблагоприятное влияние на состояние его здоро­вья. Поэтому почва рассматривается как один из важнейших ги­гиенических факторов.

Почва — природное образование, состоящее из генетически свя­занных между собой горизонтов, формирующихся в результате пре­образования поверхностных слоев земной коры под воздействием воды, воздуха и живых организмов. Почва является одним из элементов биосферы, обеспечивающих циркуляцию химических веществ в систе­ме «окружающая среда — человек».

Почва состоит из материнской породы (минеральные соедине­ния), различных органоминеральных комплексов, органического вещества, гумуса (перегноя), живых организмов, воздуха и поч­венной влаги.

Поверхностный слой почвы представляет собой сложный ком­плекс, на 90 — 99% состоящий из минеральных соединений и на 1 — 10% — из органических веществ. Минеральная часть почвы — это в основном песок, глина, известь и ил с входящими в них солями различных металлов (алюминия, кальция, магния и др.), органическая — перегной, или гумус, образующийся из продук­тов разложения и остатков растительных и животных организ­мов. Этот слой почвы содержит огромное количество микроорга­низмов.

В зависимости от геологического строения различают песча­ную почву (80% и более песка), супесчаную, глинистую (свыше 60% глины), суглинистую, солончаковую — богатую хлоридами, черноземную (20% и более перегноя), торфяную и др.

Гигиеническое значение состава и свойств почвы

Почва состоит из твердых частиц и свободных, заполненных воздухом или водой промежутков между ними. К частицам почвы с диаметром более 3 мм относятся камни и гравий, от 1 до 3 мм — крупный песок и менее 1 мм — мелкий песок, глина, пыль и ил.

Механический состав почвы, размеры частиц, их характер оп­ределяют такие ее гигиенические свойства, как пористость, воздухо- и водопроницаемость, влаго- и теплоемкость, тепловой ре­жим. Почва состоит из крупных (камни, галька, гравий) и мелких частиц (мелкий и глинистый песок). Крупнозернистые почвы (пе­сок, гравий, чернозем), как правило, обладают хорошей воздухо- и водопроницаемостью, а мелкозернистые почвы (глина, торф) — значительной водоемкостью, высокой гигроскопичностью и ка­пиллярностью.

Величина почвенных частиц определяет одно из ее важнейших гигиенических свойств — воздухопроницаемость. Под воздухопро­ницаемостью почвы понимают ее способность в большей или мень­шей мере пропускать воздух. Воздухопроницаемость почвы опреде­ляется прежде всего величиной ее пор. У крупнозернистых почв она выше, чем у мелкозернистых, и поэтому в таких почвах создаются лучшие условия для притока кислорода и окисления органических веществ, что способствует самоочищению от отбросов. В почвен­ном воздухе в связи с разложением в ней органических веществ всегда меньше кислорода, чем в атмосферном воздухе, но больше углекислоты. Почвенный воздух может содержать аммиак, серово­дород и другие продукты распада органического белка животного происхождения.

Следующее важное гигиеническое свойство почвы — влагоемкость. Под влагоемкостью понимают количество влаги, которое мо­жет быть поглощено единицей объема почвы, способность почвы удер­живать в себе воду с помощью сорбционных и капиллярных сил. Эта способность зависит главным образом от общего объема пор, ко­торых в мелкозернистых почвах больше, чем в крупнозернистых, а также от размера самих пор: чем они мельче, тем больше воды поглощает и удерживает почва. Например, торфянистая может удерживать трех-пятикратное количество воды, песчаная — около 20%, глинистая — около 70% воды по массе.

Эти виды почвы обладают также большой гигроскопичностью — способностью притягивать из воздуха водяные пары и конденси­ровать их в своих порах.

От влагоемкости зависит и уровень стояния грунтовых вод от поверхности почвы. Если он высокий, почва заболачивается, фун­даменты и стены зданий отсыревают, влажность воздуха в поме­щениях повышается и оценивается как гигиенически неблагопри­ятная.

На такой почве затруднена тренировка на открытом воздухе, поскольку она долго не просыхает после дождя или полива. Боль­шая влагоемкость характерна преимущественно для глинистых и черноземных почв. Наиболее благоприятна с гигиенической точ­ки зрения большая воздухопроницаемость почвы. Именно она обеспечивает энергичное аэрирование и обильное снабжение почвы кислородом, необходимым для самоочищения. Почвы с низкой водопроницаемостью, плохо проводящие влагу, часто бывают более сырыми и холодными, а в отсутствие естественно­го стока легче заболачиваются. Большая влагоемкость, гигроско­пичность и капиллярность почвы могут вызвать подъем грунто­вых вод и привести к отсыреванию грунта и расположенных на нем зданий.

В гигиеническом отношении наиболее благоприятна почва с большей воздухо- и водопроницаемостью, так как эти свойства способствуют более интенсивному ее самоочищению, обеспечи­вают нормальный тепловой режим приземного слоя атмосферы. Такие почвы, как правило, не заболачиваются.

Этими свойствами в полной мере обладают крупнозернистые почвы. Они, как правило, воздухо- и влагопроницаемы. Поэтому для строительства различных спортивных сооружений необходи­мо выбирать участки земли именно с крупнозернистой почвой.

Температура поверхности почвы оказывает наибольшее влия­ние на температуру приземного слоя воздуха, жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, процессы разложения в ней орга­нических веществ, а также на тепловой режим помещений перво­го этажа и подвалов. Степень нагревания солнцем зависит от ха­рактера почвы, времени года, географической широты и рельефа местности. Так, каменистые и сухие почвы со склоном, обращен­ным на юг и юго-восток, имеют более высокую температуру и быстрее нагреваются.

Темные почвы, богатые перегноем, и сухие прогреваются быст­рее, чем светлые и сырые. Сырая почва — более холодная вслед­ствие большей теплопроводности и значительного теплоизлуче­ния. Почва, покрытая растительностью, меньше нагревается и излучает тепла.

Искусственные покрытия из бетона, камня, асфальта усили­вают излучение тепла, значительно повышая температуру при­земного слоя воздуха. Так, на площадке с обычным фунтом тем­пература почвы составляет в среднем 36,5 °С, воздуха — 22,5 °С, тогда как на асфальтированной площадке в тех же условиях эти показатели составляют соответственно 42,0 и 26,3 °С.

Таким образом, асфальтовое и бетонное покрытия спортивных площадок мало пригодны с точки зрения теплового режима. Это также необходимо учитывать при планировании и строительстве различных спортивных сооружений, особенно открытых.

Почва постоянно загрязняется, в том числе продуктами жиз­недеятельности человека и животных, и если бы она не обладала способностью обезвреживать их, жизнь на Земле стала бы невоз­можна.

Под самоочищением почвы понимается ее способность превра­щать опасные в эпидемиологическом отношении органические веще­ства в неорганические — минеральные соли и газы.

Самоочищение почвы начинается с того, что попавшие в нее органические вещества вместе с содержащимися в них патоген­ными бактериями и яйцами гельминтов фильтруются через нее и адсорбируются ею. Под влиянием биохимических, биологических, геохимических и других процессов загрязнители, проходя через почву, обесцвечиваются, теряют дурной запах, ядовитость, ви­рулентность и другие отрицательные свойства.

Углеводы, содержащиеся в загрязнителях почвы, окисляются в ней до углекислоты и воды; жиры распадаются на глицерин и жирные кислоты, окисляющиеся также до углекислоты и воды; белки расщепляются на аминокислоты, из которых выделяется азот в форме аммиака, в дальнейшем окисляющийся в азотистую и азотную кислоты.

Разложение и минерализация органических веществ в почве происходят при активном участии микроорганизмов, содержа­щихся в ней. Этот процесс может протекать как аэробно (с кис­лородом воздуха, необходимым для жизни аэробных бактерий), так и анаэробно (без кислорода, с помощью гнилостных бакте­рий).

С гигиенической точки зрения предпочтителен именно аэроб­ный процесс разложения органических веществ: в этом случае не образуются дурнопахнущие газы, ухудшающие гигиенические ка­чества воздуха и воды. Одно из условий аэробного самоочищения почвы — низкий уровень ее загрязнения до объемов, не препят­ствующих достаточному доступу кислорода, необходимого как для окислительных процессов, так и для поддержания жизни самих аэробных бактерий.

Эпидемиологическое значение почвы

Почва — чрезвычайно благоприятная среда обитания для бак­терий, актиномицет, микоплазм, грибов, грибков паразитических, водорослей, лишайников, простейших. В ней находится от 500 до 500 ООО простейших микроорганизмоз на 1 г почвы.

Степень безопасности почвы, ее возможное неблагоприятное влияние на организм человека, его здоровье зависят от содержа­ния и качества загрязнения ее (табл. 17).

Комплексное определение гигиенической опасности почвенного фактора

Примечания. 1. Наименьший вес почвы (г), в которой содержится одна кишеч­ная палочка. 2. Наименьший вес почвы (г), в котором содержится один анаэроб­ный микроорганизм. 3. Отношение почвенного белкового азота (азота гумуса) в мг/кг ко всему количеству органического азота в почве (мг/кг).

Через почву передаются многочисленные инфекционные за­болевания. В этом и состоит ее эпидемиологическое значение. Па­тогенные микробы, попадая в почву с выделениями человека и животных, загрязняют ее. Наибольшего внимания заслуживает роль почвы в передаче патогенных анаэробов. Возбудители столб­няка, газовой гангрены и ботулизма, будучи кишечными сапро- фитами теплокровных животных и человека, попадают с фека­лиями в почву и образуют там споры, сохраняющие свою жиз­неспособность годами.

На глубине нескольких сантиметров они уже защищены от гу­бительного воздействия солнечных лучей и размножаются, нахо­дя здесь питательные вещества, влагу, кислород воздуха, прони­кающего в почвенные поры. Многочисленные возбудители болез­ней могут выживать в почве довольно долго (табл. 18).

Если возбудители столбняка или газовой гангрены проникают вместе с частицами почвы в организм через поврежденные при травмах кожные покровы, возникает заражение. Заболевание че­ловека ботулизмом наступает при употреблении в пищу продук­тов или плохо приготовленных консервов, загрязненных почвой, содержащей споры возбудителей ботулизма.
Сроки выживания в почве патогенных микробов

Почва — благоприятная среда и для длительного выживания сибиреязвенных микробов. Возбудители сибирской язвы не толь­ко длительно сохраняются в ней в виде спор, но и при благопри­ятных условиях размножаются. В населенных местах, не имеющих канализации и не подвергающихся систематической очистке, про­исходит постоянное фекальное загрязнение почвы, причем не только ее поверхностных, но и глубинных слоев.

Возбудители брюшного тифа, дизентерии, инфекционного ге­патита и других кишечных инфекций проникают в организм че­ловека из почвы при употреблении в пищу сырых овощей, загряз­ненных почвой, особенно если для ее удобрения использовались фекалии.

Возможен и другой вид передачи этих возбудителей из почвы — посредством воды. Этот путь имеет несравненно большее значе­ние. Дождевые и талые воды смывают фекальные загрязнения с поверхности земли и выносят их в открытые водоемы. Грунтовые воды, растворяя в почве органические вещества вместе с содер­жащимися в них микроорганизмами, также способствуют про­никновению возбудителей инфекционных болезней в источники водоснабжения. Так загрязненная почва становится причиной вод­ных эпидемий, нередко поражающих большие массы людей.

Почва, загрязненная органическими веществами, представля­ет собой благоприятную среду для сохранения и развития микро­бов, яиц гельминтов и личинок насекомых, среди которых могут быть возбудители и передатчики инфекций, гельминтозов и др.

Наибольшее количество микробов находится в поверхностном слое почвы (1 — 2 см), далее число их постепенно уменьшается, и на глубине 4—6 м их обычно нет. В населенных пунктах, не имеющих благоустроенных мостовых и канализации, загрязненность почвы бактериями и яйцами гельминтов во дворах и на улицах может быть весьма значительной, особенно в затененных местах. Выжи­ваемость в почве возбудителей дизентерии, брюшного тифа, па­ратифа, холеры и гноеродных инфекций обычно исчисляется не­сколькими неделями, но иногда и месяцами. Это зависит от фи­зических свойств почвы, наличия питательного материала и об­щего микробного «пейзажа» (видовой конкуренции) (табл. 19).

Длительность сохранения в почве патогенных микробов (по К.Д.Пяткину)

Опасность заражения, несомненно, существует и при непо­средственном контакте человека с почвой. В таких случаях возмож­ны заболевания столбняком, газовой гангреной, возбудители ко­торых относятся к числу спороносных анаэробов и являются по­стоянными обитателями почвы. Споры столбняка встречаются чаще всего в садовой и огородной земле, удобренной навозом, а также в других местах, загрязненных экскрементами животных. При раз­личных травматических повреждениях кожных покровов вместе с частицами почвы и пылью столбнячные споры попадают в по­врежденные ткани и могут вызвать тяжелейшее заболевание, вы­деляя сильнодействующий токсин. В целях профилактики необхо­димо даже при небольших повреждениях, царапинах и ссадинах, загрязненных почвой и пылью, немедленно вводить противостолб­нячную сыворотку.

Об этом должны быть хорошо осведомлены спортсмены, так как во время занятий легкой атлетикой, футболом и другими ви­дами спорта возможны повреждения кожных покровов. На заня­тиях в спортивных залах с загрязненными полами также суще­ствует опасность инфицирования кожных повреждений.

В почве, загрязненной выделениями животных, больных си­бирской язвой, или их трупами, могут находиться споры сибирс­кой язвы, которые сохраняются годами. Попав в организм челове­ка, они прорастают и вызывают чаще всего кожную форму забо­левания, реже легочную и кишечную.

Особенно велико значение почвы как специфического факто­ра передачи ряда глистных заболеваний, так называемых геогель- минтозов (аскаридоз, анкилостомоз и др.).

Яйца гельминтов могут сохраняться в почве длительное время. Гельминты поступают в нее с испражнениями больных в виде яиц и развиваются здесь до стадии личинок. В организм человека яйца и личинки геогельминтов попадают при употреблении гряз­ных овощей и еде руками, загрязненными почвой. Заражение гео- гельминтами-анкилостомами происходит через кожу. В почве оби­тают также личинки паразитических насекомых: мух, москитов, слепней и других переносчиков заразных заболеваний.

Бактериальная загрязненность почвы в населенных пунктах должна учитываться при выборе участков для строительства от­крытых спортивных сооружений. Нередко приходится удалять по­верхностный слой почвы и заменять его новым, удовлетворяю­щим не только спортивно-техническим, но и санитарно-эпиде- миологическим требованиям. В сельских населенных пунктах кате­горически запрещается отводить под спортивные площадки мес­та, которые использовались ранее для содержания скота.

Решающую роль в предупреждении загрязнения почвы в горо­дах и населенных пунктах играет рациональная система удаления и обезвреживания нечистот и отбросов.

Химическое и радиоактивное загрязнение почвы

В связи с ростом химизации сельского хозяйства актуальное ги­гиеническое значение приобрел вопрос о загрязнении почвы хи­мическими средствами, применяемыми для удобрения почвы и борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных растений и сорняками. Химические вещества, используемые в качестве ми­неральных удобрений, обладают, как правило, незначительной ток­сичностью. Однако на пересыщенной удобрениями почве выраста­ет корнеплоды, содержащие избыточные концентрации нитратов, взывающие различные тяжелые нарушения здоровья человека.

Ядохимикаты, применяемые для борьбы с вредителями и бо­лезнями растений и повышения урожайности, — в большинстве случаев сильнодействующие токсические вещества, иногда обла­дающие канцерогенными и другими вредными свойствами. Их от­рицательное действие на организм человека может проявляться не только при непосредственном контакте с ними в процессе ра­боты, но и в результате их накопления в почве, проникновения из нее в подземные воды, в растения, а с ними в организм жи­вотных и затем с продуктами растительного и животного проис­хождения — в организм человека. Ядохимикаты вызывают различ­ные острые и хронические отравления.

В целях профилактики их неблагоприятного воздействия на организм человека в Российской Федерации установлены пере­чень и дозы допустимых к применению в сельском хозяйстве ядо­химикатов (гексохлоран, метафос и др.) и разработаны правила их использования.

Почва, как уже отмечалось, может подвергаться радиоактив­ному загрязнению. В дальнейшем радиоактивные изотопы посту­пают в растения, а через них — в организм травоядных живот­ных.

Гигиеническое обоснование выбора почв для спортивных сооружений

Механические, физические и химические свойства почвы имеют важное значение для занятий физической культурой и спортом. Еще в глубокой древности люди понимали преимущества незабо­лоченной, сухой и возвышенной местности перед низко располо­женной, заболоченной и сырой. Большое влияние на состояние здоровья человека и лиц, занимающихся спортом и физической культурой, оказывает водный, тепловой и воздушный режимы почвы. Высокое стояние почвенных вод вызывает сырость в спортивных сооружениях, высокую влажность воздуха и, следо­вательно, влияет на микроклимат местности. От теплового режи­ма почвы зависят тепловые свойства приземного слоя воздуха.

Вместе с тем почва (комплекс физико-химических свойств и строения — литосфера) участвует в создании не только жизненно важных условий внешней среды (биосферы), но и дисперсной среды атмосферы. В результате движения воздуха микроэлементы почвы рассеиваются во внешней среде. Они имеют жизненно важ­ное значение для нормальной жизнедеятельности организма че­ловека и особенно физкультурно-спортивной деятельности. При выборе места строительства спортивного сооружения необходимо руководствоваться основными гигиеническими требованиями, предъявляемыми к почве спортивного участка:

• участок не должен быть затопляем дождевыми или талыми водами;
• почва должна быть сухой;
• грунтовые воды должны находиться на глубине не менее 0,7 м;
• для строительства спортивных сооружений наиболее предпоч­тительна крупнозернистая почва;
• почва должна быть эпидемически и токсикологически безо­пасной.

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое почва?
2. Укажите основные свойства почвы.
3. Укажите состав и физические свойства почвы.
4. Какие виды почв вы знаете?
5. Дайте гигиеническую характеристику почвы.
6. В чем состоит эпидемиологическое значение почвы?
7. Какие гигиенические требования предъявляются к почве при пла­нировании и строительстве спортивных сооружений?

Источник