Свойства почвы пористость капиллярность

Механические и физические свойства почвы

Температура почвы — определяет температуру приземного слоя атмосферы, а также тепловой режим помещений подвалов и первых этажей зданий. На глубине 1 м почва уже не имеет суточных температурных колебаний. На глубине 7-8 м самая низкая температура сохраняется в мае, самая высокая — в декабре. Это имеет большое санитарное значение для хранения пищевых продуктов в подвальных помещениях, где летом прохладнее, а зимой теплее, чем на поверхности. Температура почвы существенно влияет на жизнедеятельность почвенных организмов и процессы самоочищения.

Большое гигиеническое значение имеют механические и физические свойства почвы (размер частиц, почвенная вода, почвенный воздух, пористость, воздухопроницаемость, влагоемкость, капиллярность, теплоемкость), влияющие на химический состав почв и подземных вод, интенсивность биохимических процессов самоочищения, качество и безопасность сельскохозяйственных продуктов и т.д.

Размеры почвенных частицопределяют механические свойства почвы. Так, каменная почва имеет размер частиц более 3 мм, песок — 0,2-0,3 мм, глина — 0,01-0,001 мм, перегной — менее 0,0001 мм.

Почвенная вода. Почва оказывает огромное влияние на формирование, состав и свойства подземных и открытых вод. Из почвенных вод образуются грунтовые воды. Гигиеническое значение почвенной воды состоит в том, что все химические вещества, а также биологические загрязнители почвы (яйца гельминтов, простейшие, бактерии, вирусы) могут передвигаться в ней только с почвенной влагой. Кроме того, все химические и биологические процессы, протекающие в почве, в том числе и самоочищение, осуществляются в водных растворах.

Почвенный воздух. Его количество и свойства зависят от характера почвы. Почвенный воздух постоянно обменивается с атмосферным воздухом. Однако, даже чистый почвенный воздух всегда содержит сниженное количество кислорода (до 14 %) и повышенное количество углекислого газа (до 8 %). При сильном загрязнении почвы органическими веществами и недостаточном доступе кислорода выделяются токсичные продукты гниения (сероводород, аммиак, фтористый водород, индол, скатол, метилмеркаптан), которые могут проникать в подземные сооружения и подвальные помещения и ухудшатьих санитарное состояние. Известны случаи отравления почвенным воздухом при прокладке подземных сооружений, рытье котлованов, колодцев. Почвенный воздух существенно влияет на организм человека в жилых зонах и зонах отдыха.

Пористость — суммарный объем пор в единице объема почвы, выраженный в процентах. Чем выше пористость, тем ниже фильтрационная способность почвы. Так, пористость песчаной почвы составляет 40 %, торфяной 82 %. При пористости 60-65 % в почве создаются оптимальные условия для процессов самоочищения от биологических и химических загрязнений. При более высокой пористости процессы самоочищения почвы ухудшаются. Почва такого типа оценивается как неудовлетворительная.

Воздухопроницаемость почвы — способность почвы пропускать воздух. Это свойство почвы определяется только величиной ее пор. Воздухопроницаемость почвы увеличивается с ростом барометрического давления и уменьшается с увеличением толщины слоя почвы и ее влажности. Движение почвенного воздуха и обмен его с атмосферным воздухом происходят постоянно под влиянием разницы их температур, колебаний атмосферного давления и уровня почвенных вод. Высокая воздухопроницаемость почвы способствует обогащению ее кислородом, что имеет большое гигиеническое значение, связанное с повышением биохимических процессов окисления органических веществ.

Водопроницаемость (фильтрационная способность) почвы — это способность почвы впитывать и пропускать воду, поступающую с поверхности. Впитывание — первая фаза водопроницаемости, когда свободные поры последовательно заполняются водой. При избытке влаги впитывание ее продолжается до полного насыщения почвы. Вторая фаза — фильтрация — характеризуется движением воды в почвенных порах под действием сил тяжести при полном насыщении почвы водой. Водопроницаемость почвы оказывает решающее влияние на образование почвенных вод, накопление их запасов в недрах Земли и снабжение населения водой из подземных источников.

Влагоемкость почвы — это количество воды, которое почва способна удержать в своих недрах сорбционными и капиллярными силами. Влагоемкость тем больше, чем меньше поры почвы и чем больше их суммарный объем.

Наибольшей влагоемкостыо обладают торфяники (до 500-700 %). Величина влагоемкости выражается в процентах к весу сухой почвы. Гигиеническое значение влагоемкости почвы связано с тем, что большая влагоемкость вызывает отсырение почвы и находящихся на ней зданий, уменьшает проходимость почвы для воздуха и воды и мешает очищению сточных вод. Такие почвы являются сырыми и холодными.

Капиллярность почвы — это способность почвы поднимать по капиллярам воду из нижних горизонтов в верхние. Чем более мелкопористая (мелкозернистая) почва, тем больше ее капиллярность, тем выше поднимается по ней вода. Большая капиллярность почвы может быть причиной сырости зданий. Крупнозернистые почвы поднимают воду быстрее, но на небольшую высоту.

Еще в глубокой древности Гиппократ различал почвы «здоровые» и «нездоровые». Здоровыми считались местности возвышенные, сухие и солнечные. К нездоровым относили низкорасположенные, холодные, затопленные, сырые. Здоровая почва должна быть крупнозернистой и сухой, т.к. мелкозернистые и сырые почвы очень плохо вентилируются и в них плохо проходят процессы самоочищения.

Источник

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.

Читайте также: Введение по теме почва

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.

Читайте также: Грунт почва для фиалок

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.