Гигиена почвы

Гигиена почвы

Понятие почвы, общее гигиеническое значение почвы. Механические и физические свойства почвы. Химические свойства почвы. Биологические свойства почвы. Источники загрязнения почвы. Санитарная охрана почвы.

«

1. Понятие почвы

Общее гигиеническое значение почвы

Почва – рыхлый поверхностный слой литоферы (земной ко- ры), обладающий свойствами плодородия. Образование поч- вы происходило из материнских горных пород под воздей- ствием факторов: физических (температура, ионизирующая и солнечная ради- ация, атмосферное давление, выветривание, гидрологические и геологические процессы в земной коре – землетрясение, вул- каническая деятельность и др.); биологических (микроорганизмы, растительный покров (ми- нерализация растительных остатков); химических (газовый состав атмосферного воздуха, химичес- кие процессы в почве, земной коре и др.).

Общее гигиеническое значение почвы:

Почвенный воздух находится в тесной связи с воздухом животноводческих помещений и влияет на газовый состав и влажность воздуха); от химического состава почвы зависит химический состав, питательность кормовых растений (см. – Биогеохимическое районирование); в почве, богатой органическими веществами находятся и сохраняются сапрофитные и патогенные микроорганизмы (бактерии, грибки, простейшие) и развиваются яйца гельминтов (геогельминты и биогельминты) и насекомых (внутренние и наружные паразиты животных), т.Е почва может быть источником заражения и инвазирования животных; влияет на химический и биологический состав воды, т.К в толще грунта (почвы) происходит формирование подземных источников водоснабжения (верховодка, грунтовые и артезианские воды).

2. Механические и физические свойства почвы

От механического состава почвы зависят физические свойства: Пористость Водные свойства почвы Тепловой режим почвы Поглотительные свойства почвы Пористость – % содержание пор. В почвах мелкозернистых (глинистые, торфяные) пористость около 85%, крупно-зернистых (гравелистые, Песчаные, черноземные) – около 30%. Водные свойства: влажность, влагоемкость, водопроницаемость, капиллярность, гигроскопичность , испаряющая способность.

Почва состоит из твердых частиц и пор, заполненных воздухом или почве- нной влагой (раствором). Механический состав почвы Определяется % соотношением твердых частиц. По преобладанию твердых частиц почвы подразделяются на: каменистые (частицы > 10 мм); гравелистые (частицы d 3-10 мм); хрящеватистые (частицы < 3 мм); известковые (более 20% извести); черноземные (до 20% гумуса); песчаные; супесчаные; суглинистые (легкие, средние, тяжелые); глинистые (легкие, средние, тяжелые).

Классификация почв

Таблица 1 Классификация почв по механическому составу (для почвы подзолистого типа почвообразования по Качинскому)

1. Песчаная а) песок рыхлый б) песок связный

0 - 5 5 - 10

100 - 95 95 - 90

2. Супесчаная (супесь)

10 - 20

90 - 80

3. Суглинок а) легкий б) средний в) тяжелый

20 - 30 30 - 40 40 - 50

80 - 70 70 - 60 60 - 50

4. Глинистая а) легкая б) средняя в) тяжелая

50 - 60 65 - 80 больше 80

50 - 35 35 - 20 меньше 20

Название почвы по механическому составу

Содержание физической глины, %

Содержание физического песка, %

Водные свойства почвы

Влажность почвы - % содержание почвенной влаги. Зависит от влагоемкости (способности почвы удерживать влагу), гигроскопичности (способности поглощать влагу из воздуха), испаряющей способности. Капиллярность – способность почвы поднимать воду из нижележащих почвенных горизонтов в вышележащие (высокую капиллярность имеют почвы мелкозернистые (глинистые, суглинистые, торфяные), низкую- крупнозернистые почвы (песчаные и супесчаные). Высокая капиллярность повышает влажность воздуха, увлажняет фундаменты и стены помещений.

Тепловой режим почвы

Источники тепла : лучистая энергия солнца (инфракрасное излучение); биохимические процессы разложения органических веществ. Гигиеническое значение: Высокая температура почвы способствует повышению интенсивности б/х процессов разложения органических веществ и самоочищению почвы; размножению и сохранению микроорганизмов; низкая температура – наоборот. Глубина промерзания почвы в РМЭ в зависимости от климатических районов составляет от 1 м (юго-западные) до 1,8 м (северо-восточные). Фундаменты под наружные стены и инженерные коммуникации (водопровод, отопление, канализация) прокладывают на 15 - 20 см ниже глубины промерзания почвы.

Поглотительные свойства

Поглотительные свойства почвы - способность почвы поглощать газы, жидкости, растворы, задерживать твердые частицы, взвешенные в почвенном растворе, и в том числе сохранять для растений и микроорганизмов питательные и минеральные вещества. Зависят от наличия глинистых частиц, перегноя, органо-минеральных коллоидов, которые в совокупности обуславливают - почвенный поглощающий комплекс (ППК), который: предотвращает загрязнение почвы, почвенных вод и кормовых растений токсическими веществами (нитраты и нитриты, соли тяжелых металлов, радионуклиды); способствует повышению основного свойства почвы – плодородия.

Схема образования органо-минеральных коллоидов почвы

3. Химический состав почвы

1. Почвенные частицы: Макроэлементы в виде окиси Si, Al, Fe, K, Na, Ca, Mg; алюмосиликаты, гидроксиды алюминия и железа Микроэлементы I, Zn, Cu, Co, Mn, F, Br и др. 2. Почвенный воздух: O2= 20% , CO2 = 0,3- 1%, NH3, H2S, индол, скатол и др. 3. Почвенный раствор: катионы Ca, Mg, K, Na и анионы (карбонаты, сульфаты, нитраты, хлориды, фосфаты)

Неорганические вещества - 90-99%

Органические вещества - 1-10 %

1. Негумифицированные частицы (0-15%) отмершие, полуразруши- вщиеся растительные и животные остатки (макро- и микроорганизмы). 2. Гумифицированные (перегнойные , гумусовые) – 85 - 90%: гуминовые кислоты; фульвокислоты; Гумины и их соли (гуматы натрия, калия и др.)

Кислотность почвы

Химический состав

Химический состав почвы

Химический состав почвенных частиц

Биогеохимическое районирование

Критерии районирования: недостаток, избыток, нарушение соотноше ния минеральных веществ в почве, воде и растениях; нарушения и заболевания обмена веществ у людей (эндемические заболевания); нарушения и заболевания обмена веществ у животных (энзоотические заболевания). Биогеохимические зоны: А – таежно-лесная Нечерноземная; Б – лесостепная и степная Черноземная; В – сухих степей, пустынь и полупустынь; Г – горная .

Характеристика биогеохимических зон

Зона А – почвы кислые, подзолистые, серые лесные, преимущественно суглинистые (средние и тяжелые) и глинистые (средние и тяжелые), торфяные. Недостаток макроэлементов Ca, P, Mg, K, Na; микроэлементов I, Zn, Cu, Co, Mn, F, Se и др.; высокое содержание Sr. Энзоотии (эндемии) – йоддефицитные состояния, обуславливающие гипофункцию щитовидной железы (зоб) и эндокринные нарушения, гипо- и авитаминозы B12, железодефицитные анемии; уровская болезнь ( в Забайкалье, Амурская область – недостаток Ca, I, Co и избыток Ba, Sr); заболевания костно-суставной системы (недостаток Ca, P ); беломышечная болезнь молодняка (недостаток Se и витамина Е). Зона Б – почвы черноземные, щелочные и слабощелочные, плодородные. Недостаток К, подвижных форм P и Mn. Зона благоприятная во всех отношениях . Зона В - почвы песчаные, супесчаные. Избыток сульфатов, хлоридов, нитратов (орошение и применение азотных удобрении в хлопкосеющих районах), бора (B), Sr, Ca, Mo, Cu. Энзоотии (эндемии) - атаксия (нарушение координации движения вследствие поражения нервной системы избытком бора (B); энтериты; рахит и заболевания костно-суставной системы (избыток Sr). Зона Г. Недостаток макроэлементов Ca, P, Mg, микроэлементов I, Zn, Cu, Co, Mn, F, Se и др. Энзоотии (эндемии) – характерные для зоны А.

4. Биологические свойства почвы

Геобиоценоз

Из комплекса факторов, характеризующих геобиоценоз, наибольшее значение для санитарно - гигиенической оценки почвы имеют бактериологические и гельминтологические показатели. Таблица 2 Выживаемость патогенных микробов в почве мплекса факторов, характеризующих геобиоценоз, наибольшее значение для санитарно - гигиенической оценки почвы имеют бактериологические и гельминтологические показатели. Из комплекса факторов, характеризующих геобиоценоз, наибольшее значение для санитарно - гигиенической оценки почвы имеют бактериологические и гельминтологические показатели.

Санитарно-гигиеническая оценка почвы

Возбудитель болезни

Средний срок в неделях

Максимальный срок (мес.)

Тифопаратифозная

2 - 3

Более 1 - 2

Дизентерийная группа

1,5 - 5

Около 9

Холерный вибрион

1 - 2

До 4

Палочка бруцеллеза

0,5 - 3

До 2

Палочка туляремии

1 - 2

До 2,5

Палочка чумы

Около 0,5

До 1

Туберкулезная палочка

Около 13

До 7

Фекалии животных и людей

Для характеристики санитарного состояния почвы особую имеет установление коли - титра водной вытяжки почвы, поскольку наиболее частым источником заражения ее служат фекалии животных и людей, с которыми в почву может попадать различная патогенная микрофлора. Таблица 3 Показатели санитарного состояния почвы при отборе проб почвы с глубины до 20 см

Показатель

Показатель

Почва

Почва

Почва

Чистая

Загрязненная

Сильно загрязненная

Число яиц гельминтов (в 1 кг)

-

До 100

100 и более

Число личинок, куколок мух (на 25 м2)

-

До 100

100 и более

Титры: E. coli

1,0 и выше

0,01 - 0,9

0,009 и ниже

В. Perfringens

0,01 и выше

0,0001 - 0,009

0,00009 и ниже

Нитрифицирующих м/о

0,1 и выше

0,001 - 0,09

0,0009 и ниже

Содержание, мг/кг: химически вредных веществ

Пдк*

Превышение ПДК в 10 - 100 раз

Превышение ПДК более чем в 100 раз

Канцерогенных веществ

До 5

До 30

30 и более

Степень загрязнения почвы

Таблица 4 Схема оценки степени загрязнения почвы (на 100 г почвы)

Таблица 4 Схема оценки степени загрязнения почвы (на 100 г почвы)

Таблица 4 Схема оценки степени загрязнения почвы (на 100 г почвы)

Таблица 4 Схема оценки степени загрязнения почвы (на 100 г почвы)

Степень и активность минерализации органических веществ, время и источник загрязнения почвы определяются по содержанию химических веществ следующим образом: NH3, NH4 Сl, NH4SO4 - загрязнение свежее; NH4C1, NO-2, NO-3 - загрязнение произошло давно, происходящий процесс разложения органических веществ, загрязнение продолжается; Cl-, NO-2, NO-3 - свежего загрязнения нет, идёт процесс минерализации органических веществ; NO-2, NO-3 - с момента загрязнения прошёл большой срок, произошла полная минерализация органических веществ.

Общий азот, мг

200

100

100

Органи-ческий аммиак, мг

50

25

20

Органи-ческий углерод, мг

500

300

300

Р205

60

50

50

Показатели

Сильно загряз-ненная

Умеренно загряз-ненная

Относи-тельно чистая

Зоогигиенические требования к почве

Территории животноводческих предприятий следующие: выбор строительной площадки должен осуществляться на основе комплексного учёта санитарно-гигиенических, зооветеринарных, инженерно-технических, архитектурно-художественных, экономических требований; с учётом санитарно-защитной зоны - расстояния между населёнными пунктами и животноводческими предприятиями; с учётом зооветеринарного разрыва - расстояния между животноводческими предприятиями, объектами переработки животноводческой продукции; с учётом преобладающего направления ветров; почва на территории по физическим свойствам должна быть сухой, с низкой капиллярностью, с высокой испаряющей способностью (песчаная, суглинистая), при залегании водоносных горизонтов на глубине не менее 5 м, а напорных (артезианских) - не менее 12 метров; с ветеринарно-санитарной точки зрения главное требование к почве - ее благополучие в отношении возбудителей почвенных инфекций: сибирской язвы, эмфизематозного карбункула, газовой гангрены, столбняка и другие; животноводческие предприятия нельзя размещать на участках, на которых ранее располагались животноводческие и птицеводческие предприятия, скотомогильники, кладбища, предприятия по переработке c.- Х. Продукции.

Источники загрязнения почвы

Сельскохозяйственное производство: Химические вещества, вносимые в почву с целью повышения плодородия : Минеральные удобрения: азотные: селитры -нитрат NaNO3, KNO3, Ca( NO3)2 , NH4NO3 , цианамид кальция Ca (CN)2 , мочевина -CO(NH2)2 . калийные : KNO3, KCl K2SO4 сильвинит, кальвинит и др. фосфорные: суперфосфат простой Ca SO4 + Ca (H2PO4)2 и двойной Ca (H2PO4)2, преципитат CaНPO4. сложные: аммофос – моно- и диаммонийфосфаты (NH4H2PO4, (NH4) 2H2PO4); нитрофоска - смесь (NH4)2 HPO4 + NH4NO3 + KCl2 или K2SO4; микроудобрения. Пестициды - Химические вещества, вносимые в почву борьбы с болезнями, вредителями, сорными растениями (): гербициды, инсектициды, фунгициды, бактерициды, зооциды, арбороциды, дефолианты, десиканты и др. 3. Навоз и сточные воды населенных пунктов и животноводческих предприятий, скотомогильники. Промышленное производство: соли тяжелых металлов, радио- нуклиды,углеводороды, оксид углерода, бензпирен и др.

Санитарная охрана почвы

Ветеринарно-санитарные мероприятия: Обеззараживание навоза, помета и сточных вод (аэротенки, метатенки, поля запахивания, технология вермикультуры, применение личнок синатропных мух и др.) Устройство скотомогильников, биотермических ям и ветеринарно-санитарных заводов для утилизации трупов павших животных. Рациональное использование естественных и долголетних культурных пастбищ и сенокосов (мелиорация, поверхностное и коренное улучшение, порционный выпас скота и др.)

Агротехнические мероприятия: Введение системы севооборотов, основанных на принципах биологизации земледелия (ландшафтная, травопольная, биодинамическая и др.). Интегрированная система защита растений с преимущественным использованием биологических средств (трансгенные растени, энтомофаги, энтопопатогенныхе микроорганизмы и биопрепараты). Рациональное применение органических (после обеззаражи-вания и переработки биоло-гическими методами) и минеральных удобрений (дробный метод, прикорневой способ и др.)

Благодарю за внимание