Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Иркутский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Кафедра коммунальной гигиены и гигиены детей и подростков
ГИГИЕНА ПОЧВЫ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОЧВЫ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
Учебное пособие
Иркутск
ИГМУ
2015
1
УДК 613:614.77(075.8)
ББК 51.203я73 Г46
Рекомендовано ЦКМС ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России в качестве учебного пособия для ординаторов, обучающихся по основной
профессиональной образовательной программе высшего образования – программе подготовки кадров высшей квалификации в ординатуре по специальности Общая гигиена (протокол № 2 от 11.12.2014)
Авторы:
Л. П. Игнатьева – д-р биол. наук, профессор, заведующий кафедрой коммунальной гигиены и гигиены тетей и подростков ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России
М. В. Чирцова – канд. мед, наук, доцент кафедры коммунальной гигиены и гигиены тетей и подростков ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России
Н. Ю. Купринова – канд. мед, наук, доцент кафедры эпидемиологии ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России
М. О. Потапова – канд. мед, наук, доцент кафедры коммунальной гигиены и гигиены тетей и подростков ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России
Рецензенты:
И. А. Сохошко – д-р мед. наук, профессор кафедры гигиены с курсом гигиены питания человека ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Минздрава России
В. А. Петров – д-р мед. наук, профессор кафедры гигиены ГБОУ ВПО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Минздрава России
Г46 Гигиена почвы и гигиеническая оценка качества почвы населенных мест : учебное пособие / Л. П. Игнатьева, М. В. Чирцова, Н. Ю. Куприянова, М. О. Потапова ; ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России, Кафедра коммунальной гигиены и гигиены детей и подростков. – Иркутск : ИГМУ, 2015 – 78 с.
Учебное пособие содержит теоретический материал по гигиене почвы и источникам ее загрязнения, санитарной охране почвы, методике гигиенической оценки почвы населенных мест, тестовый контроль, материалы для самостоятельной работы.
Учебное пособие предназначено для обучающихся по основной профессиональной образовательной программе высшего образования – программе подготовки кадров высшей квалификации в ординатуре по специальности Общая гигиена.
УДК 613:614.77(075.8) ББК 51.203я73
©ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава РФ, 2015
©Игнатьева Л. П., Чирцова М. В., Куприянова Н. Ю., Потапова М. О., 2015
2
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ....................................................................................... |
4 |
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………… |
5 |
1. ГИГИЕНА ПОЧВЫ …………………………………………………….....……. |
7 |
1.1. Виды почв и условия формирования ………………………………........ |
7 |
1.2. Состав почвы …………………………………………………………....... |
10 |
1.3.Гигиеническое и эпидемиологическое значение почвы.
Самоочищение почвы ………………………………………………......... 13
1.4. Показатели гигиенической и эпидемиологической оценки почвы.....… 26
1.5.Организация контроля качества почв ………………………………....... 29
2.МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ ПОЧВЫ ………………………………………....... 30
2.1. Отбор проб почвы для химического анализа ………………………..... 30
2.2.Отбор проб почвы для бактериологического исследования ……......... 33
2.3.Отбор проб почвы для гельминтологического исследования ……...... 33
3.ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ ……………………………………………………………………….......... 34
4.САНИТАРНАЯ ОХРАНА ПОЧВЫ И ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
………………………………………………………………………….................... 41
4.1.Мероприятия по санитарной охране почвы ………………………....... 42
4.1.1. Нормы накопления, состав и свойства бытовых отходов …...... |
43 |
4.1.2.Сбор и удаление твердых отходов …………………………....... 47
4.1.3.Методы обезвреживания и утилизации отходов …………....... 49
4.1.4.Сбор и удаление жидких бытовых отходов ………………........ 58
5.МЕТОДИКА ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ ОПАСНОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ ……………...... 58
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ………………………………………………………...... |
63 |
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ …………………………………………………..... |
69 |
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ………………………………………………...... |
72 |
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА .………………………………………....... |
73 |
ЭТАЛОНЫ ОТВЕТОВ ………………………………………………………........ |
75 |
3
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ПДК – предельно допустимая концентрация вещества ПДУВ – предельно допустимый уровень внесение вещества ГН – гигиенический норматив СанПиН – санитарные правила и нормы МУ – методические указания ТБО – твердые бытовые отходы
БПК – биохимическое потребление кислорода (мг О2 /л)
ХПК – химическое потребление кислорода (мг О2 /л)
ГХЦГ – гексохлорциклогексан ДДТ – дихлордифенилтрихлорэтан СЗЗ – санитарно-защитная зона
4
ВВЕДЕНИЕ
Экологические проблемы в настоящее время приобрели качественно новый характер. В результате технического прогресса расширились взаимосвязи между населением и окружающей средой, при этом, здоровье населения все явственнее становится интегральным индикатором медико-
экологического благополучия, критерием его оценки, а экологические процессы – ведущими детерминантами благополучия людей.
Важным экологическим звеном является почва населенных мест,
претерпевшая за последний период ряд преобразований, связанных с урбанизацией населения, активным ростом городов, освоением территорий,
развитием добывающих отраслей промышленности и индустриализацией сельского хозяйства. Занимая центральное место в биосфере на пересечении всех путей миграции химических веществ в окружающей среде и являясь начальным звеном всех трофических цепей, загрязненная почва на долгие годы может стать источником вторичного загрязнения подземных и поверхностных вод, сельскохозяйственных растений и атмосферного воздуха. Это определяет возможность значительного комплексного и комбинированного воздействия почвенных загрязнителей на организм человека, что повышает риск возникновения хронических интоксикаций.
Основными источниками загрязнения почв являются воздушные выбросы промышленных предприятий и автотранспорта, отходы производства и потребления, а также муниципальные и медицинские отходы. Несовершенство очистки газовоздушных смесей и нерешенность проблемы утилизации и обезвреживания отходов, прежде всего, токсичных, обуславливает не только загрязнение, но и накапливание в почвах многокомпонентной смеси химических веществ, в состав которой могут входить такие опасные соединения, как канцерогенные ПАУ, нефтепродукты, диоксины, тяжелые металлы, пестициды и др.
5
Загрязнение почв тяжелыми металлами и другими химическими элементами, особенно в промышленных районах может достигать таких уровней, которые позволяют отнести их к биохимическим провинциям, где создаются реальные условия неблагоприятного воздействия токсикантов на организм человека. В настоящее время установлены техногенные биогеохимические провинции, на территории которых ведущими элементами являются свинец, медь, цинк, мышьяк, сера, ртуть и др.
В соответствии с Федеральным законом № 52-ФЗ от 30.03.1999 «О санитарно эпидемиологическом благополучии населения» в почвах городских и сельских поселений и сельскохозяйственных угодий содержание потенциально опасных для человека химических и биологических веществ, биологических и микробиологических организмов, а также уровень радиационного фона не должен превышать предельно допустимые концентрации (уровни) установленные санитарными правилами. Содержание территорий городских и сельских поселений, промышленных площадок должно отвечать санитарным правилам.
Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН
2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы» предполагают оценку почвы различных территорий по степени эпидемиологической опасности и химического загрязнения с целью определения ее безопасности для человека и определяет использование почв в зависимости от химического, бактериологического, паразитологического и энтомологического загрязнения.
Предлагаемое учебное пособие позволит выявить приоритетные показатели загрязнения, дать количественную оценку и оценить степень опасности загрязнения почвы урбанизированных городских и сельскохозяйственных территорий.
6
1.ГИГИЕНА ПОЧВЫ
1.1.Виды почв и условия формирования
Почвообразование является весьма сложным процессом, происходящим в результате воздействия большого числа физических, химических и биологических факторов. Под воздействием растений и микроорганизмов в почве происходят процессы синтеза и распада органических веществ. Ряд химических реакций протекает также в минеральной части почвы. Этим и объясняется неоднородность различных слоев почвы, отличающихся друг от друга по химическому составу и по строению (структуре).
Как известно, кора земного шара слагается из разнообразных горных пород различного состава и происхождения. Горную породу, из которой произошла почва, называют «материнской породой». Такими породами являются главным образом, так называемые наносы, состоящие обычно из глин, суглинков, песков, щебня и т. д. В формировании существующих в настоящее время разнообразных видов почв участвовали образующиеся ледники и воздух, разрушающие породу и переносящие почвенные частицы на большие расстояния, большую роль играет вода, действие которой на почву весьма разнообразно. Вода вымывает из твердых пород и почвы твердые частицы, замерзает в порах и трещинах горных пород и вследствие увеличения объема при замерзании расщепляет их. Передвигая почвенные частицы, вода измельчает и перетирает их. Смывая рыхлые поверхностные продукты выветривания почвы и горных пород, вода открывает нижележащие слои почвы, в которых также начинают происходить изменение их состава и строения.
Вода растворяет ряд соединений, входящих в состав почвы, вступает в реакции с веществами почвы, способствует течению химических реакций.
Значительное влияние на процессы почвообразования оказывают климатические условия. Лучистая энергия солнца определяет тепловой режим
7
почвы, влияющий на скорость распада органических веществ, на развитие растений и на интенсивность химических реакций, протекающих в органической и минеральных частях почвы.
Весьма велико влияние высших и низших организмов: грибков, бактерий,
растений, животных. Растения поднимают минеральные вещества в более поверхностные слои, рыхлят почву, регулируют влагообмен в почве, являются источником органических веществ растительного происхождения.
Под действием бактерий и грибков сложные органические вещества расщепляются в почве на более простые соединения. Образующиеся при этом органические кислоты в свою очередь вступают в реакции с минеральными соединениями почвы, образуя другие комплексы или более простые соединения.
Живущие в почве дождевые черви, личинки насекомых и насекомые питаются органическими веществами, способствуют их разложению и механическому перемешиванию их с минеральной частью почвы.
Весьма существенным фактором почвообразования является вырубка леса, осушение или обводнение земель, выпас скота, внесение минеральных и органических удобрений, использование почвы для захоронения, утилизации твердых и жидких отходов.
На территории России наиболее часто встречаются 7 видов почв:
дерново-подзолистые, серые лесные, черноземы, сероземы, каштановые,
красноземы, тундровые.
По механическому составу различают почвы песчаные, супесчаные,
суглинистые и глинистые. Фракционно различают: гравелистые почвы с размером частиц 1–3 мм, песчаная – 1.0,05 мм, крупнопылевая – 0,05–0,01 мм,
пылевая – 0,01–0,001 мм и илистая – менее 0,001 мм.
По назначению условно выделяют 3 вида почвы:
8
1.Естественные почвы вне населенных мест, которые могут быть использованы для нового строительства или сельского хозяйства.
2.Искусственно созданная почва населенных мест, смешанная с отходами жизнедеятельности населения и отходами промышленности, а также перемещенный грунт, образовавшийся в результате вертикальной планировки
3.Искусственные покрытия почвы: асфальт, бетон, щебень, гравий и т. д.
Из всех слоев почвы наибольший интерес представляет поверхностный,
толщиной 0,25 метров. Гигиеническое значение пахотного слоя обусловлено тем, что именно из него загрязнители почвы могут поступать в атмосферный воздух, сельскохозяйственные растения, смываться в поверхностные водоемы,
фильтроваться в грунтовые воды. В этом же слое наиболее интенсивно происходят процессы самоочищения почвы от органических веществ,
патогенных микроорганизмов, экзогенных химических веществ и т. д. Не меньшее значение имеют слои почвы, расположенные выше водоносного горизонта, т. е. до уровня грунтовых вод, так как их состав и свойства влияют на условия формирования грунтовых и подземных вод. С гигиенической точки зрения наибольшее значение имеют пористость, размер пор,
воздухопроницаемость.
Под пористостью почвы понимают суммарный объем пор в почве в единице объема, выраженный в процентах. Чем выше пористость, тем ниже фильтрационная способность почвы. Так, пористость песчаной почвы составляет 40%, торфяной – 82%. Торфяная почва более сырая и нездоровая.
Наиболее благоприятной является пористость почвы в пределах 60–65%, так как в ней создаются наиболее благоприятные условия для самоочищения, при более высокой или низкой пористости эти процессы значительно тормозятся или вообще приостанавливаются.
Под воздухопроницаемостью понимают способность почвы пропускать воздух через свою толщу. Проходимость почвы для воздуха определяется
9
только величиной ее пор и не зависят от их общего объема. Насыщение почвы воздухом зависит от атмосферного давления, разности температуры,
понижения уровня почвенных вод. Обогащение почвы кислородом имеет важное гигиеническое значение, связанное с биохимическими процессами окисления органических веществ.
Фильтрационная способность или водопроницаемость воды – это способность почвы пропускать воду, поступающую с поверхности.
Наибольшей фильтрационной способностью обладают песчаные почвы.
Фильтрационная способность почвы определяет уровень накопления запасов воды в недрах земли, а также и загрязнение подземных водоисточников опасными в санитарном отношении поверхностными стоками населенных мест.
Под влагоемкостью почвы понимают количество влаги, которое способна удержать почва сорбционными и капиллярными силами.
Влагоемкость тем больше, чем меньше величина пор почвы и чем больше их объем. Поэтому, чем выше зернистость почвы, тем больше ее влагоемкость.
Капиллярность почвы – это способность поднимать по капиллярам воду из нижних горизонтов в верхние. Чем почва более крупнозерниста и более мелкопористая, тем более ее капиллярность. Высокая капиллярность почвы может стать причиной сырости в здании
1.2. Состав почвы
Почва состоит из твердой (минеральной), органической жидкой
(почвенный раствор) и газообразной (почвенный воздух) частей. В составе твердой части почвы можно встретить соединения всех известных элементов.
Главное место в твердой части почвы занимает минеральная часть и только торфяники состоят почти целиком из органической части.
Химический состав минеральной части почвы определяется ее происхождением (материнской породой). Так, неорганические вещества почвы
10