3 курс / Гигиена / Гигиена почвы

жизнеспособности возбудителей заболеваний создает предпосылки рассеивания их во внешней среде и возможности заражения населения.

Продолжительное время (до 2-х лет) сохраняется эпидемическое значение почвы, инвазированной гельминтами (яйца круглых глистов и членики ленточных). Почва, являясь средой, в которой проходит часть жизненного цикла паразита, играет большую роль в распространении гельминтозов, в

особенности аскаридоза. Одна самка аскариды за сутки откладывает в кишечнике человека до 24000 яиц, которые затем выделяются с испражнениями. Непосредственно на поверхности почвы вследствие высокой температуры (летом), отсутствия влаги и воздействия ультрафиолетовых лучей яйца аскарид погибают в течение 7 часов–5 дней, но на глубине 2,5–10 см они могут сохранять свою жизнеспособность от 1 года до 10 лет. Летом в течение

1–3 месяцев происходит развитие яиц аскарид: в яйце образуется червовидный зародыш, из которого в организме человека образуется взрослая особь. В

настоящее время установлена прямая высокая корреляционная связь между степенью обсемененности почв яйцами аскарид и заболеваемостью населения аскаридозом (r = 0,97 в Брянской области, r = 0,62 в Ростовской области, r =0,95

в республике Башкортостан).

21

Также как для аскарид, почва является временной средой обитания и для власоглава.

Такие гельминты, как острицы, цепни карликовый, вооруженный и невооруженный, дают яйца уже с развитым зародышем, и поэтому заражение людей может происходить только в тот период, когда яйца еще сохранили свою жизнеспособность. Результаты многолетних исследований показывают, что санитарное состояние почвы по гельминтологическому показателю только в

20% административных регионах страны условно можно оценить, как слабое

(до 10 яиц гельминтов на кг почвы), в 64% – умеренное (до 100 яиц гельминтов на 1 кг почвы) и в 16% – сильное (свыше 100 яиц на кг почвы) загрязнение. По уровню обсемененности почвы яйцами гельминтов (по экстенсивным и интенсивным показателям) каждая территория неоднородна и характеризуется высокой мозаичностью.

Активное использование почвы для обезвреживания твердых бытовых отходов (ТБО) и хозяйственно-бытовых сточных вод приводит к поступлению больших количеств органики, бактериальной микрофлоры и гельминтов. Так в

1 кг ТБО обнаруживается от 3-х до 16 яиц гельминтов. При ограниченном доступе воздуха в толще отбросов развиваются гнилостные процессы с выделением зловонных газов и паров (сероводород, аммиак, индол, скатол,

метилмеркаптан). Степень загрязненности почвы органическими веществами может быть косвенным показателем загрязнения ее гельминтами и микроорганизмами.

Как уже отмечалось, в почве в теплое время года создаются благоприятные условия для массового выплода мух, которые являются разносчиками патогенных микроорганизмов и гельминтов. Весь цикл выплода длится 6–7 дней.

В результате процессов самоочищения почвы количество и характер органических соединений в ней постепенно меняются-происходят процессы

22

гумификации и минерализации этих веществ. Темпы самоочищения зависят от состояния почвы, климатических условий, характера и масштабов загрязнения почвы.

Главная роль в самоочищении почвы принадлежит биологическим формам. Помимо бактерий, населяющих почву, в самоочищении участвуют грибки, простейшие, личинки насекомых, черви и т. д.

В конечном итоге самоочищение почвы от органических загрязнений сводится к следующему:

1.Патогенные микроорганизмы под воздействием неблагоприятных для них биологических условий обычно гибнут или теряют (изменяют)

свои свойства.

2.Яйца гельминтов под воздействием ультрафиолета и других внешних факторов теряют свою жизнеспособность и гибнут.

3.Сложные органические вещества, загрязняющие почву, под воздействием энзимов, выделенных почвенными бактериями,

расщепляются на более простые соединения.

Этот распад идет до образования газообразных продуктов,

улетучивающихся в атмосферу, смешивающихся с почвенными газами или адсорбируемых частицами почвы, минеральных соединений, которые частично растворяются в почвенной воде.

На различных стадиях распада органических веществ одни виды микроорганизмов сменяются другими. Распад органических веществ проходит две стадии: минерализацию и нитрификацию.

Если минерализация органических веществ в почве происходит в обстановке достаточного содержания кислорода, преобладают процессы окисления. При недостаточном содержании кислорода - процессы восстановления.

23

Схематически процесс минерализации органических веществ в почве

можно представить следующим образом:

1.Сложные молекулы белков под воздействием энзимов, выделенных микроорганизмами, расщепляются на более простые соединения.

Первый этап превращения белковой молекулы – аммонификация

(гниение) – наиболее энергично проходит при доступе кислорода, но может протекать и при его отсутствии. Распад белковой молекулы проходит через стадии альбумоз, пептонов, полипептидов до конечного продукта распада и его соединений. Некоторые микроорганизмы воздействуют на разнообразные белки, расщепляя их до конечных продуктов распада, другие воздействуют только на некоторые виды белков, доводя их распад до аминокислот, третьи способны воздействовать только на частичные продукты распада,

например, пептоны.

Как уже было сказано выше, в обстановке достаточного доступа кислорода процесс минерализации проходит быстро с преобладанием окислительных процессов, зловонные газы не выделяются и самоочищение почвы вступает в новый этап-нитрификацию.

При недостатке кислорода азот и сера белков восстанавливаются до аммиака и сероводорода, загрязняющих атмосферный воздух.

2.Нитрификация проходит в два этапа, независимых один от другого и обусловленных жизнедеятельностью различных микроорганизмов. На первом этапе, в условиях доступа кислорода, под воздействием нитрозобактерий аммиак окисляется до азотистой кислоты:

2 NH3 + 3O2 ═ 2HNO2 + 2H2O + 148 ккал.

На втором этапе, нитробактерий, азотистая кислота окисляется до азотной кислоты:

2HNO2 + O2 ═ 2HNO3 + 48 ккал.

24

Следует обратить внимание на то, что соли азотистой кислоты (нитриты)

являются промежуточным продуктом распада белковых веществ и поэтому наличие повышенного количества нитритов в почве является одним из признаков недавнего загрязнения органическими веществами. Соли азотной кислоты (нитраты) являются конечным продуктом минерализации органических веществ и наличие их свидетельствует о давнем загрязнении, о

законченности процессов минерализации. Значение нитрификации заключается

втом, что в результате этого процесса азот органических соединений переходит

вусвояемые растениями соединения.

Аналогично проходят процессы окисления серы – до сернистой кислоты

(сульфитов) и затем до серной кислоты (сульфатов), фосфора – до фосфорной кислоты (фосфатов) и т. д.

1.Под воздействием липолитических бактерий жиры расщепляются с начала на глицерин и жирные кислоты. В конечном итоге распад жиров идет до образования углекислого газа и воды.

2.Под воздействием сахаролитических бактерий и бактерий брожения происходит распад сложных углеводов и сбраживание клетчатки. Этот процесс идет до образования продуктов распада – углекислого газа и воды.

В почве имеются многочисленные виды бактерий, которые могут вызывать различные виды брожения (молочнокислое, спиртовое, уксусное),

пропионово-кислое, ацетонобутиловое разложение органических кислот и т. д.

Следует отметить, что эти процессы могут проходить как в аэробных, так и в анаэробных условиях.

В почве наряду с процессами распада протекают и процессы синтеза, в

результате которых образуется органическое вещество – гумус, имеющий большое агрономическое значение. В образовании гумуса микроорганизмы играют большую роль:

25

Они вызывают распад органических соединений растительного и животного происхождения.

Участвуют в создании гумуса путем синтеза сложных органических соединений, входящих в его состав.

Вызывают разложение и минерализацию гумуса и переводят азот в

усвояемые для растений соединения.

Несмотря на то, что гумус состоит из органических соединений, он не выделяет дурнопахнущих газов, не загнивает, не содержит патогенных микроорганизмов и не привлекает мух.

Сроки, в течение которых происходит самоочищение почвы, различны и определяются строением почвы (в крупнозернистых почвах процессы самоочищения проходят быстрее), воздушным, водным и тепловым режимами почвы и количеством загрязнений.

1.4. Показатели гигиенической и эпидемиологической оценки почвы

Гигиенические требования к качеству почв зависит от их функционального назначения и использования и устанавливаются в первую очередь для наиболее значимых территорий: детских и образовательных учреждений, детских игровых, спортивных площадок жилой застройки,

площадок отдыха, зон рекреации, санитарной охраны водоемов, прибрежных и санитарно-защитных зон.

Для санитарно-эпидемиологической оценки почвы используют показатели процессов самоочищения почвы от органического загрязнения.

Таким показателем может быть «санитарное число», косвенно характеризующее ход процессов гумификации почвы. Санитарное число

(санитарное число Н.И. Хлебникова) представляет собой отношение количества почвенного белкового (гумусного) азота к количеству органического азота

26

почвы. В НИИ общей и коммунальной гигиены им. Сысина разработаны и рекомендованы нормативы оценки почвы по этому показателю (табл. 3).

Таблица 3

Гигиеническая оценка почвы по санитарно-химическому показателю

«санитарное число»

(Выписка из МУ 2.1.7.730-99 «Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест»)

Наряду с «санитарным числом» для оценки состояния почвы может быть применено определение аммонийного азота, азота нитритов, нитратов,

хлоридов и сульфатов. Оценку этих показателю целесообразно осуществлять в динамике или путем сравнения с незагрязненной почвой.

Санитарно-биологическая чистота почвенного покрова основополагающее условие оптимальной экологической ситуации для человека и животных. В то же время, именно человек и животных являются первопричиной биологического загрязнения. Большое практическое значение имеет санитарная оценка почвы по степени ее обсемененности микроорганизмами, яйцами гельминтов, личинками и куколками мух. При текущем бактериологическом и энтомологическом исследовании эта оценка может базироваться на учете общего числа сапрофитных бактерий, количества бактерий группы кишечной палочки, количества анаэробов, содержанию личинок и куколок мух. При этом оценку качества почвы по числу сапрофитных бактерий необходимо давать с учетом особенностей типа почвы.

Рекомендуется также учитывать вариантный состав кишечных палочек.

Признаком свежего загрязнения почвы является присутствие E.coli.

27

Преобладание в почве E.coli aerogenes или Cl. perfringens можно рассматривать как следствие относительно давнего загрязнения (табл. 4).

Таблица 4

Комплексные гигиенические показатели санитарного состояния почвы

(Выписка из МУ 2.1.7.730-99 «Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест»)

Согласно СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы» по степени опасности в санитарно-

эпидемиологическом отношении почвы населенных мест могут быть разделены на следующие категории по уровню загрязнения и безопасности для человека:

чистая, умеренно опасная, опасная и чрезвычайно опасная (табл. 5).

Таблица 5

Оценка степени эпидемиологической опасности почвы

(Выписка из МУ 2.1.7.730-99 «Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест»)

28

1.5. Организация контроля качества почв

Контроль качества почвы проводится на всех стадиях проектирования и строительства, а полнота и объем исследований зависят от стадии проектирования и строительства. На стадии разработки предпроектной документации и выбора земельного участка допускается исследование почв по сокращенной программе исследований. На стадии выбора земельного участка и выполнения проектных работ, строительства и приемки объекта в эксплуатацию контроль осуществляется с использованием стандартного перечня показателей.

Стандартный перечень химических веществ включает определение содержания:

Тяжелых металлов (свинец, кадмий, цинк, медь, никель, мышьяк,

ртуть)

3,4-бензаперена и нефтепродуктов

pH

Суммарный показатель загрязнения

Стандартный перечень может быть расширен с учетом санитарно-

эпидемиологической ситуации и хозяйственного освоения территории Расширенный перечень показателей используется для исследований на объектах повышенного риска. После ввода объектов повышенного риска в эксплуатацию проводится исследование почвы и результаты должны быть отражены в санитарно-эпидемиологическом заключении.

За состоянием почвы в жилых зонах, в зоне влияния автотранспорта,

зонах повышенного риска, территориях прилегающих к полигонам, в местах временного складирования промышленных и бытовых отходов, санитарно-

защитных зон, сельскохозяйственных угодий осуществляется мониторинг качества почвы.

29

Гигиеническую оценку почвы производят по данным физического,

химического, бактериологического, гельминтологического и радиологического исследований.

Характер и программа исследований определяется целью, с которой производят оценку почвы. Например, для строительства необходимо использовать участки с чистой, незагрязненной органическими веществами почвой. Почва должна обладать малой водоподъемной способностью, уровень стояния грунтовых вод в период наибольшего подъема не должен подходить к основанию фундамента здания на расстояние менее 1 метра.

Если санитарная оценка почвы имеет целью выбор участка под очистные сооружения (поля орошения, поля фильтрации), основное внимание обращают на строение почвы, определяют его влагопроницаемость и воздухопроницаемость, т. е. свойства, определяющие ее способность почвы к самоочищению от органических загрязнений.

При выборе участка обращается внимание на рельеф местности,

направление стока поверхностных вод, наличие зеленых насаждений,

инсоляцию территории, наличие источников загрязнения почвы.

Для правильного решения вопроса о свойствах и характере почвы большое значение имеет отбор проб для лабораторного исследования, при этом необходимо знать, что различные типы и виды почв часто сменяют друг друга на небольших расстояниях.

2. МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ ПОЧВЫ

Методологические принципы отбора проб почвы для оценки санитарного состояния почв (табл. 6).

2.1. Отбор проб почвы для химического анализа

На основании результатов санитарного обследования территории и ее описания составляется схематический план земельного участка с нанесением

30