Гигиена почвы и санитарная очистка населенных мест

19. Санитарно-эпидемиологическое значение почвы. Процессы самоочищения почвы от органического загрязнения, их использование в санитарной практике.

Химические свойства почв. Почва – это сложный комплекс минеральных (90 - 99%) и органических (1 - 10%) частиц.

Органическая часть почв содержит органические остатки растений, животных и образуемый в результате их разложения гумус (смесь гуминовых кислот, фульвокислот (креновых кислот) и гумина). Гумус повышает способность почвы удерживать влагу и растворённые минеральные вещества, обеспечивает ее плодородие и эпидемически не опасен. Наиболее богат (до 10%) гумусом чернозём. В болотистых почвах образование гумуса замедленно (органические остатки спрессовываются в торф). Азот, фосфор, сера в процессе минерализации органики переходят в неорганическую форму. Минерализация белков включает этапы аммонификации (образования NH₃ и NH₄⁺), осуществляемой в анаэробных условиях при 25-37⁰С почвенными сапрофитами B. putrificus, sporogenes, mucoides и пр., и нитрификации (образования NO₂^- и NO₃^-), осуществляемой в аэробных условиях бактериями B.nitrosomonas, B.nitrobacter. Гумусообразование и минерализация лежат в основе самоочищения почвы, реализуемого двумя механизмами – биологическим (за счет жизнедеятельности почвенных сапрофитов-гетеротрофов) и химическим (окислением кислородом воздуха). Условия максимального самоочищения почв: влажность почвы ≥25-30%, температура 25-37⁰С, воздухопроницаемость и достаточный уровень инсоляции.

Эпидемическое значение почв определяется способностью почвы к самоочищению и интенсивностью ее загрязнения фекалиями, мочой, животными останками. Длительность сохранения почве возбудителей брюшного тифа в достигает 400 сут., дизентерии – 100 сут., холеры – 0,5-4 сут., туберкулеза – 3-7 сут., бруцеллеза – 0,5-2 сут., чумы – 0,1-1 сут., туляремии 0,5-2,5 сут., яиц аскарид – до года. Cпорообразующие анаэробы – возбудители ботулизма, газовой гангрены, сибирской язвы (Clostridium batulinum, Cl. tetani, Cl. perfringens, Cl. septicum, Cl. hystoliticum, Cl. oedematiens. Bacillus antracis) сохраняются в почве годами. Яйца геогельминтов жизнеспособны в почве 3-10 лет, биогельминтов – до 1 года, цисты кишечных патогенных простейших – от нескольких дней до 3-6 месяцев. Бактерицидные факторы почвы: высушивание, резкие перепады суточных температур, отсутствие питательного неразложившегося органического материала, антагонизм почвенной микрофлоры, интенсивное УФ-излучение солнца и пр.

В санитарной практике можно использовать почвенный метод обезвреживания нечистот – поля ассенизации или запахивания или компостирование нечистот.

Поля ассенизации — земельные участки для почвенного обезвреживания нечистот, вывозимых из неканализованных населенных мест, используемые в дальнейшем для выращивания сельскохозяйственных культур

Поля запахивания — земельные участки для почвенного обезвреживания нечистот, вывозимых из неканализовапиых населенных мест, используемые с повышенной загрузкой, исключающей выращивание на них сельскохозяйственных культур.

Оценка санитарного состояния почвы (дополнительно к ответу на вопрос!)

Санитарное состояние почв проводят по бактериологическим, химическим, паразитологическим и энтомологическим показателям.

Санитарно-бактериологические показатели:

1) Косвенные (содержание санитарно-показательных организмов группы кишечной палочки БГКП (коли-индекс) и фекальных стрептококков (индекс энтерококков)) характеризуют фекальное загрязнение почвы, т.е. интенсивность биологической нагрузки на почву.

2) Прямые (содержание возбудителей кишечных инфекций, патогенных энтеробактерий, энтеровирусов (концентрация колифага в почве ≥10 БОЕ/ г свидетельствует об инфицировании почвы энтеровирусами) характеризуют эпидемическую опасность почвы.

Эти показатели используются в первую очередь для проб почв, отобранных на объектах повышенного риска (детские сады, игровые площадки (обязательно в песочницах), парки, территории учреждений здравоохранения, зоны санитарной охраны и т.п.) и в СЗЗ.

Санитарно-химические показатели состояния почв: санитарное число Н.И.Хлебникова (СЧ), содержание аммиачного и нитратного азота. СЧ, характеризующее процесс гумификации и самоочищение почвы, рассчитывают по формуле СЧ=А/В, где "А" - количество почвенного белкового (гумусного) азота, "В" - органического азота в мг/ 100 г сухой почвы. Аммонийный, нитратный азот и хлориды, свидетельствующие об уровне загрязнения почвы органическим веществом, оценивают в динамике или сравнивая с незагрязненной почвой.

Эпидемическая опасность и степень загрязнения почвы возбудителями паразитарных болезней зависит от вида возбудителей; их жизнеспособности и инвазионности. Экстенсивным показателем загрязнения является доля положительных проб (%) от общего числа исследованных; интенсивным - общее содержание возбудителей паразитарных болезней в 1 кг (или 100 г) почвы. Прямую угрозу здоровью населения представляют яйца аскарид, власоглавов, токсокар, анкилостомид, личинки стронгилоидов, онкосферы тениид, цисты лямблий, изоспор, балантидий, амеб, ооцисты криптоспоридий; опосредованную - яйца описторхисов и дифилоботриид.

Санитарно-энтомологическое состояние почвы определяется наличием преимагинальных (личинки и куколки) форм синантропных мух, что свидетельствует о неудовлетворительном санитарном состоянии почвы, плохой очистке территории, неправильном сборе и хранении бытовых отходов и их несвоевременном удалении.

27. Гигиеническое значение химического состава почвы. Биогеохимические провинции. Предупреждение геохимических эндемических заболеваний. Профилактика антропогенного загрязнения почвы пестицидами и минеральными удобрениями.

Гигиеническое значение химического состава почвы. Биогеохимические провинции. Предупреждение геохимических эндемических заболеваний.

1. Минеральный состав почвы: в основном представлен кремнезёмом (SiO₂), глинозёмом (AlO₃), оксидами железа (FeO, Fe₂O₃), магния, калия, фосфора, кальция (MgO, K₂O, P₂O₅, CaO).

2. Аномальная биогеохимическая провинция — территория, характеризующаяся пониженным или повышенным содержанием в горных породах, почве и воде одного или нескольких химических элементов, что обуславливает их поступление в растения, организмы животных и пищу человека. Аномальные геохимические провинции могут быть природного или техногенного генеза.

Биогеохимическая эндемия — характерные нарушения обмена веществ и клинической картины болезней, обусловленных избытком или недостатком определенных химических элементов в почве, что отражается на составе питьевой воды и местных продуктов питания.

3. Недостаток йода – гипойодоз (эндемическое увеличения щитовидной железы и заболеваемость эндемическим зобом). Суточная потребность в йоде: составляет 150 мкг – подростки и взрослые. Согласно данным ВОЗ (1993) более чем для 1,5 миллиарда жителей планеты существует повышенный риск недостаточного потребления йода, 655 миллионов человек имеют эндемический зоб, у 43 миллионов человек выраженная умственная отсталость, как результат йодной недостаточности, 3 миллиона имеют клинические проявления эндемического кретинизма.

4. Недостаток селена – Болезнь Кешана (эндемическая кардиомиопатия) Непосредственной причиной заболевания является энтеровирусная инфекция (Coxsackivirus ВЗ), развивающаяся на фоне дефицита селена, витамина Е и кальция в пище. В Новой Зеландии, Северной и Центральной Европе, северо-западном регионе РФ, верхнем Поволжье, Удмуртии.

5. Недостаток фтора ведет к развитию эндемического гипофтороза (запаздывание прорезания зубов, и специфического поражения молочных зубов, у взрослых кариес и остеопороз.

6. Избыток фтора - эндемический флюороз зубов в виде меловидных пятен на эмали и хрупкости зубов, кровоизлияний слизистых оболочек полости рта и носа, при значительном превышеии ПДК – флюороз скелета. Избыточное поступление молибдена (более 0,5 мг/сут.) ведет к развитию эндемической молибденовой подагры (болезни Ковальского, М10.4): на территории месторождения молибденовых руд в Анкаванском районе Армении.

7. Избыточное поступление стронция (более 0,8-3 мг/сут.) с водой и пищей ведет к развитию стронциевого рахита, причем недостаток кальция и бария являются провоцирующими факторами. в Восточной Сибири (болезнь Кашина-Бека, уровская болезнь) в виде дистрофических изменений костно-суставной системы у детей, остеопороза с симметричной деформацией и нарушением подвижности межфаланговых, запястных, локтевых и прочих суставов, атрофией мышц, изменением походки, сопровождаемого миокардитом, хроническим гастритом и дисбактериозом, анемией и дисбалансом Ca:P в крови у взрослых. Лечебно-профилактическое питание - употребление богатых кальцием пищевых продуктов (творога, нежирного сыра и других молочных продуктов).

8. Избыточное содержание сурьмы - в долине реки Шеравшан (Узбекистан) – потеря аппетита, сухость и воспаление слизистых зева, гортани и верхних дыхательных путей, длительный кашель, тошнота, рвота, боли в кишечнике, увеличение и болезненность печени, иктеричность склер.

Профилактика антропогенного загрязнения почвы пестицидами и минеральными удобрениями.

1. Запрещается химическая обработка на некоторых территориях (се-литебные зоны поселений, территории 1-го и 2-го поясов ЗСО ис-точников питьевого водоснабжения, рекреационные территории, тер-ритории заповедников, природных национальных парков, заказни-ков)

2. Не допускается химическая обработка сельскохозяйственных полей, занятых культурами, идущими в пищу без термической обработки. При наземной обработке необходимо соблюдение санитарного разрыва от границ перечисленных территорий не менее 300 м, а при использовании авиации - не менее 2000 м. Во избежание пере-носа пестицидов во время работ на перечисленные критические тер-ритории запрещено проводить химическую обработку полей при ско-рости ветра более 4 м/с.

3. Хранение агрохимикатов и пестицидов допускается только в спе-циально построенных и оборудованных складах, на территории ко-торых должны быть площадки для обмывки транспортных средств и аппаратуры, используемых для обработки посевов. На площадках должны быть водонепроницаемые емкости для сбора воды, загряз-ненной пестицидами и агрохимикатами.

Производственный контроль за применением пестицидов и агро-химикатов обязаны осуществлять в соответствии с «Законом о сани-тарно-эпидемиологическом благополучии населения» производи-тели сельскохозяйственной продукции. Санитарными правилами предписано ведение в хозяйствах «Книги учета прихода-расхода пес-тицидов по складу хозяйства» и бригадного «Журнала учета приме-нения пестицидов на посевах, теплицах и пр.».

28. Вывозная система очистки населенных мест от твердых отбросов. Методы обезвреживания отбросов. Санитарная оценка вывозной системы.

• Вывозная система твёрдых отбросов (домового мусора) включает сбор и временное хранение в помещении в ведре с крышкой или плотно завязанном полиэтиленовом пакете, либо в мусоросборнике в подъезде при наличии мусоропровода. Вывоз осуществляется мусоровозными машинами и может базироваться на планово-подворной очистке дворовых мусоросборников или планово-квартирной очистке с удалением мусора по расписанию непосредственно из квартир в мусоровоз, вывозящий мусор на усовершенствованные городские свалки (полигоны ТБО) (СанПиН 2.1.7.1038-01). Сортировка домового мусора позволяет применять мусоросжигание или биотермические методы (индивидуальные или общественные компосты, биотермические камеры с ферментационным ускорением созревания отходов). Последний метод применим для сельских больниц, домов отдыха, санаториев. Обезвреживание навоза животных осуществляется в навозохранилищах, трупов животных – скотомогильниках или подвергается сжиганию (при соблюдении СЗЗ и гигиенических требований к размещению и обустройству данных объектов).

• Основными методами обезвреживания ТБО, способными обеспе-чить санитарную очистку населенных мест, являются депонирование на полигонах захоронения или свалках (ликвидационный механичес-кий), компостирование в полевых условиях с получением органичес-кого субстрата для удобрения полей, биотермическая переработка на индустриальных предприятиях с получением компоста или биотоп-лива (утилизационный биологический), а также мусоросжигание (ликвидационный термический).

29. Вывозная система очистки сельских населенных мест от жидких нечистот и отбросов. Санитарная характеристика вывозной системы. Почвенные методы обезвреживания жидких отбросов (поля запахивания и ассенизации).

Системы санитарной очистки НМ делят на вывозную и сплавную.  Вывозная система жидких отбросов (нечистот) включает сбор и временное хранение в уборных. Виды уборных:

• дворовая уборная с выгребом (рис. 18);

• дворовая или домашняя уборная с засыпкой торфом, сухой землей или золой (пудр-клозет) и ежедневным опорожнением в компост;

• акватическая уборная с перегнивателем (ватерклозет);

• уборная с гидравлическим затвором (цейлонская уборная); домашний люфтклозет для стран с холодным климатом и печным отоплением.

Удаление и вывоз нечистот (ассенизация) осуществляется с помощью пневматической автоцистерны. Выбор метода обезвреживания и утилизации нечистот зависят от типа НМ, почвы и климата: применяется почвенный метод – поля ассенизации или запахивания или компостирование нечистот.

Поля ассенизации — земельные участки для почвенного обезвреживания нечистот, вывозимых из неканализованных населенных мест, используемые в дальнейшем для выращивания сельскохозяйственных культур

Поля запахивания — земельные участки для почвенного обезвреживания нечистот, вывозимых из неканализовапиых населенных мест, используемые с повышенной загрузкой, исключающей выращивание на них сельскохозяйственных культур.

Компости́рование - способ обезвреживания бытовых, сельскохозяйственных и некоторых промышленных твердых отбросов, основанный на разложении органических веществ микроорганизмами. К. не подлежат больничные отбросы, субпродукты из ветлабораторий и отдельно фекалии. К компосту не допускаются примеси ядохимикатов, радиоактивных, дезинфицирующих и других токсических веществ, а также смолы и гудрона, в количествах, влияющих на процессы гумификации.

Обезвреживание отбросов при К. происходит в результате гибели большей части патогенных микроорганизмов (кроме споровых форм), яиц гельминтов и личинок мух под влиянием высокой температуры (не ниже 50°) и антагонистического воздействия микроорганизмов, а также вследствие разложения органического вещества отбросов и синтеза под влиянием биологических процессов нового органического вещества гумуса (перегноя), безвредного в санитарном отношении, являющегося хорошим удобрением.

30. Санитарно-гигиеническая характеристика сплавной (канализационной) системы очистки населенных мест. Этапы обезвреживания сточных вод (механическая и биологическая очистка, обеззараживание). Очистные сооружения на этапе механической очистки.

Сплавная система (общесплавная или раздельная канализация) применяется для жидких хозяйственно-фекальных, атмосферных, производственных отходов. Элементы канализации хозяйственно-фекальных вод: унитаз промывной уборной, раковины и ванны, снабженные гидравлическим затвором, стояки – вертикальные трубы многоэтажных зданий, коллекторы – горизонтальные трубы сбора и транспортировки жидких отходов, расположенные под землей вдоль улиц ниже уровня водопроводных труб.

Очистка осуществляется на станциях биологической очистки сточных вод по этапам (рис. 19):

1. удаление крупных твердых составляющих на решетках и их измельчение на дробилках,

2. отстаивание песка в песколовках и удаление жирной пленки на жироловках

3. отстаивание ила в отстойниках (септитенках или двухъярусных отстойниках).

4. Свежий отстоянный ил подается в биогазовый реактор (метантенк), где происходит биохимический процесс метанового «сбраживания» осадка сточных вод в анаэробных условиях при нагревании, для получения метана и побочного продукта - гумуса.

5. Освобожденная от ила вода подвергается биологической очистке на биологическом фильтре или полях фильтрации, либо в аэротенке или естественных биологических прудах.

6. Последний этап обеззараживают хлорированием (10-50 мг активного хлора на 1 воды).

7. Затем сточные воды спускают в открытые водоёмы (реки, водохранилища) при условии, что они не изменяют органолептических свойств воды и внешнего вида водоёма, не нарушают процессов самоочищения, не влияют на флору и фауну, не содержат патогенных микроорганизмов или вредных веществ в концентрациях, токсичных для населения, использующих водоём как источник водоснабжения. В море сточные воды спускают без биологической очистки на расстояние 300 м от берега.

Промышленные токсичные отходы и загрязненные почвы, содержащие такие токсичные вещества и в таких концентрациях, что представляют опасность для здоровья человека и окружающей среды, подвергают захоронению на специализированных полигонах промышленных отходов, термической (сжиганию) или иной переработке (СП 2.1.7.1386-03), почвы - рекультивации. Почвы, загрязненные радионуклидами, подвергаются дезактивации или утилизируются как радиоактивные отходы (СПОРО-2002, СП 2.6.6.1168-02). Стратегической линией является создание технологий, позволяющих использовать отходы НМ вторично, по замкнутому циклу (recycling), и сокращение объёмов токсичных отходов.

31. Естественные методы биологической очистки сточных вод: поля фильтрации и поля орошения, биологические пруды, их санитарно-гигиеническая характеристика.

• ПОЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ— участок земли, на поверхности которого распределяют канализационные и другие сточные воды в целях их очистки; разновидность водоочистного сооружения.

Используется метод естественной биологической очистки. В межполивной период используют для того, чтобы поры почвы успевали освобождаться от вод и заполнялись атмосферным воздухом (для создания аэробных условий в почве). Взвешенные и коллоидные вещества, содержащиеся в сточной воде, задерживаются в почве и с помощью кислорода и микроорганизмов почвы преобразуются в минеральные соединения. В отличие от полей орошения исключают возможность выращивания на них сельскохозяйственных культур из-за больших объёмов проходящих через них сточных ввод. Устраивают на песчаных, супесчаных и суглинистых почвах с хорошими фильтрационными свойствами. Состоят из участков (карт) с почти горизонтальной поверхностью площадью 0,5—2 га, огражденных валами высотой 0,8—1 м.

• Поля орошения - участки земли, предназначенные для биологической очистки сточных вод путём их фильтрации в грунт и для выращивания на них сельскохозяйственных культур.

• Биологические пруды применяют для очистки и глубокой очистки городских, производственных и поверхностных сточных вод, содержащих органические загрязнения  по БПКполн. не свыше 200 мг/л – для прудов с естественной аэрацией и не свыше 500 мг/л – для прудов с искусственной аэрацией. При БПКполн свыше 500 мг/л предусматривается предварительная очистка вод.

• В пруды для глубокой очистки направляют сточную воду после биологической или физико – химической очистки с БПК5 не более 25 мг/л = для прудов с естественной аэрации и не более 50 мг/л – для прудов с искусственной аэрацией.    Перед прудами предусматриваются решетки с прозорами не более 16 мм и отстаивание вод не менее 30 мин.    После прудов с искусственной аэрацией предусматривается отстаивание в течение 2 – 2,5 часа.

• Биологические пруды размещают на нефильтрующих или слабо фильтрующих грунтах или предусматривают противофильтрационные мероприятия, с подветренной по отношению к жилью  в летнее время направлению с напралением движения воды в перпендикулярном этому направлению направлении.

• Биологические пруды представляют не менее 2 – х параллельных секций с 3 – 5-ю  последовательными ступенями в каждой, с возможностью отключения любой из них на ремонт и обслуживание.

32. Искусственные сооружения для биологической очистки сточных вод (биофильтры, аэрофильтры, биологические пруды), их санитарно-гигиеническая характеристика.

Биофильтры представляет собой емкость, в которой очистка стоков происходит с помощью биопленки из микроорганизмов. Биопленка образуется на так называемой загрузке (пористом или сетчатом материале). При орошении загрузки стоками и фильтрации их через нее на биопленке происходит адсорбция и окисление органических веществ. Окисление происходит за счет подачи в загрузку воздуха: естественной (вентилирование), чаще всего, и принудительной (аэрофильтры).

Аэрофильтр - сооружение для биологической очистки сточных вод. Отличается от биофильтра большей высотой фильтрующего слоя (до 4 м) и наличием устройства для принудительной вентиляции, что обеспечивает высокую окислительную мощность А. Подача воздуха осуществляется под избыточным давлением 200 мм вод. ст. при помощи вентиляторов. Нагрузка сточных вод принимается до 5 м³ в сутки на 1 м³ объёма А.

Биологические пруды применяют для очистки и глубокой очистки городских, производственных и поверхностных сточных вод, содержащих органические загрязнения  по БПКполн. не свыше 200 мг/л – для прудов с естественной аэрацией и не свыше 500 мг/л – для прудов с искусственной аэрацией. При БПКполн свыше 500 мг/л предусматривается предварительная очистка вод.

• В пруды для глубокой очистки направляют сточную воду после биологической или физико – химической очистки с БПК5 не более 25 мг/л = для прудов с естественной аэрации и не более 50 мг/л – для прудов с искусственной аэрацией.    Перед прудами предусматриваются решетки с прозорами не более 16 мм и отстаивание вод не менее 30 мин.    После прудов с искусственной аэрацией предусматривается отстаивание в течение 2 – 2,5 часа.

• Биологические пруды размещают на нефильтрующих или слабо фильтрующих грунтах или предусматривают противофильтрационные мероприятия, с подветренной по отношению к жилью  в летнее время направлению с напралением движения воды в перпендикулярном этому направлению направлении.

• Биологические пруды представляют не менее 2 – х параллельных секций с 3 – 5-ю  последовательными ступенями в каждой, с возможностью отключения любой из них на ремонт и обслуживание.