Почва

1.

Национальный
медицинский
исследовательский центр
имени В. А. Алмазова
ПОЧВА И ЕЕ
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ
ЗНАЧЕНИЕ

2.

ПОЧВА
развивающаяся
живая
система,
обеспечивающая круговорот веществ в
природе
- обладающий плодородием верхний слой
земной коры, образовавшийся под влиянием
физических, химических, биологических и
технических факторов

3.

ПОЧВА
- часть экологической системы, совместно с
солнечным
светом,
водой,
температурой
окружающей
среды
является
важнейшим
компонентом среды обитания.
Почва участвует в круговороте веществ в
природе,
находится
в
постоянном
взаимодействии с атмосферой, гидросферой,
растительным миром

4.

Почва - верхний слой земной коры,
сформированный основными почвообразующими
факторами. Состоит из связанных между собой
горизонтов.

5.

6.

ПОЧВООБРАЗУЮЩИЕ
ФАКТОРЫ
1. Материнская порода ( породы, из которых состоит
литосфера )
- магматические породы ( образуются при остывании
расплавленной жидкой магмы – граниты, базальты и др.)
- метаморфические породы (образуются из осадочных и
магматических
пород
под
воздействием
высоких
температур и давления – сланцы, мрамор, кварциты)
- осадочные породы ( продукты выветривания
магматических и метаморфических пород)

7.

ПОЧВООБРАЗУЮЩИЕ
ФАКТОРЫ
2. Возраст (продолжительность
почвообразовательного процесса)
3. Рельеф
4. Характер климата
5. Почвенные микроорганизмы
6. Воздействие человека

8.

СОСТАВ ПОЧВЫ
- материнская порода (минеральные
соединения – песок, глина, известь и др.)
- органические вещества (гумус,
соединения углерода, азота, фосфора,
калия, аминокислоты, ферменты и др.)
- живые организмы (специфические
флора и фауна)
- воздух
- вода

9.

- Камень – более 3
мм;
- Песок - от 0,05 до 3
мм;
- Пылеватый песок
(крупная пыль) 0,01 - 0,05 мм;
- Глина - менее 0,01
мм.

10.

ТИПЫ ПОЧВ РОССИИ
1. Арктические и тундровые
2. Таежно-лесные
3. Черноземные
4. Почвы зоны сухих степей
5. Почвы пустынно-степной и пустынной зон
6. Почвы предгорно-пустынных степей и
сухих субтропиков

11. Гранулометрический состав почвы (механический состав Качинского)

Характер почвы
Диаметр частиц, мм
Каменистая часть
Более 3
Крупный песок
1-3
Средний песок
0,25 - 1
Мелкий песок
0,05 – 0,25
Пыль средняя
0,005 – 0,01
Пыль мелкая
0,001 – 0,005
В зависимости от соотношения песка и глины все почвы
делятся на :
• песчаные
• супесчаные
• глинистые
• суглинистые

12.

ТИПЫ ПОЧВ РАЗЛИЧАЮТСЯ
ПО:
- активной реакции рН
- толщине
- содержанию гумуса ( перегноя)
- содержанию микро- и макроэлементов
- численности и составу населяющих их
макро- и микрофауны и флоры

13. Типы почв отличаются между собой по

активной реакции рН
толщине
содержанию гумуса
макро – и микроэлементов
численности и составу населяющих их макро – и
микрофауны и флоры
Почва оказывает влияние на:
1.
2.
3.
4.
Климат
Химсостав растительных и животных продуктов
Здоровье населения и санитарные условия жизни
Ведущая роль в круговороте веществ в природе, постоянный
обмен и взаимодействие с другими элементами биосферы
(атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды)

14.

ПОЧВЕННЫЕ ОРГАНИЗМЫ
Почвенная флора:
- грибы
- водоросли
- бактерии
- вирусы

15.

МИКРОБНЫЙ СОСТАВ
ПОЧВЫ
Общее число микроорганизмов достигает
1-2 млрд. на 1г почвы.
На микробный состав почвы влияют:
1. Сорбционная способность почвы (зависит от
механических свойств почвы – поглотительная
способность почвы тем больше, чем выше
дисперсность ее частиц). Поглощение бактерий
почвой снижает их биологическую активность, что
способствует самоочищению почвы.

16.

МИКРОБНЫЙ СОСТАВ
ПОЧВЫ
2. Температура окружающей среды и почвы
Для
большинства
микроорганизмов
температурные границы лежат в пределах
от +10 до +40-45℃.
Понижение
температуры
снижает
интенсивность
микробиологических
процессов,
но
не
изменяет
их
жизнеспособность.

17.

МИКРОБНЫЙ СОСТАВ
ПОЧВЫ
3. Солнечная радиация
4. Аэрация почвы
5. Кислотность почвы
6. Корневая система растений
7. Микробный антагонизм, бактериофаги
Гигиеническое
значение
почвенных
микроорганизмов – являются основой
процесса
самоочищения
почв
от
органических веществ

18.

ПОЧВЕННЫЕ ОРГАНИЗМЫ
Почвенная фауна:
-Одноклеточные организмы
-Простейшие
-Нематоды
-Клещи
-Личинки и куколки мух
-Млекопитающие ( кроты, мыши, крысы)

19.

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ПОЧВЫ
- пористость
- воздухопроницаемость
- водопроницаемость
- влагоемкость
- теплоемкость
- теплоемкость

20.

Гигиеническое значение пористости почвы:
1. Взаимодействие почвы с воздухом и водой.
2. Фильтрационная способность почв - чем выше пористость
почвы, тем эта способность ниже.
3. Способность к самоочищению.

21.

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ПОЧВЫ
Пористость – зависит от величины и формы частиц
почвы
Большая пористость у глинистых и торфянистых почв ( до
82%) – меньше фильтрационная способность почвы,
такие почвы легко заболачиваются
Низкая пористость у крупнозернистых почв (больший
объем пор) – легко проникают в грунтовые воды
химические и биологические загрязнители
Оптимальные
условия
самоочищения
почвы
при
пористости 60-65%

22.

Капиллярность (водо
подъемность) способность почвы
поднимать воду по
капиллярам из
глубоких слоев в
верхние. Чем больше
в почве мелких пор,
тем она более
капиллярна и тем
выше по ней
поднимается вода.
Воздухопроницаемость -
способность почвы
пропускать воздух. Она
зависит от величины пор
почвы, увеличивается
при повышении
атмосферного давления
и уменьшается с
увеличением толщины
слоя почвы и ее
влажности.

23.

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ПОЧВЫ
Воздухопроницаемость – зависит от величины пор
почвы
Увеличивается
с
увеличением
барометрического
давления.
Уменьшается с увеличением влажности и толщины почвы.
Гигиеническое значение – влияет на биохимические
процессы окисления органических веществ.
Здоровая почва должна быть крупнозернистой и сухой.
Сырые и мелкозернистые почвы:
- плохо вентилируются
- плохо происходят процессы самоочищения

24.

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ПОЧВЫ
Капиллярность ( способность поднимать воду из
нижних горизонтов в верхние)
Мелкозернистые почвы ( т.е. мелкопористые) обладают
большей капиллярностью, вода поднимается выше.
Крупнозернистые почвы поднимают воду быстрее, но на
меньшую высоту.
Гигиеническое значение – большая капиллярность
способствует:
- высокому стоянию грунтовых вод
- развитию сырости в жилищах

25.

Водопроницаемость (фильтрационная
способность) - способность впитывать и
пропускать воду. Это свойство важно
для образования почвенной воды и
запасов ее в подземных слоях.

26.

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ПОЧВЫ
Водопроницаемость
(
фильтрационная
способность) – способность впитывать и
пропускать влагу
Гигиеническое значение - оказывает влияние на:
- формирование почвенных вод
- пополнение их в глубоких подземных горизонтах
- возможность использования почвы для очистки
сточных вод
- загрязнение подземных вод химическими и
биологическими компонентами

27.

Влажность почвы -
количество влаги в почве,
выраженное в процентах
от ее веса или объема.
Влагоемкость
-
способность удерживать
определенное
количество влаги. Чем
меньше
поры
и
чем
больше их суммарный
объем,
тем
выше
влагоемкость.
Гигиеническое значение:
высокая
влагоемкость
способствует
сырости
почвы,
снижению
воздухои
водопроницаемости,
ухудшает
процессы
самоочищения. Почвы с
таким
свойством
считаются
сырыми,
холодными
и,
значит,
нездоровыми.

28.

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ПОЧВЫ
Водоемкость ( количество воды, которое может быть
поглощено единицей объема почвы)
Чем меньше поры, тем больше воды может поглотить и
удержать почва:
- торфяные – 3-5кратное и более количество воды
- песчаные – около 20%
- глинистые - около 70%
Гигиеническое значение:
- высокая влагоемкость способствует развитию сырости в
зданиях, хуже протекают процессы самоочищения

29. Изменение состава почвенного воздуха в зависимости от глубины

Глубина почвы, м
% содержания в почвенном воздухе
Кислорода
Углекислого газа
1
19,21
0,9 – 1,0
2
16 - 19
2,9 – 3,0
4
15,7 – 16,8
4,1 – 5,6
6
14,2 – 14,95
4,2 – 7,96

30.

ТЕМПЕРАТУРА ПОЧВЫ
Влияет на:
- температуру приземного слоя атмосферы
- жизнедеятельность почвенных
микроорганизмов
- интенсивность процессов самоочищения
- тепловой режим помещений первых
этажей и подвалов

31.

ТЕМПЕРАТУРА ПОЧВЫ
Определяется:
- характером почвы
- географическим положением
- рельефом местности

32.

ПРОЦЕССЫ
САМООЧИЩЕНИЯ ПОЧВЫ
Самоочищение почвы – биохимический
процесс, состоящий из
-Минерализации
(
превращение
органических веществ в минеральные)
-Гумификации
( синтез из органических
веществ нового сложного органического
вещества почвы – гумуса)

33.

Самоочищение почвы – это естественный процесс освобождения
почвы
от
органических
соединений
и
патогенных
микроорганизмов, способность превращать опасные в
эпидемиологическом отношении органические вещества в
безвредные органические и минеральные формы, которые
способны усваиваться растительностью.

34.

Этапы самоочищения почвы
I. Адсорбция
частицами почвы
III. Гумификация
– синтез гумуса
II. Минерализация
(этап распада, разложения)
Углеводы → СО2 + Н2 О
Жиры → глицерин + жирные к-ты
АММОНИФИКАЦИЯ:
Белки → аминокислоты → NH3 , H2 S, индол, скатол → нитриты →
нитраты
Аэробные условия:
1. Нитрификация (тление):
- NH3 → нитриты (Nitrosomonas)
- Нитриты → нитраты
(Nitrobacter)
2. Денитрификация:
-нитриты, нитраты → N2
(денитрифицирующие бактерии
Pseudomonas aeruginosa, Bact. Denitrificans)
Анаэробные условия –
гниение:
Белки → NH3 , H2 S, индол,
скатол
(гнилостные анаэробы - Cl.
sporogenes, Cl. Putrificum)

35. Химический состав почвы

Неорганические вещества почвы на 60 - 80%
представлены кристаллическим кремнеземом или
кварцем. Значительное место в минералогическом составе
почвы, занимают алюмосиликаты (полевые шпаты,
слюда, хлориты и др.)
Гигиеническая оценка степени загрязнения почвы
неорганическими соединениями может быть основана как
на сравнении с фоновыми данными, так и с
величиной ПДК установленной для данного элемента

36. Химический состав некоторых почв (по М.В. Федорову)

Содержани
е
Состав минеральный почвы в %
Почва
SiO2
Al2O3
Fe2O3 CaО
MgO
K 2O
Na2O P2O3
Угл
еро
да
Сильноподзолистая
почва
Ленинградской
области
76,1
13,4
4,3
0,7
1,1
3,0
1,2
2,2
0,1
Чернозем
Тамбовской области
69,7
15,2
5,6
2,6
2,2
3,3
1,3 0,39 4,6
1,5
Краснозем
Московской области
39,1
29,0
19,2
0,3
2,3
0,2
0,3 0,08 4,4
0,1
Азо
та

37.

Химический
состав
почвы
элементный
состав
минеральной части почвы, а также содержание в ней гумуса,
азота, углекислого газа и химически связанной воды.

38.

39.

БИОГЕОХИМИЧЕСКОЕ
ЗНАЧЕНИЕ ПОЧВЫ
Естественные биогеохимические провинции –
территории на поверхности Земли, отличающиеся
содержанием химических элементов в почвах,
водах и других средах, с которыми связаны
определенные реакции со стороны местной флоры
и фауны.
Эндемические заболевания – болезни человека,
животных и растений, вызываемые недостатком
или
избытком
определенных
химических
элементов в данной местности.

40.

ЭНДЕМИЧЕСКИЕ
ЗАБОЛЕВАНИЯ
Пониженное содержание йода – эндемический зоб
Пониженное содержание фтора – врожденный
гипофтороз, остеопороз, остеомаляция, кариес
Повышенное содержание фтора – флюороз
Нитратно-нитритная метгемоглобинемия при высоких
содержаниях в почве селитры
Повышенное содержание селена – щелочная болезнь (у
людей и скота)
Повышенное содержание стронция ( Уровская болезнь,
Болезнь Кашина-Бека)
Повышение молибдена ( молибденовая подагра)

41. ИСКУССТВЕННЫЕ ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ

Причины появления искусственных геохимических провинций:
а) Планомерное, целесообразное внесение в почву
химических веществ: минеральные удобрения, пестициды,
структурообразователи почвы, стимуляторы роста.
б) Поступление в почву промышленных выбросов (дымовые
выбросы заводов, сбросы сточных вод и твердых отходов).
В таких искусственных геохимических провинциях отмечается:
- повышение уровня заболеваемости, врожденных уродств и
аномалий развития;
- нарушения физического и психического развития;
- наблюдаются как хронические, так и острые отравления,
особенно при проведении сельскохозяйственных работ.

42.

ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ПОЧВЫ
1. Пестициды и минеральные удобрения.
- в настоящее время в РФ используется около 33 тысяч
наименований
пестицидов.
В
некоторых
регионах
содержание пестицидов в сотни и даже тысячи раз
превышает ПДК. Ежегодно в мире около 1 млн человек
получают отравления пестицидами. Наиболее стойкие
пестициды – хлорорганические ( срок разложения в почве
– 2-3 года). Фосфорорганические разрушаются за 5
месяцев
азотсодержащие
удобрения
вызывают
развитие
метгемоглобинемии, имеют мутагенный и канцерогенный
эффект

43.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И
ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВЫБРОСЫ
Стационарные источники:
- объекты теплоэнергетики ( зола, сажа, оксиды азота и
серы, циклические углеводороды, мышьяк, фтор)
- предприятия черной металлургии ( пыль, оксиды железа,
марганца)
- предприятия цветной металлургии (оксиды свинца, цинка,
кадмия, меди, мышьяка, ртути)
- химическая промышленность ( углеводороды, соединения
серы, кислоты, фенолы, эфиры)
- целлюлозно-бумажная промышленность
( сероорганические и хлорорганические соединения)

44.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И
ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВЫБРОСЫ
Передвижные источники – ведущая роль пренадлежит
автотранспорту
В поверхностном слое почвы (0-5 см) 7-16 метровой
придорожной полосы содержится ( при интенсивности
движения до 10 тыс. единиц в сутки):
- 600-1000 мг/кг железа
- 20 мг/кг цинка
- 0,2 мг/кг кадмия
В центре города вдоль уличных магистралей содержание в
почве свинца достигает 300-500 мг/кг и более

45.

ОСНОВНЫЕ МЕТАЛЛЫ –
ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ПОЧВЫ
Контролируются при международной
торговле продуктами питания:
- ртуть
- кадмий
- свинец
- мышьяк
- медь
- стронций
- цинк
- железо

46.

ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ
КСЕНОБИОТИКОВ К ЧЕЛОВЕКУ
Почва – растение – человек
Почва – растение – животное – человек
Почва – вода – человек
Почва – воздух - человек

47.

ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЕ
ЗНАЧЕНИЕ ПОЧВЫ
Патогенные микроорганизмы:
1. Постоянно обитающие в почве – возбудители газовой
гангрены, сибирской язвы, столбняка, бутулизма.
2. Временно находящиеся в почве в результате внесения
инфицированного материала, нечистот и отбросов –
возбудители
бактериальных и вирусных кишечных
инфекций, брюшного тифа, микобактерии туберкулеза,
возбудители
туляремии,
вирусного
гепатита,
псевдотуберкулеза и др.
Геогельминты – анкилостомиды, аскариды ( в т.ч.
свиней и собак), власоглав ( яйца гельминтов проходят
необходимый цикл развития – созревание в почве).

48.

49.

ПУТИ ЗАРАЖЕНИЯ
Прямой
контактный
через
загрязненные
инфицированной почвой руки
Непрямой (косвенный):
- миграция возбудителя в грунтовые воды (колодезные
эпидемии брюшного тифа, дизентерии)
- с почвенной пылью ( микобактерии туберкулеза, вирусы
полиомиелита, ЕСНО, Коксаки и др.)
- по цепочке: организм больного – почва – растительные
пищевые продукты – организм человека
Возбудители
могут
переносится
животными,
грызунами, насекомыми

50.

ГЕОГЕЛЬМИНТОЗЫ
Геогельминты – анкилостомиды, аскариды ( в т.ч. свиней
и собак), власоглав.
Яйца геогельминтов после выделения из кишечника
человека или животных не способны вызывать заражение,
они должны созреть в почве до состояния инвазивности в
течение от 2-3недель до 2-3 месяцев.
При аскаридозе и трихоцефалезе яйца попадают в ЖКТ с
почвой (прямой путь) или с продуктами питания, через
загрязненные предметы ( косвенный путь).
Анкилостомиды могут проникать через неповрежденную
кожу.

51.

52.

ПОКАЗАТЕЛИ САНИТАРНОГО
СОСТОЯНИЯ ПОЧВ
Санитарно-химические
Микробиологические
(Коли-титр, титр
анаэробов, титр термофилов)
Гельминтологические
(
число
яиц
гельминтов в 1 кг почвы)
Энтомологические ( число личинок и
куколок мух)

53.

Санитарное состояние почвы - это совокупность ее физических,
физико-химических и биологических свойств, определяющих
безопасность почвы в эпидемическом и химическом отношении.

54.

САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКИЕ
ПОКАЗАТЕЛИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ
- содержание общего азота
- азот гумуса
- аммиак
- нитриты и нитраты
- органический углерод
- окисляемость
- рН
- хлориды и фосфаты
Гигиеническая оценка загрязнения неорганическими
соединениями дается на основании сравнения с фоновыми
данными и величиной ПДК

55. Общий запас гумуса, органического азота и коэффициент гумификации для различных почв

Органическое вещество т/га
Почва
Коэффициент
гумификации
Содержание по
углероду
Содержание по
азоту
Подзолистая
100
3,2
12,6
Серая лесная
215
6
15,8
Чернозем
550
11,3
30,6
Каштановая
99
5,6
14,1
Серозем
67
2,5
6,6
Краснозем
89
4,7
11

56. Показатели загрязнения

В гумусе сосредоточены огромные запасы углерода. Увеличение в 2 3 раза содержания углерода по сравнению с его количеством в
данном типе почвы говорит о возможном ее загрязнении
В естественных условиях в почву постоянно поступают органические
вещества, в первую очередь растительного происхождения.
Отношение углерода гумуса к углероду растительного происхождения
называется коэффициентом гумификации. Уменьшение этого
коэффициента в 1,5 - 2 раза по сравнению со стандартными
величинами свидетельствует о загрязнении почвы органическими
веществами
Санитарное число Хлебникова - отношение азота гумуса к общему
органическому азоту, не зависящее от типа почвы. Оно не может
быть больше 1 (чем ближе к единице, тем почва чище). Однако,
характеризовать по этому показателю черноземные почвы часто не
представляется возможным из-за маленькой разницы между
значением азота гумуса и общего азота.
Уровень загрязнения почвы органическими веществами является
косвенным показателем эпидемической опасности почвы

57. Степень загрязнения и опасности почвы и показатели ее санитарного состояния

Показатели санитарного состояния почвы
Степень
Степень
опасности загрязнени
почвы
я почвы
Безопасна
я
Чистая
Колититр 1
1,0 и
выше
Число
Число
Титр
личинок Санитарное
яиц
анаэробов
и
число
гельмин
2
куколок Хлебникова
тов в 1кг
мух
1,0 и
выше
0
Относител
ьно
Слабозагря
не более
1,0-0,01 0,1-0,001
безопасна зненная
10
я
Содержание газов в воздухе почвы на
глубине 1 м (об.% при 0о и давл.
760мм.рт.ст
СО2
О2
Н2
0
0,98-1,0
0,38-0,80 19,8-20,3
-
-
ед.экз
0,85-0,98
1,2-2,8
17,7-19,9
-
-
0,8-2,7
0,3-3,4
Загрязненн
ая
0,010,001
0,0010,0001
11-100
окт.25
0,7-0,85
4,1-6,5
14,2-16,5
Чрезвыча
Сильно
йно
загрязненн
опасная
ая
менее
0,001
менее
0,0001
более
100
25 и
более
0,7
14,5-18,0
1,7-5,5
Опасная
СН4

58.

СТЕПЕНЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И
ОПАСНОСТИ ПОЧВЫ
Степень опасности почвы:
- безопасная
- относительно безопасная
- опасная
- чрезвычайно опасная
Степень загрязнения почвы:
- чистая
- слабо загрязненная
- загрязненная
- сильно загрязненная

59. Методика санитарного обследования земельного участка

I. Описательная часть:
1. Санитарно-топографическая
характеристика;
2. Состояние объекта, степень чистоты
почвы;
3. Санитарно-эпидемиологическая
обстановка (наличие заболеваний,
связанных с загрязнением почвы).
II. План местности с указанием точек
отбора проб почвы.