Гигиена 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
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).
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.

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

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
Неорганические вещества - 90-99%
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)
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 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

Санитарно-гигиеническая оценка почвы
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.

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

Степень загрязнения 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.

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
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.)
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.)