Санитарно-химические исследования почвы

Почва – один из важнейших элементов экологической системы Земли. Наряду с солнечным светом, водой, температурой окружающей среды она – компонент внешней среды жизнедеятельности человека. Будучи одним из элементов биосферы, почва во многом определяет гигиеническое состояние внешней среды, оказывая большое влияние на состояние здоровья людей и санитарно-гигиенические условия жизни. Человек, добывая из почвы воду, производя различные земляные, подземные сельскохозяйственные работы, постоянно подвергается различным воздействиям отдельных почвенных факторов.

Почва – природное образование, состоящее из генетически связанных между собой горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев земной коры под воздействием воды, воздуха и живых организмов. Почва является одним их элементов биосферы, обеспечивающих циркуляцию химических веществ в системе «окружающая среда – человек».

Почва состоит из материнской породы (минеральные соединения), различных органоминеральных комплексов, органического вещества, гумуса (перегноя), живых организмов, воздуха, почвенной влаги.

Поверхностный слой почвы представляет собой сложный комплекс, на 90-99% состоящий из минеральных соединений и на 1-01% - из органических веществ. Минеральная часть почвы – это в основном песок, глина, известь и ил с входящими в них солями различных металлов (алюминия, кальция, магния и др.). Органическая – перегной, или гумус, образующийся из продуктов разложения и остатков растительных и животных организмов. Этот слой почвы содержит огромное количество микроорганизмов.

В зависимости от геологического строения различают песчаную (80% и более песка), супесчаную, глинистую (свыше 60% глины), суглинистую, солончаковую – богатую хлоридами, черноземную (20% перегноя), торфяную и др. почвы.

Гигиеническое значение состава и свойств почвы.
 
Почва состоит из твердых частиц и свободных заполненных воздухом или собой промежутков между ними. К частицам почвы с диаметром более 3 мм относятся камни и гравий, от 1до 3 мм – крупный песок и менее 1 мм – мелкий песок, глина, пыль и ил. Механические свойства почвы, размеры частиц, их характер определяют такие ее гигиенические свойства, как пористость, воздухо- и водопроницаемость, влаго- и теплоемкость, тепловой режим. Почва состоит из крупных (камни, галька, гравий) и мелких частиц (мелкий и глинистый песок). Крупнозернистые почвы обладают хорошей воздухопроницаемостью, а мелкозернистые почвы – значительной водопроницаемостью, высокой гигроскопичностью и капиллярностью.
 
Одно из важнейших гигиенических свойств почвы – воздухопроницаемость. Под воздухопроницаемостью почвы понимают ее способность в большей или меньшей мере пропускать воздух. Воздухопроницаемость почвы определяется величиной ее пор. У крупнозернистых почв она выше, чем у мелкозернистых, и поэтому в таких почвах создаются лучшие условия для притока кислорода и окисления органических веществ, что способствует самоочищению от отбросов.

Важное гигиеническое свойство почвы – влагоемкость. Под влагоемкостью понимают количество влаги, которое может быть поглощено единицей объема почвы, способность почвы удерживать в себе воду с помощью сорбционных и капиллярных сил. Эта способность зависит от общего объема пор, от размера пор: чем они мельче, тем больше воды поглощает и удерживает почва. Торфянистая почва может удерживать 3-5 кратное количество воды, песчаная – 20%, глинистая – 70% воды по массе. От влагоемкости зависит и уровень стояния грунтовых вод от поверхности почвы. Если он высокий, почва заболачивается, фундаменты и стены зданий отсыревают, влажность воздуха в помещениях повышается и оценивается как гигиенически неблагоприятная.

Температура поверхности почвы оказывает наибольшее влияние на температуру приземного слоя воздуха, жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, процессы разложения в ней органических веществ, а также на тепловой режим помещений первого этажа зданий и подвалов. Темные почвы, богатые перегноем, и сухие прогреваются быстрее, чем светлые и сырые. Почва, покрытая растительностью, меньше нагревается и излучает тепла. Искусственные покрытия из бетона и камня, асфальта усиливают излучение тепла, значительно повышая температуру приземного слоя воздуха.

Самоочищение почвы.
 
Почва постоянно загрязняется, в том числе продуктами жизнедеятельности человека и животных, и если бы она не обладала способностью обезвреживать их, жизнь на Земле стала бы невозможна. Самоочищением почвы называется ее способность превращать опасные в эпидемиологическом отношении органические вещества в неорганические – минеральные соли и газы.
 
Самоочищение почвы начинается с того, что попавшие в нее органические вещества вместе с содержащимися в них патогенными бактериями и яйцами гельминтов фильтруются через нее и адсорбируются ею. Под влиянием биохимических, биологических, геохимических и других процессов загрязнители, проходя через почву обесцвечиваются, теряют дурной запах, ядовитость, вирулентность и другие отрицательные свойства.
 
Углеводы окисляются до углекислоты и воды; жиры распадаются на глицерин и жирные кислоты, окисляются также до углекислоты и воды; белки расщепляются на аминокислоты, из которых выделяется азот в форме аммиака, в дальнейшем окисляющийся в азотистую и азотную кислоты. Разложение и минерализация органических веществ в почве происходят при активном участии микроорганизмов, содержащихся в ней. Этот процесс может протекать аэробно и анаэробно. С гигиенической точки зрения предпочтителен аэробный процесс разложения органических веществ - в этом случае не образуются дурнопахнущие газы, ухудшающие гигиенические качества воздуха и воды.

Химическое и радиоактивное загрязнение почвы.
 
Сельскохозяйственные почвы загрязнены химическими средствами, применяемыми для удобрения почвы и борьбы с вредителями и болезнями растений и сорняками. Химические вещества – удобрения, обладают, как правило, незначительной токсичностью. Однако на перенасыщенной удобрениями почве вырастают корнеплоды, содержащие избыток нитратов, вызывающих тяжелые нарушения здоровья человека. Ядохимикаты, применяемые для борьбы с вредителями и болезнями и повышения урожайности, - в большинстве случаев сильнодействующие токсические вещества, иногда с канцерогенными и мутагенными свойствами. Отрицательное действие может проявиться сразу, непосредственно при контакте с кожей, а может и накапливаться в организме и вызвать хронические заболевания. В Росси запрещено использовать такие вещества как ДУСТ и
др. А для таких веществ как гексахлоран и метафос введены ограничения.

Почва может подвергаться и радиоактивному загрязнению (Чернобыль). В дальнейшем изотопы радиоактивные поступают в растения, а через них в организм травоядных животных и далее к человеку.
 
При изучении санитарного состояния почвы применяются различные методы исследования в зависимости от того, для какой цели будет использован данный участок. В санитарной практике необходимость изучения почвы возникает: при строительстве населенных мест, отдельных зданий, открытых спортивных сооружений, при устройстве колодцев, при выборе способов очистки твердых и жидких отбросов почвенным методом, при оценке эффективности их работы.

Во всех этих случаях первоначально производят санитарно-топографическое обследование земельного участка, которое дополняется сведениями о геологическом составе почвы и уровне стояния грунтовых вод. Эти данные дополняются сведениями об эпидемиологическом состоянии в районе, о наличии и динамике заболеваний, связанных с загрязнением почвы (гельминтозы; кишечные инфекции и др.). Если поблизости находятся промышленные предприятия, следует получить сведения о составе и количестве выбросов, загрязняющих почву.

Затем производится отбор проб для лабораторного анализа. Отбор проб завершается составлением сопроводительного документа, в котором указывается место и время взятия пробы, глубина, метеорологические условия в момент отбора пробы и др. После исследования составляют санитарно-гигиеническое заключение о данном образце почвы. Гигиенические исследования почвы дополняются составлением схематического чертежа земельного участка, на котором отмечают расположенные на нем объекты и места, где проводился отбор проб.
 
Санитарно-гигиеническая лаборатория Великолукского филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Псковской области» проводит исследования почвы по следующим химическим показателям:
 

Медь

Цинк

Свинец

Кадмий

Мышьяк

Бенз(а)пирен

рН

Нефтепродукты