Министерство образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Башкирский государственный университет»

Кафедра БЖД и ООС

по дисциплине БЖД на тему:

Почва и здоровье населения

Выполнил: студент 3 курса фак. БФиЖ,

отд.журналистики Замятина В.Д.

Проверил: ассистент каф. БЖД и ООС

Нурутдинов А.А.

Уфа 2012

Введение

Глава 1. Общие понятия о почве и ее загрязнении

1 Свойства почвы

2 Загрязнение почв

3 Контроль над загрязнениями

Глава 2. Почва и здоровье человека

1 Микроэлементы

2 Показатели санитарного состояния почвы и их гигиеническое значение

3 Оценивание состояния почвы

Введение

Хорошее и крепкое здоровье человека во многом зависит от структуры и состава почвы. Это обусловлено тем, что именно от почвы зависит качество пищи, а именно состояние флоры и фауны, которые человек потребляет. Людям жизненно важно получать достаточное количество питательных веществ, которые обеспечиваются высокой калорийностью, витаминами и минералами, необходимыми для построения и нормального функционирования организма. Также следует помнить, что вместе с компонентами пищи человек получает также вещества, которые могут быть как полезными, так и вредными для его развития. Именно поэтому загрязнение почвы в реалиях современного мира является одной из главных экологических проблем, требующих немедленного решения. Почва, загрязненная вредными химическими веществами, оказывает негативное влияние не только на состояние человека, но и всего органического мира.

Неудивительно, что на сегодняшний день, ученые всего мира ломают голову над вопросами борьбы с загрязнениями почвы. Ситуация далека от идеальной, в разных уголках мира то и дело возникают проблемы, происходят выбросы вредных веществ, аварии на химических заводах.

Глава 1. Общие понятия о почве и ее загрязнении

По́чва - поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляющий собой полифункциональную гетерогенную открытую четырёхфазную (твёрдая, жидкая, газообразная фазы и живые организмы) структурную систему, образовавшуюся в результате выветривания горных пород и жизнедеятельности организмов. Её рассматривают как особую природную мембрану (биогеомембрану), регулирующую взаимодействие между биосферой, гидросферой и атмосферой Земли. Почвы являются функцией от климата, рельефа, исходной почвообразующей породы, микроорганизмов, растений и животных (то есть биоты в целом), человеческой деятельности и изменяются со временем.

В процессе почвообразования, прежде всего под действием вертикальных (восходящих и нисходящих) потоков вещества и энергии, а также неоднородности распределения живого вещества исходная порода расслаивается на генетические горизонты. Часто почвы формируются на исходно вертикально неоднородных двучленных породах, что откладывает отпечаток на почвообразование и сочетание горизонтов.

Горизонты рассматриваются как однородные (в масштабе всей почвенной толщи) части почвы, взаимосвязанные и взаимообусловленные, отличающиеся по химическому, минералогическому, гранулометрическому составу, физическим и биологическим свойствам. Комплекс горизонтов, характерный для данного типа почвообразования, образует почвенный профиль.

Почва высокодисперсна и обладает большой суммарной поверхностью твёрдых частиц: от 3-5 мІ/г у песчаных до 300-400 мІ/г у глинистых. Благодаря дисперсности почва обладает значительной пористостью: объём пор может достигать от 30 % общего объёма в заболоченных минеральных почвах до 90 % в органогенных торфяных. В среднем же этот показатель составляет 40-60 %.

Около 50-60 % объёма и до 90-97 % массы почвы составляют минеральные компоненты. Минеральный состав почвы отличается от состава породы, на которой она образовалась: чем старше почва, тем сильнее это отличие.

Минералы, являющиеся остаточным материалом в ходе выветривания и почвообразования, носят название первичных.

Почва характеризуется высоким содержанием вторичных минералов, образованных в результате глубокого химического преобразования первичных, или же синтезированных непосредственно в почве. Особенно важна среди них роль глинистых минералов - каолинита, монтмориллонита, галлуазита, серпентина и ряда других. Они обладают высокими сорбционными свойствами, большой ёмкостью катионного и анионного обмена, способностью к набуханию и удержанию воды, липкостью и т.д. Этими свойствами во многом обусловлена поглотительная способность почв, её структура и, в конечном счёте, плодородие.

Высоко содержание минералов-оксидов и гидроксидов железа (лимонит, гематит), марганца (вернадит, пиролюзит, манганит), алюминия (гиббсит) и др., также сильно влияющие на свойства почвы - они участвуют в формировании структуры, почвенного поглощающего комплекса (особенно в сильно выветрелых тропических почвах), принимают участие в окислительно-восстановительных процессах. Большую роль в почвах играют карбонаты (кальцит, арагонит). В аридных регионах в почве нередко накапливаются легкорастворимые соли (хлорид натрия, карбонат натрия и др.), влияющие на весь ход почвообразовательного процесса.

Минеральные частицы почвы всегда объединяются в агрегаты различной прочности, размеров и формы. Вся совокупность агрегатов, характерных для почвы, называется её структурой. Факторами образования агрегатов являются: набухание, сжатие и растрескивание почвы в ходе циклов увлажнения-иссушения и замерзания-оттаивания, коагуляция почвенных коллоидов (наиболее важна в этом роль органических коллоидов), цементация частиц малорастворимыми соединениями, образование водородных связей, связей между некомпенсированными зарядами кристаллической решётки минералов, адсорбция, механическое сцепление частиц гифами грибов, актиномицетов и корнями растений, агрегация частиц при прохождении через кишечник почвенных животных.

Структура почвы оказывает влияние на проникновение воздуха к корням растений, удержание влаги, развитие микробного сообщества. В зависимости только от размера агрегатов урожай может меняться на порядок. Оптимальна для развития растений структура, в которой преобладают агрегаты размером от 0,25 до 7-10 мм (агрономически ценная структура). Важным свойством структуры является её прочность, особенно водоустойчивость.

Преобладающая форма агрегатов является важным диагностическим признаком почвы. Выделяют округло-кубовидную (зернистую, комковатую, глыбистую, пылеватую), призмовидную (столбовидную, призмовидную, призматическую) и плитовидную (плитчатую, чешуйчатую) структуру, а также ряд переходных форм и градаций по размеру. Первый тип характерен для верхних гумусовых горизонтов и обуславливает большую порозность, второй - для иллювиальных, метаморфических горизонтов, третий - для элювиальных.

Техногенная интенсификация производства способствует загрязнению и дегумификации, вторичному засолению, эрозии почвы.

Основными загрязнителями почвы являются пестициды, применяемые для борьбы с сорняками. Ежегодное применение пестицидов в сельском хозяйстве в РФ в период с 1980 по 1991 гг. находилось на одном уровне и составляло примерно 150 тыс. т, а в 1992 г. снизилось до 100 тыс. т.

К регионам со значительным загрязнением почвы следует отнести Московскую и Курганскую области, к регионам со средним загрязнением - Центрально-Чернозёмный район, Приморский край. Северный Кавказ.

Почвы вокруг больших городов и крупных предприятий цветной и чёрной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения, ТЭС на расстоянии в несколько десятков километров загрязнены тяжёлыми металлами, нефтепродуктами, соединениями свинца, серы и другими токсичными веществами. Среднее содержание свинца в почвах пятикилометровой зоны вокруг ряда обследованных городов РФ находится в пределах 0,4 80 ПДК. Среднее содержание марганца вокруг предприятий чёрной металлургии колеблется в пределах 0,05-6 ПДК.

Загрязнение почв нефтью в местах её добычи, переработки, транспортировки и распределения превышает фоновое в десятки раз. В радиусе 10 км от Владимира в западном и восточном направлениях содержание нефти в почве превышало фоновое значение в 33 раза.

Фтором загрязнены почвы вокруг Братска, Новокузнецка, Красноярска, где максимальное его содержание превышает региональный средний уровень в 4-10 раз.

Таким образом, интенсивное развитие промышленного производства приводит к росту промышленных отходов, которые в совокупности с бытовыми отходами существенно влияют на химический состав почвы, вызывая ухудшение её качества. Сильное загрязнение почвы тяжёлыми металлами вместе с зонами сернистых загрязнений, образующихся при сжигании каменного угля, приводят к изменению состава микроэлементов и возникновению техногенных пустынь.

Изменение содержания микроэлементов в почве немедленно сказывается на здоровье травоядных животных и человека, приводит к нарушению обмена веществ, вызывая различные эндемические заболевания местного характера. Например, недостаток йода в почве ведет к болезни щитовидной железы, недостаток кальция в питьевой воде и продуктах питания - к поражению суставов, их деформации, задержке роста.

В почвах подзолистого типа с высоким содержанием железа при его взаимодействии с серой образуется сернистое железо, которое является сильным ядом. В результате в почве уничтожается микрофлора (водоросли, бактерии), что приводит к потере плодородия.

Почва становится мёртвой при содержании в ней 2-3 г свинца на 1 кг грунта (вокруг некоторых предприятий содержание свинца в почве достигает 10-15 г/кг).

В почве всегда присутствуют канцерогенные (химические, физические, биологические) вещества, вызывающие опухолевые заболевания у живых организмов, в т.ч. и раковые. Основными источниками регионального загрязнения почвы канцерогенными веществами являются выхлопы автотранспорта, выбросы промышленных предприятий, продукты нефтепереработки. Вывоз промышленных и бытовых отходов на свалки ведёт к загрязнению и нерациональному использованию земельных угодий, создаёт реальные угрозы значительных загрязнений атмосферы, поверхностных и грунтовых вод, росту транспортных расходов и безвозвратной потере ценных материалов и веществ.

1.1 Свойства почвы

Почва является средой и основным условием развития растений. В почве растения укореняются и из нее черпают все необходимые для жизнедеятельности питательные вещества и воду. Увлажняемый слой темного цвета, имеет незначительную толщину в несколько сантиметров, содержит наибольшее число почвенных организмов, в нем идет бурная биологическая деятельность.

Гумусный слой толще; если его толщина достигает 30 см, можно говорить об очень плодородной почве, в нем обитают многочисленные живые организмы, перерабатывающие растительные органические остатки на минеральные составляющие, в результате чего они растворяются грунтовыми водами и всасываются корнями растений. Ниже располагаются минеральный слой и материнские породы.

Пористость (зависит от величины и формы зерен) крупнозернистые почвы содержат мало пор, примерно до 25% на песке или гравии, а на черноземе пористость достигает 85%, на глинистой почве пористость составляет 40-45%.

Капиллярность почвы. Способность почвы поднимать влагу. Капиллярность выше у мелкозернистых почв, а, значит высота поднятия грунтовых вод, скажем, у чернозема выше, чем на песчаной почве. Поэтому строительство благоприятнее на крупнозернистых почвах, меньше сырость, ниже грунтовые воды.

Влагоемкость почвы - то есть способность почвы удерживать влагу: высокую влажность будет иметь чернозем, меньше подзолистая и еще меньше песчаная почва. Это имеет значение для создания оптимального по влажности микроклимата внутри зданий. Считается, что почвы с большой влагоемкостью являются нездоровыми.

Гигроскопичность почвы - это способность притягивать водяные пары из воздуха. Минимальной гигроскопичностью обладают крупнозернистые почвы, свободные от загрязнений.

Почвенный воздух. Он заполняет поры меду частицами почвы, находясь в непосредственном контакте с атмосферным воздухом, отличается по составу от атмосферного. Если в атмосферном воздухе содержание кислорода достигает 21%, то в почвенном воздухе содержание кислорода значительно меньше - 18-19%. В чистой почве содержится в основном кислорода и углекислый газ, в загрязненных почвах добавляется водород и метан. Чем больше кислорода в почвенном воздухе, тем лучше идут в почве процессы самоочищения. Например, в куче мусора, где нет доступа кислорода преобладают процессы гниения, а если отходы обезвреживаются в незагрязненной почве (то есть мало отходов, много чистой почвы) то процессы самоочищения идут до конца, заканчиваясь минерализацией и гумификацией то есть образованием гумуса.

Почвенная влага существует в химически связанном, в жидком и газообразном состоянии. Влага почвы оказывает влияние на микроклимат и на выживание микроорганизмов в почве.

Важной характеристикой почвы является ее способность поглощать солнечное тепло. От этого зависит тепловой режим почвы в целом, что влияет на развитие растений, которое происходит в определенных условиях температурного режима. Изменения температурного режима почвы в сторону повышения или понижения могут отрицательно сказаться на прорастании семян и последующем развитии растений.

1.2 Загрязнение почв

Загрязнение почв - вид антропогенной деградации почв, при которой содержание химических веществ в почвах, подверженных антропогенному воздействию, превышает природный региональный фоновый уровень их содержания в почвах.

Основной критерий загрязнения окружающей среды различными веществами - проявление признаков вредного действия этих веществ в окружающей среде на отдельные виды живых организмов, так как устойчивость отдельных видов последних к химическому воздействию существенно различается. Экологическую опасность представляет то, что в окружающей человека природной среде по сравнению с природными уровнями превышено содержание определенных химических веществ за счет их поступления из антропогенных источников. Эта опасность может реализоваться не только для самых чувствительных видов живых организмов.

Загрязнение экосистемы - один из видов ее деградации, загрязнение почв - один из опаснейших видов деградации почв и экосистемы в целом.

Загрязняющие вещества (загрязнители) - это вещества антропогенного происхождения, поступающие в окружающую среду в количествах, превышающих природный уровень их поступления.

Поверхностные слои почвы легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений - токсикантов пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных - лишь в течение двух-трех суток. Основные загрязнители почвы:

) пестициды (ядохимикаты);

) минеральные удобрения;

) отходы и отбросы производства;

) газо-дымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;

) нефть и нефтепродукты.

Загрязнение почвы пестицидами очень распространенное явление в сельской местности. В мире ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов. Только в России используется более 100 индивидуальных пестицидов при общем годовом объеме их производства 100 тыс. т., что вызывает разнообразное загрязнение. Наиболее загрязненными пестицидами районами являются Краснодарский край и Ростовская область (в среднем около 20 кг на 1 га). В России на одного жителя в год приходится около 1 кг пестицидов, во многих других развитых промышленных странах мира эта величина существенно выше. Мировое производство пестицидов постоянно растет. Увеличивается и число их типов. Например, в США их количество достигло 900.

По мнению ученых, подавляющая часть применяемых пестицидов попадает в окружающую среду (воду, воздух), минуя виды-мишени. Пестициды вызывают глубокие изменения всей экосистемы, действуя на все живые организмы, в то время как человек использует их для уничтожения весьма ограниченного числа видов организмов. В результате наблюдается интоксикация огромного числа других биологических видов (полезных насекомых, птиц) вплоть до их исчезновения. К тому же человек старается использовать значительно больше пестицидов, чем это необходимо, и еще более усугубляет проблему.

Среди пестицидов наибольшую опасность представляют стойкие хлорорганические соединения, которые могут сохраняться в почвах в течение многих лет и даже малые их концентрации в результате биологического накопления могут стать опасными для жизни организмов. Но и в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, а в более высоких концентрациях обладают выраженными мутагенными и канцерогенными свойствами. Попадая в организм человека, пестициды могут вызвать не только быстрый рост злокачественных новообразований, но и поражать организм генетически, что может представлять серьезную опасность для здоровья будущих поколений. Вот почему применение наиболее опасного из них в нашей стране и в ряде других стран запрещено. Таким образом, можно с уверенностью констатировать, что общий экологический вред от использования загрязняющих почву пестицидов многократно превышает пользу от их применения. Воздействие пестицидов оказывается весьма негативным не только для человека, но и для всей фауны и флоры. Растительный покров оказался очень чувствительным к действию пестицидов, причем не только в зонах его применения, но и в местах, достаточно удаленных от них, из-за переноса загрязняющих веществ ветром или поверхностным стоком воды. Пестициды способны проникать в растения из загрязненной почвы через корневую систему, накапливаться в биомассе и впоследствии заражать пищевую цепь. При распылении пестицидов наблюдается значительная интоксикация птиц (орнитофауны). Особенно страдают популяции певчих и перелетных дроздов, жаворонков и других воробьиных.

Работами отечественных и зарубежных исследователей неопровержимо доказано, что загрязнение почв пестицидами вызывает не только интоксикацию человека и большого числа видов животных, но и ведет к существенному нарушению воспроизводящих функций и, как следствие, к тяжелым демо-экологическим последствиям. С длительным применением пестицидов связывают также развитие резистентных (устойчивых) рас вредителей и появление новых вредных организмов, естественные враги которых были уничтожены.

Почвы загрязняются и минеральными удобрениями, если их используют в неумеренных количествах, теряют при производстве, транспортировке и хранении. Из азотных, суперфосфатных и других типов удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. Б. Коммонер (1970) установил, что при самых благоприятных условиях из всего количества азотных удобрений, применяемых в США, поглощается растениями 80%, а в среднем по стране лишь 50%. Это приводит к нарушению биогеохимического круговорота азота, фосфора и некоторых других элементов. Экологические последствия такого нарушения в наибольшей степени проявляются в водной среде, в частности при формировании эвтрофии, которая возникает при смыве с почв избыточного количества азота, фосфора и других элементов. В последнее время выявлен еще один неблагоприятный аспект неумеренного потребления минеральных удобрений, и в первую очередь нитратов. Оказалось, что большое количество нитратов снижает содержание кислорода в почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух «парниковых» газов - закиси азота и метана. Нитраты опасны и для человека. Так, при поступлении нитратов в человеческий организм в концентрации свыше 50 мг/л отмечается их прямое общетоксическое воздействие, в частности возникновение метгемоглобинемии вследствие биологических превращений нитратов в нитриты и другие токсичные соединения азота. Неумеренное потребление минеральных удобрений вызывает в ряде районов и нежелательное подкисление почв.

К интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства. В нашей стране ежегодно образуется свыше миллиарда тонн промышленных отходов, из них более; 50 млн. т. особо токсичных. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами, хвостохранилищами и др., которые интенсивно загрязняют почвы, а их способность к самоочищению, как известно, ограничена.

Огромный вред для нормального функционирования почв представляют газо-дымовые выбросы промышленных предприятий. Почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например тяжелые металлы.

Значительное количество свинца содержат почвы, находящиеся в непосредственной близости от автомобильных дорог. Результаты анализа образцов почвы, отобранных на расстоянии нескольких метров от дороги, показывают 30-кратное превышение концентрации свинца по сравнению с его содержанием (20 мкг/г) в почве незагрязненных районов. По данным агрохимической службы России (1997), почти 0,4 млн га в нашей стране оказались загрязненными медью, свинцом, кадмием и др. Еще больше земель были загрязнены радионуклидами и радиоактивными изотопами в результате Чернобыльской катастрофы. Одной из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь, Среднее и Нижнее Поволжье и др. Причины загрязнения - аварии на магистральных и внутрипромысловых нефтепроводах, несовершенство технологии нефтедобычи, аварийные и технологические выбросы и т.д. В результате, например, в отдельных районах Тюменской и Томской областей концентрации нефтяных углеводородов в почвах превышают фоновые значения в 150- 250 раз. На тюменском Севере площади оленьих пастбищ уменьшились на 12,5%, т. е. на 6 млн га, замазученными оказались 30 тыс. га. В Западной Сибири выявлено свыше 20 тыс. га, загрязненных нефтью с толщиной слоя не менее 5 см. Значительную угрозу для здоровья людей представляет загрязнение почв различными патогенами, которые могут проникать в организм человека следующим образом (Розанов, 1984):

во-вторых, через цепь: «животные - почва - человек». Существуют ряд заболеваний животных, которые передаются человеку путем прямого контакта с почвой, загрязненной выделениями инфицированных животных; в-третьих, через цепь: «почва - человек», когда патогенные организмы попадают из нее в организм человека при прямом контакте (столбняк, ботулизм, микозы и др.).

1.3 Контроль над загрязнениями

Наблюдения за уровнями загрязнения почв ведутся на стационарных пунктах и при экспедиционных обследованиях в районах больших городов, промышленных центров, интенсивного сельского хозяйства (в связи с широким использованием ядохимикатов). Мониторинг загрязнения почв в сельскохозяйственных районах включает измерения остаточного количества ДДТ и его метаболитов, гексахлорцикло-гексана, гранозона, метафоза и других пестицидов, тяжелых металлов, полициклических углеводородов, а также определение показателей качества почв. В почвах вблизи промышленно-энергетических объектов и дорог определяется содержание тяжелых металлов, бенз(а)пирена, полихлорбифенилов. Кроме того, во всех зонах проводятся измерения потока указанных загрязняющих веществ из атмосферы (для этого проводится отбор месячных выпадений из воздуха и проб снега). Забота о сохранении почвенного плодородия требует постоянного контроля за состоянием почвы. Контроль за загрязнением нельзя отделять от наблюдений за параметрами, характеризующими плодородие почв и их устойчивость к внешним воздействиям. Иначе никогда не удастся выявить факторы, наиболее опасные для почвенного покрова.

Почва легко ранима. Мы далеко не всегда представляем себе последствия воздействий на нее. А восстанавливать почву и сложно, и дорого. С начала века фонд пахотнопригодных земель на душу населения снизился в нашей стране более чем в два 2 раза.

Необходима вневедомственная служба почвенного мониторинга, перед которой стояли бы две главные задачи: обнаружение неблагоприятных изменений почв и вызывающих их факторов, а также контроль за состоянием почв по сезонам года. Контроль должен производиться по всей площади сельскохозяйственного производства. Значит, нужна аэрокосмическая съемка и развитая сеть наземных контрольных пунктов. Особо надо следить за интенсивно воздействующими на окружающую среду промышленными предприятиями и мелиоративными системами. Обязательно должны быть расширены специальные территории, предназначенные для биосферных заповедников.

Глава 2. Почва и здоровье человека

Здоровье человека в значительной степени определятся той средой, в которой он вынужден жить, и, как оказалось, почве в этом вопросе принадлежит немаловажная роль.

Хорошее и крепкое здоровье человека во многом зависит от структуры и состава почвы. Это обусловлено тем, что именно от почвы зависит качество пищи, а именно состояние флоры и фауны, которые человек потребляет.

Прежде всего, потому, что почва - основное средство сельскохозяйственного производства. По отношению к окружающей среде и человеку почва выполняет еще одну важную роль - протекторную. Обладая способностью поглощать и удерживать в себе различные загрязняющие вещества, в том числе и радионуклиды, связывая их химическим и физическим путем, почва тем самым служит своеобразным фильтром, предотвращающим поступление этих соединений в природные воды, растения и далее по пищевым цепям в животные организмы и человека. Однако возможности почвы в этом отношении небезграничны, а уровень техногенного прессинга все возрастает, поэтому все чаще наблюдаются случаи опасного загрязнения почв и последующего отравления людей.

Людям жизненно важно получать достаточное количество питательных веществ, необходимых для построения и нормального функционирования организма. Следует помнить, что вместе с компонентами пищи человек получает также вещества, которые могут быть как полезными, так и вредными для его развития. Именно поэтому загрязнение почвы в реалиях современного мира является одной из главных экологических проблем, требующих немедленного решения. Почва, загрязненная вредными химическими веществами, оказывает негативное влияние не только на состояние человека, но и всего органического мира.

Ситуация далека от идеальной, в разных уголках мира то и дело возникают проблемы, происходят выбросы вредных веществ, аварии на химических заводах. Почва - благоприятная среда для развития микроорганизмов. В этом заключается ее эпидемиологическое значение и гигиена почвы. В составе почвенной микрофлоры содержатся и патогенные формы, вызывающие тяжелые заболевания, например возбудители столбняка, сибирской язвы, и др. В загрязненной почве происходит развитие и выплод мух и других насекомых - переносчиков возбудителей различных инфекций. Обитающие в почве грызуны заражают ее возбудителями туляремии, лептоспироза и др. Наибольшее количество микроорганизмов и яиц геогельминтов содержится на глубине 1-2 см. Постоянные обитатели почвы - спороносные анаэробы - возбудители газовой гангрены и столбняка.

Гигиену почвы ухудшает то, что в ней годами сохраняются палочки ботулизма и споры сибирской язвы, вызывающие тяжелейшие заболевания. В почве, загрязненной человеческими фекалиями, могут содержаться возбудители кишечных инфекций. Вирусы полиомиелита и микобактерии туберкулеза живут в почве более 3 месяцев. Бактерии тифопаратифозной группы сохраняются от 2-3 недель до нескольких месяцев при благоприятных условиях. Срок выживания в почве яиц геогельминтов (аскарид и власоглава) составляет 7-10 лет. Таким образом, многие важные вопросы медицины и ветеринарии не могут быть решены без учета особенностей почвенного покрова.

Почва, как составляющая часть окружающей среды, оказывает непосредственное влияние на здоровье человека. Поэтому ее загрязнение бытовыми и производственными отходами и химическими веществами может стать причиной многих заболеваний, потому требует почтительного отношения к гигиене почвы.

Рост городов и развитие промышленности приводят к существенному увеличению количества отбросов, которые вызывают загрязнение почвы, которое, в свою очередь влечет за собой загрязнение воздуха и грунтовых вод, обусловленное продуктами разложения органики и жидкой частью отбросов. А чем грязнее почва, тем больше в населенном пункте заболеваний и смертей. Тесная связь между гигиеной почвы и здоровьем жителей не вызывает никакого сомнения. Недостаток или избыток микроэлементов в почве приводит так же к их недостатку у растений, животных и у человека. Заболевания, связанные с недостатком или избытком микроэлементов, получили название эндемических. Например, низкий уровень йода в почве может послужить причиной возникновения заболеваний щитовидной железы или кретинизма. Низкое содержание в почве и питьевой воде фтора приводит к кариесу зубов.

Большую опасность представляют радиоактивные вещества, попадающие в почву. Они способны накапливаться в почвенном покрове. Источником поступления в почву радиоактивных веществ могут быть радиоактивные атмосферные осадки, отходы ядерных энергетических реакторов, лабораторий, научно-исследовательских учреждений, использующие радиоизотопы. Наибольшую опасность из радиоизотопов представляют стронций-90 и цезий-137. Эти вещества с очень длительным периодом полураспада. Радиоактивные вещества способны включаться в пищевые цепи, при этом поражая живые организмы. Поражения организмов может быть как индивидуальными - развитие злокачественных новообразований, так и генетическими, представляющими большую опасность для будущих поколений.

Издавна человек стремился получать максимальное количество урожая и использовал для этого самые разные ухищрения. Однако если в давние времена способы воздействия на почву сводились к хитростям обработки и внесением некоторых органических удобрений, то сегодня методы воздействия на почву вышли на абсолютно другой уровень. Проблемы загрязнения почвы возникают в результате неконтролируемого применения пестицидов и гербицидов. Для выращивания различного рода культур широко используются самые различные ядохимикаты, которые приводят к накоплению ядовитых веществ в слоях почвы. Это не может не сказаться на здоровье человека, поскольку урожай, собранный с растений, выращенных на отравленной земле, также содержит частицы этих ядов. Пестициды защищают растения от различного рода заболеваний и позволяют сохранить их до сбора урожая. Пестициды непосредственно попадают в почву вместе с обработанными семенами и при дальнейшей обработке различных культур. Загрязнение почвы пестицидами носит самый массовый характер. Они могут в течение многих лет находиться в почве, даже если это глинистая почва, при этом, не теряя своих губительных свойств.

Не только пестициды способны повышать уровни загрязнения почв. На сегодняшний день обработка почвы производится различными техническими приспособлениями, что приводит к неумолимому загрязнению почвы элементами тяжелых металлов, таких как свинец, ртуть. Эти вещества могут попасть в почву и вместе с отходами производства.

Современные тенденции таковы, что людям необходимо свести к минимуму использование столь вредных для почвы и организма человека веществ и предпочесть воздействовать на повышение урожайности другими методами. Каждый человек имеет право знать обо всех экологических изменениях, происходящих в местности, где он живет, и во всей стране, знать всё о пище, которую употребляет, о состоянии воды, которую пьёт, а также человек должен осознавать грозящую ему опасность и соответственно действовать. Здоровье - это капитал, данный человеку природой изначально, потеряв который, трудно вернуть обратно.

2.1 Микроэлементы

почва загрязнение санитарный гигиенический

Роль микроэлементов в физиологических и биохимических процессах неизмеримо велика. Почва является источником микроэлементов для растений, животных и людей. Они входят в состав витаминов, ферментов, гормонов. Недостаток или избыточное количество микроэлементов в кормах и продуктах питания приводят к нарушению обмена веществ и возникновению заболеваний у растений, животных и людей.

Основными для жизнедеятельности растений и других живых организмов являются марганец, медь, бор, цинк, молибден, никель, кобальт, фтор, ванадий, йод.

Опытами установлено, что недостаток марганца в почвах с нейтральной или щелочной реакцией приводит к хлорозу растений, снижает их стойкость против заболеваний, вызывает полегание. Недостаток бора приводит к опаданию завязей, развитию бактериоза у льна, загниванию сердцевины у свеклы. Недостаточное содержание меди в торфоболотных почвах замедляет рост растений, приводит к вылеганию зерновых.

С целью обеспечения растений микроэлементами вносят минеральные удобрения, в состав которых входят микроэлементы (марганизированный суперфосфат), или специальные микроудобрения.

Вредные для растений вещества образуются в результате появления высоких концентраций отдельных ионов (AI, Н), обусловливающих кислую реакцию почв, а также при взаимодействии солей с образованием солей (Na2C03, NaCl), обусловливающих щелочность и нарушающих водный и пищевой режимы почвы.

Большое количество натрия приводит к засолению почв, образованию солонцов и солончаков. Натрий усиливает дисперсность почвенных коллоидов, что приводит к ухудшению структуры почвы. Отрицательно влияет на растения и хлор. Хотя этот анион легко вымывается из почвы, внесение его с некоторыми хлорсодержащими минеральными удобрениями отрицательно влияет на качество картофеля, овощных культур, табака.

Для нейтрализации вредных соединений применяют известкование кислых и гипсование щелочных почв, орошение для промывки солей и осушение для аэрации почвы.

Вредны для растений и недоокисленные соединения - метан, сероводород, закисные формы железа и марганца, образующиеся в переувлажненных почвах.

При избыточном внесении азотных удобрений в почве создается избыточное количество нитратов и нитритов, вредных для растений, а следовательно, для животных и людей, которые потребляют эти растения. Нитриты сами по себе токсичны для растений, а избыточное количество нитритов приводит к образованию нитроуреаз, ядовитых для животных и людей.

2.2 Показатели санитарного состояния почвы и их гигиеническое

значение

Санитарное состояние почвы - это совокупность ее физических, физико-химических и биологических свойств, определяющих безопасность почвы в эпидемическом и химическом отношении. Оценка санитарного состояния почвы, уровня ее загрязнения и степени опасности для здоровья людей основывается на результатах лабораторных исследований: санитарно-физических, санитарно-химических, физико-химических, санитарно-микробиологических, санитарно-гельминтологических, санитарно-энтомологических и радиометрических. Комплекс критериев, дающий возможность оценить качество почвы, называют показателями санитарного состояния почвы.

Все показатели санитарного состояния почвы можно разделить на прямые и косвенные (непрямые). Прямые показатели дают возможность непосредственно по результатам лабораторного исследования почвы оценить уровень ее загрязнения и степень опасности для здоровья населения. По косвенным показателям можно сделать выводы о факте существования загрязнения, его давности и продолжительности путем сравнения результатов лабораторного анализа исследуемой почвы с чистой контрольной почвой того же типа (имеющей одинаковый природный состав с опытной), отобранной с незагрязненных территорий.

Большинство санитарно-химических показателей эпидемической безопасности почвы являются косвенными. Непосредственно оценить степень загрязнения и опасности почвы можно лишь по величине санитарного числа Хлебникова. Это отношение содержания азота гумуса к общему органическому азоту, который состоит из азота гумуса и азота чужеродных для почвы органических веществ, загрязняющих почву. Если почва чистая, то санитарное число Хлебникова равно 0,98-1. Другие санитарно-химические показатели исследуемой почвы оценивают путем сравнения с аналогичными показателями контрольной незагрязненной почвы.

О свежем загрязнении свидетельствуют высокое содержание общего органического азота, органического углерода, хлоридов, окисляемость в исследуемой почвы по сравнению с контрольной почвой. Повышенное содержание аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о процессах самоочищения почвы от азотсодержащих органических веществ. Значительное содержание общего органического азота, органического углерода и повышенная окисляемость исследуемой почвы при условии одинакового количества в исследуемой и контрольной почве аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о свежем загрязнении почвы и торможении процессов минерализации.

Если количество общего органического азота и органического углерода в почве опытного участка не превышает их содержания в почве контрольного участка, то исследуемую почву оценивают как чистую. Наличие в такой почве нитратов и хлоридов в повышенных количествах указывает на давнее загрязнение и на завершение процессов минерализации органического вещества.

Санитарно-микробиологические, санитарно-гельминтологические и санитарно-энтомологические показатели эпидемической безопасности, в отличие от санитарно-химических, являются прямыми, т. е. дают возможность непосредственно оценить степень загрязнения и опасности почвы.. Кроме того, по ним можно оценить давность загрязнения. Так, для свежего загрязнения характерны увеличение микробного числа и количества жизнеспособных недеформированных яиц геогельминтов, уменьшение коли-титра и перфрингенс-титра почвы с обязательным превалированием неспорообразующих форм микроорганизмов. Превалирование клостридиальных форм и наличие деформированных яиц аскарид свидетельствуют о давнем загрязнении почвы.

Показатели химической безопасности почвы в большинстве случаев являются прямыми и дают возможность не только оценить степень загрязнения почвы ЭХВ, но и решить проблему адекватной оценки состояния здоровья населения под влиянием загрязняющих почву ЭХВ. Решение этой проблемы приобретает сегодня особую актуальность из-за ухудшения состояния окружающей среды и снижения уровня здоровья населения Украины в последние годы.

Изучение влияния загрязнения почвы ЭХВ на состояние здоровья населения проводится путем специальных эпидемиологических исследований и математико-статистического многофакторного моделирования в системе окружающая среда - здоровье. По санитарному состоянию почвы, еще до изучения показателей, характеризующих здоровье населения, можно с достаточной вероятностью прогнозировать влияние загрязнения почвы на здоровье людей.

Оценка санитарного состояния почвы по уровню загрязнения ЭХВ основывается на определении фактического содержания ЭХВ в почве и его сравнен и и с ПДК. Причем особое внимание уделяют ЭХВ 1 - го и 2 - го классов опасности (чрезвычайно и высокоопасным веществам). Согласно оценочной шкале, к чистым почвам относятся такие, в которых содержание ЭХВ не превышает ПДК, к слабозагрязненным - при содержании ЭХВ в пределах от 1 до 10 ПДК; к загрязненным - при превышении ПДК ЭХВ в 11-100 раз и к очень загрязненным -при превышении ПДК больше чем в 100 раз. По степени загрязнения почвы определяют степень ее опасности для здоровья населения.

Для количественной оценки степени загрязнения почвы ЭХВ можно использовать вместо ПДК показатель БОК для данного климато-ландшафтного региона. Обычно БОК для наиболее распространенных в Украине дерново-подзолистых почв составляет 1/2 ПДК.

В зависимости от содержания в почве ЭХВ 1 -го и 2-го классов опасности можно сделать ориентировочный прогноз относительно ее вероятного влияния на состояние здоровья населения. Зависимость состояния здоровья населения от уровня загрязнения почвы вытекает из двух положений. Во-первых, количество ЭХВ мигрирующих из почвы в атмосферный воздух, даже в экстремальных условиях составляет лишь 20-25% от содержащихся в почве. Во-вторых, минимальные физиологические нарушения в организме человека наблюдаются при содержании ЭХВ в атмосферном воздухе в пределах 2-3 ПДК; существенные - при 4-7 ПДК, а уровни в 8-10 ПДК приводят к повышению заболеваемости соответствующей популяции. При содержании ЭХВ в воздухе до 100 ПДК наблюдаются острые отравления, а при превышении их в 500 раз - летальные исходы. С учетом этого разработана ориентировочная шкала оценки состояния здоровья населения в зависимости от уровней загрязнения почвы ЭХВ.

Необходимо отметить, что на практике загрязнение почвы ЭХВ в концентрациях, вызывающих смертельные отравления, в основном не встречается. Если, например, ПДК гексахлорциклогексана (ГХЦГ) в почве составляет 0,1 мг/кг, то в реальных почвенно-климатических условиях смертельно опасная концентрация этого препарата будет равняться 1000 ПДК, т. е. 100 мг/кг, или 300 кг/га, а норма применения ГХЦГ в аграрной практике составляет всего 3 кг/га.

Иногда при определенных метеорологических условиях (антициклон, приземная температурная инверсия, скорость движения воздуха, приближающаяся к штилю, температура воздуха 20 °С, влажность воздуха 100%, ясная солнечная погода, дожди накануне, интенсивность УФ-радиации 2700 мкВт/мин на 1 см2) в весенне-летний период наблюдались случаи острого и хронического отравления сельскохозяйственных работников на полях при незначительном содержании ЭХВ в почве (не более 4 ПДК, или 8 БОК). Это связывали с действием токсических высоко летучих метаболитов пестицидов - фосгена, дифосгена, хлорциана, хлорида, фторида, цианида водорода и др. Было доказано, что они могут образовываться как в почве при определенных почвенно-климатических условиях вследствие биотрансформации и взаимодействия с компонентами азотных минеральных удобрений, так и в приземном слое атмосферного воздуха вследствие фотохимических превращений. Кроме того, выяснилось, что указанные выше метеорологические условия способствуют образованию токсического тумана на сельскохозяйственных полях, который также является причиной острых отравлений даже при сравнительно невысоком содержании ЭХВ в почве.

Приведенная методика оценки возможного влияния почвы на состояние здоровья населения дает возможность ориентировочно оценивать здоровье жителей определенной зоны наблюдения лишь на основании результатов лабораторного анализа почвы, без специальных исследований состояния здоровья.

Уровни радиоактивного загрязнения почвы в условиях последствия чернобыльской катастрофы оценивают по гигиеническим регламентам, разработанным Национальной комиссией радиационной защиты населения.

Пригодными для проживания населения и сельскохозяйственного производства без ограничений считают: во-первых, территории, почвы которых не содержат искусственных радионуклидов, а естественная радиоактивность почвы находится в пределах 0,5-2 Ku/км2; во-вторых, территории, загрязненные искусственными радионуклидами при условии, что активность почвы не превышает 1 Ku/км2. Почвы, загрязненные искусственными радионуклидами, активность которых составляет от 1 до 5 Ku/км2, признают условно чистыми, пригодными для проживания лишь ограниченной части населения (категория Б согласно классификации норм радиационной безопасности НРБ-97). При таком уровне загрязнения радионуклидами количество пищевых продуктов местного производства не должно превышать границы годового поступления для этой категории населения. Умеренно загрязненные почвы (активность 5-15 Ku/км2) пригодны для проживания населения и сельскохозяйственно¬го производства лишь при условии проведения специальных агрохимических и агромелиоративных работ при контроле за радиоактивностью объектов окружающей среды. При этом доза облучения населения не должна превышать пожизненно допустимой - 35 бэр. Загрязненные почвы (активность 15-40 Ки/км2) можно использовать для проживания населения лишь при условии обеспечения чистыми пищевыми продуктами. Если почвы очень загрязнены (активность 40-100 Ки/км2), проживать населению не рекомендуется.

2.3 Оценивание состояния почвы

При оценке санитарного состояния почвы применяют физико-химические, гельминтологические, бактериологические, энтомологические, радиометрические и другие исследования в зависимости от поставленной цели.

Так, при оценке санитарного состояния естественной почвы земельных участков, отводимых под новые населенные пункты, рекомендуется проводить полный санитарный анализ почвы, который включает определение: механического состава, влажности свежее взятого образца и гигроскопической влажности; содержания солей аммония, нитритов, нитратов, хлоридов; общего, органического и почвенного азота; природного микро- и макроэлементарного состава; вредных химических веществ; общего числа микроорганизмов, колититра, титра анаэробов; содержания яиц гельминтов, личинок и куколок мух. При гигиенической оценке искусственно созданной почвы населенных мест в случае благоприятной эпидемической обстановки рекомендуется проводить исследования по схеме краткого санитарного анализа: определение влажности, хлоридов, окисляемости, санитарного числа, микробного числа, колититра, титра анаэробов, содержания яиц гельминтов, личинок и куколок мух. При неблагоприятной эпидемической ситуации в схему включают изучение почвы на наличие патогенных бактерий и вирусов. Сначала производят санитарное обследование земельного участка.

Паспорт обследуемого участка включает следующие данные: адрес, размер, рельеф, растительный покров; уровень залегания грунтовых вод, название почвы.

Дается характеристика источника загрязнения (характер производства, используемое сырье, объем выбросов, расстояние от жилых зданий, игровых площадок, мест водозабора и т.д.); описывается характер использования участка в год обследования и в предыдущие годы. Эти данные должны быть дополнены сведениями об эпидемической обстановке. Затем проводят отбор проб для лабораторного анализа. Частота отбора зависит от характера источника загрязнения.

Заключение

Почве принадлежит важная роль и в природной среде обитания человека. Прежде всего потому, что почва - основное средство сельскохозяйственного производства, относящееся к категории невозобновимых природных ресурсов. Международные декларации и соглашения по проблемам природопользования ("Всемирная стратегия охраны природы", "Всемирная почвенная хартия", "Основы мировой почвенной политики") утверждают значение почвы как всеобщего достояния человечества, рационально использовать и охранять которое должны все люди Земли. Поэтому вопросы землепользования затрагивают комплекс сложных проблем социально-экономического характера: вопросы земельной собственности, земельного законодательства, земельного права, экономической оценки земель и т.д.

По отношению к окружающей среде и человеку почва выполняет еще одну важную роль - протекторную. Обладая способностью поглощать и удерживать в себе различные загрязняющие вещества, в том числе и радионуклиды, связывая их химическим и физическим путем, почва тем самым служит своеобразным фильтром, предотвращающим поступление этих соединений в природные воды, растения и далее по пищевым цепям в животные организмы и человека. Однако возможности почвы в этом отношении небезграничны, а уровень техногенного прессинга все возрастает, поэтому все чаще наблюдаются случаи опасного загрязнения почв и последующего отравления людей.

Здоровье человека в значительной степени определятся той средой, в которой он вынужден жить, и, как оказалось, почве в этом вопросе принадлежит немаловажная роль. Некоторые заболевания, причины которых ранее были неизвестны, связаны с определенными почвенными условиями: избытком или недостатком химических элементов, нарушением их соотношения. Наиболее широко известными примерами из этой области являются заболевания щитовидной железы (зоб и базедова болезнь), поражения зубной эмали (кариес и флюороз), но их список очень велик и продолжает расширяться. Так, имеются сведения о связи с особенностями почвенного покрова и онкологических заболеваний. Изучение онкологами географического распространения рака желудка показало, что в Тунисе, Египте, Афганистане заболеваемость раком желудка значительно ниже, чем в Англии, Франции, США. Клинические исследования позволили предположить повышенный риск этого заболевания с недостаточным содержанием магния в пище (следовательно, в воде и почвах), а также с нарушением соотношения в почвенном растворе между ионами Са, Mg, Mn. Эта закономерность была подтверждена на примере Ростовской области в совместной работе почвоведов (В.В. Акимцев) и онкологов (З.М. Митлин).

Такие заболевания по предложению А.П. Виноградова были названы эндемическими, а территории с аномальным содержанием химических элементов - эндемическими провинциями. В.В. Ковальский составил карту биогеохимических зон и провинций СССР. На ней он выделил районы распространения ряда заболеваний человека и животных, обусловленных биогеохимическими свойствами почв и вод. Разгадка возникновения эндемических болезней позволила выработать меры нейтрализации этих явлений.

Почвы заселены мириадами микроорганизмов. Некоторые из них выделены из почв и используются для изготовления ценных лечебных препаратов - антибиотиков. В составе почвенной микрофлоры содержатся и патогенные формы, вызывающие тяжелые заболевания, например возбудители столбняка (b. tetani), сибирской язвы (b. antracis), злокачественного отека (b. oedematis maligni) и некоторые др. Некоторые болезни человека и животных связаны с животными, живущими только в определенных почвенных условиях. Например, грызуны и насекомые, живущие в песчаных и супесчаных почвах полупустынь и сухих степей, переносят такие болезни, как туляремия, чума.

Таким образом, многие важные вопросы медицины и ветеринарии не могут быть решены без учета особенностей почвенного покрова. Именно поэтому в 1986 году была организована рабочая группа "Почвы и геомедицина" в рамках Международного общества почвоведов. Это создало предпосылки для выделения особого раздела в почвоведении - медицинского.

Есть еще одна область деятельности человека, где учет свойств почв и почвенного покрова в целом совершенно необходим. Почвы обладают различными инженерно-геологическими свойствами. Долговечность деревянных, металлических и бетонных конструкций, фундаментов зданий и их стен зависит от химического состава почвенно-грунтовых вод и взаимодействия между материалами сооружений и почвой. Строительство дорог, аэродромов также опирается на научные положения почвоведения, так как свойства почв определяют долговечность покрытий этих сооружений.

Санитарная охрана литосферы и почвы - это комплекс мероприятий для предупреждения (первичная профилактика) и нейтрализация, устранение токсических изменений состава и свойств почв (вторичная профилактика), которые могут оказать опосредственное влияние на здоровье человека и условий жизни населения. Предупредительный санитарный надзор предусматривает лицензирование всех видов работ, землепользования, землеустройства. Важным моментом в текущем санитарном надзоре - контроль за правильным применением пестицидов и агрохимикатов, замена на менее токсические препараты, возобновление лесных массивов, зеленых насаждений, соблюдение санитарно-защитных зон, грамотное ведение мелиорации. На уровне Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды - координация всех экономических и социальных вопросов с приоритетом здоровья населения.

1. Маврищев В.В. Основы общей экологии / Учебное пособие. - Минск: Валерия, 2000. - 309 с.

Гигиена. Учебник для ВУЗов / Под общей редакцией акад. РАМН Румянцева Г.И. М.: ГЭОТАР, 2002. - 124 с.

Мазаев В.Т. Коммунальная гигиена. /Учебное пособие. - ГЭОТАР-Медиа. - 2005. - С.290.

Пивоваров Ю.П. Гигиена и основы экологии человека. /Учебник. -ACADEMIA. - Москва. - 2004. - С.493.

Стожаров А.Н. Экологическая медицина. /Учебное пособие. Минск-2002. - С.196.

Почва – основной компонент любых наземных экосистем, в ней протекают разнообразные физические, химические и биологические процессы, ее населяет множество живых организмов. Физико-химический состав и санитарное состояние почвы могут оказать влияние на условия проживания и здоровье населения. Загрязнение почвы, так же как и атмосферного воздуха, связано с производственной деятельностью человека.

Источниками загрязнения почвы служат сельскохозяйственные и промышленные предприятия, а также жилые здания. При этом от промышленных и сельскохозяйственных объектов в почву поступают химические (в том числе и весьма вредные для здоровья: свинец, ртуть, мышьяк и их соединения), а также органические соединения.

Химические вещества, попадающие в почву от промышленных и сельскохозяйственных объектов, в отличие от органических, не подвергаются разложению. Она накапливаются в ней и могут влиять на процесс самоочищения. Из почвы вредные вещества (неорганического и органического происхождения) и болезнетворные бактерии могут поступать с дождевыми водами в поверхностные водоемы и водоносные горизонты, загрязняя воду, используемую для питья.

Некоторые из химических соединений, в том числе и канцерогенные углеводороды, могут поглощаться из почвы растениями, а затем через молоко и мясо попадать в организм человека, вызывая изменения в состоянии здоровья.

С бытовыми отходами и нечистотами в почву попадают болезнетворные бактерии, которые длительное время сохраняют свою жизнеспособность. Так, возбудитель дизентерии сохраняет активность более месяца, брюшного тифа – до 1 года, а вирус полиомиелита в сточной воде и почве не гибнет 2-3 месяца.

В почве длительное время сохраняют жизнеспособность также яйца гельминтов (бычьего цепня – 8 месяцев, власоглава – до 1 года, аскарид – до 10-13 лет). Через почву передаются такие заболевания, как сибирская язва, сап, бруцеллез, столбняк и даже газовая гангрена.

Заражение людей кишечными инфекциями (дизентерия, брюшной тиф) и яйцами гельминтов могут происходить как при прямом контакте с отбросами и отходами, так и при употреблении немытых овощей.

Городская конференция учебно-исследовательских работ школьников

«Шаги в науку».

Тема: «Влияние загрязнения почвы

на здоровье человека»

Выполнил: Ким Николай

ученик 9б класса

МБОУ СОШ №26 НГО.

Руководитель: Гринченко Л.А.

учитель биологии

МБОУ СОШ №26 НГО.

г. Находка п. Ливадия 2015г.

Оглавление.

Введение стр.3

1.1 Загрязнение почвы стр.3

2. Основная часть стр.4

2.1 Изучение влияния внешних условий на почву стр.4

2.2 Опыт №1. стр.5

2.3 Уровень загрязнения почвы по г.Находка стр.6

2.4.Иследование очагов загрязнения в п.Ливадия стр.6

2.5 Влияние на здоровье человека стр.7

3. Заключение стр.9

4. Список использованной литературы стр.10

5. Приложение стр.11

1 .Введение.

Цель: Доказать, что состояние почвы влияет на здоровье человека.

Задачи:

1.Изучить литературу по данному вопросу.

2.Изучить влияние внешних условий на растение.

3.Доказать необходимость бережного ухода за почвой.

4.Исследовать очаги загрязнения в п.Ливадия, составить карту.

5.Изучить источники загрязнения и их возможное влияние на здоровье человека.

Гипотеза: Загрязнение почвы влияет на здоровье человека.

Актуальность проблемы очевидна: Загрязнение почвы принимает глобальные масштабы. Уже трудно найти овощи или фрукты, которые выращены в экологически чистых районах. А состав овощей и фруктов непосредственно влияет на людей, которые употребляют их в пищу. Влияют на наше с Вами здоровье и долголетие.

1.1 Загрязнение почвы.

Почва - это основа сельскохозяйственного производства, обеспечивающего человека продуктами питания как растительного, так и животного происхождения. Количество и качество этих продуктов зависят от качества земли. Процесс образования почвы (почвообразование) - очень длительный, медленный, происходящий в результате выветривания материнской породы и накопления разлагающегося органического материала, поэтому восстановление почвы занимает много времени. Это положение требует очень бережного отношения к почве. Под влиянием промышленных и сельскохозяйственных загрязнений изменяются свойства почвы и почвообразовательные процессы, потенциальное плодородие, снижается технологическая и питательная ценность сельскохозяйственной продукции и т.д.

В связи с интенсивным загрязнением химическими веществами почв разработаны ПДК для некоторых токсичных веществ в почве. Принципы нормирования токсичных соединений в почве значительно отличаются от принципов, которые положены в основу нормирования для водоемов, атмосферного воздуха и пищевых продуктов. Разница обусловлена тем, что прямое поступление токсичных веществ через почву в организм человека незначительное и ограничено небольшими случаями прямого контакта с ним (ручная обработка земли, почвенный пыль, игра детей в песочнице). Химические вещества, которые попадают в почву, попадают в организм

человека главным образом через контактирующие с почвой среды: воду, воздух и растения, по биологическим звеньям: почва - растение - человек; почва - растение - животное - человек. По этой причине при нормировании химических веществ в почве учитывается не только та угроза, которую представляет грунт при непосредственном контакте с ним, но и, главным образом, последствия вторичного загрязнения контактирующих с грунтом сред. При этом учитываются и другие факторы, которые влияют в естественных условиях на количественное содержание и поведение химических соединений в почве (тип почвы, механический состав, морфология, рН, температура, микро биоценоз, влажность и т.д.).

2.Основная часть.

2.1 Изучение влияния внешних условий на растения.

Источники загрязнения подразделяются на природные, обусловленные существованием различных месторождений (рудные, газовые, нефтеносные), природных аномалий и антропогенные, связанные с хозяйственной деятельностью человека (промышленные, или техногенные, транспортные, сельскохозяйственные).

Основные пути промышленного загрязнения: через атмосферу при осаждении паров, аэрозолей, пыли или растворенных соединений загрязняющих веществ с дождем и снегом. Промышленные сточные воды непосредственно или через отстойники и очистные сооружения могут загрязнять реки, замкнутые бассейны, куда идет сток. Использование воды из таких источников для полива сельскохозяйственных культур, пастбищ приводит к загрязнению почв.

Свинцовое отравление почвы происходит из-за выхлопных газов автомобилей. При сгорании 1 кг бензина выбрасывается 1 г свинца. Свинец выбрасывается с выхлопными газами автомобилей, осаждается на растениях, проникает в почву, где он может оставаться довольно долго, поскольку слабо растворяется.

Загрязнение сельскохозяйственное происходит в результате неправильного использования пестицидов, внесения сверхнормативных доз минеральных и органических удобрений, поступления отходов и стоков животноводческих ферм и др.

Почву загрязняют нефтепродуктами при заправке машин на полях и в лесах, на лесосеках и т.д. Вместе с нитратами городских нечистот, стоков навозной жижи, продуктами выхлопных газов и других отходов нитраты удобрений могут достигать опасных концентраций в овощах, становясь канцерогенами.

Поступающие в почву химические соединения накапливаются и приводят к постепенному изменению химических и физических свойств почвы, снижают численность живых организмов, ухудшают ее плодородие.

2.2 Опыт №1

Итак, установим, что растения из почвы получают те питательные вещества или вредные примеси, которые находятся в ней. Я провел эксперимент (см.приложение 1). Взял пустую банку, набрал в нее воды, добавил в воду немного чернил. Поставил в банку цветок с белым венчиком (хризантему). Через пять часов цветок начал синеть. Через 24 часов цвет цветка стал преимущественно синий. Это явление называется капиллярностью. Оно позволяет корням растений всасывать воду из почвы и направлять ее к листьям. И только от людей зависит, какие вещества получит это растение вместе с питанием. Наши предки этой заботы не ведали. Они спокойно ели картофель, овощи, фрукты. Сейчас же я Вам советую внимательно обращать внимание на продукты купленные Вами. Насколько они «захимичены»? На глаз такому диагнозу поддаются, пожалуй, лишь арбузы: если от корки к центру их мякоть пронизана белыми или коричневыми «тяжками», если при встряхивании кавунов семечки болтаются в своих гнездах, то, как бы ни были внешне соблазнительны плоды, остерегайтесь их. С остальными бахчевыми, с овощами, картофелем, фруктами дело обстоит сложнее. Как же быть? Овощи лучше отваривать, предварительно нарезав на небольшие дольки,- тогда около половины вредного соединения уйдет в кипяток. Второй совет: мы часто полагаем, будто в кожуре «самые витамины», и не срезаем ее. А в ней «оседает» до 10 процентов общего количества нитратов, попавших в огурцы, яблоки, груши. Следовательно, чистить их – полезно. По той же причине у огурца срезайте оба его кончика. И еще не надо забывать: волнующее нас синтетические соединения у укропа преимущественно скапливаются в стеблях и в корне, у капусты – в кочерыжке и в верхних листьях, у моркови, редиса, свеклы, редьки – в кончиках корнеплодов (у моркови еще и в сердцевине). Удаляйте их безжалостно! Все эти нехитрые «хитрости» помогут Вам избежать неприятностей.

Хотелось бы верить, что когда мы вырастим, то не будем так бездумно относиться к почве и направим свои усилия на восстановление почв, на улучшение экологии в крае, на внедрение новых экологически безопасных технологий жизнедеятельности. И нам не придется своим детям объяснять, как не отравиться чистыми фруктами и овощами.

Вывод: Этот опыт доказывает прямо пропорциональную зависимость состояния почвы на химический состав растения. Если растение будет расти на отравленной различными химикатами и бытовым мусором почве, то ему ничего не остается, как поглощать эти вредные вещества.

2. 3 Уровень загрязнения почвы по г.Находка.

В 2012 г. пробы отбирались в г. Находка Приморского края. В отобранных образцах почв определялось содержание тяжелых металлов (свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, марганец) .В качестве критериев при оценке степени загрязнения почв использовались предельно-допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) загрязняющих веществ. При отсутствии нормативов ПДК и ОДК сравнение проводилось с естественным региональным фоновым уровнем содержания микроэлементов в почве.

Результаты анализов на валовое содержание тяжелых металлов и мышьяка в почве г. Находка в радиусе 5 км показали:

Превышение санитарных норм свинцом обнаружено в 6% отобранных проб, его максимальное содержание составило 2,5 ПДК. Превышение санитарных норм цинком выявлено только в одной пробе из 50 и составило 3,6 ОДК. Количество проб с содержанием марганца выше санитарных норм составило 4%, максимальная его концентрация - 2,6 ПДК. Количество проб с содержанием мышьяка выше ПДК составило 20 % от общего числа проб, в основном это пробы, отобранные в радиусе 5 км, однако максимальная концентрация обнаружена в 10 км от г. Находка в санитарно-защитной зоне и составила 3,7 ПДК. В почвах, отобранных в северном направлении на расстоянии 1 км от города, массовая доля бензапирена превысила 8 ПДК (ПДК 0,02 мг/кг). Средняя массовая доля бенз(а)пирена в почвах однокилометровой зоны (с учётом всех направлений) от города составила 1,7 ПДК, максимальная – 13,8 ПДК. В более отдалённой от города зоне загрязнения почв бенз(а)пиреном не обнаружено.

Вывод: По рассчитанному индексу загрязнения почвы вокруг г. Находка в радиусе 50 км относятся к допустимой категории загрязнения (см. приложение 6).

2.4 Исследование очагов загрязнения в п.Ливадия.

Исследовав территорию своего поселка на наличие бытового мусора, я пришел к неутешительным выводам.

1.Несмотря даже на то, что это курортный район города Находки, я обнаружил множество несанкционированных свалок. Некоторые из них я запечатлел на фотографиях

(см. приложение 3).

3). Все, обнаруженные мною зоны загрязнения, я отметил на карте (см. приложение 2). Основной составляющей свалок является бытовая химия, стройматериалы и пищевые отходы. Так же мне «посчастливилось» найти ртутные лампочки и машинные аккумуляторы.

2. Котельная, находящаяся на территории бывшего агарового завода, работающая на твердом топливе, загрязняет воздух, а следовательно и почву (см. приложение 3).

3.В поселке находится много машин. Они загрязняют почву отработанным машинным маслом, очистителем стекол, бензином. В результате в почву попадает свинец и другие токсичные вещества. Очень большой поток транспорта летом (см. приложение 4).Согласно летним исследованиям машина поток с июня по август увеличивается на 20 %.

Вывод:

1.В п.Ливадия необходимо бороться с несанкционированными свалками. Люди, в местах для этого не предназначенных, выкидывают как бытовой мусор, например, полиэтилен который не разлагается в почве; батарейки, которые загрязняют почву на десятки кв.м. вокруг себя. А также возле гаражей была обнаружена свалка отходов эксплуатации автомобилей: аккумуляторы (серная кислота), канистры с отработанными маслами и жидкостями, а ведь гаражи прилегают непосредственно близко к ручью Ливадийскому, который впадает в море.

2.Нет утилизации ртутных лампочек. Ртуть попадает непосредственно в почву.

3.Уровень загрязнения воздуха значителен и увеличивается к августу месяцу. В результате чего загрязняется и почва.

4.Люди используют на огородах много удобрений и других химических препаратов. Об этом свидетельствуют прилавки магазинов для огородников.

2.5 Влияние на здоровье человека.

Почва является конечным накопителем практически всех вредных веществ. Основными источниками загрязнения почв является большая и малая промышленности и транспорт. Свинец вызывает преимущественно рак почек, желудка, кишечника. Вот почему вдоль дорог нельзя собирать грибы, ягоды, пасти скот, косить сено. Люди, живущие в городе около магистралей с интенсивным движением, подвергаются риску аккумулировать в своем организме всего за несколько лет такое количество свинца, которое намного превышает допустимые пределы. Свинец включается в различные клеточные ферменты, и в результате эти ферменты уже не могут выполнять предназначенные им в организме функции. В начале отравления отмечают повышенную активность и бессонницу, позднее утомляемость, депрессии. Более поздними симптомами отравления являются расстройства функции нервной системы и поражение головного мозга.

Но “рекордные” площади загрязнения принадлежат все же не предприятиям промышленности и средствам транспорта, а сельскому хозяйству. Вместе с навозом и фекалиями в почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которые через продукты питания попадают в организм человека. В фекальных остатках могут содержаться такие представители патогенной микрофлоры, как возбудители тифа, дизентерии,

туберкулеза, полиомиелита и др. Быстрота гибели в почве разных микроорганизмов неодинакова. Некоторые болезнетворные бактерии могут длительное время сохраняться и даже

размножаться в почве и грунте. К ним относятся возбудители столбняка (до 12! лет), газовой гангрены, сибирской язвы, ботулизма и некоторые другие микробы. Почва является одним из важных факторов передачи яиц гельминтов, определяя тем самым возможность распространения ряда гельминтозов. Некоторые гельминты – геогельминты (аскариды, власоглавы и др.) проходят одну из стадий своего развития в почве и могут длительное время сохранять жизнеспособность в ней. Хочу привести статистику по заболеваемости в п.Ливадия: В поселке прочно поселилась кишечная инфекция неясной этиологии 2011 год 23 человека, 2012г 13 человек, 2013 г 24 человека; пищевая токсическая инфекция 2011 г 23 человека, 2012 25 человек, 2013 г 17 человек (см. приложение 5) . Пик на июнь-август. Чаще всего дошкольники и школьники.

В определенных ситуациях искусственные удобрения - через съеденную пищу, выпитую воду - вызывают у людей синюшность, разрушение зубов, костной ткани, поражение нервной системы, психики, врожденные уродства. Наиболее опасные из соединений, которые используются в сельском хозяйстве, являются пестициды и нитраты. Опасность этих веществ для человека предопределяется гонадотоксичною (влияние на половую сферу), тератогенным (пороки развития плода) действиями, мутагенным (изменения в хромосомах), канцерогенным действием. Попадая в питьевую воду и продукты питания, пестициды вызывают нарушения деятельности центральной нервной, сердечно-сосудистой и других систем организма, аномалии новорожденных и снижение сопротивляемости иммунной системы. В регионах с наиболее интенсивным применением пестицидов, отмечено повышение уровня патологии беременности у женщин, ухудшения физического развития детей до 15 лет. Высокие концентрации нитратов в питьевой воде и продуктах питания могут привести к острым отравлениям людей. Известно, что нитраты из тонкой кишки быстро попадают в кровь и возобновляются в нитриты. Отравление возникает как следствие влияния комбинаций нитратов и нитритов. Чем больше образуется нитритов, тем сильнее токсическое действие. Нитриты взаимодействуют с оксигемоглобином, образуется метгемоглобин, который не имеет возможности связывать и приносить к тканям кислород. Смерть может наступить уже после принятия внутрь 3,5 г нитрата натрия. Отравление ртутью (получило название «болезнь Минамата») вызывает ухудшение зрения, потерю слуха, нарушение речи. Наиболее тяжелые случаи заканчивались слепотой, параличом, безумием, смертью. По данным Роспотребнадзора по Приморскому краю

несоответствие пищевых продуктов санитарно-эпидемиологическим требованиям исследованных проб по санитарно-химическим показателям на 2013г отмечено загрязнение нитратами 2,6 % плодоовощной продукции, несоответствие по микробиологическим показателям 6% продукции от числа всех проб.

Более 30 тысяч онкологических больных зарегистрировано в Приморье. Ежегодно в крае выявляют до 10 тысяч впервые заболевших. Большая их часть – 70% - это люди пенсионного возраста. Рост заболеваемости злокачественными образованиями неуклонно растет и составляет 0,2% в год. Растет и смертность. И, несмотря на то, что в целом по России смертность от злокачественных новообразований несколько уменьшилась, в Приморье она увеличивается. В 2012 году на 12 территориях края показатель заболеваемости превысил средне краевой уровень.

В г. Находка это превышение произошло в 4 раза(данные Роспотребнадзора по Приморскому краю).

3.Заключение.

Люди должны остановиться и задуматься о том, что они творят. О том, почему они так сильно и так часто болеют и рано умирают. Почему так много онкологии.

Мы должны понимать, что как мы относимся к окружающей нас природе, в частности к почве, тем и она накормит нас. Люди вносят химические удобрения в почву, защищают различными химикатами растения от вредителей, а потом радуются урожаю. А надо ли? Ваш организм Вам за это спасибо не скажет.Людям лень донести мусор до контейнера, а потом со сточными водами вся эта «химическая лаборатория» поплывет на Вашу почву. Простой опыт с цветком доказывает это. Самоочищение почв, как правило, - медленный процесс. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. Из почвы токсические вещества могут попасть в организмы животных, людей и вызвать тяжелейшие болезни и смертельные исходы.

Почва – часть биосферы. А последняя, как система, - итог непрерывной и необратимой эволюции на протяжении нескольких миллиардов лет. Только теснейшее взаимодействие всех геохимических и биологических процессов в прошлом позволило природе пережить разного рода катаклизмы и кризисы, избежать гибели и достигнуть экологического равновесия. Но появился Homo sapiens. И устойчивость заколебалась. Так неужели прав Ламарк, мрачно изрекший: «Человеку суждено истребить самого себя после того, как он сделает Землю непригодной для обитания»?! Моя гипотеза подтвердилась.

4. Список использованной литературы.

1.«Большая книга экспериментов для школьников», под ред, А.Мейяни, Москва 2009г.

2. А.И. Воронцов, Е.А. Щетинский, И.Д. Никодимов «Охрана природы», Москва

ВО «АГРОПРОМИЗДАТ», 1989 г.

3. А.И. Воронцов, Н.Г. Николаевская «Вопросы экологии и охраны окружающей

среды», Москва, 1986 г.

4. «Детская энциклопедия», Д.Эллиотт, К.Кинг, Москва 2005г.

5. «Микробиологические аспекты охраны почв», О.Е.Марфенина, Москва 1991г.

6. «Нитраты и другие знаки беды», В.Б.Шешиев, Москва 1990 г.

7. Д.П. Никитин, Ю.В. Новиков «Окружающая среда и человек», издательство

«Высшая школа», 1986 г.

8. «Почему и отчего?» энциклопедия для любознательных, Москва 2008г.

9. В.Ф. Протасов «Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России», Москва 2000 г.

10.«Химическое загрязнение почв и их охрана»,Д.С.Орлов, М.С.Малинина, Москва, 1991г.

11. www . primgidromet . ru

12. www .25. rospotrebnadzor . ru

11-

Приложение №1

Опыт№1

Начало опыта:

Через пять часов:

12-

Окончание опыта через 24 ч:

13-

Приложение №2 Карта «Очаги загрязнения в п.Ливадия»

14-

15-

Приложение №3 Фотографии свалок

№1 Свалка бытового мусора, строительный мусор.

№2Свалка бытового и строительного мусора, канистр с машинным маслом, аккумуляторов.

16-

№3 Свалка с бытовыми отходами.

№4 Свалка бытового мусора, канистра с остатками краски.

17-

№5 Свалка строительного и бытого мусора.

18-

№6 Котельная бывшего агарового завода.

Приложение №5

Таблица заболеваний п.Ливадия

Заболевания,чел

2011

2012

2013

Кишечная инфекция неясной

этиологии

Гастроэнтерит

Ротовирусная инфекция

Острая кишечная инфекция

Пищевая токсическая инфекция

Дизентерия

Химический состав почвы разнообразен, в него, как указывалось выше, входят практически все известные химические элементы в виде минеральных и органических соединений. От химического состава почвы зависит содержание тех или иных минеральных элементов в воде, растительности и пищевых продуктах и, следовательно, обеспеченность ими организма человека. С водой и продуктами животноводства и растениеводства, взращенными на почве, в организм человека поступают такие биогенные макроэлементы , как сера, углерод, азот, фосфор, кальций, натрий, калий, хлор и др., эссенциальные, условно эссенциальные и токсичные микроэлементы , а также ультрамикроэлементы. Эссенциальные микроэлементы жизненно необходимы для организма, к ним относятся железо, йод, медь, хром, кобальт, молибден, марганец, цинк, селен. Полная незаменимость и значение условно эссенциальных микроэлементов для человека и высших животных еще не до конца выяснены. В эту группу входят фтор, никель, ванадий,мышьяк, кремний, литий, бор, бром. Большую группу составляют микроэлементы почвы, оказывающие токсическое д ействие: алюминий, кадмий, свинец, ртуть, бериллий, барий, висмут, таллий и др. Биологическое действие ультрамикроэлементов (индий, теллур, ниобий, золото и до.) изучено недостаточно, возможно, что они также являются необходимыми для жизнедеятельности организма.

Макроэлементы составляют почти 99% массы организма и встречаются в организме в количестве, превышающем 0,01%. Содержание микроэлементов колеблется в пределах – 0,001-0,00001%, ультрамикроэлементов – менее 0,00001%. Роль эссенциальных микроэлементов в организме велика. Они входят в состав многих ферментов, гормонов, витаминов, участвующих в самых различных метаболических процессах, включая синтез и распад углеводов, жиров, белков и нуклеиновых кислот, регуляцию окислительно-восстановительных реакций, клеточного дыхания и др. (см. раздел «Минеральные вещества» в главе VIII). Причем, благоприятное действие их проявляется только в определенном промежутке доз, при избыточном же и недостаточном поступлении наблюдаются отрицательные эффекты. Действие токсичных микроэлементов проявляется при превышении определенной пороговой дозы, меньшие уровни не оказывают биологического действия.

Химический состав почв различных территорий неодинаков, так как он обусловливается особенностями геологических и почвообразовательных процессов в этих районах. В связи с этим в одних районах может наблюдаться избыток тех или иных микроэлементов, в других, напротив, недостаток. У населения, проживающего в этих естественных биогеохимических провинциях (см. главыIV и VIII), наблюдаются различные эндемические заболевания, обусловленные недостаточным или избыточным содержанием микроэлементов в почве и, опосредованно, в других объектах окружающей среды. Учение об аномальных биогеохимических провинциях впервые было создано акад. А.П.Виноградовым. Основываясь на трудах В.И.Вернадского, доказавшего тесную связь химического состава организмов с химическим составом земной коры, он установил неравномерность распределения химических элементов в различных районах земного шара и значимость элементного состава биогеохимических провинций в развитии специфической патологии у проживающего на этой территории населения.

К классическим природным эндемиям, связанным с избыточным поступлением микроэлементов в организм человека, относятся селеновый токсикоз, молибденовая подагра, болезнь Кашина-Бека, флюороз, борный энтерит и др.

Селеновый токсикоз , или «щелочная болезнь», наблюдался при употреблении растительных продуктов, полученных на щелочных землях США, Канады, Ирландии, где в растениях накапливалось до 5000 мг/кг селена. У людей возникали отравления, сопровождавшиеся поражением печени, нервной системы, анемией, выпадением волос, дерматитами, повреждениями эмали зубов.

Молибденовая подагра (см. раздел «Минеральные вещества» в главе VIII) является эндемичным заболеванием для некоторых районов Армении. Показано, что повышенное содержание молибдена в почве приводит не только к развитию подагры, но и повышает риск заболевания раком пищевода и нарушений репродуктивной функции.

Бор воздействует на обмен кальция, магния, фосфора и холекальциферола, участвуя в регуляции активности паратгормона. У людей, проживающих в регионах с повышенным содержанием бора (Западная Сибирь, Алтайский край Казахстан), наблюдаются энтериты, а также анемии и легочные заболевания.

Эндемический флюороз встречается в природных зонах с высоким содержанием фтора в воде и характеризуется как поражением зубов и десен (см. главу IV), так и действием на другие органы и системы: костно-суставную, центральную нервную, печень, почки, что объясняется ингибированием им активности ферментов цикла Кребса.

Болезнь Кашина-Бека (см. главуIV) встречается в некоторых районах Забайкалья, Восточной Сибири, Кореи, Китая и протекает в виде остеодеформирующего остеоартроза, особенно межфаланговых (медвежья лапа), тазобедренных суставов и позвоночника. В почвах этих регионов повышено содержание стронция, железа, марганца, цинка, свинца, серебра, фтора на фоне низкого содержания кальция, что позволяет считать это заболевание эндемическим полигипермикроэлементозом. В то же время, повышенное содержание гуминовых кислот в колодезной воде, сочетающееся с низкими концентрациями селена, поддерживает гипотезу и об их роли в развитии уровской болезни.

Среди эндемических заболеваний, связанных с дефицитом микроэлементов, распространенными являются эндемический зоб, гипофтороз (кариес), селеновый гипомикроэлементоз. Низкий уровень йода в почве обусловливает низкое содержание его в растениях и воде, в результате чего рацион становится дефицитным по йоду и приводит к развитию эндемического зоба.(см. главу VIII). Об эндемии можно говорить тогда, когда распространенность зоба в субпопуляции достигает 30% и более у взрослых и 5% у детей и подростков. Выраженная йодная недостаточность сопровождается эндемическим кретинизмом, глухотой и умственной отсталостью. Для предупреждения эндемического зоба достаточно 50 мкг йода в рационе.

Селеновый гипомикроэлементоз – болезнь Кешана наблюдается в селендефицитных районах Китая, Финляндии, Забайкалье, Удмуртии, Карелии. Недостаток селена в пище приводит к развитию ювенильной кардиомиопатии, сопровождающейся фиброзными изменениями миокарда, выраженными аритмиями. В прошлом смертность от болезни Кешана составляла до 80%, в настоящее время, при проведении терапии препаратами селена, снизилась до 13-40% (Г.И.Румянцев,2000). Селенодефицит повышает риск развития атеросклероза, гипертонической болезни, различных эндокринопатий, новообразований, СПИДа увеличивает восприимчивость к вирусным инфекциям и афлатоксинам.

На обширной территории Казахстана встречаются местности с природным повышенным содержанием бора, марганца, хрома, ванадия, свинца, меди, кадмия . Почвы, содержащие много бора, находятся в Западно-Казахстанской, Атырауской, Актюбинской областях, Центральном (в среднем течении р.Сарысу) и Восточном Казахстане. Ванадиевые провинции, в которых содержание ванадия превышает фон в 20 и более раз, имеются в Приишимских степях и горно-лесостепном Алтае (Тарбагатайский, Ульбинский районы) а также в горных черноземах. Природные регионы с высоким содержанием хрома находятся в Прикаспийской низменности, Актюбинской области. Очень много никеля в черноземных почвах Кокчетавской, Северо-Казахстанской и Актюбинской областях, а также в каштановых почвах Тургайской области. Природные полиметаллические (свинец, кадмий, медь) провинции, обусловлены месторождениями полиметаллических руд, находятся в районе г.г. Усть-Каменогорска, Лениногорска, Зыряновска, Шымкента, медные – в районе меднорудных месторождений (г.г. Балхаш, Жезказган, Шемонаиха), железные - в Кустанайской области. Высокие уровни марганца обнаруживаются в почвах Западно-Казахстанской и Актюбинской областей, Павлодарской, Акмолинской и Северо-Казахстанской областей, а также в местах с избыточным увлажнением – лугово-болотных почвах долины р. Сыр-Дарьи, озера Зайсан, Алаколь (в 2,5 раза выше фона).

В минеральной части почв присутствуют около 50 элементов. Химические элементы находятся в почве в окисленном состоянии или в виде солей.

Органическая составляющая почв представляет собой продукты распада животного или растительного происхождения (гумус), а также белки, углеводороды, органические кислоты, жиры, дубильные вещества и тому подобное. В почвах находится большое количество живых организмов, которые имеют большое значение для почвообразования.

Из почвы химические вещества частично переходят в растения, а из растений с пищей попадают в организмы животных и людей. Химические микроэлементы имеют большое значение для развития растительного и животного мира, в том числе и человека. Недостаток или избыток микроэлементов в почве приводит к нарушению обменных процессов не только у травоядных, но и плотоядных животных и в организме человека. Это вызывает эндемические заболевания. Почвы обладают способностью накапливать радиоактивные вещества, которые поражают живые организмы, а попадая с пищей в организм животных и людей, вызывают заболевания различных органов.

Наиболее распространенными являются загрязнения почв канцерогенами типа полициклических ароматических углеводородов. Основными источниками канцерогенных загрязнений являются выхлопные газы двигателей автомобилей, тракторов, тепловозов, самолетов, а также выбросы котельных и промышленных предприятий. Загрязнение почвы канцерогенами фиксируется на расстоянии до 5 км от дорог и источников выбросов.

Патогенные микроорганизмы, которые попадают в почву и размножаются в нем, могут быть возбудителями инфекционных заболеваний. Патогенных бактерий относятся возбудители таких инфекционных заболеваний как сибирская язва, газовая гангрена, столбняк, ботулизм, холера, брюшной тиф, дизентерия, бруцеллез, чума и др. Загрязнение почв патогенными организмами происходит от животных и человеческих фекалий. Заражение животных и человека патогенными микроорганизмами наблюдается при употреблении неочищенной сырой растительной, плохо поваренной животной пищи, путем контакта с зараженным грунтом, который является средой обитания и размножения мух.

Таким образом, почвы могут быть источником нарушения здоровья животных и людей.

Важными мерами по сохранению почв является гигиеническое регламентирование их загрязнения. Нормирование химических веществ в почвах началось только в 1976 году. Разработаны методические рекомендации по установлению ПДК химических веществ в почвах. При этом термин "предельно допустимое количество (ПДК) загрязняющих почвы" означает долю химического вещества, загрязняющего почвы, мг / м3, и не производит прямой или опосредованной действия, включая отдаленные последствия для окружающей среды и здоровья человека. Значения ПДК некоторых химических веществ в почвах приведены в табл. 3.22

Номенклатура регламентированных ПДК химических веществ в почве составляет несколько десятков наименований. По степени вредности химические вещества при условии их систематического проникновения в почву располагаются в такой последовательности: пестициды и их метаболиты, тяжелые металлы, микроэлементы, нефтепродукты, сернистые соединения, вещества органического синтеза и тому подобное. Кроме ПДК, как оценочный применяется

Таблица 3.22. Значение ПДК химических веществ в почве

Название вещества	ПДК, мг / кг
Металлы
Ванадий	150
Кобальт (подвижная форма)	5,0
Марганец, изъят из:
- Чернозема	700
- Дерново-подзолистой почвы:
рН = 4	300
рН = 5,1-5,9	400
рН = 6	500
Медь (подвижная форма)	3,0
Никель	4,0
Ртуть	2,1
Свинец	32
Свинец (подвижная форма)	6,0
Хром	6,0
Цинк	23
Неорганические соединения
Нитраты	130
Мышьяк	20
Сероводород	0,4
Фосфор (суперфосфат)	200
Фториды - водорастворимая форма	10
Ароматические углеводороды
Бензол	0,3
Изопропилбензол	0,5
Ксилолы	0,3
Стирол	0,1
Толуол	0,3
Удобрения и ЮАР
Жидкие комплексные удобрения с добавлением марганца	80
Азотно-калийные удобрения	120
Поверхностно активные вещества	0.2

показатель ориентировочно допустимого количества загрязняющего почвы химического вещества (ОДК), который определяется расчетным методом. Санитарная оценка состояния почв осуществляется по специальным показателям. По основной химический показатель берут санитарное число - частное от деления количества почвенного белкового азота в миллиграммах в 100 г абсолютно сухой почвы к количеству органического азота в тех же единицах. Показателем бактериального загрязнения почвы является титр кишечной палочки и титр одного из анаэробов. Санитарно-гельминтологических показателем почвы является число яиц гельминтов в 1 кг почвы. Энтомологический показатель определяется по наличию личинок и куколок мух в 0,25 м2 поверхности почвы (табл. 3.23).

Таблица 3.23. Оценочные показатели санитарного состояния почв населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий

Для земель единого государственного земельного фонда устанавливается номенклатура показателей почв согласно ГОСТу 17.4.2.01-81. Эта номенклатура показателей должна применяться при разработке нормативно-технической документации по охране почв от загрязнений, а также при контроле состояния почв.

Контроль состояния почв осуществляется по специальным методикам санитарными врачами, санитарно-эпидемиологическими станциями, а контроль химических загрязнений, которые вызывают подкисление и подщелачивание почв - агрохимическими лабораториями, CEC и органами охраны природы.

Нарушение и рекультивация земель

Нарушение земель происходит при выполнении поисковых работ, добыче и переработке полезных ископаемых, при строительстве предприятий и дорог. Оно вызывает изменения грунтового покрова, гидрологического режима, образование техногенного рельефа и другие качественные изменения. Нарушенные земли теряют свою первоначальную ценность и является источником негативного воздействия на окружающую среду.

При выполнении земляных работ верхние плодородные слои, содержащие гумус, подлежат снятию и последующему использованию на малопригодных и рекультивированных землях. Нормы снятия плодородного и потенциально плодородного слоев почвы

где h - глубина плодородного слоя;

F - площадь почвенного контура;

g - удельный вес плодородного слоя.

Глубина снятия плодородных слоев почвы регламентируется Госстандартом 17.5.3.06-85. Нормы снятия плодородного слоя почвы приводятся в табл. 3.24.

Таблица 3.24. Нормы снятия плодородного слоя почвы

Нарушенные земли подлежат рекультивации, под которой понимают комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и хозяйственной ценности земель, а также улучшение качества окружающей среды в соответствии с интересами общества (рис. 3.5).

Общие требования к рекультивации земель регламентируются Госстандартом 17.5.3.04-83. Важнейшим этапом рекультивации является землевания - комплекс работ по снятию, транспортировке и нанесению плодородного слоя почвы и потенциально пригодных пород на рекультивированные участка земли. Технология землевания выбирается из расчета минимального прохода

Рис. 3.5. Виды и этапы рекультивации земли

транспортных и планировочных машин по участку с целью недопущения чрезмерного уплотнения новых слоев почвы. Общие требования к землевания изложены в Госстандарте 17.5.3.05-84. Плодородный слой почвы для землевания должен соответствовать ГОСТу 17.4.2.02-83, а для сельскохозяйственного направления рекультивации - Госстандарта 17.5.1.03-78. Основной характеристикой землевания является величина плодородного слоя, наносимого на рекультивированных землю, которую определяют, ориентируясь на назначение участка, особенности природной зоны, экономические возможностях. Землевания может быть сплошным и выборочным, обычным и комбинированным.

Обычное землевания осуществляется за один раз без перемешивания основного слоя и того, что наносится.

Комбинированное землевания осуществляется в два этапа: нанесение плодородного слоя толщиной 10-15 см и перемешивание его с улучшенных почвой или породой; повторное нанесение плодородного слоя почвы до запроектированной нормы.

Основные требования к землевания в зависимости от типа почв и конкретного природной среды изложены в Госстандарте 17.5.3.05-84.