Воздух вода почва как элементы биосферы и их гигиеническое значение реферат
Обновлено: 07.07.2024
Гигиеническое и эпидемиологическое значение почвы. Источники загрязнения почвы. Мероприятия по санитарной охране почвы.
Гигиеническое и эпидемиологическое значение почвы.
Почва является одним из факторов внешней среды, который в жизни человека играет огромную роль и оказывает прямое или косвенное влияние на его здоровье. Составляя самый поверхностный слой земной коры, почва представляет собой довольно сложный комплекс органических и минеральных соединений и живых организмов (микробы, простейшие, насекомые и их личинки, черви, плесени, бактериофаги).
По своему механическому строению почва состоит из зерен, между которыми остаются промежутки (поры), заполненные воздухом. Величина зерен и пор в значительной степени определяет физические свойства почвы — воздухо-и водопроницаемость, водоемкость, гигроскопичность, капиллярность, которые имеют большое гигиеническое значение. Крупнозернистые почвы (песчаные), имеющие поры больших размеров, хорошо пропускают воздух и воду. Высокая воздухопроницаемость обеспечивает аэрацию почвы, доступ необходимого для окисления органических веществ кислорода. При хорошей водопроницаемости обычно почвы бывают сухие и не подвергаются заболачиванию. Мелкопористые почвы (глинистые, торфяные) обладают большой водоемкостью, гигроскопичностью и капиллярностью. Они могут задерживать большое количество влаги и поэтому бывают сырыми, холодными и легко заболачиваемыми. Высокая капиллярность способствует подъему грунтовых вод к фундаментам зданий, что может явиться причиной их сырости. Отсюда ясно, что для строительства зданий наиболее пригодной является территория с крупнозернистой почвой, имеющей хорошую воздухо- и влагопроницаемость и малую водоемкость, гигроскопичность и капиллярность.
Большое гигиеническое значение имеют тепловые свойства почвы. Они оказывают влияние на микроклимат местности: поверхностный слой почвы нагревается лучистой энергией солнца, а от поверхности почвы происходит нагревание приземного слоя воздуха, в котором протекают жизнь и деятельность человека. Сухая почва, с темным покровом, богатая перегноем, прогревается быстрее, чем светлая и сырая.
При загрязнении почвы в приземный воздух могут выделяться метан и другие газы.
Составом и строением почвы объясняется и отношение ее к воде. Фильтруясь через почву, атмосферная вода в том или ином количестве задерживается ею. Способность почвы удерживать воду называется водоемкостью. Крупнозернистая почва слабо задерживает воду, большая её часть стекает в водоносный слой. Мелкозернистая почва задерживает значительное количество влаги, такая почва обычно более сырая, холодная и легко заболачивается.
В обратной зависимости от диаметра пор находится капиллярность почвы -- поднятие грунтовой воды по порам. Капиллярность следует учитывать при закладке фундаментов зданий, так как поднятие грунтовой воды может стать причиной сырости стен.
К таким же последствиям приводит большая гигроскопичность почвы.
С гигиенической точки зрения наиболее благоприятны крупнозернистые почвы (песчаные), легко проницаемые для воздуха и не задерживающие воду. Неблагоприятна мелкозернистая почва (глинистая), способная удерживать влагу.
Знание свойств почвы необходимо при выборе земельного участка для строительства, при устройстве полей орошения и др.
Для коммунального и жилищного строительства следует выбирать территорию с чистой крупнозернистой почвой, обладающей большой воздухо- и водопроницаемостью и малой водоемкостью, гигроскопичностью и капиллярностью.
Химический состав минеральной части почвы определяется её происхождением. В составе песчаных почв преобладают соединения кремния (SiO2), в составе известковых -- соединения кальция (СаО), в составе глинистых почв -- соединения алюминия (Al2O3). Органическая часть почвы состоит из остатков животного и растительного мира, подвергающихся в почве сложным изменениям.
Источники загрязнения.
Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако в течение очень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. В первой половине нынешнего века эти изменения нарастали и в настоящее время лавиной обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий своей жизни, человек постоянно наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком подходе большая часть взятых от природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, часто ядовитых или непригодных для утилизации. Это создает угрозу и существованию биосферы, и самого человека.
В почве протекают различные физические, химические и биологические процессы, которые в результате загрязнения нарушаются. Загрязнение почв связано с загрязнением атмосферы и вод. Почва выступает в роли непременного посредника между атмосферой и гидросферой для всего количества любого загрязняющего вещества, выбрасываемого человеком в воздух. Поверхность земли играет главную роль в обменных процессах между средами. Очень часто загрязнения попадают в гидросферу через литосферу.
Основными источниками почвы являются:
1. Жилые дома и бытовые предприятия. В числе загрязняющих веществ преобладают бытовой мусор, пищевые отходы, строительный мусор, отходы отопительных систем.
2. Промышленные предприятия. Загрязнения любого вида, природы и качества.
3. Теплоэнергетика. Помимо образования массы шлаков при сжигании каменного угля с теплоэнергетикой связано выделение в атмосферу сажи, несгоревших частиц, окислов серы, в конечном итоге посредством выпадения осадков оказывающихся в почве.
4. Сельское хозяйство. Удобрения, ядохимикаты, применяемые в сельском и лесном хозяйстве для защиты растений от вредителей, болезней и сорняков.
Мероприятия по санитарной охране почвы.
Санитарная охрана почвы представляет собой комплекс мероприятий, целью которых является сохранение такого качества почвы, которое бы не приводило к развитию инфекционных и паразитарных заболеваний, связанных с почвой, как фактором передачи, а также заболеваний, обусловленных прямым или опосредованным поступлением ЭХВ и радионуклидов по всем экологическим цепочкам.
Этот комплекс мероприятий включает в себя гигиеническое нормирование загрязнителей, законодательные, технологические, санитарно-технические, планировочные мероприятия, государственный санитарно-эпидемиологический надзор за санитарным состоянием почвы. Они направлены на сохранение и восстановление важных для человека естественных состава и свойств почвы, предупреждение загрязнения почвы выбросами и отходами промышленных предприятий, сельского хозяйства, агрохимикатами, органическими веществами животного и растительного происхождения.
Разработка гигиенических нормативов является одним из важнейших звеньев в системе санитарной охраны почвы. К настоящему времени имеются нормативы немногим более чем для 200 веществ, тогда как в почве присутствуют десятки тысяч. Отсутствие сведений об их безопасных уровнях, механизме биологического действия, отдаленных последствиях, влиянии на почвенный биоценоз, возможности опосредованного действия через другие среды крайне затрудняет гигиеническую оценку химического загрязнения почвы и разработку действенных профилактических мероприятий. Гигиеническое нормирование загрязнителей в почве имеет тем большее значение, что, экзогенные химические вещества и радионуклиды, попавшие в почву, мигрируя в различные среды, могут поступать в организм различными путями.
Технологические мероприятия направлены на создание безотходных или малоотходных, замкнутых технологий на производствах, замену токсичных веществ менее токсичными, улучшение технологии очистки населенных мест, обезвреживания отходов и др. Они предупреждают загрязнение почвы и являются наиболее действенными мерами по санитарной охране почвы.
Планировочные мероприятия решают вопросы правильного подбора участков для строительства сооружений по обезвреживанию и утилизации отходв, установления и соблюдения санитарно-защитной зоны вокруг них, зонирования территорий полигонов, выбора схем движения автотранспорта, вывозящего отходы.
Законодательными мероприятиями являются мероприятия, выполнение которых имеет силу закона и закреплено в системе законов и иных документов, имеющих силу закона. В законодательных актах устанавливаются юридические нормы землепользования, регулирование процессов образования и обезвреживания отходов, функции и права различных государственных органов и хозяйствующих субъектов, их взаимодействие, ответственность за невыполнение требований закона. К законодательным мероприятиям относится также разработка и внедрение новых законов государственного и межнационального уровня, направленных на урегулирование вновь возникающих вопросов по санитарной охране почвы в изменяющейся реальной обстановке.
Большое гигиеническое значение в санитарной охране почвы отводится санитарно-техническим мероприятиям, заключающимся в санитарной очистке населенных мест от твердых и жидких отбросов.
Почва –поверхностный слой литосферы (толщиной от нескольких миллиметров на скальной породе до 10 м в низине), который сформирован в результате действия климата, растительности и живых организмов. Почва состоит из поверхностного (0-25 см) пахотного или гумусного слоя, которому свойственное плодородие, и собственно почвы.
Гигиеническое значение почвы:
· среда, в которой происходят процессы трансформации и накопления солнечной энергии;
· ведущее звено круговорота веществ в природе, среда, в которой непрерывно протекают разнообразные сложные процессы разрушения и синтеза органических веществ;
· главный элемент биосферы, где происходят процессы миграции, трансформации и обмена всех химических веществ;
· формирует химический состав продуктов питания растительного и животного происхождения;
· определяет количественный и качественный состав воды поверхностных и подземных источников хозяйственно-питьевого водоснабжение;
· влияет на качественный состав атмосферного воздуха;
· играет роль в создании радиоактивного природного фона;
· является существенным климато- и погодообразующим фактором;
· является фактором урбанизации;
· имеет эндемическое значение – аномальный естественный химический состав почвы в эндемической провинции является причиной возникновения и локального распространения эндемической болезни (геохимической эндемии): эндемического флюороза и кариеса, эндемического зоба, копытной болезни, молибденовой подагры, уровской болезни или болезни Кашина-бека, селеноза, борного энтерита, эндемической нефропатии;
· имеет эпидемическое значение – может быть фактором передачи возбудителей инфекционных заболеваний и инвазии людей: кишечной инфекции бактериальной (брюшной тиф, паратиф Но и В, бактериальная дизентерия, холера, эшерихиоз), вирусной (гепатит А, энтеровирусные инфекция: полиомиелит, Коксаки, ЕСНО) и протозойной этиологии (амебиаз, лямблиоз); зооантропонозов (лептоспирозы: инфекционная желтуха или болезнь Васильева–Вейля, бесжелтушный лептоспироз, бруцеллез, туляремия, сибирка); микобактерии туберкулеза; спорообразующие клостридии – возбудителей столбняку, газовой гангрены, ботулизма; геогельминтозов – аскаридоза, трихоцефальоза, анкилостомидоза;
· является естественной средой для обезвреживания жидких и твердых бытовых и промышленных отходов за счет процессов самоочистки (санитарное значение почвы). Самоочистка почвы обусловлена наличием сапрофитных гнилостных, нитри- и нитрофиксируюшие бактерии, более простых организмов, личинки насекомых, червей, грибков, вирусов, бактериофагов, а также его физико-химическими свойствами. Заключается в способности почвы превращать органические соединения в минеральные вещества, пригодные для усвоения растениями: углеводы – в воду и углекислоту; жиры – в глицерин и жирную кислоту, а затем – также в воду и углекислоту; белки – в аминокислоту, с выделением аммиака, аммонийной соли и последующим их окислением до нитритов и нитратов; сера белков – в сероводород и т. п.
Введение
На основе наблюдений природных явлений представление о том, что живые существа взаимодействуют с внешней средой и влияют на ее изменение, возникло давно. В начале 17 века зачатки представлений о биосфере мы встречаем в трудах голландских ученых Б.Варениуса (1629-1695) и Х.Гюйгенса, а также у знаменитого французского журналиста Ж.Бюффона (1707-1788).Спустя время французский журналист Ж.Кювье (1769-1832) заметил, что живые организмы могут существовать только путем обмена веществ с внешней средой. Другие исследователи - французские химики Ж.Б.Дюма (1800-1884), Ж.Бусенго (1802-1887), немецкий химик Ю.Либих (1803-1873) выяснили значение зеленых растений в газовом обмене земного шара и роль почвенных растворов в питании растений.
Многие ученыеизучили взаимоотношение организмов со средой их обитания и гибели, что непосредственно предшествовало нашему современному пониманию биосферы. Ж.Б. Ламарк в своей книге "Гидрогеология" посвятил целую главу влиянию живых организмов на земную поверхность. Он писал: "в природе существует особая сила, могущественная и непрерывно действующая, которая обладает способностью образовывать сочетания, умножать их,разнообразить их. влияние живых организмов на вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его внешнюю кору, весьма значительно, потому что эти существа, бесконечно разнообразные и многочисленные, с непрерывно меняющимися поколениями, покрывают своими постепенно накапливающимися и все время отлагающимися остатками все участки поверхности земного шара". Широкое представление обиосфере мы встречаем у В.И. Вернадского (1863- 1945).
Факты о биосфере накапливались постепенно в связи с развитием преимущественно биологических наук: ботаники, географии, почвоведения. В дальнейшем углубленное представление о закономерных связях животными, растениями и минералами было развито В.В. Докучаевым. В 1899 году он писал: "Изучались главным образом отдельные тела, минералы, горныепороды, растения и животные, и явления, отдельные стихии - огонь (вулканизм), вода, земля, воздух, в чем, повторяем, наука и достигла удивительных результатов, но не их соотношения . А между тем именно эти соотношения, эти закономерные воздействия и составляют сущность познания естества, лучшую и высшую прелесть естествознания".
Так что-же такое биосфера? Каковы ее особенности и закономерностисуществования? Глубоко актуальны обобщения Вернадского о биосфере - области существования жизни, живых организмов на Земле как единого образования. Иногда в его работах встречаются разночтения и противоречия, но в целом они образуют грандиозную упорядоченную структуру, своеобразное единство - учение о биосфере. Первыми услышали начала учения о биосфере студенты Сорбонны, которым Вернадский читал лекции по геохимии в1924-32 годах. Идеи Вернадского о живом веществе и биосфере быстро нашли отклик, но лишь в узком кругу специалистов. Общественный резонанс опоздал на полвека - случай, не характерный для нашего научно-технического века.
Гигиеническое значение составляющих биосферы
1.Гигиеническое значение почвы
Почва как фактор окружающей среды оказывает влияние на здоровье человека. Поэтому загрязнение ее производственными и бытовыми отходами, химическими средствами, применяемыми в сельском хозяйстве, может быть причиной некоторых заболеваний. При недостатке йода в почве и воде развивается зобная болезнь.
Характер почвы (каменистая, песчаная, глинистая и т.д.) и ее физические свойства необходимо учитывать при выборе участка для строительства предприятий общественного питания. Водоемкость почвы, т. е. способность ее удерживать воду, определяет уровень стояния грунтовых вод, наличие или отсутствие сырости.
Воздухопроницаемость почвы имеет значение для процессов самоочищения, так как приток кислорода способствует быстрому окислению органических веществ. Наиболее благоприятны в гигиеническом отношении крупнозернистые почвы.
Эпидемиологическое значение почвы заключается в том, что почва представляет собой благоприятную среду для развития микроорганизмов и яиц геогельминтов. Наибольшее их количество содержится на глубине 1—2 см. В почве постоянно обитают спороносные анаэробы — возбудители столбняка, газовой гангрены.
Годами сохраняются в почве споры сибирской язвы и палочки ботулинуса, вызывающие тяжелые заболевания человека. В почве, загрязненной фекалиями человека, могут находиться возбудители острых кишечных инфекций. Срок выживаемости бактерий тифопаратифозной группы составляет в среднем около 2—3 недель, а при благоприятных условиях — несколько месяцев. Микробактерии туберкулеза и вирусы полиомиелита могут сохраняться в почве более 3 месяцев. Яйца геогельминтов (аскарид и власоглава) проходят в почве стадию созревания до состояния инвазийности, т. е. способности заражать человека, в течение от 2—3 недель до 2—3 месяцев.
Продолжительность выживания яиц этих гельминтов в почве составляет 7—10 лет.
Эпидемиологическое значение загрязненной почвы состоит также в том, что в ней происходит развитие и выплод мух, являющихся переносчиками возбудителей кишечных инфекций. В почве зачастую обитают грызуны, заражающие почву возбудителями лептоспироза, туляремии и др.
Большое гигиеническое значение почвы как элемента биосферы в том, что она не только накапливает различные отходы, а является средой их обезвреживания. Процессы, направленные на восстановление естественного состояния почвы, получили название процессов самоочищения почвы. В ходе этих процессов попавшие в почву органические вещества в виде белков, жиров, углеводов и продуктов их обмена подвергаются под действием микроорганизмов распаду вплоть до неорганических веществ (процесс минерализации). Параллельно этому процессу в почве происходит процесс образования сложного органического вещества почвы, получившего название гумус. Эти процессы могут протекать как с поступлением кислорода, так и без него. Минерализация конечных продуктов распада белков совершается с помощью нитрифицирующих бактерий с образованием в итоге нитратов. Процессы самоочищения почвы приводят к освобождению почвы от биологических загрязнений, к отмиранию микроорганизмов и яиц гельминтов.
В процессе выбора участка под строительство и во время эксплуатации предприятия следует учитывать, что способность почвы к самоочищению ограничена. Охрана почвы, очистка ее от загрязнений, санитарное благоустройство, борьба с насекомыми и грызунами имеют большое гигиеническое значение. Для гигиенической оценки почвы проводят физические, химические, бактериологические и гельминтологические исследования. В чистой почве общее количество бактерий в 1 г не превышает 2,5—3 млн.
Читайте также: