Лекция № 5. Гигиена Почвы

биологические свойства почвы
3. Самоочищение почвы
4. Классификация почв и их санитарная

оценка
5. Санитарное состояние почв
6. Охрана почвы от загрязнения

основоположник почвоведения выдающийся русский ученый В.В. Докучаев (1846-1903):
Почва-это поверхностный

горизонт горных пород естественным образом измененный совместным действием воды, воздуха, животных организмов, и обладающий плодородием.
Биологическая продуктивность-способность почвы обеспечивать жизнедеятельность не только растений, но и обитающих в ней животных и м/о.

различают почвы песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые.
Песчаные почвы содержат

свыше 80% песка,
супесчаные – свыше 70 % песка и 10-30% глины,
суглинистые 30-60 % глины и
глинистые – свыше 60% глины.

от размера частиц и соотношения в ней песка, глины, извести

и гумуса.

К физическим свойствам почвы относятся удельная масса, объемная масса и

порозность.

Определяется как отношение массы высушенной при температуры 105 ° С

почвы без пор у массе такого же объёма воды при 4°С.
Удельная масса меньше у почв с большим содержанием гумуса (перегноя). Торф имеет удельную массу 1,4-1,7 г/см3, чернозем — 2,3-2,4 г/см3, песок — 2,65 г/см3, глубинные слои почвы — 2,7-2,8 г/см3.

единицы объёма абсолютно сухой почвы в её естественном состоянии со

всеми порами.
Объемная масса торфа — 0,3-0,5 г/см3, суглинка — 1 г/см3, нижних горизонтов почвы — более 1,5 г/см3.

почвы, например, глина - 85%, песок - 20%. Высокая порозность

характеризует плодородие почв, которое обусловлено высоким содержанием гумуса, например, в болотисто торфяных порозность может достигать 90%, в мелкозернистых почвах размер пор меньше, поэтому ниже воздухо-водопроницаемость

воздухопроницаемость. Воздухопроницаемость глины в 8 тыс. раз ниже, чем песка.

Именно поэтому в мелкозернистых почвах медленнее разлагаются и обезвреживаются органические отбросы (навоз, трупы).
В крупнозернистых почвах микробиологические процессы протекают лучше, поэтому они быстрее освобождаются от органических загрязнений. Эти почвы являются лучшими фильтрами для атмосферной воды и сточных вод.
Из этого следует, что животноводческие помещения или поля фильтрации лучше устраивать на крупнозернистых почвах.

культуры, наоборот, хуже растут в почвах с низкой порозностью, так

как при порозности ниже 40% почва становится труднодоступной для корней растений.
Поры в почве могут быть заполнены не только водой, но и газами. В крупнозернистых почвах мало вредных газов, а в мелкозернистых при насыщении их органическими отбросами в больших концентрациях встречаются метан, сероводород, аммиак.

её передвижение, удержание и удаление влаги из почв.
Водопроницаемость - способность

почвы впитывать и пропускать через себя воду, поступающую с поверхности. Различают две стадии водопроницаемости: впитывание и фильтрацию.

когда почвы лишь частично заполнены водой.
Фильтрация возможна при условии,

когда почвенные поры полностью насыщены водой, т.е. происходит движение в условиях сплошного потока жидкости (при выпадении большого количества осадков, бурном снеготаянии или орошении).
Водопроницаемость значительно изменяется на почвах разного механического состава. Так, тяжелые мелкозернистые почвы плохо пропускают воду.

воды.
Влагоемкость зависит от пористости, и ее выражают в процентах

к весу сухой почвы.
Больше воды содержится в мелкозернистых почвах. Наибольшая влагоемкость у торфяников (500-700%). При повышенной влагоемкости почвы образуется сухость в животноводческих помещениях.

воду. Она зависит от строения и состава почвы, а также

влажности воздуха.
Мелкозернистые глинистые и гумусные почвы имеют большую гигроскопичность. Если относительная влажность воздуха повышается до 100%, то почва, насыщаемая водой, характеризуется максимальной гигроскопичностью. Это необходимо учитывать при выборе места под строительство животноводческих помещений и устройстве пастбищ.

в почве колеблется от 10 до 40%. По своему составу

он отличается от атмосферного. В почвенном воздухе наиболее динамичны кислород и углекислый газ. По мере углубления в почву снижается количество кислорода, который расходуется на окисление органических веществ почвы, и возрастает концентрация углекислого газа.
На газообмен влияют диффузия, изменение температуры почвы, барометрическое давление, количество влаги в почве, направление и скорость ветра, изменение грунтовых вод.

теплопроводность. Тепловые свойства почвы имеют большое гигиеническое значение, так как

от них зависят микробиологические процессы в почве, рост растений, микроклимат пастбищ, выгульно-кормовых дворов и животноводческих помещений.

и года она изменяется незначительно и по мере углубления снижается.

На глубине нескольких метров зимой температура выше наружного воздуха, а летом - ниже.
Почва может временно промерзать на глубину от нескольких сантиметров до 2 м. В том случае, если почва влажная, могут возникнуть выпирания фундаментов и трубопроводов, то же происходит и при оттаивании вечной мерзлоты.

2,1-2,5 кДж/г/°С, воды — 4 кДж/г/°С. Поскольку теплоемкость влажной почвы

больше, чем сухой, то сырые почвы прогреваются медленно, так как много тепла тратится на согревание и испарение находящейся в них воды. Песчаные почвы нагреваются быстрее, чем глинистые, и поэтому считаются теплыми. С этой точки зрения они предпочтительнее для строительства помещений и устройства выгульных дворов.

от окраски почвы, рельефа, наличия растительности. Та часть энергии, которая

отражается почвой, называется альбедо. Величина альбедо снега 70-80%, песка - 40%, чернозема - 14%, почвы, покрытой растительностью, - 12-20%. Почвы с высоким значением альбедо не пригодны для устройства выгульно-кормовых дворов.

к более холодным. Чем больше в почве воздуха и органических

веществ, тем хуже она проводит тепло, и наоборот, чем больше в почве воды и минеральных частиц, тем большей теплопроводностью она обладает. Почвы выгульно-кормовых дворов должны обладать малой теплопроводностью.

органических частей:
Органическая часть – перегной (гумус), содержание которого составляет

от 1-18%. Толщина гумуса 1.5 м и более . От наличия гумуса зависит плодородие почвы, так как он является источником азота и микроэлементов. Гумуса образуется не только при разложении органических веществ, но и путем синтеза сложных гуминовых фульвовых кислот из органических соединений.

от миллионных долей миллиметра до 1 мм и более. Большую

часть минеральных веществ в организм поступает с кормом . В растениях количество минеральных веществ зависит от почвы.

кормом. Содержание минеральных веществ в растениях напрямую зависит от их

содержания в почве, которое неодинаково в разных зонах страны. Изучение содержания минеральных веществ в почве привело к выделению биогеохимических провинций, т.е. областей с резким недостатком или избытком микроэлементов, следствием чего может быть развитие различных патологий у животных.

недостаток меди вызывает извращение аппетита (лизуху),
избыток меди приводит к перерождению

печени, нарушению кроветворения, истощению,
недостаток кобальта вызывает анемию, молибдена - расстройство движения, его избыток - молибденовый токсикоз,
избыток никеля вызывает поражение глаз («никелевую» слепоту),
избыток селена – «щелочную» болезнь, при которой нарушается кислотно-щелочное равновесие, а его недостаток -беломышечную болезнь,
дефицит фтора вызывает заболевание зубов (кариес), а его избыток - заболевание не только зубов, но и костей скелета - флюороз,
недостаток марганца приводит к нарушениям фертильной функции животных.

Различают естественную и искусственную радиоактивность.
Естественная радиоактивность вызвана естественными радиоактивными элементами,

которые делятся на три группы:
• собственно радиоактивные элементы (уран, радий, актиний и торий);
• элементы с радиоактивными свойствами, например калий, кальций,
цирконий;
• радиоактивные изотопы, образующиеся в атмосфере под воздействием космических лучей (тритий, бериллий, углерод).
На уран, радий, торий и радиоактивный изотоп калия приходится 98% всего радиоактивного излучения. Мелкозернистые (тяжелые) почвы содержат больше радиоактивных элементов, чем крупнозернистые.

воздух.
По химическому составу он значительно отличается от атмосферного. В

нем в 100 раз больше углекислого газа (3%), меньше кислорода (15%), часто содержатся ядовитые газы, которые могут проникать в животноводческие помещения.

их практически нет, так как лучшим местом для них являются

слои, богатые гумусом. Некоторые патогенные микроорганизмы годами сохраняются в почве, образуя очаги почвенных инфекций. Это могут быть места старых захоронений животных, погибших в результате эпизоотий, в частности от сибирской язвы. Такие места должны быть отмечены на специальных картах. На них или вблизи от них категорически запрещается строить фермы, организовывать скотопрогонные трассы, стоянки, водопои. Трупы животных, погибших от почвенных инфекций, нужно сжигать.

(превращение органических веществ в минеральные / неорганические).
Два способа минерализации:

аэробная и анаэробная.
Аэробные - органические вещества разлагаются до воды, СО2, азотистой и азотной, фосфорной кислот. Эти вещества, соединяясь с натрием и калием, образуют соли (фосфаты и нитраты), пригодные для растений.
Анаэробные - нитрификация отсутствует, наблюдаются процессы брожения, гниения с образованием аммиака, бензола, сероводорода, индола, скатола и метана.

способность обусловлена как поглотительной способностью, так и жизнедеятельностью м/о, грибков,

плесени и является важным звеном круговорота веществ. Способность почвы поглощать и задерживать органические вещества, разлагать их на более простые имеет большое значение для поддержания жизни на земле. Однако эта способность не безгранична: при превышении предела загрязнения органические вещества в почве не минерализируются, а загнивают, загрязняя почву и воду. Таким образом, главным процессом самоочищения почвы является процесс минерализации.

органических веществ – гуминовых кислот(гумуса) – Гумификация
Адсорбция загрязнителей частицами почвы
Вымывание

грунтовыми водами
Испарение в воздух над почвой
Окисление О2 и действие УФО
Нейтрализация

сменяют друг друга в направлении с севера на юг (тундровые,

подзолистые, черноземы, каштановые, бурые полупустынные).

кислой реакцией среды, pH 4.5-5.5. Эти почвы можно использовать не

только как пастбища для оленей, но и для выращивания однолетних или многолетних трав. Строения на таких почвах устанавливают на сваях, для того чтобы от их тепла не оттаивала вечная мерзлота.
Подзолистые – гумуса от 1 до 5%, толщина слоя 15-25 см, pH 5.5-6.5. Представлены почвами лесной и таежной зон. Темно-серый цвет (цвет золы).
Чернозёмы – сосредоточены в лесостепной и степной зонах. Они бывают нескольких типов (оподзоленные, выщелоченные, типичные), содержат от 4 до 20% гумуса. Реакция почвенных растворов в верхних слоях черноземов близка к нейтральной (pH 6,5-7,2). Мощность гумусного слоя в типичных черноземах большая и достигает 1 м и более.

гумуса в них 3-5%, гумусный слой имеет толщину 30-45 см.

Эти почвы богаты основаниями, их реакция в верхних горизонтах щелочная (pH 7,2-7,5).
Бурые полупустынные – Бурые полупустынные почвы расположены в жарком климате, малоплодородны, бедны гумусом. Мощность гумусного слоя 25-30 см, содержание гумуса 2%. На этих почвах часто образуются солонцы, реакция их поверхностного слоя щелочная (pH 7,2-8,5).

санитарно-показательным микроорганизмам - кишечной палочке и анаэробной спороносной палочке Clostridium

perfringens (возбудитель газовой гангрены), которая постоянно обитает в кишечнике человека и животных (табл.).

инфекций, таких, как сибирская язва, эмфизематозный карбункул, ботулизм, столбняк, которые

сохраняются в почве годами и даже могут размножаться в ней, совпадают по продолжительности с сохранением в тех же условиях названных выше санитарно-показательных микроорганизмов.

на две большие группы:

Агротехнические – предусматривают обработку почвы, внесение удобрений,

соблюдение севооборотов, осушение болот, создание прудов для орошения и т.д.;

Санитарные – заключаются в рациональном использовании пастбищ, правильной эксплуатации животноводческих ферм, полей орошения, мест и предприятий по утилизации трупов, предприятий по переработке животноводческой продукции, правильном складировании, хранении навоза, дезинфекции участков земли при их инфицировании болезнетворными организмами (средства – 4% раствор формальдегида HCOH, 10% серно-карболовой смеси), правильном уничтожении трупов.

их утилизация.
Наиболее опасны для загрязнения почвы трупы животных, павших

от почвенных инфекций. Такие трупы ни в коем случае нельзя зарывать в землю, так как в ней патогенные микроорганизмы и особенно их споровые формы могут сохраняться годами (до 10-15 лет) и тем самым способствовать распространению инфекции.
Трупы животных, павших от сибирской язвы, эмфизематозного карбункула, злокачественного отека, брадзота овец, столбняка и некоторых других заболеваний, сжигают или обрабатывают на утильзаводах в соответствии с требованиями, изложенными в ветеринарных правилах.

на заводы по изготовлению мясокостной муки следует в специальных автомашинах.
Трупы

животных, павших от незаразных заболеваний и от тех заразных болезней, возбудители которых не представляют большой опасности в отношении распространения, а также опасности для здоровья людей, разрешается по указанию ветеринарных специалистов проваривать для скармливания свиньям или птице.

животных существуют особые участки (скотомогильники), расположенные на расстоянии не ближе

0,5 км от жилых построек и помещений для животных, вдали от пастбищ, водоемов, колодцев, проезжих дорог и скотопрогонов.
Но более целесообразно для уборки трупов в хозяйствах (на таком же расстоянии от жилых помещений и источников водоснабжения) делать биотермические ямы (ямы Беккари).

грунтовых вод (не менее 2,5 м от поверхности почвы при

наиболее высоком их стоянии).
Как скотомогильники, так и биотермические ямы обносят изгородью и с наружной стороны ее делают ров.
На скотомогильнике трупы зарывают на глубину 2 м, а сверху насыпают земли еще 0,5 м. Причем слой земли возле ямы, на которой лежал труп, необходимо сбрасывать вместе с трупом.

других споровых инфекций при отсутствии биотермической ямы, необходимо сжигать. Сжигают

обычно на скотомогильнике в ямах или в специальных трупосжигательных печах. Этот способ один из эффективных для обезвреживания трупов, инфицированных стойкими возбудителями, но экономически довольно дорогой.

при этом получают жидкий навоз, который при хранении в специальных

емкостях-накопителях разделяется на твердую (влажность 65-80%) и жидкую фракции (влажность до 98%).
Твердую фракцию с влажностью до 70% обеззараживают биотермическим способом (описание см. ниже).
Более влажный навоз (как от крупного рогатого скота, так и от свиней) смешивают в соотношении 1:4 с соломой, сфагновым торфом, опилками и укладывают в штабеля для термического обезвреживания.
Жидкую фракцию выдерживают в специальных полевых секционных навозонакопителях или биотермических прудах в течение четырех месяцев летом и не менее восьми месяцев осенью и зимой. После этого ее используют для удобрения полей.

термофильных бактерий, эффективность зависит от температуры внутри навоза, для постоянной

высокой температуры нужна высокая влажность;
Химический – обработка формальдегидом, аммиаком, хлорным железом, озоном;
Тепловой – рекомендуется для птицефабрик и свинокомплексов, заключается в высушивании твёрдой фазы навоза с последующим использованием в качестве удобрения.