ГИГИЕНИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПОЧВЫ...

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ

БЕЗОПАСНОСТЬ ПОЧВЫ.

ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ

ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ

ОТХОДОВ

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение

2. Определения

3. Почвоведение

4. Загрязнение почвы

5. Влияние почвы на здоровье и условия жизни населения

6. Методы гигиенической регламентации состояния и состава почвы

населенных мест

7. Обезвреживание твердых бытовых отходов

ВВЕДЕНИЕ

Введение

Почва как неотъемлемая часть экологической системы наряду ссолнечным светом, водой, климатическими факторами являетсяважнейшим компонентом среды обитания человека и животных.

Почве принадлежит ведущая роль в круговороте веществ в природе.

В почве протекают процессы разрушения и синтеза органических инеорганических веществ.

Почва является одним из путей передачи ряда инфекционныхзаболеваний и гельминтозов.

Почва может прямо или опосредованно оказывать токсическое,аллергенное, канцерогенное, мутагенное и другое воздействие наорганизм человека.

Недостаток или избыток микроэлементов в почве вызываетэндемические заболевания

С почвой связано количество и качество продуктов растительного иживотного происхождения.

Почва существенно влияет на климат местности.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Определения

Почва – особое природное образование, состоящее изтвердых минеральных и органических частиц, воды ивоздуха, обладающее рядом свойств, присущих живой инеживой природе; состоит из генетически связанныхгоризонтов (образуют почвенный профиль),возникающих в результате преобразованияповерхностных слоев литосферы под совместнымвоздействием воды, воздуха и организмов;характеризуется плодородием

Загрязнение почвы - накопление в почве веществ иорганизмов в результате антропогенной деятельности втаких количествах, которые понижают технологическую,питательную и гигиеническо-санитарную ценностьвыращиваемых культур и качество других природныхобъектов.

ПОЧВОВЕДЕНИЕ

Баланс суши на планете

Территория поселений -1%

Дороги (с полосами

отчуждения) – 2%

Сельхозугодья – 15%

Естественные луга – 20%

Рекреационные

территории – 2%

Итого - 40%

Пустыни, тундры, горы,

болота, тайга,

тропические леса и пр. -

60%

Почвоведение

Докучаев В.В.* создал науку опочвах – почвоведение. Ученыйутверждал, что почва для насдороже нефти, угля, золота.

«Почва – верхний слой земнойкоры, видоизмененный почво-образующими факторами»

*Докучаев В.В. Место и роль современного почвоведения в науке и жизни. // Соч.: В 9 т. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1949 –1961. Т. 3.

Факторы почвообразования (В.В.

Докучаев)

Материнская (горная) порода – основа, котораяподвергается действию остальных факторов.

Возраст страны – продолжительность процессовпочвообразования.

Рельеф местности и климат – влияют на процессыпочвообразования путем перераспределения тепла ивлаги.

Биоценоз почвы – бактерии, вирусы, грибы,простейшие, черви и т.д., осуществляют процессыминерализации и гумификации, перемешивания почвы.

Антропогенное воздействие – сельскохозяйственнаяобработка почв, создание водохранилищ, добычаполезных ископаемых, градостроительство и т.д.

Состав верхнего

плодородного слоя почвы

Минеральная часть – образуется в результате разрушения

и выветривания материнской породы.

песок – размер частиц 0,05-2,0 мм

пыль – размер частиц 0,002-0,05 мм

глина – размер частиц менее 0,002 мм

Детрит – органическое вещество растений и животных,

включая отходы их жизнедеятельности, на разных стадиях

разложения.

Гумус – остаток органического вещества после потребления

детрита растениями. Основное свойство гумуса – не

загнивает, определяет плодородие почвы.

Живые организмы – от редуцентов (бактерии, грибы) до

крупных детритофагов (черви, моллюски, насекомые). Роль

живых организмов:

преобразование детрита в гумус;

Состав верхнего плодородного

слоя почвы (продолжение)

Почвенная вода - необходима для существования

живых организмов и роста растений. Универсальный

растворитель органических и минеральных

соединений, транспортер химических веществ для

растений.

Почвенный воздух - содержит 8% СО2, 16% О2. При

ограниченном доступе воздуха в толще отбросов

развиваются гнилостные процессы в выделением

зловонных газов и паров (Н2S, NH4, индол, скатол,

фтористый водород), токсичных для организма

человека. Известны случаи отравления почвенным

воздухом при рытье колодцев, глубоких котлованов,

прокладке подземных сооружений.

Свойства почвы

Пористость – суммарный объем пор в единице объемапочвы. От пористости зависит фильтрационнаяспособность почвы: чем выше пористость, тем нижефильтрационная способность. Наилучшие условия дляпроцессов самоочищения создаются при пористости 60-65%.

Воздухопроницаемость – способность почвыпропускать воздух. Зависит от величины пор почвы,увеличивается при повышении атмосферного давления иуменьшается с увеличением толщины слоя почвы и еевлажности. Высокая воздухопроницаемость –благоприятное гигиеническое свойство, т.к.способствует аэрации почвы.

Водопроницаемость (фильтрационная способность)– способность почвы впитывать и пропускать воду,поступающую в основном с атмосферными осадками.

Свойства почвы

(продолжение)

Влагоемкость – количество влаги, которое почваспособна удерживать с помощью сорбционных икапиллярных сил. Влагоемкость тем больше, чемменьше размер пор и больше их суммарный объем.Высокая влагоемкость способствует сырости почвы,снижению воздухо- и водопроницаемости, ухудшаетпроцессы самоочищения.

Капиллярность – способность почвы поднимать водупо капиллярам из глубоких слоев в верхние. Чембольше в почве мелких пор, тем выше еекапиллярность, тем выше по ней поднимается вода,что может стать причиной сырых подвалов и нижнихэтажей зданий. Высокая капиллярность негативносказывается на процессах самоочищения почвы.

Экологические функции

почвы

1. Плодородие – способность через растения кумулироватьсолнечную энергию, трансформировать ее вхимическую, синтезировать органические вещества.

2. Самоочищение - захоронение и утилизация отходовжизнедеятельности человека и животных, а такжеостатков погибших организмов – растений и животных.Процесс самоочищения складывается из

минерализации – разложения органического субстрата ваэробных условиях до углекислого газа, воды, нитратов ифосфатов;

гумификации – сложного биохимического анаэробногопроцесса трансформации мертвого органического субстратав сложный органический комплекс – гумус.

3. Участие в процессах природного круговоротавеществ.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВЫ

Гигиенический критерий

загрязнения почвы населенных

местСогласно определению ВОЗ, под загрязнением почвы следуетпонимать химические вещества, биологические организмы(бактерии, вирусы, простейшие, гельминты) и продукты ихжизнедеятельности, встречающиеся в почве в ненадлежащемместе, в ненадлежащее время и в ненадлежащем количестве.

Каждый землепользователь должен конкретизировать это общееопределение, исходя из собственных задач и направленийземлепользования.

С гигиенических позиций под загрязнением почвы следуетподразумевать лишь тот уровень содержания химических ибиологических компонентов в ней, который становится опаснымдля здоровья при прямом контакте человека с почвойконкретного участка или через контактирующие с почвой средыпо экологическим цепям: почва – вода – человек; почва –атмосферный воздух – человек; почва – растение – человек; почва– растение – животное – человек.

Классификация загрязнения

почвы

Загрязнения почвы

Химические вещества

органические соединения

неорганические соединения

Биологические агенты

Вирусы

Бактерии

Простейшие

Яйца гельминтов

Ооцисты простейших

Химические загрязнения

Химические вещества, вносимые целенаправленно, организованно,планомерно (загрязнение возникает из-за внесения избыткавещества по отношению к рекомендованному). Это так называемыеагрохимикаты – вещества самых различных химических классов сбиологической активностью разной направленности.

Химические вещества, попадающие в почву в процессепромышленного производства или в результате бытовойдеятельности человека. К этой группе относятся вещества,поступающие в почву в процессе:

седиментации атмосферных выбросов промышленныхпредприятий,

седиментации отработанных газов автотранспорта,

транспортировки хозяйственно-бытовых и промышленныхсточных вод,

захоронения бытовых и промышленных отходов.

Источники загрязнения

почвы

1. Горнодобывающая промышленность – отвалы «пустойпороды».

2. Энергетическая отрасль – негорючая минеральная частьтоплива, выбросы в атмосферу – осаждение частиц.

3. Промышленность – выбросы в атмосферу – осаждениеминеральных веществ, в т.ч. Токсичных.

4. Сельское хозяйство – внесение пестицидов,агрохимикатов, минеральных удобрений,структурообразователей почвы, регуляторов ростарастений.

5. Животноводство – навоз (биологическое загрязнение).

6. Городское хозяйство – твердые бытовые отходы.

7. Наземный автотранспорт

ВЛИЯНИЕ ПОЧВЫ

НА ЗДОРОВЬЕ И УСЛОВИЯ

ЖИЗНИ НАСЕЛЕНИЯ

Пути влияния почвы на

здоровье и условия жизни

населенияПочва влияет на здоровье и условия жизни населения,

как правило, опосредовано.

1. Через растения как продукты питания человека и

животных.

2. Через питьевую воду.

3. Через почвенный воздух.

Понятие о биогеохимических

провинциях

Академик В.И. Вернадский впервые указал, чтообеспеченность растительных и животных организмовмикро- и макроэлементами находится в прямойзависимости от наличия их в земной коре (почве).

На основе этого А.П. Виноградов создал учение обаномальных биогеохимических провинциях(территориях), где отсутствие или избыток того илидругого элемента приводит к появлению эндемическихзаболеваний (биогеохимических эндемий).

На территории Российской Федерации насчитываетсяоколо 30 естественных биогехимических провинций.

Эталоном качества химического состава почвы являетсяпочва Курского черноземного заповедника.

Естественные

биогеохимические провинции

Естественные биогеохимические провинции – это

территории, в пределах которых биологические

реакции живых организмов определяются уровнями

содержания и соотношения природных

микроэлементов. Примеры эндемических болезней:

эндемический зоб (дефицит йода)

молибденовая подагра (избыток молибдена)

стронциевый или берилиевый рахит (при избытке

стронция или берилия и дефиците кальция)

флюороз (избыток фтора)

кариес (дефицит фтора)

Искусственные (техногенные)

биогеохимические провинции

Искусственные (техногенные) биогеохимические

провинции – территории, в пределах которых

аномальное содержание и соотношение макро- и

микроэлементов, а вследствие этого и атипичные

реакции живых организмов, полностью определяются

хозяйственной деятельностью человека и ее

последствиями.

территории вокруг крупных промышленных

предприятий

районы нефтедобычи и горнодобывающей

промышленности

Мероприятия по профилактике

эндемических заболеваний

Использование лекарственных препаратов,

восполняющих потребность в микроэлементах.

Введение дефицитных элементов в продукты питания

– использование биологически активных добавок,

обогащенных продуктов (например, йодированная

соль).

Завоз продуктов из других регионов.

Эпидемиологическое

значение почвы

Заболевания, в механизме передачи которых участвует почва:

Кишечные инфекции: брюшной тиф, сальмонеллезы, дизентерия и др.

Особо опасные инфекции: чума

Пылевые инфекции: туберкулез

Инфекции, вызванные спорообразующими микроорганизмами: столбняк, ботулизм, газовая гангрена

Вирусные инфекции: полиомиелит, гепатит А

Зоонозные инфекции: сибирская язва, сап, бруцеллез

Гельминтозы: аскаридоз, трихоцефалез, биогельминты

Максимальные сроки выживания в почве

некоторых возбудителей инфекционных

заболеваний

Заболевание ВозбудительСрок

выживания

Брюшной тиф Salmonella typhi 1-2 мес

Дизентерия Shigella sonnei, flexneri

и др.

2-3 мес

Холера Vibrio cholerae, eltor 0,5-1 мес

Туберкулез Mycobacterium

tuberculosis, bovis

3-7 мес

Чума Jersinia pestis 6-7 мес

Туляремия Francisella tularensis 4-9 мес

Сибирская язва Bacillus anthracis десятки лет

Газовая гангренаClostridium perfringens,

septicum, novyi и др.десятки лет

Полиомиелит Enterovirus 3-4 мес

МЕТОДЫ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ

РЕГЛАМЕНТАЦИИ СОСТОЯНИЯ

И СОСТАВА ПОЧВЫ

НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

Гигиеническое нормирование

содержания экзогенных

химических веществ в почве

Предельно допустимая концентрация (ПДК)

экзогенного химического вещества в почве –

максимальная концентрация (в миллиграммах на 1 кг

абсолютно сухой почвы), при которой опосредованно

при любых путях его миграции по экологическим

цепочкам гарантируется отсутствие прямого или

косвенного отрицательного воздействия на здоровье

человека, его потомство и санитарные условия

жизни.

Показатели вредности

химических веществ,

поступающих в почву

Транслокационный (фитоаккумуляционный)показатель вредности характеризует способностьнормируемого химического вещества переходить изпочвы через корневую систему в растение инакапливаться в его зеленой массе и плодах.

Общесанитарный показатель вредности характеризуетвлияние экзогенного химического вещества насамоочищающую способность почвы и ее биологическуюактивность.

Миграционный водный показатель вредности отражаетмиграцию изучаемого вещества в подземные (грунтовые)воды.

Миграционный воздушный показатель вредностиотражает процессы поступления вещества из почвы ватмосферный воздух путем испарения и соиспарения сводой.

Последствия химического загрязнения

почвы

образование вторичных химических соединений;

образование техногенных биогеохимических провинций;

деградация почвы;

потеря плодородия;

нарушение процессов самоочищения;

включение химических загрязнителей в естественную пищевую

цепочку.

Санитарное состояние почвы

Кроме гигиенических нормативов используются санитарные показатели, по

которым можно судить об обезвреживании загрязнений почвы и обосновывать

решения о возможности использования участков в тех или иных целях.

Санитарное состояние почвы – совокупность физико-химических,

биологических свойств почвы, определяющих качество и степень её

безопасности в эпидемиологическом и гигиеническом отношениях.

Показатели санитарного состояния почвы:

санитарно-химический – санитарное число Хлебникова,

санитарно-бактериологический – коли-индекс, перфрингенс-индекс,

санитарно-гельминтологический – содержание жизнеспособных яиц

гельминтов,

санитарно-энтомологический – содержание личинок и куколок мух.

Оценка санитарного состояния почвы проводится в соответствии с СанПиН

2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы»

(см. дополнительные материалы).

Санитарное число

Санитарное число косвенно характеризует процесс гумификации почвы

и позволяет оценить ее самоочищающую способность от органических

загрязнений. Санитарное число (С) – это отношение количества

почвенного белкового (гумусного) азота (А) в мг на 100 г абсолютно

сухой почвы к количеству органического азота (В) в аналогичных

единицах.

С = А / В

Оценка чистоты почвы по санитарному числу (по Н.И. Хлебникову)

Характеристика почвы Санитарное число, С

Практически чистая 0,98 и более

Слабо загрязненная 0,85-0,98

Загрязненная 0,70-0,85

Сильно загрязненная менее 0,70

Оценка степени эпидемической

опасности почвы (СанПиН

2.1.7.1287-03)

Категория

загрязнени

я почв

Индекс

БГКП

Индекс

энтерококк

ов

Патогенные

бактерии, в

т.ч.

сальмонелл

ы

Яйца

геогельминт

ов, экз./кг

Личинки-

Л

куколки-

К мух

экз. в

почве с

площадь

ю 20 х 20

см

Чистая 1-10 1-10 0 0 0

Умеренно

опасная10-100 10-100 0 до 10

Л до 10

К - отс.

Опасная 100-1000 100-1000 0 до 100Л до 100

К до 10

Чрезвычайн

о опасная1000 и выше 1000 и выше 0 >100

Л > 100

К > 10

Рекомендации по

использованию почв в

зависимости от степени их

загрязненияКатегории загрязнения

почв

Рекомендации по использованию почв

Чистая Использование без ограничений

Допустимая Использование без ограничений, исключая объекты

повышенного риска

Умеренно опасная Использование в ходе строительных работ под отсыпки

котлованов и выемок, на участках озеленения с подсыпкой слоя

чистого грунта не менее 0,2 м.

Опасная Ограниченное использование под отсыпки выемок и котлованов

с перекрытием слоем чистого грунта не менее 0,5 м. При

наличии эпидемиологической опасности - использование после

проведения дезинфекции (дезинвазии) по предписанию органов

госсанэпидслужбы с последующим лабораторным контролем.

Чрезвычайно опасная Вывоз и утилизация на специализированных полигонах.

При наличии эпидемиологической опасности - использование

после проведения дезинфекции (дезинвазии) по предписанию

органов госсанэпидслужбы с последующим лабораторным

контролем.

ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ТВЕРДЫХ

БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

Накопление твердых

бытовых отходов

Величина удельной нормы накопления ТБО зависит от:

региона

типа жилой застройки

На одного горожанина приходится от 150 до 600 кг

мусора в год, в том числе:

США – 520 кг

Норвегия и Испания – 200-300 кг

Россия – 300-320 кг

Разложение мусора в природе

бумага – 2-10 лет,

консервная банка – 90 лет,

фильтр от сигареты – 100 лет,

полиэтиленовый пакет – 250 лет,

пластмасса – 500 лет,

стекло – более 1000 лет.

39

Меры борьбы с

загрязнением литосферы

биоразлагаемые материалы,

сортировка мусора,

вторичная переработка отходов,

разработка низкотоксичных пестицидов и

минеральных удобрений,

безотходное производство.

40

Система очистки

населенных мест

Система очистки населенных мест – система мероприятий по сбору,хранению, удалению из населенных мест и обезвреживанию твердыхбытовых отходов (ТБО).

ТБО имеют сложный состав:

Бытовой мусор

Уличный смет

Золы и шлаки домовых отопительных приборов (печей, котельных)

Отходы предприятий общественного питания

Отходы предприятий торговли

Отходы лечебных и санитарно-профилактических учреждений

Обращение отходов промышленных и строительных предприятий (твердыхпромышленных отходов) в систему очистки населенных мест не входят.

Этапы очистки населенных мест

от твердых бытовых отходов

1. Сбор ТБО

2. Вывоз ТБО

3. Обезвреживание ТБО

Системы сбора мусора

Унитарная система – когда все составные части

отходов поступают совместно в мусоросборники.

Раздельный сбор – при котором отдельно собираются

пищевые отходы, пластик, стекло, бумага.

Схемы сбора твердых

бытовых отходов

С использованием несменяемых контейнеров. После выгрузкиотходов из контейнера в спецавтотранспорт его устанавливаютна прежнее место (контейнерную площадку). По этой схемеконтейнер закреплен за домовладением, его ремонт ирегулярное мытье является обязанностью жилищно-экплуатационных предприятий (управляющих компаний).

С использованием сменяемых контейнеров. Порожнийконтейнер выгружается с платформы, а на его местоустанавливается заполненный контейнер с контейнернойплощадки. Заполненные контейнеры вывозят для разгрузки напредприятия по обезвреживанию ТБО. Освобожденныеконтейнеры моют централизованно намусороперерабатывающем заводе или полигоне захороненияТБО.

Бесконтейнерная или планово-поквартирная схема.Спецавтотранспорт прибывает к домовладению в определенноевремя, к которому жильцы должны вынести квартирныемусоросборники и погрузить отходы в мусоровоз.

Вывоз твердых бытовых

отходов

Доставка твердых бытовых отходов из домовладения напредприятия по обезвреживанию ТБО можетосуществляться:

Одноэтапно – спецавтотранспорт загружается вдомовладении, а разгружается на предприятии пообезвреживанию ТБО.

Двухэтапно – обычные мусоровозы собирают отходыв домовладениях и доставляют их на перегрузочнуюстанцию, где ТБО перегружают в большегрузныйтранспорт и направляют на предприятие пообезвреживанию. На перегрузочной станции ТБОмогут быть спрессованы, раздроблены или упакованыдля удобства дальнейшей транспортировки.

Методы обезвреживания

твердых бытовых отходов

Ликвидационный – призван решать главным образом

гигиенические задачи

складирование (депонирование) на полигонах ТБО и

свалках (ликвидационный механический);

мусоросжигание (ликвидационный термический);

Утилизационный – имеет целью использование полезных

составляющих наряду с обезвреживанием отходов)

компостирование в полевых условиях с получением

органического субстрата для удобрения полей;

биотермическая переработка на индустриальных

предприятиях (мусороперерабатывающих заводах) с

получением:

компоста,

биотоплива,

Полигоны твердых бытовых

отходовПолигоны ТБО – специальные инженерные сооружения природоохранного

назначения, предназначенные для изоляции и обезвреживания ТБО.

Обезвреживание отходов на полигонах ТБО происходит в результате

биохимических процессов, в основном термофильной микрофлорой,

развивающихся в теле полигона. Даже при правильной организации и

эксплуатации полигон ТБО представляет собой опасность для окружающей

среды и санитарно-эпидемиологического благополучия человека:

В атмосферном воздухе обнаруживаются различные бактерии, грибы,

актиномецеты в высоких концентрациях;

В теле полигона постоянно образуются и выделяются в атмосферный

воздух метан, оксид углерода, фенолы, аммиак, сероводород и др.

газы, смесь которых получила название биогаз;

В теле полигона образуется фильтрат, в котором в высоких

концентрациях присутствуют растворимые соединения всех химических

элементов, в т.ч. токсичных металлов;

В теле полигона создаются новые биотопы для домашних и полевых

грызунов, мух, комаров – переносчиков зоонозных и трансмиссивных

заболеваний.

Мусоросжигательные

установки

Сжигание отходов производится на мусоросжигательных

установках (МСУ). Мусоросжигание целесообразно при

содержании в ТБО активного органического вещества

менее 30%.

МСУ могут проектироваться с утилизацией тепла,

образующегося при сжигании отходов, для производства

электроэнергии или отопления тепличных хозяйств.

МСУ оказывают негативное влияние на окружающую

среду. При сжигании мусора происходит выброс в

атмосферный воздух взвешенных частиц, угарного газа,

токсических веществ, образующихся при горении

синтетических материалов, диоксинов.

Мусороперерабатывающий

завод

Эффективной альтернативой полигонам захороненияТБО является индустриальный способ биотермическогообезвреживания ТБО на мусороперерабатывающихзаводах (МПЗ).

Индустриальный способ обеспечивает:

Сбережение земельных ресурсов;

Использование ряда компонентов (прежде всегометаллов) в качестве вторичного сырья;

Производство из отходов новых целевыхпродуктов (биотопливо, компост, инертныйстроительный материал);

Уменьшает загрязнение почвы и водных ресурсов.

Утилизационные методы

обезвреживания твёрдых отбросов

Переработка на компост,

Сжигание с использованием тепла,

Выделение металлических частей,

Выделение бумаги, тряпья,

Изготовление строительных блоков,

Получение этилового спирта,

Пиролизное разложение для получения сырья для химической

промышленности.