Гигиенические требования к почве

Исследование механического состава и физических, химических и биологических свойств почвы, механизмов самоочищения почвы. Анализ влияния почв на температурно-влажностный режим животноводческих помещений, санитарно-гигиеническое состояние территории ферм.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПОЧВЕ



Почва является одной из самых огромных естественных лабораторий, в которой беспрерывно протекают самые разнообразные сложные процессы разрушения и синтеза органических веществ, фотохимические процессы. Она - приемник и поглотитель различных растительных, животных, хозяйственно-бытовых и промышленных отходов, резервуар и источник многообразной микрофлоры и микрофауны, оказывает прямое и косвенное влияние на здоровье и продуктивность животных. Кроме того, почва существенно влияет на температурно-влажностный режим животноводческих помещений, долговечность, санитарно-гигиеническое состояние территории ферм, комплексов и летних лагерей.

Гигиеническое значение почвы определяется ее механическим составом, физическими, химическими и биологическими свойствами.

1. Механический состав и физические свойства почвы

Основная масса почвы представляет собой сложный комплекс минеральных соединений (90-99%) и органических веществ (1-10%). Минеральная часть состоит в основам из песка, глины, извести и мела с входящими в них солями кремния, алюминия, кальция, магния и др.; органическая часть - из гумуса (перегноя), в ней содержатся большое количество микроорганизмов.

Почва состоит из твердых частиц и свободных промежутков между ними - пор, заполненных воздухом и влагой.

Механическим составом называется процентное содержание в почве твердых частиц - зерен разного размера, выявленных механическим анализом. По величине почвенных частиц выделяют камни (с диаметром более 100 мм), гравий (100-10 мм), хрящ (10-3 мм), песок (0,2-3 мм), глину (0,001-0,01 мм), коллоидную фракцию гумуса - перегной (меньше 0,0001мм). В соответствии с этим различают несколько пород почвы: каменистая; песчаная, если в ней более 80% песка; супесчаная при содержании до 30 % глины; суглинистая при содержании до 50% глины; глинистая, если глины более 50%; известковая при наличии более 50% извести; меловая, содержащая более50 % мела; солончаковая, богатая хлоридом натрия; черноземная, содержащая свыше 20% гумуса (перегноя), образующегося из продуктов разложения растительных и животных организмов; торфяная, в которой основным компонентом являются органические частицы гумуса.

От механического состава, величины частиц и их характеристики зависят пористость, воздушные, водяные, тепловые свойства почвы, оказывающих огромное влияние на интенсивность биохимических процессов, протекающих в почве и определяющих ее плодородие и санитарное состояние.

Пористость представляет собой объем пор почвы, который зависит от величины, формы и расположения почвенных частиц. Различают крупно- и мелкозернистые почвы.

В мелкозернистых почвах (глинистая, торфяная и др.) пористость будет выше, чем в крупнозернистых (гравийные, песчаные, черноземные и др.). Если в мелкозернистых почвах пористость достигает 85%, то в крупнозернистых не менее 30%. Однако размер самих пор в крупнозернистых почвах значительно выше, чем в мелкозернистых. Отмечено, что крупнозернистые почвы, как правило, обладают хорошей воздухо- и водопроницаемостью, а мелкозернистые - значительной влагоемкостью, высокой гигроскопичностью и капиллярностью.

Одной из постоянных частей почвы является воздух. От его удельного содержания зависят прежде всего процессы окисления, он постоянно обменивается с атмосферным воздухом. Этому способствуют колебания температуры и уровня грунтовых вод, барометрическое давление, отсасывающее действие ветра, атмосферные осадки и другие факторы.

Под воздухопроницаемостью понимают способность почвы пропускать воздух через свою толщу. Почвенный воздух находится в порах почвы, незаполненных водой, в адсорбированном виде в частицах почвы и, кроме того, растворен в почвенных водах.

Почвенный воздух существенно отличается от атмосферного: в нем содержится значительно большее количество углекислого газа, водяных паров и мало кислорода. Так, с возрастанием глубины ( до 5-6 м) количество кислорода снижается до 14%, а содержание углекислого газа увеличивается до 8%. Состав почвенного воздуха в значительной степени определяется структурой почвы и жизнедеятельностью ее микроорганизмов. При высоком содержании органических веществ, низкой воздухопроницаемости в почве преобладают анаэробные процессы с выделением метана, аммиака, сероводорода и других газов. В рыхлых крупнозернистых почвах осуществляется лучше аэрация, благодаря чему биохимические процессы протекают по аэробному типу.

Наряду с другими компонентами почва содержит и определенное количество воды, зависящее от влагоемкости почвы и климатических условий. При этом вода может находиться в химически связанном состоянии. Почва оказывает существенное влияние на химический и бактериальный состав воды. Фильтруясь через почву, вода обогащается солями и микроорганизмами, но может загрязняться токсическими веществами и патогенными микробами. Особенно это относится к почвенной воде, расположенной близко к поверхности земли. Под действием силы тяжести вода находится в постоянном движении. Она просачивается в нижние слои почвы и может задерживаться на водонепроницаемых породах (глина, гранит и пр.) в виде грунтовых вод. При этом вода почти полностью лишается растворенного кислорода идущего на биохимические процессы и, обогащается углекислым газом.

Водные свойства почвы характеризуются влажностью, влагоемкостью, водопроницаемостью, капиллярностью, гигроскопичностью и испаряющей способностью почвы.

Влажность почвы - количество воды, которое содержится в почве. Мелкозернистая почва с мелкими порами отличается наибольшей влажностью.

Влагоемкость - количество воды, которое может быть поглощено единицей объема почвы. Установлено, что чем мельче поры, тем больше воды может поглотить и удерживать почва. Так, торфяные почвы могут удерживать 3-5-кратное и большее количество воды, песчаные - около 20%, глинистые - около 70% воды по массе. Большая влагоемкость почвы уменьшает воздухо- и водопроницаемость, приводит к отсырению помещений, повышает теплопроводность почвы и препятствует разложению органических веществ. Почвы с большой влагоемкостью нездоровые, сырые и холодные.

Водопроницаемость - фильтрационная способность почвы, то есть способность ее пропускать воду сверху вниз. Чем крупнее поры почвы, тем меньше препятствий испытывает вода, фильтрующаяся через нее. Поэтому крупнозернистые почвы обладают большей фильтрационной способностью. Мелкозернистые почвы плохо пропускают воду. Водопроницаемость определяет водно-воздушный режим ее и характер происходящих в ней биологических процессов, что характеризует интенсивность разложения органических веществ и возможность использования почвы для обеззараживания органических отбросов (отходов) и сточных вод.

Капиллярность -водоподъемная способность почвы, т.е. способность ее поднимать по капиллярам воду из нижних горизонтов в верхние. Чем почва менее зернистая, а потому и более мелкопористая, тем больше ее капиллярность, выше поднимается в ней вода. Крупнозернистые почвы поднимают воду быстрее, но не на большую высоту. Так, песок поднимает воду на высоту 0,3-0,5 м, глина - на 1,2м, лесс - на 2 м, торф - до 4-6 м.

Большая капиллярность почвы может быть причиной сырости здания. Фундаменты в мелкозернистой почве могут быть заложены гораздо выше уровня стояния в ней почвенных вод, но в силу ее большой капиллярности почвенная вода может подняться по порам почвы даже выше фундамента зданий.

Гигроскопичность почвы - свойство ее поглощать из воздуха водяные пары и сгущать их в порах. Чем почва более мелкозернистая, тем относительно больше поверхность ее зерен и, следовательно, выше ее гигроскопичность. Минимальную гигроскопичность имеют крупнозернистые почвы. Так, в среднем песок поглощает (адсорбирует) по массе 0,3-0,4%, глина - 4%, гумус - 12% гигроскопичной воды.

Испаряющая способность почвы. Чем меньше испаряющая способность почвы, тем больше задерживается в ней влаги, тем она более сырая. Так, мелкозернистые светлые почвы с небольшой растительностью, слабо освещенные солнечными лучами больше задерживают влагу, чем крупнозернистые. Испарение влаги с поверхности почвы уменьшается также при наличие в ней растворенных солей, увеличивающих ее гигроскопичность, при повышенной влажности окружающего воздуха, интенсивном смачивании ее дождями и талым снегом.

Тепловые свойства почвы оказывают влияние на температуру приземного слоя атмосферы, тепловой режим помещений, а также на жизнедеятельность почвенных микроорганизмов и процессы разложения органических веществ в почве.

Суточные колебания температуры воздуха отражаются в почве до глубины не более 1 м, годовые же передаются на большие глубины. В сильные морозы почва может промерзать на глубину до 1-2 м, что важно учитывать при заложении фундаментов зданий, водопроводных и канализационных труб.

Поглотительная способность почвы - свойство ее поглощать газы, жидкости, растворенные вещества, а также задерживать твердые частицы, взвешенные в почвенной воде и там сохранять для микроорганизмов и растений питательные вещества. Поглотительная способность почвы обуславливается механическими, физическими, физико-химическими, химическими и биологическими явлениями, происходящими в почве. Поглотительная способность тем выше, чем больше в почве глинистых частиц и перегноя и образующихся при их взаимодействии органоминеральных коллоидов. Способность почвы поглощать и удерживать химические соединения (аммоний, нитраты, хлориды и др.), а также гниющие о...