3 курс / Гигиена / Гигиена почвы

Потупившие в лабораторию почву из одного опытного участка тщательно перемешивают, взвешивают, просеивают через сито и выбирают образцы почвы для исследования.

2.2. Отбор проб почвы для бактериологического исследования

Выбор участка и точек для забора проб почвы производят также как и для химического анализа. При заборе проб почвы и всех последующих операциях необходимо соблюдать условия стерильности (стерильные банки, ножи,

шпатель, бумага, сито и т. д.). Забор почвы рекомендуется производить путем вычленения цельного монолита и отделение от его середины образца для средней пробы. Пробы почвы с глубины более 0,25 м отбирают при помощи шурфа или бура.

Для приготовления среднего образца почву высыпают на стерильный плотный лист бумаги, тщательно перемешивают стерильным шпателем,

отбирают твердые включения и просеивают через сито, сверху покрывая слой почвы стерильной бумагой.

2.3. Отбор проб почвы для гельминтологического исследования

Санитарно-гельминтологические исследования необходимы для решения многих вопросов санитарной охраны почвы. Они обычно проводятся в порядке предупредительного и текущего санитарного надзора, так как яйца и личинки гельминтов являются прямыми показателями фекального загрязнения внешней среды. Гельминтологическое исследование внешней среды используют при проведении контроля за содержанием детских, лечебных оздоровительных учреждений, пищевых предприятий и т. п., где возможен контакт людей с загрязненной почвой (детские площадки, огороды, сады, парки, оранжереи).

Эти исследования производят также при оценке эффективности работы сооружений по обезвреживанию твердых и жидких отходов (поля ассенизации

33

изапахивания, усовершенствованные свалки, поля компостирования,

мусороперерабатывающие заводы).

Видовой состав обнаруживаемых яиц тесно связан с краевой патологией.

Санитарно-показательными гельминтами считаются: аскариды, власоглавы,

анкилостомы. Для некоторых районов, где отсутствуют или редко встречаются геогельминтозы, показателем фекального загрязнения может быть наличие яиц биогельминтов: онкосфер тениид, яиц широкого лентеца и др.

Приготовление средней пробы для гельминтологического исследования имеет ряд особенностей. Они заключаются в том, что на изучаемой территории намечают участки площадью 50 м2, на которых отбирают по 10 проб, каждая проба должна содержать около 100 г почвы. Выживаемость яиц гельминтов зависит от глубины их нахождения. Поэтому обычно почву отбирают с 2

горизонтов – с поверхности и с глубины 1–3 см. При изучении степени загрязнения почвы полей орошения и огородов пробы отбирают также с глубины 20 см. Почву, взятую отдельно для каждого горизонта соединяют в единую среднюю массой 1 кг, а из каждой средней исследуют не менее 200 г

почвы. Пробы лучше исследовать в ближайшее время. Если время исследования переносится на более поздние сроки, то воду необходимо залить

3% раствором формалина на изотоническом растворе или 3% раствором хлористоводородной кислоты и хранить при температуре 18–24 0С в открытых банках, часто перемешивая для улучшения аэрации.

3. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ

ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ

В основу теории и практики гигиенического нормирования экзогенных химических веществ в почве положен критерий, допускающий возможность поступления дополнительного количества химических веществ в виде примесей к естественному составу почвы в количествах безопасных для

34

здоровья людей и окружающей среды. Из этого положения вытекает, что не всякое поступление экзогенных веществ в почву рассматривается как загрязнение, опасное для здоровья. Согласно современным подходам при гигиеническом нормировании химических веществ в почве следует исходить из

установления концентраций веществ, которые гарантировали бы поступление их в контактирующие среды на уровне величин, не превышающих ПДК для воды водоемов, атмосферного воздуха и допустимых остаточных количеств вредных веществ в выращиваемых культурах.

В почве допускается такое содержание химических веществ, при котором

прямой контакт с ней человека (один из путей миграции по экологическим цепочкам: почва – растение – человек, почва – растение – животное – человек, почва – атмосферный воздух – человек, почва – вода – человек и др.) гарантирует отсутствие отрицательного воздействия на здоровье населения, не нарушает процессы самоочищения почвы и не влияет на санитарные условия жизни.

Нормирование химических веществ в почве основано на том, что

безопасность поступления их в почву обусловливается недопустимостью превышения его действия выше адаптационной возможности самых чувствительных групп населения или адаптационной (самоочищающей)

способности почвы при изолированном, комплексном, комбинированном или сочетанном действии химических веществ на организм человека и окружающую среду. При установлении норматива химического загрязнителя

исследования проводятся в экстремальных почвенно-климатических

условиях, способствующих максимальной миграции химического вещества в

контактирующие с почвой среды (вода, воздух, растения). С этой целью

используются почвы с максимальной фильтрующей и минимальной

35

сорбционной и поглотительной способностью и растения, максимально

поглощающие и накапливающие химические вещества.

Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве

устанавливаются только в экспериментальных условиях с установлением

лимитирующего действия на окружающую среду и здоровье человека.

Установленная ПДК экзогенных химических веществ в почве является единой величиной для любых почвенно-климатических условий с соответствующим коэффициентом запаса. Однако для конкретных почвенно-

климатических условий какого-либо региона производят расчет предельно допустимого уровня внесения (ПДУВ) химического вещества и его безопасного остаточного количества (БОК). При расчете этих величин учитываются факторы, от которых зависит миграция и период полу- и полного распада вещества, его детоксикация. К этим факторам относятся, температура,

влажность, пористость, содержание гумуса, кислотно-щелочное равновесие,

биоценоз почвы.

ПДК экзогенного химического вещества в почве – это то максимальное его количество (в мг на 1 кг абсолютно сухой почвы), которое при прямом контакте с почвой человека (загрязнение кожных покровов, слизистых оболочек глаз верхних дыхательных путей, заглатывании почвы) или

опосредованно при одном из путей миграции по экологическим цепочкам гарантирует отсутствие отрицательного прямого или косвенного действия на здоровье человека, его потомство, санитарные условия жизни населения и самоочищающую способность почвы.

Сама по себе величина ПДК не свидетельствует о степени загрязнения конкретного почвенно-климатического региона. Для оценки степени загрязнения почвы в данных условиях, необходимо рассчитать показатели,

которые учитывали бы конкретные региональные почвенно-климатические особенности (ПДУВ и их БОК). Предельно допустимый уровень внесения

36

вещества (ПДУВ) характеризует допустимое безопасное для здоровья людей количество химических веществ, вносимое в почву в начале ее обработки.

Безопасное остаточное количество (БОК) – допустимые, безопасные для здоровья людей остаточные количества экзогенных химических веществ в период перед обработкой полей, выхода рабочих на сельскохозяйственные угодья после обработки почвы и в конце вегетационного периода у растений.

На первом этапе нормирования экзогенных химических веществ в почве осуществляется изучение физико-химических свойств вещества и его стабильности в почве (времени, за которое разрушается 50% и 99%

химического вещества) (рис. 1).

Вторым этапом является обоснование объема экспериментальных исследований и ориентировочных пороговых концентраций по каждому показателю вредности.

На третьем этапе исследований осуществляется лабораторный эксперимент по обоснованию подпороговых концентраций по шести показателям вредности: органолептический, общесанитарный,

фитоаккумуляционный (транслокационный), миграционный водный,

миграционный воздушный, токсикологический.

Органолептический показатель вредности характеризует степень изменения пищевой ценности продуктов растительного происхождения, а

также запаха атмосферного воздуха, вкуса, цвета и запаха воды и пищевых продуктов в экстремальных условиях эксперимента.

Общесанитарный показатель вредности характеризует влияние экзогенного химического вещества на самоочищающую способность почвы и ее биологическую активность. Недействующей концентрацией по этому показателю вредности является то максимальное количество соединения в почве, которое не вызывает в течение 5–7 суток изменений общей численности основных физиологических групп микроорганизмов (спорообразующие

37

бактерии, грибы, актиномицеты) более чем на 50%, а также ферментативной

активности почвы (дегидрогеназная, нитрифицирующая) более чем на 25%

относительно контроля.

Математическое моделирование

Лабораторный эксперимент

Миграционный воздушный Фитоаккумуляционный

Общесанитарный

Санитарно-токсикологический

Рис. 1. Схема нормирования химических веществ в почве

Фитоаккумуляционный (транслокационный) показатель вредности характеризует способность нормируемого химического вещества переходить из почвы через корневую систему и растение и накапливаться в его зеленой массе и плодах. Недействующей концентрацией вещества является то его количество в почве, при котором накопления этого вещества в растении к моменту сбора

38

урожая не превысит установленных для продуктов питания допустимых остаточных количеств.

Миграционные водный и воздушный показатели характеризуют процесс миграции изучаемого вещества в смежные среды (воздух,

поверхностные и подземные или грунтовые воды). Недействующими концентрации по этим показателям понимается то количество вещества, в мг на

1 кг почвы, при котором поступление соединения в эти среды не превысит установленной ПДК в них.

Токсикологический показатель вредности почвы характеризует степень токсичности экзогенного химического вещества для теплокровных при комплексном и сочетанном поступлении соединения в организм экспериментальных животных с водой воздухом, пищей, через кожу, слизистые оболочки верхних дыхательных путей и полости рта. Подпороговой

(недействующей) концентрацией по этому показателю вредности является такое максимальное количество экзогенного химического вещества в почве (в

мг на 1 кг почвы), при котором поступление его в организм теплокровных,

человека по одному из экологических путей миграции или при непосредственном контакте с почвой, а также при комплексном одновременном суммарном воздействии по всем путям или при сочетанном воздействии с почвенной пылью не наблюдается отрицательного прямого или отдаленного действия на здоровье населения.

Тот из шести показателей вредности, который имеет наименьшую пороговую или подпороговую концентрацию, выбирают как лимитирующий

показатель вредности, а его пороговая или подпороговая величина считается

ПДК экзогенного химического вещества в почве.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) химического вещества в почве представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве, т.к. используемые при ее

39

обосновании критерии отражают возможные пути воздействия загрязнителя на контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения. Обоснование ПДК химических веществ в почве базируется на 4

основных показателях вредности, устанавливаемых экспериментально:

транслокационном, характеризующим переход вещества из почвы в растение,

миграционный водный характеризует способность перехода вещества из почвы в грунтовые воды и водоисточники, миграционный воздушный показатель вредности характеризует переход вещества из почвы в атмосферный воздух, и общесанитарный показатель вредности характеризует влияние загрязняющего вещества на самоочищающую способность почвы и ее биологическую активность. При этом каждый из путей воздействия оценивается количественно с обоснованием допустимого уровня содержания по каждому показателю вредности. Наименьший из обоснованных уровней содержания является лимитирующим и принимается за ПДК.

На четвертом этапе проводится натурный эксперимент с целью нахождения функциональной зависимости скорости деструкции и миграции химического загрязнителя почвы от содержания в ней гумуса, pH, температуры,

влажности и других почвенно-климатических условий. На основании полученных результатов рассчитывается величина ПДУВ и БОК.

d – удельная масса почвы;

F – остаточное количество экзогенного химического вещества для конкретных почвенно-климатических условий;

tк – контрольный момент времени, сут.

40