Почва, ее физические и химические свойства. Лекция №6

1. Лекция №6. Почва, ее физические и химические свойства

2.

Почва – это плодородный рыхлый
поверхностный слой земной коры,
представляющий собой комплекс
минеральных
и
органических
веществ, заселенный огромным
количеством микроорганизмов.

3. Гигиеническое значение почвы

• Почва участвует в формировании климата
• Почва – как звено в пищевой цепочке
• Почва- естественная среда обезвреживания
• Почва
– это фактор,
геоэндемических заболеваний
определяющий
причину
• Почва – это фактор распространения ряда инфекционных
болезней (раневых, ботулизма), эпидемических заболеваний
(группы кишечных, сибирской язвы)
и гельминтозов
(аскаридоз).

4. Физические свойства почвы

Для гигиенистов важен поверхностный слой почвы – 25 см (пахотный).
• Пористость
– суммарный объем пор в единице объема почвы. От
пористости зависит фильтрационная
способность почвы: чем выше
пористость, тем ниже фильтрационная способность. Наилучшие условия для
процессов самоочищения создаются при пористости 60- 65% (в песчаной –
40%, торфяной – 82%).
•Воздухопроницаемость – способность почвы пропускать воздух. Зависит от
величины пор почвы, увеличивается при повышении атмосферного давления
и уменьшается с увеличением толщины слоя почвы и ее влажности. Высокая
воздухопроницаемость –
благоприятное гигиеническое свойство, т.к.
способствует аэрации почвы.

5.

Водопроницаемость – способность почвы впитывать и
пропускать воду, поступающую в основном с атмосферными
осадками.
•Влагоемкость – сколько может удержать почва воды (ее
адсорбционная способность). Влагоемкость тем больше, чем
меньше размер пор и больше их суммарный объем. Высокая
влагоемкость способствует сырости почвы,
снижению
воздухо- и водопроницаемости, ухудшает
процессы
самоочищения.
•Капиллярность – способность почвы поднимать воду
по
капиллярам из глубоких слоев в верхние. Чем больше в
почве мелких пор, тем выше ее капиллярность, тем выше по
ней поднимается вода, что может стать причиной сырых
подвалов и нижних этажей зданий. Высокая капиллярность
негативно сказывается на процессах самоочищения почвы.

6.

По механическому составу различают почвы:
• песчаные,
• супесчаные,
• суглинистые
• глинистые.
Структура этих почв определяется составляющими
их механическими элементами - зернами и их
диаметром: до 0,01 мм – называют глиной; более
0,01 мм - песком; до 1 мм - мелкоземом, более 1мм почвенным скелетом.

7.

По химическому составу почвы:
• известковые (соединения Са и СаО),
• глиноземные (соединения алюминия – Al2О3)
• песчаные (соединения кремнозема - SiО2).
Крупнозернистые почвы – это песчаные почвы: имеют большие поры, что
позволяет хорошо пропускать воздух (хорошая аэрация); такие почвы сухие и не
заболачиваются.
Мелкозернистые почвы – глинистые и болотистые почвы, с большой
водоемкостью, гигроскопичностью, капиллярностью, что способствует задержке
влаги, легкому заболачиванию.
Здоровая почва должна быть крупнозернистой и сухой, что обеспечивает лучшую
воздухопроницаемость: больше кислорода – лучше окисляются органические
вещества и, тем самым, лучше осуществляется самоочищаемость от них почвы.

8. Химический состав почвы

1. Минеральные
вещества
составляют 60-80% - это
кремнозем, кварц, алюмосиликаты.
Особое внимание уделяется содержанию микроэлементов –
F, J, Mn, Se - их повышенное или пониженное содержание
влияет на формирование естественных геохимических
провинций с их эндемическими заболеваниями (флюороз,
кариес, эндемический зоб).
ПДК Cr - 0,05; Hg - 2,1; Pb - 20,0; Мg - 1500,0; As - 45,0 мг/кг.

9.

2. Органические вещества:
• собственно органические кислоты (гуминовые и др.),
• вещества,
синтезированные
микроорганизмами, называемые гумусом,
почвенными
• чужеродные для почвы вещества, поступающими извне.
В гуминовых веществах сосредоточены огромные запасы
углерода Земли.

10. Самоочищение почвы

Минерализация- процесс распада органических веществ (деревья,
растения, животные и др.) до неогранических соединений
2. Гумификация – образование гумуса (перегноя). Гумус не пахнет,
медленно разлагается на составные части, которые усваивают растения.
Он очень необходим растениям для полноценного роста.
Самоочищение почвы зависит от:
• химического состава почвы
• физических свойств почвы (пористости, воздухо- и влагопроницаемости
(например, песок, глина и т.д.), обеспечивающих доступность воздуха и
воды,
• состава микрофлоры и фауны почвы.
1.

11.

Переработка чужого для почвы органического вещества
может осуществляться в аэробных (гниение) и
анаэробных (брожение) условиях.

12. Геоэндемические заболевания

Флюороз
Рак желудка
Кариес
Рак пищевода

13. Загрязнение почвы

По структуре:
а) физические бутылки и др.;
крупные структуры: строительный материал, пластмассовые
б) химические - свинец, радиоактивные вещества и др.,
в) биологические – вирусы, бактерии, простейшие.
По способу попадания в почву загрязнители делят на 2 группы:
• вносимые целенаправленно, планомерно – пестициды, удобрения, стимуляторы
роста растений и т.д.;
• попадающие случайно, с техногенными жидкими или твердыми выбросами -
выхлопные газы автомашин, газы заводов, ТЭЦ и т.д.

14. Деградация почвы

1. Основной враг почвы – эрозия: размыв в виде
оврага или смыв с дождевой или талой водой.
Причины эрозии:
• резкий рост техногенной нагрузки на почву
• широкая распашка земель;
• переход на неправильную агротехнику
• уничтожение лесов

15. Борьба с эрозией почв

Простейшие агротехнические приемы:
• вспашка поперек склона,
• использование культиваторов вместо плуга,
• севооборот и т.д.
Сложные инженерные мероприятия:
• борьба с оврагами,
• высадка лесов,
• структурирование почв полимерами и т.д.

16.

2. Дегумификация
(потеря гумуса) почвы с утратой
плодородия.
Содержание гумуса в РФ за последние 100 лет снизилось
вдвое – с 14 до 7% и в настоящее время около 43%
пахотных земель имеют низкое содержание гумуса.
Борьба:
• регулярное внесение навоза в землю,
• соблюдение севооборота с включением посевов бобовых
культур или люцерны, вносящих в землю азотистые
вещества.

17.

3. Загрязнение в результате техногенных процессов:
возрастания объемов добычи полезных ископаемых,
развития энергетики, химизации земледелия.

18.

4.Опустынивание – одна их важнейших экологических проблем.
Это необратимая гибель плодородной земли, которую уже нельзя
восстановить.
Причины:
• Опускание грунтовых вод,
• Накопление в воде солей из-за
понижения уровня воды,
вырубки деревьев, распашки непригодных для земледелия почв
и т.д.
Борьба с опустыниваем:
• мелиорация почв,
• высадка деревьев и кустов,
• отказ от распашки малопригодных земель и исчерпывания
подземных вод без их восполнения.

19.

5.
Вторичное
засоление
почвы,
вызванное
бездренажным орошением и неконтролируемыми
поливами.

20.

Санитарная охрана почвы – это комплекс
мероприятий,
направленных
на
ограничение
поступления в почву загрязнений до величин, не
нарушающих в ней процессов самоочищения в почве,
не вызывающих накопления в растениях вредных
веществ, не приводящих к загрязнению воздуха,
поверхностных и подземных вод.

21. На санитарную охрану почвы направлены 4 группы мероприятий:

1.Законодательные:
• Земельный кодекс Российской Федерации (1997),
• Санитарные
правила «Санитарно-эпидемиологические
требования к качеству почвы»
2. Планировочные - это мероприятия, включающие
правильность отвода участков
для сооружений по
обезвреживанию и утилизации отходов и соблюдение
санитарно-защитных зон вокруг них.

22.

3.
Технологические
это
мероприятия,
направленные на создание безотходных
или
малоотходных технологических производств.
4. Санитарно-технические - это мероприятия по
сбору, удалению, обезвреживанию и утилизации
отходов, возлагаемых на
санитарную очистку
населенных мест.

23.

Санитарная очистка населенных мест - комплекс мероприятий
по сбору, удалению, обезвреживанию и уничтожению отходов,
образующихся в населенных местах, в целях сохранения здоровья
населения и общественного благоустройства.
3 системы удаления отходов:
• сплавная – канализация (для жидких отходов);
• вывозная – для твердых отходов - с помощью их сбора, вывоза и
очистки, для жидких - подворно-плановая ассенизация;
• смешанная
– сочетает сплавную и вывозную системы,
применяется в частично канализованных домах.

24. Твёрдые отходы

Твердые отходы – это мусор (домовой), уличный смет, остатки пищи, шлаки,
строительный мусор, производственные отходы, отходы больниц (марля, одноразовые
шприцы) и т.д.(0,5 м3 или 1 т. на чел в год).
По технологии обезвреживания твердых бытовых отходов методы их переработки делятся на:
1)биотермические – утилизация их на усовершенствованных свалках, полях запахивания; в быту
– создание компостных куч;
2)термические – сжигание в специальных печах при температуре 900-1000оС.
Возможен пиролиз - получение горючего газа или нефтеподобных масел при температуре 1640оС
и дефиците кислорода;
3)химические – получение при высокой температуре из отходов хлористо-водородной или
серной кислот с целью получение этилового спирта, витаминов В,РР,Д2 и др.;
4)механические – прессование в строительные блоки.

25. Жидкие нечистоты

Жидкие нечистоты – это содержимое уборных, помои (от приготовления пищи, мытья
посуды) и сточные воды (бытовые, производственные, атмосферные, от мытья улиц).
Бытовые жидкие отходы (фекалии, моча, помои) составляют, в среднем, 0,5 кг на человека
в сутки. Сбор их осуществляется в канализованных домах через унитазы, а в
неканализованных – в люфт-клозеты в доме, надворные туалеты или ровики в полевых
условиях.

26. Этапы очистки, обеззараживания и утилизации сточных вод:

1. механическая очистка – с ее помощью очищается до 50%
загрязнений; для отделения нерастворимых веществ используются
решетки, песколовки, отстойники;
2. биологическая очистка – сточные воды пропускаются через поля
фильтрации или орошения, биофильтры (щебень, шлак), биопруды,
аэротенки, содержащие активный ил, в
котором с помощью
микроорганизмов и пропускаемого через аэротенк воздуха
осуществляется минерализация органических веществ, а в
последующем, для образования гумуса, содержимое вывозится на
компостные кучи;

27.

3. обеззараживание отфильтрованной воды производится с помощью
хлорной извести из расчета 1-1,5 мг/л сточный вод. Затем воды
утилизируются путем: вывоза на поля ассенизации (нечистоты служат для
полива сельхозкультур) или на поля запахивания (нечистоты сливаются на
поля и запахиваются без посева сельхозкультур);
4. обеззараживание выпавшего в осадок ила осуществляется в больших
городах – в метантенках, в которых в результате брожения микроорганизмы
образуют метан. В небольших населенных пунктах и санаториях для сбора
осадка используется септик (двухярусный отстойник) – железобетонный
резервуар с активным илом, в котором в течение 6-12 мес. при анаэробных
условиях происходит сбраживание ила. Затем он вывозится на компостные
кучи, в которых превращается в перегной и используется для подсыпки в
городские газоны, в теплицах – для выращивания цветов (для выращивания
овощей он не годится из-за высокого содержания тяжелых металлов и
вредных примесей).

28. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!