 |
Загрязнение и самоочищение почвы
|
|
|
|
Установить факт и степень загрязнения почвы в населенном пункте можно путем сравнения с почвой такого же физико-химического состава, но относительно чистой, например среди зеленых посадок.
Загрязнение определяется методами химическими, бактериологическими, гельминтологическими и в некоторой степени энтомологическими. Показателями химического загрязнения почвы служат повышенные по сравнению с контролем количества таких элементов, как органический азот, аммиак, органический углерод, нитраты, хлориды, вещества промышленных выбросов. До настоящего времени строго установленных и общепринятых химических показателей для санитарной оценки почв нет.\ В качестве химического показателя загрязнения почвы предложено так называемое санитарное число, которое представляет собой отношение азота гумуса к органическому азоту в почве. По мере самоочищения почвы санитарное число повышается, приближаясь к единице!
Как и при исследовании воды, бактериологическим показателем загрязнения почвы считается титр кишечной палочки. К показателям фекального загрязнения почвы относится также спороносная палочка В. perfringens. Кишечная палочка в почве приблизительно через год гибнет; ее присутствие указывает на свежее
загрязнение, спорообразующие микробы сохраняются в почве долгое время, и при отсутствии кишечной палочки свидетельствуют о старом фекальном загрязнении.
При оценке почвы населенных мест гигиенисты и эпидемиологи большое значение придают геогельминтам. О загрязненности почвы можно судить (в известной мере) и по обнаружению и исчислению личинок и куколок синантропных мух.
Многочисленные санитарные исследования почвы городов, сравнение их результатов и сопоставление с санитарной обстановкой в местах взятия проб позволяют считать, что при оценке чистоты и степени загрязненности почвы населенных мест можно пользоваться показателями, приведенными В. А. Горбовым, В. Н. Рябовым, Н. И. ХлебниковымПоказатели чистоты почвы
|
|
|
Огромное количество отбросов, богатых органическими веществами, обсемененных бактериями и яйцами гельминтов, ежедневно поступая в почву населенных мест и загрязняя ее, могло бы сделать жизнь людей невыносимой, если бы почва не обладала мощной способностью к самоочищению, а люди не научились охранять ее от загрязнения и обезвреживать отбросы. Способность
почвы к самоочищению исключительно важна в санитарном и эпидемиологическом отношении.
Самоочищение загрязненной отбросами почвы сводится к следующему
а) органические вещества минерализуются и превращаются в минеральные соли
б) патогенные бактерии кишечной группы и энтеровирусы отмирают;
в) яйца гельминтов теряют жизнеспособность и гибнут.
Процесс самоочищения очень сложен и на первом месте следует поставить характер почвы: ее механическую структуру, химический состав, физические свойства, микробное население.
Почва с нормальной структурой состоит из комочков (зерен, агрегатов) размером 2—10 мм, между которыми остаются свободными поры, что обеспечивает аэрацию почвы и влажность, совершенно необходимые для самоочищения. Комочки почвы обволакиваются биологической пленкой, которая активно адсорбирует при фильтрации растворенные и взвешенные вещества, в том числе, и бактерии.
Распад в почве органических веществ проходит два этапа: сначала минерализацию, а затем нитрификацию.
Минерализация может происходить в аэробных условиях при достаточном доступе кислорода воздуха и анаэробных условиях, когда приток воздуха отсутствует или его недостаточно. В анаэробных условиях органические вещества, адсорбированные биологической пленкой, обволакивающей почвенные комочки, подвергаются распаду благодаря деятельности неспороносных микроорганизмов брожения.
|
|
|
В процессе разрушения органического вещества участие принимают и другие населяющие почву организмы: простейшие, черви, плесени, личинки насекомых.
В результате:
а) углеводы распадаются на воду и углекислоту;
б) жиры расщепляются па глицерин и жирные кислоты, которые затем распадаются на воду и углекислоту;
в) сложные белки благодаря протеолитическим процессам превращаются в аминокислоты, аммиак (аммонификация);
г) сера белков превращается в сероводород.
Анаэробный распад органических веществ сопровождается выделением зловонных газов: аммиака, сероводорода, меркаптана и др., загрязняющих наружный воздух. В аэробных условиях преобладают окислительные процессы, зловонные газы не выделяются. На этом самоочищение почвы не заканчивается, а вступает в новый этап — нитрификацию.
Для стадии нитрификации наиболее важное значение имеет дальнейшая, окончательная судьба азотсодержащих соединений.
В переходе этих соединений в следующую фазу активная роль принадлежит аэробным бактериям, открытым. Нитраты - конечный продукт распада белковых веществ и в таком виде служит для питания растений.
Таким же путем окисления превращаются:
а) сероводород в серную кислоту и сернокислые соли (сульфаты);
б) углекислота в углекислые соли (карбонаты);
в) фосфор в фосфорную кислоту и фосфорнокислые соли (фосфаты).
Наряду с этими процессами распада органического вещества в почве протекают и процессы синтеза, в результате которых образуется особый сложный продукт — гумус (перегной), имеющий большое агрономическое и санитарное значение. Гумус получается в результате деятельности микроорганизмов и представляет собой темную, богатую органическим веществом массу сложного химического состава (гумин, ульмип, креновая кислота, лигнины и протеины, углеводы, жиры, органические кислоты и другие углеродистые соединения). Гумификация органических веществ имеет место как в естественных условиях (в почве), так и при обезвреживании отбросов в компостах. На определенной стадии распада органического вещества гумус становится устойчивым, медленно разлагается, постепенно отдавая растениям питательные вещества. В этом его огромное значение для плодородия почвы.
|
|
|
Хотя в гумусе много еще органических веществ, в частности, азотистых соединений, он не способен загнивать, не издает зловония, не привлекает мух и, главное в нем присутствуют уже погибшие в почве патогенные микробы. Вот почему в санитарной практике нет надобности доводить распад органических веществ до конечных продуктов минерализации и нитрификации; обезвреживание отбросов достигается уже при гумификации органического вещества.
Выше упоминалось, что химические показатели загрязнения почвы — органический углерод, органический азот, аммиак, нитраты и хлориды, их повышенное количество по сравнению с контролем.
Результаты четырехлетних экспериментальных наблюдений Н. JI. Терентьевой над загрязнением и самоочищением полей ассенизации на черноземе с массивной нагрузкой на них фекалий (1000—3000 т/га) позволяют судить о судьбе этих веществ:
— органический углерод быстро, в течение 1—l'/г лет, в почве минерализуется;
— органический азот в течение короткого срока подвергается аммонификации;
— значительная часть аммиака длительно (2—3 года) удерживается в пахотном слое почвы и служит объектом нитрификации;
— нитраты в течение примерно года удерживаются в пахотном слое почвы и служат для питания растений, а затем атмосферными водами вымываются в более глубокие слои почвы; присутствие их там свидетельствует о сравнительной давности загрязне-
ния;
— хлориды, в огромном количестве находящиеся в фекалиях и моче, в почве не изменяются, растениями пе поглощаются и атмосферными водами вымываются в более глубокие слои почвы.
Значительное количество хлоридов в верхнем пахотном слое — показатель свежего фекального загрязнения, а в глубине свидетельствует о сравнительной его давности.
Таким образом, о самоочищении загрязненной почвы можно судить, сравнивая ее с контрольной «чистой» почвой по таким показателям, как поглощенный аммиак, нитраты и хлориды, а так-же по санитарному числу. О том же свидетельствуют бактериологические гельминтологические показатели.
|
|
|
О гибели в загрязненной почве патогенных бактерий кишечной группы судят по отмиранию кишечной палочки. По исследованиям, в черноземной почве полей ассенизации титр кишечной палочки составлял: до залива нечистот — 1,0, вскоре после залива — 0,00001, через 2 мес после залива — 0,01, через 6 мес — 0,1, через год — 1,0, т. е. возвращался к исходному, снижалось и общее количество микробов.
При самоочищении почвы гибнут яйца гельминтов, в том числе аскарид — наиболее распространенного геогельминта.
В санитарном и эпидемиологическом отношении особого внимания заслуживают следующие факты:
а) развитие яиц аскарид в почве происходит только летом и завершается в течение 1—3 мес;
б) на поверхности почвы, на солнце, яйца аскарид погибают в течение 7—5 дней под влиянием высокой температуры, высыхания почвы и ультрафиолетовых лучей солнечного света;
в) на глубине 2,5—10 см защищенные от солнца и высыхания яйца аскарид сохраняют свою жизнеспособность до одного года и больше.
Обнаружение яиц аскарид в различных стадиях их развития (без дробления, с живой личинкой, с неподвижной мертвой личинкой) указывает на давность загрязнения и па процесс дегельминтизации почвы.
81.Системы очистки населенных мест от жидких и твёрдых отходов. Значение в профилактике заболеваний.
Очистка населённых мест - мероприятия по сбору, удалению, обезвреживанию и утилизации отбросов. В процессе жизнедеятельности человека образуется большое количество различных отбросов: твердые и жидкие выделения людей и животных, кухонно-хозяйственные воды и мусор, банно-прачечные, промышленные воды, пыль и сметаемый мусор с улиц и дворов, отбросы лечебных и ветеринарных учреждений и пр.
В отбросах находится большое количество микроорганизмов, а также яйца гельминтов и мух. В больших скоплениях мусора могут расселяться грызуны. В промышленных отходах находятся токсические и радиоактивные вещества. При плохой, несвоевременной уборке отбросы загрязняют и заражают воздух, воду, почву, растительность, жилища и общественные здания, резко ухудшая санитарное состояние населенного места. Отбросы и нечистоты, загрязняя воду и почву, могут вызвать инфекционные заболевания. Поэтому гигиеническое значение очистки населённых мест очень велико. Промышленные и радиоактивные отходы выделены из общей системы и очистка от них осуществляется силами самих промышленных предприятий (см. Радиоактивные отходы, Санитарная охрана атмосферного воздуха, Сточные воды). Сбор и удаление мусора из домовладений осуществляется органами коммунального хозяйства Совета депутатов трудящихся или промышленными предприятиями, колхозами и совхозами. Существует три вида планово-регулярной очистки.
|
|
|
1. Контейнерная — когда мусор забирается вместе с мусоросборником (контейнером) специальными машинами, а на его место ставится пустой контейнер.
2. Бочковая — когда сбор мусора производится в специальные металлические емкости, из которых высыпается в машину. Эта система менее совершенна в санитарном отношении.
3. Мусор собирается непосредственно в машину из ведер, установленных в квартирах (минуя дворовые мусоросборники), в точно установленное время по сигналу водителя машины. Эту систему можно рекомендовать в небольших городах и поселках, имеющих достаточно транспорта для вывозки мусора.
Сбор мусора проводится в местах его образования в мусоросборники, имеющие плотные крышки и удобные для очистки, рассчитанные на одно-пятисуточное накопление мусора. Устанавливаются мусоросборники на специально оборудованных бетонированных или асфальтированных площадках, на расстоянии не ближе 20 м и не далее 100 м от окон жилых помещений, детплощадок и мест отдыха трудящихся. Мусор должен вывозиться не реже чем раз в три дня, пищевые отходы ежедневно. Удаление мусора осуществляется специальным транспортом, конным или автомобильным (мусоровозами или контейнеровозами). Расчет количества транспорта для удаления мусора и мусоросборников производится согласно расчету накопления мусора. В среднем на одного жителя в год рассчитывается 0,5 м3 твердых отбросов.
Обезвреживание и утилизация мусора проводится биотермическим методом, при котором идет распад органических веществ, образуется удобрительный гумус, гибнут патогенные микробы и яйца гельминтов.
Биотермические методы обезвреживания отбросов отвечают санитарным, эпидемиологическим и хозяйственным требованиям. Мусоро-сжигание как метод обезвреживания отбросов менее экономичен, применяется редко. Его необходимо рекомендовать в медицинских, ветеринарных учреждениях, где необходимо обезвреживать инфекционный материал. Мусоросортировочные станции — сложный комбинат, где идут процессы извлечения из мусора утильсырья, получение удобрения для сельского хозяйства, сжигание мусора для получения тепла и пара.
В канализованных населенных пунктах жидкие нечистоты вывозятся на сливные станции, представляющие собой сооружения, в которых устраиваются каналы для приема и спуска нечистот в канализацию, с разбавлением их водой. Очистка населенных мест находится под постоянным контролем работников санитарно-эпидемиологической станции, дающих заключения по проектам и осуществляющих предупредительный надзор и контроль за организацией и мероприятиями по очистке.
Очистка населённых мест — система мероприятий по сбору, удалению и обезвреживанию отбросов, а также по уборке улиц, площадей, парков.
Очистка населенных мест обеспечивает чистоту населенных мест, снижает возможность загрязнения почвы, воздуха, водоемов, устраняет контакт населения с отбросами, предупреждает возможность передачи инфекционных и инвазионных заболеваний. Многие виды отбросов, в особенности промышленных, содержат вредные, токсические вещества, накопление которых в почве ведет к загрязнению воды, воздуха и растений (овощи, ягоды и др.). Отбросы и загрязненная почва способствуют распространению мух.
Различают две группы отбросов :
1) твердые (бытовой мусор, остатки хозяйственной деятельности человека, смет с улиц и дворов, отбросы из торговых предприятий; промышленные отбросы, трупы животных);
2) жидкие (выделения человека и животных, объединяемые термином нечистоты; грязные хозяйственные воды, сточные воды предприятий, не удаляемые через канализацию).
В задачу очистки населенных мест чаще всего входят сбор, удаление и обезвреживание только бытовых отбросов, а также уборка улиц, площадей, дворов. Сбор, удаление и обезвреживание жидких отбросов часто обозначается термином «ассенизация». Очистка населенных мест от промышленных отбросов нередко выделяется из общей системы очистки и осуществляется силами самих предприятий. В санитарном отношении лучший эффект достигается при проведении мероприятий по содержанию населенного места в чистоте по единой системе, за которую отвечает Совет депутатов трудящихся или коммунальный отдел предприятия. Поэтому в систему очистки населенных мест следует включать и очистку от промышленных отбросов.
Многие отбросы можно использовать в хозяйстве только при строгом соблюдении санитарных правил и при наличии ответственных за утилизацию отбросов учреждений и лиц (колхоз, совхоз, учреждения, ведающие сбором вторсырья).
Утилизировать отбросы можно: путем сбора вторсырья в домах на месте их образования в отдельных от всего мусора сборниках (бумага, металл, текстиль и др.) или путем разборки мусора на специальных мусоросортировочных предприятиях; путем сбора пищевых отходов, используемых для корма скота; применения мусора для набивки парников; переработки мусора в компостах.
Утилизация отбросов промышленности достигается раздельным сбором или извлечением из общей массы отбросов веществ, которые могут быть использованы в технологическом цикле данного или другого предприятия (в таком случае отбросы получают название промышленных отходов, в отличие от неутилизируемых отбросов).
Все виды утилизации отбросов могут представлять опасность в санитарном и эпидемиологическом отношении. Поэтому существуют специальные санитарные правила, соблюдение которых снижает или устраняет эту опасность.
Основным способом очистки является вывоз отбросов в места, где они подвергаются обезвреживанию или утилизации. В процессе сбора отбросов не должно быть соприкосновения населения с мусором и отбросами. Вывоз отбросов должен производиться в минимально короткие сроки. Все приемы очистки населенных мест должны быть максимально механизированы. Эти требования удовлетворяются при планово-регулярной системе очистки, осуществляемой коммунальным транспортом. По действующим в СССР правилам, мусор должен вывозиться не реже, чем раз в три дня, а нечистоты — 2—3 раза в месяц. Объезды кварталов населенного места проводятся по специально утвержденному графику, соблюдение которого контролирует санитарный надзор.
Применяют три вида планово-регулярной системы очистки.
1. Сбор мусора в металлических дворовых мусоросборниках (рис.1), с плотно закрывающимися крышками до 100 л (объемный вес 1 м3 мусора около 400 кг).
Мусоросборники опорожняются в кузов мусоровоза (рис. 2).
2. Более совершенна в санитарном отношении система сменных сборников, при которой мусор вывозят вместе со сборником (контейнером). Эта система получила название контейнерной. Емкость контейнеров 0,8 —1,0 м3. Они вывозятся мусоровозом специальной конструкции (рис. 3). На место увезенных ставят порожние контейнеры.
3. При отсутствии во дворах сборников жильцы в точно установленный час заезда мусороуборочного транспорта выносят отбросы в ведрах и высыпают их в кузов автомусоровоза или конной фуры. Эта система удобна для небольших населенных мест.
Все мусоросборники должны иметь крышки и устанавливаться на замощенной части двора либо на асфальтированных или хорошо утрамбованных площадках.
Многоэтажные дома (выше 5-этажных) оборудуются мусоропроводами. Ствол мусоропровода следует периодически прочищать и обмывать.
Жидкие отбросы при отсутствии канализации собираются в уборных и помойницах. Неканализованные здания следует обеспечивать люфт-клозетами, которые устраивают внутри здания. Нечистоты и помои необходимо собирать в непроницаемые для грунтовой воды и жидкости выгреба, из которых жидкие отбросы удаляют ассенизационными машинами. Для уменьшения числа выгребов и облегчения их очистки ассенизационными машинами целесообразно устраивать общие выгреба для нечистот и помоев. Устройство так называемых поглощающих колодцев и выгребов, не имеющих дна и доводимых до водоносного слоя, в СССР запрещено.
Отбросы вывозят для уничтожения, обезвреживания или утилизации в следующие места.
На усовершенствованных свалках мусор рассыпают толстым слоем (высота слоя устанавливается отметками вертикальной планировки территории). Можно для этой цели использовать овраг, заброшенный карьер и другие неудобные для строительных целей и сельского хозяйства участки. Поверхность свалок покрывают слоем земли или строительного мусора толщиной 25—50 еж, выравнивают и утрамбовывают. Откос свалки отбросов, если ссыпка их прекращается более чем на 24 часа, также должен покрываться слоем земли.
На правильно эксплуатируемой свалке отсутствует пыль, нет дурного запаха, мух и грызунов, а внутри отбросов развивается высокая температура.
На мусоросортировочных заводах мусор подвергается сортировке, при которой выделяют крупные и мелкие частицы; затем отбросы проходят электромагнитный сепаратор для отделения железа и поступают на конвейер, с которого вручную отбирают цветной металл, бумагу, текстиль и другое ценное сырье. Мелкие частицы, или отсев, служат в качестве удобрения.
На мусороперерабатывающих заводах осуществляется переработка отбросов в
безопасное удобрение. Отбросы дробят во вращающихся наклонных барабанах, после чего раздробленная масса пересыпается в специальные бункеры, в которых выдерживается 5—6 дней, подвергаясь разложению под влиянием бактерий. Высокая температура (50—60°) внутри бункера обезвреживает отбросы, которые превращаются в ценное удобрение.
Сжигание мусора производят на крупных централизованных станциях или в небольших установках, предназначенных для ликвидации отбросов в лечебных учреждениях, на предприятиях и т. п. Мусор содержит много влаги и балласта (неорганические вещества), он плохо горит, а продукты его неполного сгорания загрязняют атмосферу, сжигать его нужно только с применением добавочного топлива (лучше всего газа).
Другие способы обезвреживания мусора не получили распространения. Запахивание мусора засоряет поля, создает значительную поверхность, привлекающую мух; биотермические камеры малопродуктивны, мусор в них перерабатывается подолгу (1,5—2 мес.); способ компостирования пригоден лишь для относительно небольшого количества мусора.
Жидкие отбросы из неканализованных зданий лучше всего вывозить на сливные станции, где нечистоты разбавляются водой в отношении 1:1 и 1:2, проходят через решетку и песколовку и сливаются в систему канализации (см.). Основные сан. требования к устройству сливных станций: расстояние от жилых и общественных зданий не менее 300 м; устройство приточно-вытяжной вентиляции с вытяжкой в местах выделения зловонных газов и подачей воздуха в помещение станции с преобладанием притока. В целях улучшения условий труда рабочих оборудуются душевые, комнаты для приема пищи; рабочие обеспечиваются спецодеждой.
При отсутствии канализации единственным способом обезвреживания жидких отбросов являются поля ассенизации: нечистоты там распределяются ровным слоем и запахиваются. Спустя несколько лет поля используются для выращивания сельскохозяйственных культур. На участках полей ассенизации допускается посев технических и кормовых культур. Посадка овощей, идущих в пищу, разрешается не ранее двух лет после залива поля ассенизации, однако по санитарно-эпидемиологическим соображениям это не желательно.
Компостирование нечистот достигается с трудом, так как компост вследствие высокой влажности редко разогревается до нужной температуры (50°); компостирование нечистот целесообразно вместе с торфом или землей.
Очистка населенных мест является важным объектом санитарного надзора. Санитарные врачи, их помощники, в сельских местностях — медработники медпунктов должны осуществлять надзор с применением различных методов (санитарное обследование, санитарно-гельминтологические, энтомологические и бактериологические методы лабораторных исследований).
82.Ионизирующие излучения. Биологическое действие ионизирующей радиации. Характеристика основных видов ионизирующих излучений (альфа-, бета-, гамма- и рентгеновского излучений). Виды облучения.
Ионизи́рующее излуче́ние — в самом общем смысле — поток микрочастиц, способных ионизировать вещество. В более узком смысле к ионизирующему излучению не относят ультрафиолетовое излучение и излучение видимого диапазона света, которое в отдельных случаях также может быть ионизирующим. Излучение микроволнового и радиодиапазонов не является ионизирующим, поскольку его энергии недостаточно для ионизации атомов и молекул в основном состоянии.
Природа ионизирующего излучения
Наиболее значимы следующие типы ионизирующего излучения:
Коротковолновое электромагнитное излучение (поток фотонов высоких энергий):
рентгеновское излучение;
гамма-излучение.
Потоки частиц:
бета-частиц (электронов и позитронов);
альфа-частиц (ядер атома гелия-4);
нейтронов;
протонов, других ионов, мюонов и др.;
осколков деления (тяжёлых ионов, возникающих при делении ядер).
Источники ионизирующего излучения
Природные источники ионизирующего излучения:
Спонтанный радиоактивный распад радионуклидов.
Термоядерные реакции, например на Солнце.
Индуцированные ядерные реакции в результате попадания в ядро высокоэнергетичных элементарных частиц или слияния ядер.
Космические лучи.
Искусственные источники ионизирующего излучения:
Искусственные радионуклиды.
Ядерные реакторы.
Ускорители элементарных частиц (генерируют потоки заряженных частиц, а также тормозное фотонное излучение).
Рентгеновский аппарат как разновидность ускорителей, генерирует тормозное рентгеновское излучение.
|
|
|
