МЕТОДИКА ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ПОЧВЫ

МЕТОДИКА ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ПОЧВЫ ПО ДАННЫМ САНИТАРНОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ УЧАСТКА И РЕЗУЛЬТАТАМИ ЛАБОРАТОРНОГО АНАЛИЗА ПРОБ ТА ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ СО₂ И ОКИСЛЯЕМОСТИ ВОЗДУХА КАК ПОКАЗАТЕЛЕЙ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА И ВЕНТИЛЯЦИИ ПОМЕЩЕНИЙ. ПОНЯТИЕ О ВОЗДУШНОМ КУБЕ, НЕОБХОДИМОМ И ФАКТИЧЕСКИМ ОБЪЕМЕ И КРАТНОСТИ ВЕНТИЛЯЦИИ, ИХ НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ.

 

МЕТОДИКА ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ПОЧВЫ

Основные физические свойства и состав почвы

Литосфера (земная кора) – органо-минеральная оболочка планеты Земля, которая распространяется от ее поверхности к магме. Состоит из собственно литосферы,  сформированной из магматических пород, разрушенных физическими, физико-химическими и химическими процессами до появления жизни на Земле, и почва.

Почва – поверхностный слой литосферы (толщиной от нескольких миллиметров на скальных породах до 10 км в низинах),  сформированный после появления жизни на планете Земля вследствие действия климата, растительности и живых организмов (микроорганизмов и корней высших растений). Почва состоит из поверхностного (0-25 см) пахотного или гумусного слоя, которому присуще плодородие и который обрабатывается при выращивании растений, и собственно почва.

Почвы чрезвычайно разнообразные в зависимости от условий их формирования (климата и растительности). В Украине наиболее распространены черноземы (54,0% территории), затем – серые лесные почвы (18,2 % территории) и дерново-подзолистые (7,8 % территории).

Основные физические свойства почвы:

– механический состав – процентное распределение частиц почвы по их размеру. Определяется просеиванием через сита Кнопа, которых существует  7 номеров с отверстиями диаметром от 0,25 до 10,0 мм (рис. 18.1). К механическим элементам почвы принадлежат: камень и гравий (размером > 3 мм); песок крупный (3-1 мм), средний (1-0,25 мм), мелкий (0,25-0,05 мм); пыль крупная (0,05-0,01 мм), средняя (0,01-0,005 мм), мелкая (0,005-0,001 мм); ил (< 0,001 мм). По механическому составу почвы классифицируют в зависимости от удельного веса физического песка (частицы размером > 0,01 мм) и физической глины (частицы размером < 0,01 мм)  (Приложение 3);

– пористость – суммарный объем пор в единице объема почвы, выраженный в процентах. Размер пор тем больше, чем крупнее по размеру отдельные механические элементы почвы. Пористость почвы тем высшая, чем меньшие за размером отдельные механические элементы почвы;

– воздухопроницаемость – способность почвы пропускать воздух через свою толщу. Повышается с увеличением размеров пор и не зависит от их общего объема (пористости);

– водопроницаемость – способность почвы поглощать и пропускать воду,  поступающую из поверхности. Протекает в две фазы: впитывание (свободные поры последовательно заполняются водой до полного насыщения почвы) и фильтрации (при полном насыщении почвы водой она приходит в движение по порам под действием силы тяжести); 

– влагоемкость – количество влаги, которую способна удержать почва сорбционными и капиллярными силами. Она тем больше, чем меньший размер пор (чем мельче механические элементы почвы) и чем больший их суммарный объем (пористость);

 

Рис.  Сита Кнопа для определения механического состава почвы

 

– капиллярность почвы – способность почвы поднимать по капиллярам воду из нижних слоев кверху. Чем меньший размер механических частиц почвы, т.е. чем мельче поры, тем большей будет капиллярность почвы, тем выше и медленнее будет подниматься в такой почве вода.

В почвах легкого механического состава (песчаных, супесчаных и легких суглинистых) по сравнению с тяжелыми (глинами, тяжелыми суглинками) преобладает физический песок, поры имеют  больший размер, пористость невысокая, воздухопроницаемость, водопроницаемость и фильтрующая способность значительная, капиллярность и влагоемкость малые. В таких почвах, с одной стороны, быстрее протекают процессы самоочищения от органических загрязнений, с другой – более интенсивной является миграция химических веществ из почвы в подземные и поверхностные водоемы, атмосферный воздух и растения.

Почва состоит из биотической (почвенные микроорганизмы), и абиотической компонент. Абиотическая компонента включает твердое вещество почвы (минеральные и органическое соединения и органо-минеральные комплексы), почвенную влагу и почвенный воздух.

Минеральные (неорганические) вещества почвы на 60-80% представлены кристаллическим кремнеземом (кварц), а также алюмосиликатами (полевой шпат, слюда, вторичные глинистые минералы). Здесь содержатся практически все эле­менты периодической системы Д.И. Менделеева преимущественно в виде солей.

Органические вещества почвы представлены как собственно органическими соединениями почвы (гуминовые кислоты, фульвокислоты и прочие), синтезированными почвенными микроорганизмами (именно это и называется гумусом), так и посторонними для почвы органическими веществами,  попавшими в почву извне вследствие естественных процессов и техногенного (антропогенного) загрязнения.

Почвенная влага может находиться в твердом и жидком состоянии, а также в виде пара. Наибольший интерес, с гигиенической точки зрения, имеет жидкая влага. Она может находиться в форме: 1) гигроскопической воды, конденсирующейся на поверхности почвенных частиц; 2) пленочной воды,  удерживающейся на поверхности почвенных частиц; 3) капиллярной воды, удерживающейся капиллярными силами в тонких порах почвы; 4) свободной гравитационной воды, находящейся под действием силы тяжести или гидравлического напора и заполняющей крупные поры почвы.

Почвенный воздух – смесь газов и пара,  заполняющих поры почвы. По составу отличается от атмосферного и постоянно взаимодействует с ним, путем диффузии, за градиентом концентраций. Почвенный воздух и вода являются антагонистами относительно пространства пор. Естественный состав почвенного воздуха регулируется скоростью использования кислорода и образования диоксида углерода вследствие микробиологических процессов минерализации органических веществ. С увеличением глубины содержание в почвенном воздухе диоксида углерода увеличивается, а кислорода уменьшается.

 

Гигиеническое значение почвы

Учение о почве как особом естественно-историческом теле было создано великим русским ученым В. В. Докучаевым (1846—1903). Он впервые указал, что почвой следует называть наружные горизонты горных пород, измененные совместным действием ряда факторов: климата, растительности, рельефа, почвенных организмов. Таким образом, почва — это обладаю­щий плодородием верхний слой земной коры, образовавшейся под влиянием физических, химических, биологических и технических факторов. Плодородие — отличительный признак почвы от всех других пород.

Почва — огромная естественная лаборатория, в которой не­прерывно протекают самые разнообразные сложные процессы разрушения и синтеза органических веществ, фотохимические процессы.

В почве живут и гибнут различные патогенные бактерии, ви­русы, простейшие, яйца гельминтов. Доказано, что загрязнен­ная почва может прямо или опосредованно оказывать токсиче­ское, аллергенное, канцерогенное, мутагенное и другое воздей­ствие на организм. Она также может оказывать большое влияние на здоровье людей и санитарные условия их жизни. С почвой тесно связано количество и качество продуктов расти­тельного и животного происхождения, т. е. с почвой тесно свя­зано наше питание. Благодаря своему уникальному свойству, плодородию почва является ценным природным ресурсом и средством производства, дающим более 90 % продуктов пита­ния и сырья для перерабатывающей промышленности и других производств, в частности для фармацевтической промышлен­ности. Многие растения являются основным сырьем для полу­чения лекарственных препаратов.

Почва является главным элементом биосферы, где происхо­дят миграция и обмен всех экзогенных химических веществ на нашей планете. Она занимает важное место в системе профи­лактической защиты биосферы в целом, так как загрязненная почва может стать источником загрязнения атмосферного воз­духа, воды, продуктов питания человека и кормов животных.

Почва оказывает существенное влияние на климат местно­сти, химический состав растительных продуктов и, следова­тельно, опосредованно воздействует на продукты животного происхождения.

Почва состоит из материнской породы, мертвого органическо­го вещества, живых существ, воздуха и воды. Толщина почвы ко­леблется от нескольких сантиметров до 3 м и более. Ее площадь составляет всего около ‘/₁₀ площади материков.

Материнская порода представляет собой сложный комплекс минеральных соединений (90—99 %), состоящих в основном из песка, глины, извести и ила, включающих соли кремния, каль­ция, магния, алюминия и др. В зависимости от соотношения песка и глины все почвы делятся на песчаные, супесчаные, гли­нистые и суглинистые. С учетом размера частиц выделяют ка­менистую часть (с диаметром частиц более 3 мм), песок (0,2— 3 мм), глину (0,001—0,01 мм), коллоидную фракцию гумуса — перегноя (меньше 0,0001 мм). От механического состава, раз­мера частиц и их характера зависят такие свойства почвы, как пористость, воздухопроницаемость, влаго- и теплоемкость, те­пловой режим. Так, крупнозернистые почвы, как правило, об­ладают хорошей воздухо- и водопроницаемостью, а мелкозер­нистые характеризуются значительной водоемкостью, высокой гигроскопичностью и капиллярностью.

В гигиеническом отношении наиболее благоприятной является почва, имеющая большую воздухо- и водопроницаемость, так как эти свойства способствуют процессам самоочищения, обеспече­нию нормального теплового режима приземного слоя атмосферы. Такие почвы, как правило, не заболачиваются, поэтому для строительства жилых и общественных зданий выбирают участ­ки земли с крупнозернистой почвой.

Важной характеристикой почвы является ее водоемкость — количество воды, которое может быть поглощено единицей объ­ема почвы. Установлено, что чем мельче поры, тем больше воды может поглотить и удерживать почва. Так, торфянистые почвы могут удерживать 3—5-кратное и более количество воды, песча­ные — около 20 %, глинистые — около 70 % воды по массе.

Другой важной характеристикой почвы является ее темпера­тура, от которой в значительной степени зависят температура приземного слоя атмосферы, тепловой режим помещений пер­вых этажей и подвалов. Температура почвы оказывает сущест­венное влияние на жизнедеятельность почвенных организмов и процессы самоочищения. Она во многом определяется харак­тером почвы, географическим положением, рельефом местно­сти, временем года. Так, каменистые и сухие почвы со склоном, обращенным на юг и юго-восток, имеют более высокую темпе­ратуру и быстрее нагреваются.

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. Почвенный воздух су­щественно отличается от атмосферного: в нем содержится зна­чительно большее количество диоксида углерода, водяных паров и мало кислорода. Так, с возрастанием глубины (до 5—6 м) ко­личество кислорода снижается до 14 %, а содержание диоксида углерода 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. Вместе с тем 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 водоемкости 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 токсичными 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 др.) в виде грун­товых вод. При этом вода почти полностью лишается раство­ренного кислорода, идущего на биохимические процессы, и обогащается диоксидом углерода.

Вода участвует в разнообразных процессах, протекающих в почве, обеспечивает необходимые условия жизни для почвен­ной флоры и фауны. Являясь универсальным растворителем, почвенная вода содержит органические и минеральные соеди­нения, от которых зависит химический состав растений. Поч­венная вода, оказывая влияние на теплоемкость и теплопровод­ность почвы, определяет ее тепловые свойства. Сырые, с боль­шим содержанием воды почвы оказывают неблагоприятное влияние на теплообменные процессы, в частности на радиаци­онный баланс. В связи с этим такие почвы малопригодны для строительства жилых, общественных и промышленных зданий. Из водоносного горизонта свободная вода способна подни­маться по почвенным капиллярам, что важно учитывать при за­кладке фундаментов зданий, так как это может послужить при­чиной постоянной сырости нижней части стен и разрушения фундамента.

Живые организмы почвы представлены в основном микро­бами. Общее число их достигает 2 млрд на 1 г почвы. Среди них есть грибы, водоросли, бактерии, простейшие и вирусы. Кроме того, в почве обитают простейшие животные, личинки и кукол­ки мух, насекомых и др. Количество микроорганизмов подвер­жено существенным колебаниям, обусловленным механиче­ским составом почвы и химическими ее свойствами, темпера­турным режимом, солнечной радиацией, аэрацией и другими факторами.

Микроорганизмы играют исключительно важную роль в процес­сах самоочищения почвы, т. е. в процессах превращения органиче­ских веществ, опасных в эпидемиологическом отношении, в неор­ганические соединения — минеральные соли и газы. Процессы раз­ложения и минерализация органических веществ, поступающих в почву в больших количествах в результате производственной и бытовой деятельности человека, могут протекать под влиянием бактерий как аэробно — при обилии кислорода воздуха, так и анаэробно — без доступа кислорода. Установлено, что одни бак­терии для своего развития могут использовать белки, другие — минеральные соединения, третьи (нитрофикаторы) окисляют аммиак до нитритов, а затем до нитратов. Ряд бактерий (желе­зобактерии) превращают соли закиси железа в гидрат окиси, се­робактерии окисляют соединения серы в соли серной и серни­стой кислот (сульфаты, сульфиты). Благодаря этим процессам в почве совершается круговорот веществ.

В гигиеническом отношении аэробный процесс более благо­приятен, поскольку при нем разложение органических веществ протекает без образования дурнопахнущих и вредных веществ: аммиака, сероводорода, метана, индола, скатола, метилмеркап- тана и др.

Эпидемиологическое значение почвы

Почва имеет большое эпидемиологическое значение. В ней могут находиться и передаваться человеку возбудители многих инфекционных заболеваний, а также яйца и личинки гельмин­тов (схема 5.1). Передача возбудителей кишечных инфекций че­рез почву проходит по сложному пути. Наиболее простой путь заражения — через руки, загрязненные инфицированной почвой. Например, известен случай эпидемической вспышки брюш­ного тифа, охватившей за 36 дней 60 % детей в детском комби­нате. Передача инфекции протекала через инфицированный пе­сок игральной песочницы. Чаще всего отмечается передача инфекции по одному из таких путей, как организм больного (ис­точник инфекции) — почва — пищевые продукты растительного происхождения — восприимчивый организм; организм больно­го — почва — подземные воды — восприимчивый организм. Па­тогенные микроорганизмы поступают в почву с физиологиче­скими отправлениями человека и животных, сточными водами, трупами и др. Чистая, незагрязненная почва является неблаго­приятной средой для патогенных бесспоровых микробов. Вме­сте с тем в почве, особенно загрязненной органическими веще­ствами, они длительно сохраняют жизнеспособность. Так, в почве бактерии тифо-паратифозной группы могут находиться до 400 дней, дизентерии — до 100 дней, вирусы полиомиелита, ЕСНО, Коксаки — до 150 дней, яйца аскарид — до 1 года. Воз­будители газовой гангрены, столбняка, ряда пищевых токсико- инфекций являются постоянными обитателями почвы. Споры сибирской язвы способны сохранять жизнеспособность десят­ки лет. Загрязнение почвой продуктов растительного и живот­ного происхождения может привести к отравлению ботулини- ческим токсином (ботулизм). Особенно опасна роль почвы в распространении аскаридоза и трихоцефалеза. В ней происхо­дит созревание яиц до инвазионной стадии, затем они попада­ют в организм с загрязненными почвой овощами, водой и поч­венной пылью, переносятся мухами.

Большую роль играет почва и в распространении биогель­минтов — свиного и бычьего цепня. Как известно, из кишеч­ника человека, зараженного одним из этих паразитов, с фека­лиями их яйца могут попадать в почву, а затем в корм крупного рогатого скота или свиней. Попав в организм животных, яйца этих паразитов превращаются в личинки, которые поселяются преимущественно в мускулатуре. Человек, употребляя в пищу зараженную говядину и свинину, вновь заражается личиночной стадией этих гельминтов.

Геохимическое и токсикологическое значение почвы

По своему химическому составу почва состоит из комплекса минеральных и органических веществ, постоянно подвергаю­щихся изменению в ходе единого почвообразовательного про­цесса. Минеральная часть чаще всего состоит из совокупности кремнезема, глинозема, извести и магнезии, представляющих собой измельченные компоненты горных пород. В минеральную часть входят все элементы Периодической системы Д. И. Мен­делеева. В состав органической части (гумуса) входят продукты разложения растительного и животного происхождения, мак­ро- и микроорганизмы.

Химические элементы на земном шаре распределены нерав­номерно, что обусловлено в первую очередь особенностями геологических и почвообразовательных факторов. Так, в одних районах отмечается недостаточное или избыточное содержание в почве таких микроэлементов, как йод, кобальт, фтор, молиб­ден, марганец, цинк, бор, стронций, селен и др. Эти районы по­лучили название биогеохимических провинций.

 Недостаток или избыток минеральных веществ в почве непосредственно от­ражается на химическом составе воды и многих растений. В свою очередь недостаток или избыток микроэлементов в воде и расте­ниях может привести к развитию у животных и человека специ­фических заболеваний, известных под названием геохимических эндемий или микроэлементозов.

 

Все химические элементы в зависимости от их процентного содержания в организме человека по предложению известного ученого-почвоведа В. И. Вернадского принято делить на три группы: макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэле­менты. Макроэлементы встречаются в организме в количестве 10°—Ю^-2 %• микроэлементы, содержащиеся в организме в пре­делах от 10 до 10 ⁵ %; ультрамикроэлементы, встречающиеся в количестве <10 ⁵ %.

К макроэлементам, составляющим 99 % массы организма, от­носятся: 0₂, Н₂, С, N. Са, 8, Р, К, М§, А1, Ре, С1 и др.

Наибольший интерес из химических элементов представляют микроэлементы. Входя в состав многих химических комплексов организма, витаминов, гормонов, ферментов, дыха­тельных пигментов, микроэлементы обусловливают их высокую биологическую активность. Микроэлементы оказывают влияние на рост и развитие растений, на состояние и функции организма человека и животных. Они играют важную роль в различных об­менных процессах организма: выполняют пластическую функцию, участвуют в построении костной ткани, регуляции водно-соле- вого и кислотно-основного равновесия (подробно см. главу 6).

Проблема содержания микроэлементов в почве в настоящее время приобретает все более актуальное значение, поскольку увеличилось техногенное ее загрязнение за счет отходов про­мышленных предприятий, транспорта, а также используемых в сельском хозяйстве минеральных удобрений и пестицидов.

Ежегодно в России образуется около 7 млрд т отходов, из ко­торых используется и обезвреживается не более 29 %. При этом объем токсичных отходов составляет более 90 млн т, что пре­вышает почти в 2 раза объем используемых и обеззараживае­мых отходов.

Особую опасность представляют медицинские отходы. По­падая с твердыми бытовыми отходами на свалку, такие фарма­цевтические препараты резко увеличивают токсичность обра­зующегося фильтрата, и неизвестно, какие токсиканты при этом попадают в подземные воды и атмосферу. Подсчитано, что в Москве только ртути от разбитых термометров вывозится на свалку 5 т в год.

Внесение в почву огромного количества химических удобре­ний, пестицидов, промышленных отходов способствует обра­зованию искусственных геохимических провинций с изменен­ными составом и свойствами почвы. При чрезмерном и дли­тельном загрязнении в почве могут накапливаться такие вредные для здоровья вещества, как ртуть, свинец, мышьяк, фтор, ядохимикаты и др., представляющие реальную опасность прямого и косвенного влияния на организм человека. К этому следует добавить, что испытания ядерных устройств в открытой атмосфере способствовали загрязнению поверхности планеты искусственными долгоживущими радиоактивными изотопами.

Вредное воздействие загрязненной почвы усугубляется тем, что овощи и зерновые, выращенные на этой территории, характери­зуются пониженной пищевой ценностью. Попадающие в почву про­мышленные выбросы могут ухудшать физические и химические ее свойства, увеличивать кислотность и снижать буферные свойст­ва почвы, разрушать поглощающий комплекс. Следствием этого может быть нарушение нормальной деятельности сапрофитных и почвенных микроорганизмов вплоть до полного их подавления, что в свою очередь снижает антибиотическую активность почвы.

В настоящее время накопилось большое количество исследо­ваний, убедительно подтверждающих вредное влияние загрязнен­ной почвы на растительный и животный мир. В частности, вред­ное воздействие может передаваться по так называемым пищевым цепочкам, т. е. через растения, произрастающие на загрязнен­ной почве, а также через мясо и молоко животных, питающихся этими растениями. Отмечено, например, что количество мышьяка в овощах, выращенных на участке, расположенном в 50 м от завода, в выбросах которого он содержался, было в 9 раз больше, чем в овощах, выращенных на участке, расположенном в 3 км. При изучении содержания металлов в почве вокруг од­ного из заводов цветной металлургии было отмечено повышен­ное содержание в почве свинца, меди и цинка (табл. 5.1). При этом у животных, питавшихся травой с околозаводской терри­тории, обнаружено увеличение содержания свинца в костях в 20 раз, печени — в 18 и мышцах — в 27 раз.

Большое влияние на состав почвы оказывает проводимая в широких масштабах химизация сельского хозяйства. В гигие­ническом отношении особое значение имеют пестициды, об­ладающие большой устойчивостью к воздействию внешних факторов и способные накапливаться в почвенном покрове, растениях и живых организмах. К таким препаратам относятся хлорорганические пестициды. Бесконтрольное применение их может приводить к значительному загрязнению почвы и обу­словливать существенные сдвиги биохимических и микробио­логических процессов. При этом наблюдается гибель микро­флоры, играющей положительную роль в процессах самоочи­щения почвы. Избыточное внесение в почву удобрений, например азотных, может привести к накоплению в растениях нитритов и нитратов, ухудшающих вкус пищевых продуктов, а в ряде случаев наносит вред здоровью человека. Указанные ве­щества из загрязненной почвы могут мигрировать в грунтовые воды, воду открытых водоемов, атмосферный воздух, растения и таким образом отрицательно влиять на флору и фауну.

Одним из важных показателей степени загрязненности почвы является санитарное число, представляющее собой отношение азота гумуса к общему органическому азоту почвы. В процессе самоочищения почвы любого типа количество азота гумуса уве­личивается и, следовательно, санитарное число возрастает, приближаясь к единице. О степени загрязнения почвы можно судить по коли-титру, титру анаэробов, наличию яиц гельмин­тов, числу личинок и куколок синантропных мух.

Характер и степень загрязненности почвы представляют опре­деленный интерес для фармацевтических работников, поскольку большое количество лекарственных препаратов получают из рас­тительного сырья. Загрязнение почвы химическими продуктами может привести к высокому содержанию токсических веществ в лекарственных растениях. В процессе экстрагирования токсич­ные продукты могут одновременно выделяться из растений с ле­карственными веществами и, таким образом, оказывать отрица­тельное влияние не только на биологическую активность препа­рата, но и непосредственно на организм человека.

Почва является:

– средой, в которой происходят процессы трансформации и накопления солнечной энергии;

– ведущим звеном круговорота веществ в природе, средой, в которой беспрерывно протекают разнообразные сложные процессы разрушения и синтеза органических веществ;

– главным элементом биосферы, в котором происходят сложные процессы миграции, трансформации и обмена всех химических веществ как естественного, так и антропогенного (техногенного) происхождения. Миграция осуществляется по коротким (почва – растения – почва, почва – вода – почва, почва – воздух – почва) и длинным   (почва – растения – животные – почва, почва – вода – растения – почва, почва – вода – растения – животные – почва, почва – воздух – вода – растения – животные – почва и другие) миграционным цепям;

– почва формирует химический состав продуктов питания растительного и животного происхождения;

– почва играет важную роль в формировании качества воды поверхностных и подземных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения;

– влияет на качественный состав современной атмосферы;

– имеет эндемическое значение – аномальный естественный химический состав почвы в эндемических провинциях является причиной возникновения и локального распространения эндемических болезней (геохимических эндемий): эндемического флюороза и кариеса, эндемического зоба, копытной болезни, молибденовой подагры, уровской болезни или болезни Кашина-Бека, болезни Кешана, селеноза, борного энтерита, эндемической нефропатии и т.п.;

– имеет эпидемическое значение – может быть фактором передачи возбудителей инфекционных заболеваний и инвазий людей:  кишечных инфекций бактериальной (брюшной тиф, паратифы А и В, бактериальная дизентерия, холера, эшерихиоз), вирусной (гепатит А, энтеровирусные инфекции: полиомиелит, Коксаки, ЕСНО) и протозойной этиологии (амебиаз, лямблиоз); зооантропонозов (лептоспирозы: инфекционная желтуха или болезнь Васильева-Вейля, безжелтушный лептоспироз, бруцеллез, туляремия, сибирская язва); микобактерий туберкулеза; спорообразующих клостридий – возбудителей столбнякя, газовой гангрены, ботулизма; геогельминтозов – аскаридоза, трихоцефалеза, анкилостомидоза.

– является естественной средой для обезвреживания жидких и твердых бытовых и промышленных отходов благодаря  процессам самоочищения (санитарное значение почвы). Самоочищение почвы обусловлено наличием сапрофитных гнилостных, нитри- и нитрофицирующих бактерий,  простейших организмов, личинок насекомых, червей, грибков, вирусов, бактериофагов, а также его физико-химическими свойствами. Состоит в способности почвы превращать органические соединения в минеральные вещества, пригодные для усвоения растениями:  углеводы – на воду и углекислоту; жиры – на глицерин и жирные кислоты, а затем – также на воду и углекислоту; белки – на аминокислоты, с выделением аммиака, аммонийных солей и дальнейшим их окислением в нитриты и нитраты; серы белков – на сероводород и т.д.

 

Санитарная очистка населенных мест

Это комплекс мероприятий по сбору, временному хранению, вывозу, обезвреживанию и утилизации отходов,  образующихся в населенных местах.

Отходы – это остатки веществ и предметов, которые образовались вследствие бытовой, хозяйственной и промышленной деятельности человека, которые не могут быть использованы на месте образования, а их накопление и хранение ухудшает санитарное состояние окружающей среды. Делятся на жидкие (нечистоты из выгребов туалетов; помои от приготовления пищи, мытье посуды, пола, стирки белья; сточные воды: хозяйственно-бытовые, промышленные, ливневые, городские) и твердые (мусор или домовые отходы; остатки или отходы кухни; отходы лечебно-профилактических учреждений, в том числе специфические (использованный перевязочный материал, использованные одноразовые системы и шприцы, остатки лекарства, останки органов и тканей после операций, трупы лабораторных животных); отходы других общественных учреждений (школ, детских дошкольных учреждений, средних и высших учебных заведений, офисов); отходы предприятий общественного питания; отходы животного происхождения (трупы животных, навоз, пищевые конфискаты); отходы торговых учреждений; отходы промышленных предприятий; шлаки котельных; строительный мусор, городская почва; уличный смет).

Различают три системы удаления отходов:

– сплавную применяют в полностью канализованных населенных пунктах, в которых все жидкие и частично мелкие твердые отходы сплавляют на очистительные сооружения по системе труб (канализация); остальные твердые отходы вывозят спецавтотранспортом;

– вывозную  применяют в неканализованных населенных пунктах, в которых и жидкие, и твердые бытовые отходы (ТБО) вывозят к местам их обезвреживания и утилизации специальным автотранспортом. Такой способ удаления твердых отходов получил название санитарной очистки, а жидких – ассенизации;

– смешанную применяют в частично канализованном населенном пункте. При этой системе жидкие отходы из канализованной части населенного пункта удаляют с помощью канализационной сети, с не канализованной – вывозят ассенизационным транспортом, а все твердые отходы вывозят транспортом санитарной очистки.

Санитарная очистка населенного пункта должна быть плановой (осуществляться по утвержденному плану, графику), регулярной (вывоз отходов в теплый период года – ежедневно, в холодный – 1 раз в 1-3 сутки), коммунальной (осуществляться предприятиями коммунального хозяйства) и не зависеть от желания отдельных лиц или учреждений. Предусматривает 3 этапа: I – сбор и временное хранение твердых бытовых отходов; II – их вывоз; III – обезвреживание и утилизацию.

Сбор, вывоз (транспортирование) твердых бытовых отходов. Различают планово-подворную (ТБО собирают в специальные мусоросборники, расположенные на оборудованных площадках на территории домовладений, а затем спецавтотранспортом по графику вывозят к местам обезвреживания) и планово-поквартирную (жильцы собирают ТБО в квартирах и выносят в обусловленное время к мусороуборочной машине) системы планово-регулярной очистки. При планово-подворной системе различают метод “стационарной” (мусоросборники опоражнивают в мусоровозы и затем устанавливают на место) и “сменной” (мусоросборники или контейнеры вместе из ТБО вывозят контейнеровозами к местам обезвреживания, а в замен оставляют пустые чистые) посуды.

Для вывоза мусора и других твердых отходов используют специальные автомашины – мусоровозы. При методе “стационарной” посуды используют мусоровозы 93/М, 53/М, КО-404, КО-413 и прочие. При методе “сменной” посуды – контейнеровозы М-30. Мусоровозы монтируются на шасси грузовых автомашин ГАЗ-93а, ГАЗ-53, МАЗ-500А.

Обезвреживание твердых бытовых отходов. Методы обезвреживания ТБО должны отвечать следующим основным гигиеническим требованиям:

– обеспечивать надежный обезвреживающий эффект, превращать отходы на безвредный в эпидемическом и санитарном отношении субстрат. В эпидемическом отношении ТБО являются чрезвычайно опасными: коли-титр 10^-6-10^-7, титр анаэробов –– 10^-5-10^-6, микробное число достигает десятков и сотен миллиардов, содержат патогенные и условно-патогенные бактерии, вирусы, яйца гельминтов. Особенно опасны отходы лечебно-профилактических учреждений, которые приблизительно в 10-100 раз более контаминированы микроорганизмами, по сравнению  с бытовыми отходами из жилых зданий;

– быстрым – наилучшим считается такой метод, который разрешает эффективно обезвредить отходы за тот промежуток времени, за который они образовывались;

– должны предотвратить отложение яиц и развитие личинок и куколок мух (Musca domestica) как в отходах во время обезвреживания, так и в полученном вследствие обезвреживания субстрате;

– должны предотвратить доступ грызунов в процессе обезвреживания отходов и превращать отходы в субстрат, неблагоприятный для их жизни и развития;

– должны предотвращать загрязнение воздуха летучими продуктами разрушения органических веществ (ТБО содержат до 80 % органических веществ, из которых 20-30 % в теплый период года легко загнивают и выделяют при этом дурно пахнущие газы: сероводород, индол, скатол и меркаптаны);

– при обезвреживании отходов не должны загрязняться поверхностные и подземные воды;

– должны разрешать максимально и безопасно для здоровья людей использовать полезные свойства ТБО, поскольку они содержат до 6% утиля, при их сжигании можно получать тепловую энергию, при биотермической переработке – органические удобрения, а пищевые отходы использовать для откорма животных.

По конечной цели методы обезвреживания ТБО делятся на: утилизацион­ные (переработка отходов в органические удобрения, биотопливо, выделение вторичного сырья (например, металлического лома) для промышленности, использование как энергетического топлива) и ликвидационные (захоронение в почву, сброс у моря, сжигание без использования тепла).

 По технологическому принципу методы обезвреживания делятся на: 1) биологические или биотермические (поля запахивания, усовершенствованные свалки, полигоны складирования, поля компостирования, биотермические каме­ры, заводы биотермической переработки; в сельской местности в личных хозяй­ствах – компостные кучи, парники); 2) термические (мусоросжигательные заводы без, или с использованием тепловой энергии, которая образуется при сжигании отходов; пиролиз с получением горючего газа и нефтеподобных смазочных масел); 3) химические (гидролиз); 4) механические (сепарация отходов с дальней­шей утилизацией, прессование отходов в строительные блоки); 5) смешанные.

Наибольшее распространение получили биотермические методы. В их основе лежат сложные процессы самоочищения почвы от органических загрязнений, которые схематично можно представить следующим образом:

 

Биотермическое обезвреживание разрешает: 1) разложить сложные органические вещества отходов и продукты их метаболизма (мочевину, мочевую кислоту и прочие) до более простых соединений с тем, чтобы в дальнейшем с помощью специальных микроорганизмов, в присутствии кислорода воздуха, синтезировать новое, стойкое, безопасное в санитарном отношении вещество, называемое гумусом; 2) уничтожить вегетативные формы патогенных и условно-патогенных бактерий, вирусы, простейшие, яйца гельминтов, яйца и личинки мух, семена сорняков.

Эффективность биотермического метода обезвреживания зависит от:

– аэрации отходов (на 1 объем ТБО необходимо подавать 25 объемов воздуха);

– влажности отходов (при влажности < 30 %, ТБО необходимо искусственно увлажнять; если > 70 %, необходимо устраивать устройства для ее уменьшения);

– содержания в отходах органических веществ, способных легко загнивать (должно быть не < 30 %, соотношение углерода и азота 30:1), и неорганических соединений (не > 25 %);

– размера частиц отходов (оптимальный размер 25-35 мм);

– активной реакции (рН) отходов (оптимальной является рН –  6,5-7,6);

– степени исходной контаминации отходов мезофильными и термофильными микроорганизмами (для интенсификации очистки проводят искусственную инокуляцию);

– температурных условий (чем быстрее будет подниматься температура в толще отходов, тем лучше и надежнее состоится биохимическое разрушение органических веществ и отмирание патогенной микрофлоры).

Санитарный надзор за системами сбора, транспортирования и обезвреживания отходов нуждается в объективной оценке их эффективности, которая невозможная без санитарного обследования территории, отбора проб почвы и ее лабораторного анализа.

Мероприятия по санитарной охране почвы

Санитарная охрана почвы предусматривает прежде всего очи­стку населенных пунктов от отбросов. Это комплекс плановых санитарных, санитарно-технических и хозяйственных мероприятий, направленных на охрану здоровья населения и создание бла­гоприятных условий жизни.

Очистка населенных пунктов включает сбор, удаление, обез­вреживание и утилизацию отбросов. Различают две системы очистки: вывозную (ассенизационная) и сплавную (канализаци­онная). Вывозная система предусматривает сбор жидких отбро­сов и удаление их за черту населенного пункта в места обезвре­живания и утилизации. Сбор жидких отбросов осуществляется в выгребных ямах уборных и помойках. Основным требованием к их устройству является максимальная изоляция нечистот от окружающей территории, воздушной среды и грунтовых вод. С этой целью дно и стенки данных сооружений должны быть сде­ланы из бетона, кирпича или толстых просмоленных досок. Под дно и вокруг стенок укладывают слой утрамбованной жирной глины толщиной 35—50 см. Наземная часть помойниц делается из кирпича или бетона с плотно закрывающейся крышкой. Дво­ровые сборники отходов и нечистот следует размещать на хо­зяйственных площадках, которые располагаются не ближе 20 м от колодцев, жилых и общественных зданий.

Из всех типов уборных при отсутствии канализации наилуч­шим является люфт-клозет.

 Его особенность — наличие венти­ляционного канала, который располагается рядом с дымоходом и открывается над крышей. Нагретый в канале воздух подни­мается, увлекая за собой газы из выгреба. Люфт-клозет при от­сутствии канализации рекомендуется устраивать в школах, больницах, аптеках, детских учреждениях и жилых помещени­ях. Удаление нечистот из выгребов и вывод их за пределы на­селенных пунктов производятся специальным транспортом. Обезвреживание жидких отбросов при вывозной системе чаще всего осуществляется почвенным методом — на полях ассени­зации и на полях запахивания.

Канализационная система является более совершенной фор­мой очистки населенных пунктов. Основными ее элементами являются приемники нечистот, сеть канализационных труб, смотровых колодцев и очистные сооружения. Различают не­сколько видов канализационных систем: хозяйственно-быто­вую, промышленную и ливневую. Каждая из них может суще­ствовать раздельно (чаще всего) или в сочетании друг с другом (общесплавная). Канализационная система очистки предусмат­ривает удаление жидких отбросов по подземным канализаци­онным сетям за пределы населенного пункта в места обеззара­живания. При этой системе полностью устраняется возмож­ность загрязнения нечистотами зданий, почвы, воздуха и практически исключается контакт людей с отбросами.

На очистных сооружениях осуществляют очистку и обезза­раживание сточных вод, после чего их спускают в открытые во­доемы. Очистные сооружения, как правило, включают механи­ческую очистку при помощи решеток, сит, песколовок, жиро­ловок, отстойников и др. При этом сточные воды освобожда­ются от минеральных и органических веществ. Обезвреживание коллоидных и растворенных органических веществ осуществ­ляются биологическими способами — искусственными (био­фильтры, аэрофильтры, аэротенки) и естественными (поля орошения, поля фильтрации).

Для сбора и удаления твердых отбросов, в частности мусора, применяются планово-подворная (контейнерная) и планово- поквартирная системы. При первой сбор мусора проводится в металлические контейнеры, которые не реже 1 раза в сутки ос­вобождают или заменяют пустыми. При планово-поквартирной очистке мусор из квартир выносится непосредственно в мусо­ровозы в установленное время.

Обезвреживание твердых отбросов может производиться как почвенными, так и техническими способами (мусороперераба- тывающие заводы, сжигание и др.). Более совершенным спо­собом обезвреживания является компостирование, при кото­ром мусор укладывается послойно с землей в штабели. За счет биотермических процессов мусор обеззараживается, гумифи- цируется и затем используется как удобрение.

Важное место в системе охраны почвы от загрязнения зани­мают законодательные меры и гигиеническое регламентирова­ние нахождения вредных веществ в почве.

Санитарная оценка почв населенных мест основывается на ком­плексе санитарно-химических, санитарно-бактериологических, са- нитарно-гельминтологических, санитарно-энтомологических по­казателях.

Основным критерием безопасности загрязненной почвы для здоровья населения являются предельно допустимые концентра­ции (ПДК) и ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) химического веще­ства в почве представляет собой комплексный показатель безвред­ного для человека содержания химических веществ в почве, так как используемые при ее 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 вещества поступать 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 веществ по каждому показателю вредности. Наименьший из обоснованных уровней содержания является лимитирующим и принимается за ПДК.

Опасность загрязнения почвы тем выше, чем больше фактиче­ское содержание компонентов, загрязняющих почву, превышает ПДК, чем меньше буферная способность почвы, чем выше класс опасности загрязнителей.

В целях предотвращения вредного воздействия на здоровье че­ловека и окружающую среду за последнее время был принят ряд директивных документов, определяющих правовые основы по охране почвы от загрязнения. К ним относятся Федеральный за­кон “Об отходах производства и потребления”, постановления Правительства Российской Федерации “О государственном регу­лировании и контроле трансграничных перевозок опасных отхо­дов”. Кроме того, разработаны и введены в действие санитарные правила “Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых отходов” СП 2.1.7.1038—01 и методические указания “Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест” МУ 2.1.7.730—99.

Важное место в системе охраны почвы от загрязнения зани­мают санитарно-технические мероприятия по сбору, обезвре­живанию и утилизации отходов, загрязняющих почву (санитар­ная очистка населенных мест): технологические мероприятия, направленные на создание безотходных или малоотходных тех­нологических процессов; планировочные мероприятия (науч­ное обоснование санитарно-защитных зон). В настоящее время утверждено 108 ПДК, 90 ориентировочно-допустимых концен­траций (ОДК) вредных веществ в почве.

 

Методика санитарного обследования участка и отбора проб почвы

Санитарное обследование земельного участка включает:

– определение назначения участка (территория больницы, детских учреждений, школ, промышленных предприятий, объектов обезвреживания отходов коммунально-бытового, производственного, строительного происхождения и т.п.);

– визуальное обследование территории участка, определение характера, размещения (отдаленности) источников загрязнения почвы, рельефа местности, направления стока дождевых вод по отношению к этим источникам, направлению движения грунтовых вод;

– определение механического состава почвы (песок, супесь, суглинок, чернозем);

– определение мест отбора проб почвы для анализа: участка возле источника загрязнения и контрольного участка заведомо чистой почвы (на отдалении от этого источника).

Пробы отбираются “методом конверта” на прямоугольных или квадратных участках размером 10х20 или больше метров. В каждой из пяти точек “конверта” отбирают 1 кг почвы на глубину до 20 см. Из отобранных образцов готовят среднюю пробу массой 1 кг.

 

К отобранной пробе заполняют сопроводительный бланк, в котором указывают: место, адрес и назначение земельного участка, тип почвы, рельеф, уровень стояния грунтовых вод, цель и объем анализа, результаты исследований, выполненных на месте, дату и время отбора, погодные условия предыдущих 4-5 дней, кем отобранная проба, его подпись. Пробы упаковывают в стеклянную закрытую посуду, полиэтиленовые мешочки.

 

Показатели санитарного состояния почвы

 

Все показатели делятся на:  прямые (позволяют непосредственно по результатам лабораторного исследования пробы почвы оценить уровень ее загрязнения и степень опасности для здоровья населения (Приложение 3) и, косвенные (позволяют сделать выводы о факте существования загрязнения, его давности и продолжительности путем сравнения результатов лабораторного анализа исследуемой и контрольной чистой почвы того же типа, отобранной на незагрязненной территории).

Санитарное число Хлебникова – отношение азота гумуса (собственно поч­венного органического вещества) к общему органическому азоту (состоящего из азота гумуса и азота посторонних для почвы органических веществ, которые ее за­грязняют). Если почва чистая, то санитарное число Хлебникова равно 0,98-1.

Коли-титр почвы – минимальное количество почвы в граммах, в которой содержится одна бактерия группы кишечной палочки.

Титр анаэробов (перфрингенс-титр) почвы – минимальное количество отходов в граммах, в котором содержится одна анаэробная клостридия.

Микробное число почвы – это количество микроорганизмов в 1 грамме почвы, выросших на 1,5% мясо-пептонном агаре при температуре 37⁰С за 24 часа.

 

 

Классификация почв по механическому составу (по М. А. Качинскому)

 

 

 

Фильтрационная способность почв разного механического состава

 

 

* – Выкапывают яму размером 0,3 х 0,3 м и глубиной 0,15 м, быстро заполняют ее водой (12,5 дм³) и секундомером измеряют время впитывания.

 

Оценка санитарного состояния почвы по химическому составу почвенного воздуха

 

 

 

Ориентировочная шкала оценки состояния здоровья населения в зависимости от уровней загрязнения почвы экзогенными химическими веществами (ЭХВ)

 

 

Методика гигиенической оценки санитарного состояния почвы

При составлении вывода по санитарной оценке почвы целесообразно пользоваться схемой (алгоритмом),  предусматривающей 6 следующих этапов:

І – определяют цель и задачу. Так, при отводе земельных участков под новые населенные пункты, необходимо дать гигиеническую оценку санитарного состояния естественного почвы. При текущем санитарном надзоре необходимо оценивать санитарное состояние искусственно созданной почвы на земельных участках жилых и общественных зданий, детских и спортивных площадках. При неблагоприятной эпидемической ситуации необходимо определиться, не является ли почва фактором распространения патогенных микроорганизмов. Иногда при расследовании случаев острых и хронических отравлений необходимо определить степень загрязнения почвы токсичными химическими веществами (пестицидами, тяжелыми металлами и т.п.). Санитарное состояние почвы может изучаться с целью оценки эффективности санитарной очистки территории города, во время текущего санитарного надзора за очистными сооружениями канализации и сооружениями по утилизации и обезвреживанию ТБО с целью оценки эффективности их работы.

II – в зависимости от поставленных задач устанавливают необходимый объем исследований. Так, при гигиенической оценке естественной почвы земельных участков, которые отводятся под новые населенные пункты, необходимым является полный санитарный анализ по всем показателями санитарного состояния. При гигиенической оценке искусственно созданной почвы населенных пунктов при условии благоприятной эпидемической ситуации целесообразно проводить исследования по схеме краткого санитарного анализа: определение общей и гигроскопической влажности, санитарного числа Хлебникова, хлоридов, окисляемости почвы, микробного числа, титра бактерий группы кишечной палочки, титра анаэробов, числа яиц гельминтов, числа личинок и куколок мух. При неблагоприятной эпидемической ситуации в схему краткого санитарного анализа обязательно необходимо включить исследование на наличие патогенных бактерий и вирусов. При расследовании случаев острых и хронических отравлений для определения степени загрязнения почвы токсичными химическими веществами достаточно определить механический состав, общую и гигроскопическую влажность и содержание вредных веществ: пестицидов, тяжелых металлов, мышьяка и других (приложения 4, 5).

III – проводят проверку полноты представленных материалов, проверяют наличие данных санитарного обследования, оценивают схему отбора проб почвы, способы их подготовки к анализу, сроки выполнения анализов, условия хранения проб, контролируют наличие результатов лабораторного анализа почвы согласно необходимой программе исследований.

IV – анализируют данные санитарного обследования: а) санитарно-топографическую характеристику участка; б) санитарно-техническую характеристику объектов, оказывающих влиянгие на состояние участка; в) санитарно-эпидемическую ситуацию. Делают предварительный вывод относительно существования основания подозревать, что почва может быть загрязнена экзогенными химическими веществами или оказаться фактором распространения инфекционных заболеваний.

V – проводят оценку результатов лабораторного анализа почвы по всем показателями,  предусмотренных программой исследований. По косвенным показателям на основании сравнения исследуемого участка с контрольной (“чистой”)  почвой составляют заключение о факте существования загрязнения, его давности и длительности. По прямым показателям, руководствуясь оценочной шкалой санитарного состояния почвы (приложения 4, 5), оценивают уровень загрязнения почвы и степень ее опасности для здоровья населения.

VI – формулируют общий вывод о санитарном состоянии почвы, степени ее загрязнения и опасности для здоровья населения, прогнозируют возможное влияние загрязнения почвы на здоровье населения в зависимости от ее уровней , предлагают мероприятия по предупреждению дальнейшего ухудшения санитарного состояния почвы и пути его улучшения.

 

 

 

МЕТОДИКА САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ПОМЕЩЕНИЙ И ЕЁ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

 

Методы и средства отбора проб воздуха для химических анализов

 

В практике санитарного надзора за загрязнением атмосферного воздуха, воздуха населенных помещений, http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0612.jpg

 воздуха рабочей зоны производственных предприятий разработаны, в основном, две группы методов – лабораторные и экспресс-методы.

Для лабораторных методов используется аспирационный метод отбора проб, сущность которого состоит в протягивании с помощью водного аспиратора , пылесоса, или электроаспиратора определенного объема воздуха через соответствующие поглотительные растворы, помещенные в поглотительные приборы различных конструкций . Исследуемый воздух через длинную трубку такого прибора попадает в поглотительный раствор, а потом через короткую трубку вытягивается аспиратором. Используют также кристаллические поглотительные реактивы, которые помещают в трубки – аллонжи определенной формы.

Количество протянутого через поглотительный раствор или аллонж воздуха определяется при помощи газового счетчика, жидкостного реометра  или шарикового ротаметра, которые определяют скорость аспирации воздуха в л/мин. Счетчик или реометр подключается последовательно между поглотительным прибором и аспиратором. Необходимое количество воздуха для конкретного химического анализа определяют согласно приложения 2.

Пробы воздуха для лабораторного анализа можно отбирать также в сосуды определенной емкости. Заполнение сосудов исследуемым воздухом может быть выполнено различными способами: выливанием жидкости, обменным или вакуумным способами. Для этого используют газовые пипетки , калибровочные бутыли резиновые камеры и др.

Для экспрессных методов используются универсальный газоанализатор УГ-2 , газоанализатор ГМК-3 и др.

Рис.  а – Водный аспиратор (1), соединенный резиновыми трубками (2) с поглотительными приборами; б – элекроаспиратор „Лиот”

Рис. Поглотительные приборы для отбора проб воздуха на анализ с жидкими растворами

а – Зайцева;	г – Петри;
б – Полежаева;	д – с пористой пластинкой;
В – Рихтера;	е – с кристаллическим реактивом.

Рис. Жидкостный реометр

Рис. . Отбор проб воздуха в газовые пипетки:

а – путем подсоса или выливания; б – методом сифона.

 

 

Рис. Универсальный газоанализатор УГ-2 с колористической линейкой

 

Рис.  Газоанализатор ГМК-3

 

 

 

Образец задачи по расчету объема воздуха, необходимого для химического анализа и приведения его к нормальным условиям

 

Рассчитать, какой минимальный объем воздуха необходимо протянуть для определения паров брома, если чувствительность метода 0,002 мг, предельно допустимая разовая концентрация паров брома в производственном цеху предприятия 0,5 мг/м³ или 0,0005 мг/л. Общий объем поглощающего раствора составляет 4 мл, а для анализа берется 2 мл. Коэффициент, выражающий часть ПДК, подлежащей определению, равняется 0,5.

Температура воздуха в момент отбора пробы 20⁰С, атмосферное давление 750 мм рт. ст.

 

Расчет необходимого объема воздуха выполняется по формуле:

 

V₀ =  ,

 

где: а – чувствительность метода определения (минимальное определяемое количество вещества в миллиграммах);

V – общий объем поглощающего раствора, мл;

K – общий коэффициент, который отображает часть предельно допустимой концентрации, которая подлежит определению (1, ¹/₃ и др.);

С₀ – предельно-допустимая концентрация вещества, мг/м³;

V₁ – объем поглотительного раствора, взятый для анализа, мл.

 

Решение:  V₀ =  =  =  = 16 л.

 

Приведение взятых объемов воздуха в литрах к нормальным условиям осуществляется по формуле Гей-Люссака:

V₀ = V_t ×  × ,

 

где V₀ – объем воздуха приведенный к нормальным условиям (0⁰ С и 760 мм рт. ст.), л;

V_t – объем воздуха отобранный для анализа при данной температуре и барометрическом давлении, л;

273 – коэффициент расширения газов;

Т – температура воздуха во время отбора пробы, ⁰С;

В – атмосферное давление во время отбора пробы, мм рт.ст.

С целью облегчения расчетов, значение составляющих формулы  и  находят в таблице 1.

 

Решение:

V_o = V_t ×  ×  = 16 л ×  ×  = 16 × 0,932 × 0,987 = 14,72 л

 

 

 

Определение химических загрязнителей воздуха с помощью универсального газоанализатора УГ-2

 

Принцип работы газоанализатора – линейно-колористический: концентрацию химического загрязнителя воздуха определяют по длине окраски индикаторного кристаллического реактива в стеклянной трубке после протягивания через него определенного объема исследуемого воздуха. Индикаторную трубку с реактивом накладывают на колористическую линейку, которая прилагается к прибору для каждого загрязнителя воздуха. На линейке нанесены концентрации исследуемого вещества в мг/м³.

Прибор позволяет определить 14 химических загрязнителей, встречающихся в промышленном производстве: аммиак, ацетон, ацетилен, бензин, бензол, ксилол, окись углерода, окиси азота, серный ангидрид, сероводород, толуол, углеводороды нефти, хлор, этиловый эфир.

Для выполнения анализа готовят индикаторные трубки с кристаллическими реактивами, которые прилагаются к прибору.

Порядок исследования. На месте исследования (в цеху, на рабочих местах, в местах выбросов загрязнений), пользуясь штоком с соответствующим для данного анализа объемом воздуха, приведенным на одной из четырех граней, выжимают воздух из воздухозаборного сифона (резиновой камеры, растянутой пружиной). После этого присоединяют к резиновой трубке прибора соответствующую индикаторную трубку и протягивают через нее необходимый объем воздуха, освободив шток от удерживающего крючка. После этого индикаторную трубку накладывают на колористическую линейку и по длине части реактива, которая изменила цвет (потемневшая), определяют концентрацию исследуемого загрязнителя.

Примечание. Учитывая ограниченность рабочего времени на занятии индикаторные трубки и имитация загрязнения воздуха соответствующим веществом готовится лабораторией кафедры.

http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0610.jpg

 

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны (выдержка из системы стандартов безопасности работы “Загальні санітарні гігієнічні вимоги до повітря робочої зони”,

Держстандарт 12.1.005-88)

 

http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0607.jpg

 

Приложение

Дата введения: 15 июня 2003 г.

 

2.1.7. ПОЧВА, ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ,

БЫТОВЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ОТХОДЫ, САНИТАРНАЯ

ОХРАНА ПОЧВЫ

 

САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ

ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ПОЧВЫ

 

Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы

СанПиН 2.1.7.1287-03

 

I. Область применения

 

1.1. Настоящие санитарные правила и нормы разработаны в соответствии с Федеральным законом “О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения” от 30.03.99 N 52-ФЗ (Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, N 14, ст. 1650) об охране окружающей природной среды, основами земельного, водного и другого законодательства, связанного с охраной окружающей среды, а также “Положением о государственной санитарно-эпидемиологической службе Российской Федерации”, “Положением о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании”, утвержденными Постановлением Правительства Российской Федерации от 24.07.2000 N 554 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2000, N 31, ст. 3295).

1.2. Санитарные правила устанавливают требования к качеству почв населенных мест и сельскохозяйственных угодий, обуславливающих соблюдение гигиенических нормативов при размещении, проектировании, строительстве, реконструкции (техническом перевооружении) и эксплуатации объектов различного назначения, в том числе и тех, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на состояние почв.

1.3. Требования настоящих санитарных правил обязательны для исполнения всеми юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями независимо от их подчиненности и форм собственности.

1.4. Требования по охране почв от загрязнения, включаемые в другие нормативные правовые акты, решения юридических лиц, государственные стандарты и пр., должны соответствовать положениям настоящих санитарных правил.

1.5. Государственный контроль соблюдения требований настоящих санитарных правил осуществляется органами и учреждениями государственной санитарно-эпидемиологической службы Российской Федерации в соответствии с действующим положением.

 

II. Общие положения

 

2.1. Настоящие санитарные правила предъявляют требования к качеству почвы различных территорий, в зависимости от их функционального назначения и использования.

2.2. Санитарно-эпидемиологические требования предъявляются к жилым территориям, рекреационным и курортным зонам, зонам санитарной охраны водоемов и прибрежных водоемов, территориям сельскохозяйственного назначения и другим, где возможно влияние загрязненных почв на здоровье человека и условия проживания.

2.3. В почвах городских и сельских поселений и сельскохозяйственных угодий содержание потенциально опасных для человека химических и биологических веществ, биологических и микробиологических организмов в почвах на разной глубине, а также уровень радиационного фона не должны превышать предельно допустимые концентрации (уровни), установленные санитарными правилами и гигиеническими нормативами.

2.4. Гигиенические требования к качеству почв устанавливаются с учетом их специфики, почвенно-климатических особенностей населенных мест, фонового содержания химических соединений и элементов.

2.5. В качестве фоновых значений концентраций химических веществ следует использовать региональные показатели почв.

 

III. Санитарно-эпидемиологические требования

к качеству почв территории населенных мест

 

3.1. Гигиенические требования к качеству почв территорий населенных мест устанавливается в первую очередь для наиболее значимых территорий (зон повышенного риска): детских и образовательных учреждений, спортивных, игровых, детских площадок жилой застройки, площадок отдыха, зон рекреации, зон санитарной охраны водоемов, прибрежных зон, санитарно-защитных зон.

3.2. В почвах на территориях жилой застройки не допускается:

– по санитарно-токсикологическим показателям – превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) или ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических загрязнений;

– по санитарно-бактериологическим показателям – наличие возбудителей каких-либо кишечных инфекций, патогенных бактерий, энтеровирусов. Индекс санитарно-показательных организмов должен быть не выше 10 клеток/г почвы;

– по санитарно-паразитологическим показателям – наличие возбудителей кишечных паразитарных заболеваний (геогельминтозы, лямблиоз, амебиаз и др.), яиц геогельминтов, цист (ооцисты), кишечных, патогенных, простейших;

– по санитарно-энтомологическим показателям – наличие преимагинальных форм синантропных мух;

– по санитарно-химическим показателям – санитарное число должно быть не ниже 0,98 (относительные единицы).

Почвы, отвечающие предъявленным требованиям, следует относить к категории “чистая”.

3.3. Требования к почвам населенных мест определяются в зависимости от приоритетности компонентов загрязнения в соответствии со списком ПДК (ОДК) химических веществ в почве и их класса опасности, согласно государственному стандарту (табл. 1)

 

Таблица 1

 

КЛАССЫ

ОПАСНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

 

 

3.4. По степени опасности в санитарно-эпидемиологическом отношении почвы населенных мест могут быть разделены на следующие категории по уровню загрязнения: чистая, допустимая, умеренно опасная, опасная и чрезвычайно опасная.

3.5. Требования к почвам по химическим и эпидемиологическим показателям представлены в приложении 1.

3.6. Гигиенические требования к почвам сельскохозяйственных угодий основываются на ПДК химических веществ в почве с учетом их лимитирующего показателя вредности и приоритетности транслокационного показателя.

3.7. Почвы сельскохозяйственного назначения по степени загрязнения химическими веществами разделены на следующие категории: допустимые, умеренно опасные, опасные и чрезвычайно опасные:

– допустимая категория почв – содержание химических веществ в почве превышает фоновое, но не выше ПДК;

– умеренно опасная категория почв – содержание химических веществ в почве превышает их ПДК при лимитирующем общесанитарном, миграционном водном и миграционном воздушном показателях вредности, но ниже допустимого уровня по транслокационному показателю вредности;

– опасная категория почв – содержание химических веществ в почве превышает их ПДК при лимитирующем транслокационном показателе вредности;

– чрезвычайно опасная категория почв – содержание химических веществ превышает ПДК по всем показателям вредности.

3.8. Рекомендации по практическому использованию сельскохозяйственных почв загрязненных территорий с учетом существующей разницы допустимых уровней содержания химических веществ по различным показателям вредности и основных положений дифференциальной оценки степени опасности загрязненных почв даны в приложении 2.

 

IV. Оценка качества почвы

 

4.1. Гигиеническая оценка почвы проводится с целью определения ее качества и степени безопасности для человека, а также разработки мероприятий (рекомендаций) по снижению химических и биологических загрязнений (табл. 2 и приложения N 1 и N 3).

 

Таблица 2

 

ОЦЕНКА СТЕПЕНИ

ЭПИДЕМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ ПОЧВЫ

 

 

4.2. Выбор площадки для строительства объектов проводится с учетом:

– физико-химических свойств почв, их механического состава, содержания органического вещества, кислотности и т.д.;

– природно-климатических характеристик (роза ветров, количество осадков, температурный режим района);

– ландшафтной, геологической и гидрологической характеристики почв;

– их хозяйственного использования.

4.3. При санитарно-эпидемиологической оценке состояния почвы выявляются потенциальные источники их загрязнения, устанавливаются границы территории обследования по площади и глубине, определяются схемы отбора проб почв.

4.4. Объем исследований и перечень загрязнителей определяется аккредитованными организациями по согласованию с органами и учреждениями, осуществляющими государственный санитарно-эпидемиологический надзор в зависимости от характера загрязнения почв, последующего функционального использования этой территории, стадии проектирования. В соответствии с этим санитарно-эпидемиологический контроль включает использование стандартного или расширенного перечня показателей исследований (раздел 6 настоящих санитарных правил).

4.5. На стадии предпроектной документации (обоснование инвестиций, градостроительного обоснования и др.) обследование проводится для получения предварительной оценки санитарно-эпидемиологического состояния почв территории проектируемого строительства с использованием стандартного перечня показателей с учетом современного и перспективного использования территории. При проведении предварительного обследования отбор проб почв проводится по сетке: 50 x 100 или 100 x 100 м.

4.6. На стадии выбора земельного участка и разработки проектной документации обследование территории проводится по стандартной схеме по химическим, микробиологическим, паразитологическим показателям. Отбор проб проводится послойно из инженерно-геологических скважин. Глубина исследования зависит от существующего и перспективного использования территории. При необходимости количество исследуемых скважин может быть увеличено. Исследования по расширенному перечню показателя проводятся на местах свалок, промышленных предприятий, полей аэрации и фильтрации, автозаправочных станций и др. На территориях, содержащих органосодержащие отходы (твердые бытовые отходы, осадки сточных вод, отходы птицеводческих, животноводческих комплексов, торфяные засыпанные реки), необходимо проведение газохимических исследований.

4.7. На стадии выполнения строительных работ исследования почв проводятся в полном объеме по химическим показателям. Отбор проб почв проводится послойно на глубинах: 0 – 0,2; 0,2 – 1,0; 1,0 – 2,0 метров от поверхности земли и далее не реже, чем через один метр, в зависимости от глубины заложения фундамента здания или прокладки инженерных коммуникаций, гидрогеологических условий, интенсивности загрязнения и т.д.

4.8. После завершения строительства исследования проводятся на территориях жилой застройки наиболее значимых (п. 3.1 настоящих санитарных правил) по комплексу химических (включая 3,4-бензапирен, нефтепродукты), санитарно-микробиологических и санитарно-паразитологических исследований. Отбор проб почв проводится с поверхности.

4.9. Для выдачи заключения о соответствии почв санитарно-эпидемиологическим требованиям в органы и учреждения, осуществляющие государственный санитарно-эпидемиологический надзор, представляются следующие материалы:

– характеристика района, пункта, площадки (трассы) для строительства, с учетом аэроклиматических данных, рельефа местности, закономерностей распространения промышленных выбросов в атмосфере;

– данные о качественном и количественном составе выбросов от промышленных предприятий (в зоне влияния 10 – 40 высот трубы), автотранспорта, размерах и режиме санитарно-защитных зон предприятий и ожидаемого (прогнозируемого) загрязнения атмосферы;

– сведения о возможном загрязнении площадки строительства бытовыми, промышленными отходами, свалочными грунтами; информация о биологических и химических захоронениях;

– перечень приоритетных химических веществ от потенциальных источников загрязнения с указанием класса их опасности, согласно государственному стандарту, расчетным и лабораторным данным;

– мероприятия по предупреждению загрязнения и рекультивации нарушенных и загрязненных почв;

– графические материалы, в которые входят:

– ситуационный план (М 1:2000) с указанием действующих, строящихся и намеченных к строительству промышленных объектов и границ их санитарно-защитных зон, существующих и перспективных объектов жилищно-гражданского строительства;

– карта-схема площадки намечаемого к строительству объекта с нанесением точек отбора проб (М 1:500);

– карта-схема площадки с указанием участков повышенного загрязнения (по площади и глубине).

4.10. По представленным материалам органы и учреждения, осуществляющие государственный санитарно-эпидемиологический надзор, выдают заключение о соответствии состояния почв санитарно-эпидемиологическим нормам и правилам.

4.11. Не разрешается предоставление земельных участков под строительство без заключения органов и учреждений, осуществляющих государственный санитарно-эпидемиологический надзор, или при наличии в нем замечаний о нарушении санитарных норм и правил.

4.12. Проектно-сметная документация под строительство объекта должна быть разработана в соответствии с санитарно-эпидемиологическим заключением по почве. В случае необходимости проведения работ по рекультивации почв необходимо представить гарантии их проведения.

4.13. Корректировка принятых проектных решений по рекультивации территории требует заключения органов и учреждений, осуществляющих государственный санитарно-эпидемиологический надзор в установленном порядке.

4.14. Для гигиенической оценки почв сельскохозяйственного назначения представляются следующие сведения:

– объем и перечень средств химизации сельского хозяйства (пестициды, регуляторы роста, мелиоранты), места расположения складов их хранения, взлетно-посадочных полос сельскохозяйственной авиации;

– места расположения отходов животноводческих комплексов, птицефабрик;

– способы орошения земель;

– характеристика санитарного состояния почв;

– свойства почвы и характер рельефа, которые могут повлиять на формирование системы зеленых насаждений.

4.15. Санитарно-эпидемиологическое заключение о соответствии санитарно-эпидемиологическим нормативам по почвам выдается как на отдельный образец, так и на всю территорию строительства. Заключение выдается на бланке учреждения.

4.16. Санитарно-эпидемиологическое заключение по результатам химического, бактериологического, паразитологического и энтомологического исследований почв выдается органами и учреждениями, осуществляющими государственный санитарно-эпидемиологический надзор в территориях. Заключение действительно в течение трех лет или нормативного периода выполнения строительных работ на данной территории.

 

V. Рекомендации по использованию почв

 

5.1. Рекомендации об использовании почв обусловливаются степенью их химического, бактериологического, паразитологического и энтомологического загрязнения (таблица 3).

5.2. Мероприятия по рекультивации территории, загрязненной возбудителями особо опасных инфекций, разрабатываются в каждом конкретном случае в соответствии с нормативными документами по согласованию с органами и учреждениями, осуществляющими государственный санитарно-эпидемиологический надзор.

 

Таблица 3

 

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ПОЧВ В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ СТЕПЕНИ ИХ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

 

 

VI. Организация контроля качества почв

 

6.1. Контроль качества почв проводится на всех стадиях проектирования и строительства. Полнота и объем исследований зависит от стадии проектирования и строительства.

6.2. На стадии разработки предпроектной документации и выбора земельного участка допускается исследование почв с использованием сокращенного перечня показателей.

6.3. На стадии выбора земельного участка и выполнения проектных работ, а также строительства и приемки объекта в эксплуатацию контроль осуществляется с использованием стандартного перечня показателей.

6.4. Стандартный перечень химических показателей включает определение содержания:

– тяжелых металлов: свинец, кадмий, цинк, медь, никель, мышьяк, ртуть;

– 3,4-бензапирена и нефтепродуктов;

– рН;

– суммарный показатель загрязнения.

6.5. Контроль с использованием расширенного перечня санитарно-эпидемиологических показателей (приложение 3) проводится на объектах повышенного риска, на остальных – по стандартному перечню показателей.

Стандартный перечень может быть расширен с учетом санитарно-эпидемиологической ситуации и хозяйственного освоения территории.

6.6. После ввода объекта в эксплуатацию заказчик обязан обеспечить проведение лабораторных исследований качества почвы объектов повышенного риска, что должно быть отражено в санитарно-эпидемиологическом заключении.

6.7. Мониторинг состояния почвы осуществляется в жилых зонах, включая территории повышенного риска, в зоне влияния автотранспорта, захороненных промышленных отходов (почва территорий, прилегающих к полигонам), в местах временного складирования промышленных и бытовых отходов, на территории сельскохозяйственных угодий, санитарно-защитных зон. Объем исследований и перечень изучаемых показателей при мониторинге определяется в каждом конкретном случае с учетом целей и задач по согласованию с органами и учреждениями, осуществляющими государственный санитарно-эпидемиологический надзор.

6.8. Мониторинг проводится с учетом результатов исследований на всех предыдущих стадиях проектирования, строительства, а также по окончании строительства объекта, при вводе его в эксплуатацию и на протяжении всего его эксплуатационного периода.

6.9. Отбор проб почвы регламентируется государственными стандартами по общим требованиям к отбору проб, методам отбора и подготовки проб почвы для химического, бактериологического и гельминтологического анализа и методическими указаниями по гигиенической оценке качества почвы населенных мест.

6.10. Все исследования по оценке качества почвы должны проводиться в лабораториях, аккредитованных в установленном порядке.

6.11. Определение содержания химических загрязняющих веществ в почвах проводится методами, использованными при обосновании ПДК (ОДК), или другими методами, метрологически аттестованными, включенными в государственный реестр методик.

6.12. Определение паразитологических показателей в почве проводится в соответствии с действующими методическими указаниями по методам санитарно-паразитологических исследований.

6.13. Количество точек отбора проб зависит от площади участка строительства, глубины строительства объекта или заложения инженерных коммуникаций, стадий выполнения проектных и строительных работ.

6.14. Радиационный контроль в полном объеме проводится на любых строительных и инженерных сооружениях на соответствие требованиям Норм радиационной безопасности – НРБ-99 (не нуждаются в государственной регистрации, письмо Минюста России от 29.07.99 N 6014-ЭР).

 

Приложение 1

к СанПиН 2.1.7.1287-03

 

ОЦЕНКА СТЕПЕНИ

ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ

 

 

    ——————————–

<*> Категория загрязнения относится к объектам повышенного риска.

Кмах – максимальное значение допустимого уровня содержания элемента по одному из четырех показателей вредности.

Zc – расчет проводится в соответствии с методическими указаниями по гигиенической оценке качества почвы населенных мест.

 

 

Приложение 2

к СанПиН 2.1.7.1287-03

 

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ПОЧВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ

 

 

Приложение 3

к СанПиН 2.1.7.1287-03

 

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

ОЦЕНКИ САНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ

ТЕРРИТОРИЙ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

 

 

Знак “+” означает обязательность определения показателя при определении санитарного состояния почв, знак “-” – показатель необязательный, знак “+/-” – показатель обязательный при наличии источника загрязнения.