Загрязнение почвы и здоровье населения. Влияние загрязнения почвы на здоровье человека

Городская конференция учебно-исследовательских работ школьников

«Шаги в науку».

Тема: «Влияние загрязнения почвы

на здоровье человека»

Выполнил: Ким Николай

ученик 9б класса

МБОУ СОШ №26 НГО.

Руководитель: Гринченко Л.А.

учитель биологии

МБОУ СОШ №26 НГО.

г. Находка п. Ливадия 2015г.

Оглавление.

Введение стр.3

1.1 Загрязнение почвы стр.3

2. Основная часть стр.4

2.1 Изучение влияния внешних условий на почву стр.4

2.2 Опыт №1. стр.5

2.3 Уровень загрязнения почвы по г.Находка стр.6

2.4.Иследование очагов загрязнения в п.Ливадия стр.6

2.5 Влияние на здоровье человека стр.7

3. Заключение стр.9

4. Список использованной литературы стр.10

5. Приложение стр.11

1 .Введение.

Цель: Доказать, что состояние почвы влияет на здоровье человека.

Задачи:

1.Изучить литературу по данному вопросу.

2.Изучить влияние внешних условий на растение.

3.Доказать необходимость бережного ухода за почвой.

4.Исследовать очаги загрязнения в п.Ливадия, составить карту.

5.Изучить источники загрязнения и их возможное влияние на здоровье человека.

Гипотеза: Загрязнение почвы влияет на здоровье человека.

Актуальность проблемы очевидна: Загрязнение почвы принимает глобальные масштабы. Уже трудно найти овощи или фрукты, которые выращены в экологически чистых районах. А состав овощей и фруктов непосредственно влияет на людей, которые употребляют их в пищу. Влияют на наше с Вами здоровье и долголетие.

1.1 Загрязнение почвы.

Почва - это основа сельскохозяйственного производства, обеспечивающего человека продуктами питания как растительного, так и животного происхождения. Количество и качество этих продуктов зависят от качества земли. Процесс образования почвы (почвообразование) - очень длительный, медленный, происходящий в результате выветривания материнской породы и накопления разлагающегося органического материала, поэтому восстановление почвы занимает много времени. Это положение требует очень бережного отношения к почве. Под влиянием промышленных и сельскохозяйственных загрязнений изменяются свойства почвы и почвообразовательные процессы, потенциальное плодородие, снижается технологическая и питательная ценность сельскохозяйственной продукции и т.д.

В связи с интенсивным загрязнением химическими веществами почв разработаны ПДК для некоторых токсичных веществ в почве. Принципы нормирования токсичных соединений в почве значительно отличаются от принципов, которые положены в основу нормирования для водоемов, атмосферного воздуха и пищевых продуктов. Разница обусловлена тем, что прямое поступление токсичных веществ через почву в организм человека незначительное и ограничено небольшими случаями прямого контакта с ним (ручная обработка земли, почвенный пыль, игра детей в песочнице). Химические вещества, которые попадают в почву, попадают в организм

человека главным образом через контактирующие с почвой среды: воду, воздух и растения, по биологическим звеньям: почва - растение - человек; почва - растение - животное - человек. По этой причине при нормировании химических веществ в почве учитывается не только та угроза, которую представляет грунт при непосредственном контакте с ним, но и, главным образом, последствия вторичного загрязнения контактирующих с грунтом сред. При этом учитываются и другие факторы, которые влияют в естественных условиях на количественное содержание и поведение химических соединений в почве (тип почвы, механический состав, морфология, рН, температура, микро биоценоз, влажность и т.д.).

2.Основная часть.

2.1 Изучение влияния внешних условий на растения.

Источники загрязнения подразделяются на природные, обусловленные существованием различных месторождений (рудные, газовые, нефтеносные), природных аномалий и антропогенные, связанные с хозяйственной деятельностью человека (промышленные, или техногенные, транспортные, сельскохозяйственные).

Основные пути промышленного загрязнения: через атмосферу при осаждении паров, аэрозолей, пыли или растворенных соединений загрязняющих веществ с дождем и снегом. Промышленные сточные воды непосредственно или через отстойники и очистные сооружения могут загрязнять реки, замкнутые бассейны, куда идет сток. Использование воды из таких источников для полива сельскохозяйственных культур, пастбищ приводит к загрязнению почв.

Свинцовое отравление почвы происходит из-за выхлопных газов автомобилей. При сгорании 1 кг бензина выбрасывается 1 г свинца. Свинец выбрасывается с выхлопными газами автомобилей, осаждается на растениях, проникает в почву, где он может оставаться довольно долго, поскольку слабо растворяется.

Загрязнение сельскохозяйственное происходит в результате неправильного использования пестицидов, внесения сверхнормативных доз минеральных и органических удобрений, поступления отходов и стоков животноводческих ферм и др.

Почву загрязняют нефтепродуктами при заправке машин на полях и в лесах, на лесосеках и т.д. Вместе с нитратами городских нечистот, стоков навозной жижи, продуктами выхлопных газов и других отходов нитраты удобрений могут достигать опасных концентраций в овощах, становясь канцерогенами.

Поступающие в почву химические соединения накапливаются и приводят к постепенному изменению химических и физических свойств почвы, снижают численность живых организмов, ухудшают ее плодородие.

2.2 Опыт №1

Итак, установим, что растения из почвы получают те питательные вещества или вредные примеси, которые находятся в ней. Я провел эксперимент (см.приложение 1). Взял пустую банку, набрал в нее воды, добавил в воду немного чернил. Поставил в банку цветок с белым венчиком (хризантему). Через пять часов цветок начал синеть. Через 24 часов цвет цветка стал преимущественно синий. Это явление называется капиллярностью. Оно позволяет корням растений всасывать воду из почвы и направлять ее к листьям. И только от людей зависит, какие вещества получит это растение вместе с питанием. Наши предки этой заботы не ведали. Они спокойно ели картофель, овощи, фрукты. Сейчас же я Вам советую внимательно обращать внимание на продукты купленные Вами. Насколько они «захимичены»? На глаз такому диагнозу поддаются, пожалуй, лишь арбузы: если от корки к центру их мякоть пронизана белыми или коричневыми «тяжками», если при встряхивании кавунов семечки болтаются в своих гнездах, то, как бы ни были внешне соблазнительны плоды, остерегайтесь их. С остальными бахчевыми, с овощами, картофелем, фруктами дело обстоит сложнее. Как же быть? Овощи лучше отваривать, предварительно нарезав на небольшие дольки,- тогда около половины вредного соединения уйдет в кипяток. Второй совет: мы часто полагаем, будто в кожуре «самые витамины», и не срезаем ее. А в ней «оседает» до 10 процентов общего количества нитратов, попавших в огурцы, яблоки, груши. Следовательно, чистить их – полезно. По той же причине у огурца срезайте оба его кончика. И еще не надо забывать: волнующее нас синтетические соединения у укропа преимущественно скапливаются в стеблях и в корне, у капусты – в кочерыжке и в верхних листьях, у моркови, редиса, свеклы, редьки – в кончиках корнеплодов (у моркови еще и в сердцевине). Удаляйте их безжалостно! Все эти нехитрые «хитрости» помогут Вам избежать неприятностей.

Хотелось бы верить, что когда мы вырастим, то не будем так бездумно относиться к почве и направим свои усилия на восстановление почв, на улучшение экологии в крае, на внедрение новых экологически безопасных технологий жизнедеятельности. И нам не придется своим детям объяснять, как не отравиться чистыми фруктами и овощами.

Вывод: Этот опыт доказывает прямо пропорциональную зависимость состояния почвы на химический состав растения. Если растение будет расти на отравленной различными химикатами и бытовым мусором почве, то ему ничего не остается, как поглощать эти вредные вещества.

2. 3 Уровень загрязнения почвы по г.Находка.

В 2012 г. пробы отбирались в г. Находка Приморского края. В отобранных образцах почв определялось содержание тяжелых металлов (свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, марганец) .В качестве критериев при оценке степени загрязнения почв использовались предельно-допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) загрязняющих веществ. При отсутствии нормативов ПДК и ОДК сравнение проводилось с естественным региональным фоновым уровнем содержания микроэлементов в почве.

Результаты анализов на валовое содержание тяжелых металлов и мышьяка в почве г. Находка в радиусе 5 км показали:

Превышение санитарных норм свинцом обнаружено в 6% отобранных проб, его максимальное содержание составило 2,5 ПДК. Превышение санитарных норм цинком выявлено только в одной пробе из 50 и составило 3,6 ОДК. Количество проб с содержанием марганца выше санитарных норм составило 4%, максимальная его концентрация - 2,6 ПДК. Количество проб с содержанием мышьяка выше ПДК составило 20 % от общего числа проб, в основном это пробы, отобранные в радиусе 5 км, однако максимальная концентрация обнаружена в 10 км от г. Находка в санитарно-защитной зоне и составила 3,7 ПДК. В почвах, отобранных в северном направлении на расстоянии 1 км от города, массовая доля бензапирена превысила 8 ПДК (ПДК 0,02 мг/кг). Средняя массовая доля бенз(а)пирена в почвах однокилометровой зоны (с учётом всех направлений) от города составила 1,7 ПДК, максимальная – 13,8 ПДК. В более отдалённой от города зоне загрязнения почв бенз(а)пиреном не обнаружено.

Вывод: По рассчитанному индексу загрязнения почвы вокруг г. Находка в радиусе 50 км относятся к допустимой категории загрязнения (см. приложение 6).

2.4 Исследование очагов загрязнения в п.Ливадия.

Исследовав территорию своего поселка на наличие бытового мусора, я пришел к неутешительным выводам.

1.Несмотря даже на то, что это курортный район города Находки, я обнаружил множество несанкционированных свалок. Некоторые из них я запечатлел на фотографиях

(см. приложение 3).

3). Все, обнаруженные мною зоны загрязнения, я отметил на карте (см. приложение 2). Основной составляющей свалок является бытовая химия, стройматериалы и пищевые отходы. Так же мне «посчастливилось» найти ртутные лампочки и машинные аккумуляторы.

2. Котельная, находящаяся на территории бывшего агарового завода, работающая на твердом топливе, загрязняет воздух, а следовательно и почву (см. приложение 3).

3.В поселке находится много машин. Они загрязняют почву отработанным машинным маслом, очистителем стекол, бензином. В результате в почву попадает свинец и другие токсичные вещества. Очень большой поток транспорта летом (см. приложение 4).Согласно летним исследованиям машина поток с июня по август увеличивается на 20 %.

Вывод:

1.В п.Ливадия необходимо бороться с несанкционированными свалками. Люди, в местах для этого не предназначенных, выкидывают как бытовой мусор, например, полиэтилен который не разлагается в почве; батарейки, которые загрязняют почву на десятки кв.м. вокруг себя. А также возле гаражей была обнаружена свалка отходов эксплуатации автомобилей: аккумуляторы (серная кислота), канистры с отработанными маслами и жидкостями, а ведь гаражи прилегают непосредственно близко к ручью Ливадийскому, который впадает в море.

2.Нет утилизации ртутных лампочек. Ртуть попадает непосредственно в почву.

3.Уровень загрязнения воздуха значителен и увеличивается к августу месяцу. В результате чего загрязняется и почва.

4.Люди используют на огородах много удобрений и других химических препаратов. Об этом свидетельствуют прилавки магазинов для огородников.

2.5 Влияние на здоровье человека.

Почва является конечным накопителем практически всех вредных веществ. Основными источниками загрязнения почв является большая и малая промышленности и транспорт. Свинец вызывает преимущественно рак почек, желудка, кишечника. Вот почему вдоль дорог нельзя собирать грибы, ягоды, пасти скот, косить сено. Люди, живущие в городе около магистралей с интенсивным движением, подвергаются риску аккумулировать в своем организме всего за несколько лет такое количество свинца, которое намного превышает допустимые пределы. Свинец включается в различные клеточные ферменты, и в результате эти ферменты уже не могут выполнять предназначенные им в организме функции. В начале отравления отмечают повышенную активность и бессонницу, позднее утомляемость, депрессии. Более поздними симптомами отравления являются расстройства функции нервной системы и поражение головного мозга.

Но “рекордные” площади загрязнения принадлежат все же не предприятиям промышленности и средствам транспорта, а сельскому хозяйству. Вместе с навозом и фекалиями в почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которые через продукты питания попадают в организм человека. В фекальных остатках могут содержаться такие представители патогенной микрофлоры, как возбудители тифа, дизентерии,

туберкулеза, полиомиелита и др. Быстрота гибели в почве разных микроорганизмов неодинакова. Некоторые болезнетворные бактерии могут длительное время сохраняться и даже

размножаться в почве и грунте. К ним относятся возбудители столбняка (до 12! лет), газовой гангрены, сибирской язвы, ботулизма и некоторые другие микробы. Почва является одним из важных факторов передачи яиц гельминтов, определяя тем самым возможность распространения ряда гельминтозов. Некоторые гельминты – геогельминты (аскариды, власоглавы и др.) проходят одну из стадий своего развития в почве и могут длительное время сохранять жизнеспособность в ней. Хочу привести статистику по заболеваемости в п.Ливадия: В поселке прочно поселилась кишечная инфекция неясной этиологии 2011 год 23 человека, 2012г 13 человек, 2013 г 24 человека; пищевая токсическая инфекция 2011 г 23 человека, 2012 25 человек, 2013 г 17 человек (см. приложение 5) . Пик на июнь-август. Чаще всего дошкольники и школьники.

В определенных ситуациях искусственные удобрения - через съеденную пищу, выпитую воду - вызывают у людей синюшность, разрушение зубов, костной ткани, поражение нервной системы, психики, врожденные уродства. Наиболее опасные из соединений, которые используются в сельском хозяйстве, являются пестициды и нитраты. Опасность этих веществ для человека предопределяется гонадотоксичною (влияние на половую сферу), тератогенным (пороки развития плода) действиями, мутагенным (изменения в хромосомах), канцерогенным действием. Попадая в питьевую воду и продукты питания, пестициды вызывают нарушения деятельности центральной нервной, сердечно-сосудистой и других систем организма, аномалии новорожденных и снижение сопротивляемости иммунной системы. В регионах с наиболее интенсивным применением пестицидов, отмечено повышение уровня патологии беременности у женщин, ухудшения физического развития детей до 15 лет. Высокие концентрации нитратов в питьевой воде и продуктах питания могут привести к острым отравлениям людей. Известно, что нитраты из тонкой кишки быстро попадают в кровь и возобновляются в нитриты. Отравление возникает как следствие влияния комбинаций нитратов и нитритов. Чем больше образуется нитритов, тем сильнее токсическое действие. Нитриты взаимодействуют с оксигемоглобином, образуется метгемоглобин, который не имеет возможности связывать и приносить к тканям кислород. Смерть может наступить уже после принятия внутрь 3,5 г нитрата натрия. Отравление ртутью (получило название «болезнь Минамата») вызывает ухудшение зрения, потерю слуха, нарушение речи. Наиболее тяжелые случаи заканчивались слепотой, параличом, безумием, смертью. По данным Роспотребнадзора по Приморскому краю

несоответствие пищевых продуктов санитарно-эпидемиологическим требованиям исследованных проб по санитарно-химическим показателям на 2013г отмечено загрязнение нитратами 2,6 % плодоовощной продукции, несоответствие по микробиологическим показателям 6% продукции от числа всех проб.

Более 30 тысяч онкологических больных зарегистрировано в Приморье. Ежегодно в крае выявляют до 10 тысяч впервые заболевших. Большая их часть – 70% - это люди пенсионного возраста. Рост заболеваемости злокачественными образованиями неуклонно растет и составляет 0,2% в год. Растет и смертность. И, несмотря на то, что в целом по России смертность от злокачественных новообразований несколько уменьшилась, в Приморье она увеличивается. В 2012 году на 12 территориях края показатель заболеваемости превысил средне краевой уровень.

В г. Находка это превышение произошло в 4 раза(данные Роспотребнадзора по Приморскому краю).

3.Заключение.

Люди должны остановиться и задуматься о том, что они творят. О том, почему они так сильно и так часто болеют и рано умирают. Почему так много онкологии.

Мы должны понимать, что как мы относимся к окружающей нас природе, в частности к почве, тем и она накормит нас. Люди вносят химические удобрения в почву, защищают различными химикатами растения от вредителей, а потом радуются урожаю. А надо ли? Ваш организм Вам за это спасибо не скажет.Людям лень донести мусор до контейнера, а потом со сточными водами вся эта «химическая лаборатория» поплывет на Вашу почву. Простой опыт с цветком доказывает это. Самоочищение почв, как правило, - медленный процесс. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. Из почвы токсические вещества могут попасть в организмы животных, людей и вызвать тяжелейшие болезни и смертельные исходы.

Почва – часть биосферы. А последняя, как система, - итог непрерывной и необратимой эволюции на протяжении нескольких миллиардов лет. Только теснейшее взаимодействие всех геохимических и биологических процессов в прошлом позволило природе пережить разного рода катаклизмы и кризисы, избежать гибели и достигнуть экологического равновесия. Но появился Homo sapiens. И устойчивость заколебалась. Так неужели прав Ламарк, мрачно изрекший: «Человеку суждено истребить самого себя после того, как он сделает Землю непригодной для обитания»?! Моя гипотеза подтвердилась.

4. Список использованной литературы.

1.«Большая книга экспериментов для школьников», под ред, А.Мейяни, Москва 2009г.

2. А.И. Воронцов, Е.А. Щетинский, И.Д. Никодимов «Охрана природы», Москва

ВО «АГРОПРОМИЗДАТ», 1989 г.

3. А.И. Воронцов, Н.Г. Николаевская «Вопросы экологии и охраны окружающей

среды», Москва, 1986 г.

4. «Детская энциклопедия», Д.Эллиотт, К.Кинг, Москва 2005г.

5. «Микробиологические аспекты охраны почв», О.Е.Марфенина, Москва 1991г.

6. «Нитраты и другие знаки беды», В.Б.Шешиев, Москва 1990 г.

7. Д.П. Никитин, Ю.В. Новиков «Окружающая среда и человек», издательство

«Высшая школа», 1986 г.

8. «Почему и отчего?» энциклопедия для любознательных, Москва 2008г.

9. В.Ф. Протасов «Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России», Москва 2000 г.

10.«Химическое загрязнение почв и их охрана»,Д.С.Орлов, М.С.Малинина, Москва, 1991г.

11. www . primgidromet . ru

12. www .25. rospotrebnadzor . ru

11-

Приложение №1

Опыт№1

Начало опыта:

Через пять часов:

12-

Окончание опыта через 24 ч:

13-

Приложение №2 Карта «Очаги загрязнения в п.Ливадия»

14-

15-

Приложение №3 Фотографии свалок

№1 Свалка бытового мусора, строительный мусор.

№2Свалка бытового и строительного мусора, канистр с машинным маслом, аккумуляторов.

16-

№3 Свалка с бытовыми отходами.

№4 Свалка бытового мусора, канистра с остатками краски.

17-

№5 Свалка строительного и бытого мусора.

18-

№6 Котельная бывшего агарового завода.

Приложение №5

Таблица заболеваний п.Ливадия

Заболевания,чел

2011

2012

2013

Кишечная инфекция неясной

этиологии

Гастроэнтерит

Ротовирусная инфекция

Острая кишечная инфекция

Пищевая токсическая инфекция

Дизентерия

Почва - один из важнейших компонентов биосферы. Она образует на земном шаре особую биогеохимическую оболочку, в почве сконцентрировано огромное количество самых различных живых организмов, продуктов их метаболизма и отмирания. Здесь происходит разложение большинства отбросов хозяйственной деятельности человека и использование их как источника углерода и других элементов, необходимых для жизнедеятельности организмов. Однако большие концентрации в почве различных химических соединений, обладающих высокой биологической активностью (например, пестицидов), могут пагубно влиять на жизнедеятельность почвенных организмов, накапливаться, что, в свою очередь, неблагоприятно отражается на способности почвы к самоочищению. Биохимические процессы, происходящие в земной коре, процессы образования и обмена химических элементов в организме взаимосвязаны как отдельные этапы круговорота веществ в природе, как процессы взаимного обмена, обусловливающие жизнь.

Почва - своеобразный поставщик минеральных веществ, необходимых для роста растений, потребляемых человеком и травоядными животными. От состояния почв зависит плодородие, а следовательно, и удовлетворение потребностей населения в продуктах питания, потому забота о почвах, об улучшении их качества, их охране - первейший долг человечества.

Одним из условий сохранения почвы является мелиорация. Полив пастбищ - процесс непростой, и плохая его организация может вызвать засоление и эрозию почвы. Известно, что цветущие долины Тигра и Евфрата погибли от эрозии и засоления почвы вследствие неправильного отношения к ним человека. Пожары, возникавшие от поджогов лесов для подготовки земли под пашню в древние времена опустошали землю и усиливали эрозию.

Мелиоративные работы оказывают сильное влияние и на экологию возбудителей инфекционных заболеваний, а от этого зависит и эпидемиологическое состояние территории. Выполнение значительного объема мелиоративных работ вызывает необходимость научно обоснованных экологических прогнозов, возможного их влияния на различные факторы окружающей среды.

Одним из основных типов растительного покрова Земли и источником самого древнего на Земле материала - древесины - является лес. Лесу принадлежит огромная роль в удержании влаги в почве, борьбе с засухами, в предупреждении разрушения почвы от водной и ветровой эрозии. Леса и океаны считаются легкими городов. Лес,- особенно хвойный, выделяет фитонциды, которые убивают болезнетворные микробы. Лес принимает участие в создании микроклимата, является мощным резервом чистого воздуха. С экологической точки зрения зеленые массивы являются стражем и защитником окружающей среды. Нарушение взаимосвязи леса и окружающей среды может вызвать серьезные и необратимые последствия. Вырубка лесов иногда может также стать причиной возникновения некоторых инфекционных болезней.

Считают, что одной из причин гибели государства и цивилизации майя в Центральной Америке было применение пасечно-огневой системы земледелия. Из первоначальных 170 млн. га леса на территориях Канады в настоящее время осталось не более 7-8 млн. га. Неверная система земледелия была одной из причин образования пустыни Сахары.

Следует также знать и о том, что почва в зависимости от содержания в ней тех или иных химических элементов может стать источником различных эндемических заболеваний: патогенные бактерии, живущие в почве, иногда служат причиной очаговых заболеваний, инфекций. Загрязнение почвы также приводит к вредным воздействиям на здоровье человека. Важной проблемой для больших городов остается очищение и утилизация мусора, промышленных отходов. В настоящее время для ликвидации мусора не только в городах, но и в небольших населенных пунктах строятся специальные заводы.

Заражение человека через загрязненную почву может произойти при самых разных обстоятельствах; непосредственно при ее обработке, уборке урожая, строительных работах и т. д. К числу таких наиболее опасных болезней человека и животных относится сибирская язва. Сибиреязвенная палочка, попадая с мочой и испражнениями больных животных в почву, образует вокруг себя спору и в таком состоянии может сохраняться годами. Животные, поедая корм, зараженный этой палочкой, заболевают сибирской язвой. Человек заражается сибирской язвой, как правило, при контакте с больными или павшими животными, через продукты и сырье, полученные от больных животных (мясо, шерсть, шкура), а также при непосредственном соприкосновении и зараженной почвой.

Особую опасность для человека представляет столбнячная палочка, которая проникает в организм через поврежденную кожу или слизистую оболочку при контакте с загрязненной почвой.

В почвах также встречается спороносная палочка. Это - возбудитель ботулизма (тяжелого пищевого отравления). Такой микроб из почвы может перейти в овощи, ягоды, фрукты, рыбу, грибы и другие продукты. В анаэробных условиях споры превращаются в вегетативную форму, продуцирующую токсин (яд). По силе своего действия на организм человека и животного этот токсин превосходит все другие бактериальные токсины и химические яды.

Почва - источник заражения человека и газовой гангреной. Она возникает при проникновении спор гангренозной палочки в поврежденные ткани вместе с загрязненной почвой, обрывками одежды, обуви и другими предметами.

Из числа временных микроорганизмов, обитающих в почве, большую группу составляют возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры), бруцеллеза, туляремии, чумы, коклюша и др. Обычно человек заболевает кишечными инфекциями через грязные овощи.

На здоровье человека может оказывать определенное влияние химический состав почвы. Так, многочисленными исследованиями в нашей стране и за рубежом твердо установлено, что многие из содержащихся в почве химических элементов оказывают существенное влияние на рост и развитие растений, на состояние и функции организма животных, а также на человека.

Биохимические процессы, происходящие в земной коре, и процессы образования и обмена химических элементов в организме взаимосвязаны как отдельные этапы круговорота веществ в природе, как процессы взаимного обмена, обусловливающие жизнь. Из 106 известных элементов периодической системы Д. И. Менделеева в составе живых организмов обнаружено 86 постоянно присутствующих химических элементов. Эти элементы в малых концентрациях активно участвуют в важнейших физиологических функциях организма, но их недостаток или избыток может вызывать серьезные поражения.

Почва обладает способностью накапливать радиоактивные вещества, поступающие в нее с радиоактивными отходами ядерных реакторов, медицинских, научно-исследовательских учреждений, использующих радиоизотопы, а также с атмосферными радиоактивными осадками после ядерных испытаний. В естественных условиях на поверхности Земли нет источников термоядерных реакций и ядерной энергии, нет природных квантовых генераторов, не происходит в короткий промежуток времени массового образования материалов с повышенным радиоактивным свойством и т. д. Их появление связано с применением атомной энергии. Среди всех известных патогенных факторов внешней среды в настоящее время для здоровья и жизни нынешнего и будущего поколений особую опасность представляет радиация.

Влияние загрязненной воды на здоровье человека

Причиной каждой третьей смерти ребёнка на Земле является загрязнение воды. Анализируя характер загрязнений и те последствия, которые сказываются на состоянии водных ресурсов, можно выделить два основных типа загрязнений. Назовем их условно прямым и косвенным. Прямое загрязнение возникает при непосредственном поступлении в реки и водоемы сточных вод. Это могут быть поступления, обусловленные природными процессами, например, талые воды, дождевые стоки.

Могут быть специально собранные и сброшенные сточные воды городов и поселков, отдельных предприятий, животноводческих комплексов. Прямые загрязнения наносят значительный ущерб, но источники их поступления обнаруживаются не сразу. Сливные трубы «организованных» стоков нередко находятся далеко от городов, погружены в водоем, рассредоточены на значительной территории. Косвенные загрязнения более заметны. Примером может послужить вырубка леса по берегам рек, в результате чего берега уже не могут играть роль естественных фильтров и водорегуляторов. При этом нарушается режим многих речных притоков, зачастую имевших родниковое питание. Пересыхают родники, сокращается поступление чистых вод, в итоге ветры беспрепятственно несут в водоемы и реки пыль, сор, а дожди порождают бурные грязевые потоки. Выбросы промышленных предприятий, утечки из канализационных систем тоже загрязняет воду.

По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) вода содержит 13 тысяч потенциально токсичных элементов. Тяжелые металлы, находящиеся в воде (свинец, ртуть, кадмий, цинк, никель, хром) вызывают атеросклероз, полиневрит, гипертонию, поражение костного мозга, потерю остроты зрения Радиоактивные уран, плутоний, торий, стронций, цезий приводят к онкологическим заболеваниям, генетическим изменениям, ослаблению иммунитета, врожденным порокам. Азот и фосфор, попав в организм человека, подтачивают его иммунитет, а также вызывают рост в водопроводных коммуникациях и артезианских скважинах сине-зеленых водорослей, плохо поддающихся фильтрации и вырабатывающих токсины.

Очистка сточных вод не дает необходимого эффекта, поскольку позволяет удалять из воды только твердые вещества и лишь небольшую долю растворенных в ней питательных веществ. Токсичность неорганических отходов. Сброс промышленных сточных вод в реки и моря приводит к повышению в них концентрации токсичных ионов тяжелых металлов, например кадмия, ртути и свинца. Существенная их часть поглощается или адсорбируется определенными веществами, и это иногда называют процессом самоочищения. Однако в замкнутых бассейнах тяжелые металлы могут достигать опасно высоких уровней.

Наиболее известным источником загрязнения воды, которому традиционно уделяется главное внимание, являются бытовые (или коммунальные) сточные воды. Водопотребление городов обычно оценивают на основе среднего суточного расхода воды на одного человека, в США равного примерно 750 л и включающего воду питьевую, для приготовления пищи и личной гигиены, для работы бытовых сантехнических устройств, а также для полива лужаек и газонов, тушения пожаров, мытья улиц и других городских нужд. Почти вся использованная вода поступает в канализацию.

Поскольку ежедневно в сточные воды попадает огромный объем фекалий, главной задачей городских служб при переработке бытовых стоков в коллекторах очистных установок является удаление патогенных микроорганизмов. При повторном использовании недостаточно очищенных фекальных стоков содержащиеся в них бактерии и вирусы могут вызвать кишечные заболевания (тиф, холеру и дизентерию), а также гепатит и полиомиелит. В растворенном виде в сточных водах присутствуют мыло, синтетические стиральные порошки, дезинфицирующие средства, отбеливатели и другие вещества бытовой химии. Из жилых домов поступает бумажный мусор, включая туалетную бумагу и детские подгузники, отходы растительной и животной пищи. С улиц в канализацию стекает дождевая и талая вода, часто, с песком или солью, используемыми для ускорения таяния снега и льда на проезжей части улиц и тротуарах.

Состав почвы и здоровье человека

На здоровье человека может оказывать существенное влияние химический состав почвы. Еще академик В. И. Вернадский обратил внимание на значение для живых организмов некоторых микроэлементов в почве. Многочисленными исследованиями установлено, что в составе организмов постоянно присутствует до 47 химических элементов. К числу достаточно изученных относятся: медь, цинк, кобальт, марганец, йод, фтор, бор. Микроэлементы - это биогенные химические элементы, играющие роль катализаторов в организме. Велико значение микроэлементов для человека. В состав его крови входит 24 элемента. Некоторые микроэлементы входят в состав важных желез внутренней секреции - щитовидной и поджелудочной. Так цинк входит в состав щитовидной железы и гипофиза. Существенное влияние микроэлементы оказывают на функции эндокринных желез.

В состав многих химических комплексов эти вещества входят как соединения металла с белками, различными ферментами, дыхательными пигментами и гормонов. Микроэлементы участвуют в промежуточных процессах обмена веществ. В организм человека они попадают с растительной и животной пищей, отчасти с водой, по схеме: почва - растение - организм животного. Уровень обеспеченности растительных и животных организмов микроэлементами зависит в первую очередь от их содержания в почве.

Недостаток или избыток микроэлементов в почве приводит так же к их недостатку у растений, животных и у человека. Отсюда происходит нарушение обмена промежуточных веществ, влечет за собой усиление или ослабление синтеза биологически активных веществ, возникновение заболеваний. Заболевания, связанные с недостатком или избытком микроэлементов, получили название эндемических. В ходе хозяйственно деятельности человека идет искусственное перераспределение химических элементов в земной коре. Отсюда следует, что и химический состав почвы тоже будет изменяться. Вследствие этого могут появляться болезни связанные с недостатком или избытком микроэлементов.

Например, низкий уровень йода в почве может послужить причиной возникновения зобной болезни или кретинизма. Низкое содержание в почве и питьевой воде фтора приводит к кариесу зубов. А при высоком содержании фтора у человека и животных зубы поражаются «пятнистой эмалью». При этом заболевании нередко поражается косная система организма (флюороз). У детей раннего возраста может наблюдаться метгомоглобинемия, вызванная избытком азотной кислоты. Большую опасность представляю радиоактивные вещества, попадающие в почву. Они способны накапливаться в почвенном покрове. Источником поступления в почву радиоактивных веществ могут быть радиоактивные атмосферные осадки, отходы ядерных энергетических реакторов, регенерационные установки «горячих» лабораторий, научно-исследовательские учреждения, использующие радиоизотопы. Наибольшую опасность из радиоизотопов представляют стронций-90 и цезий-137.

Эти вещества с очень длительным периодом полураспада. Радиоактивные вещества способны включаться в пищевые цепи, при этом поражая живые организмы. Поражения организмов может быть как индивидуальными - развитие злокачественных новообразований, так и генетическими, представляющими большую опасность для будущих поколений. Так же загрязняющими почву веществами являются канцерогены. Под канцерогенными веществами подразумеваются химические и биологические вещества, играющие существенную роль в возникновении опухолевых заболеваний как у животных, так и у человека. Наиболее распространенными из канцерогенных веществ - ароматические углеводороды. В эту группу веществ входит до двухсот агентов, обладающих высокой канцерогенностью. Основные источники загрязнения канцерогенами - выхлопные газы автотранспорта, самолетов, выбросы промышленных предприятий. В почву высоко канцерогенные вещества попадают из атмосферы вместе с частичками пыли, а так же в результате утечки нефти и ее переработки. В настоящее время самоочищение почв практически не происходит.

Накопление отравляющих веществ способствует изменению химического состава плодородного слоя земли, что в свою очередь отразится не только на здоровье человека, но и на его практической деятельности. Поэтому борьба с разрушением и загрязнением почв должна включать в себя комплекс мероприятий, требующих серьезного научного обоснования. Мероприятия, направленные на предупреждение загрязнения почв должны обеспечивать санитарную охрану плодородного слоя.

Здоровье человека в значительной степени определятся той средой, в которой он вынужден жить, и, как оказалось, почве в этом вопросе принадлежит немаловажная роль.

Хорошее и крепкое здоровье человека во многом зависит от структуры и состава почвы. Это обусловлено тем, что именно от почвы зависит качество пищи, а именно состояние флоры и фауны, которые человек потребляет.

Прежде всего, потому, что почва - основное средство сельскохозяйственного производства. По отношению к окружающей среде и человеку почва выполняет еще одну важную роль - протекторную. Обладая способностью поглощать и удерживать в себе различные загрязняющие вещества, в том числе и радионуклиды, связывая их химическим и физическим путем, почва тем самым служит своеобразным фильтром, предотвращающим поступление этих соединений в природные воды, растения и далее по пищевым цепям в животные организмы и человека. Однако возможности почвы в этом отношении небезграничны, а уровень техногенного прессинга все возрастает, поэтому все чаще наблюдаются случаи опасного загрязнения почв и последующего отравления людей. Людям жизненно важно получать достаточное количество питательных веществ, необходимых для построения и нормального функционирования организма. Следует помнить, что вместе с компонентами пищи человек получает также вещества, которые могут быть как полезными, так и вредными для его развития. Именно поэтому загрязнение почвы в реалиях современного мира является одной из главных экологических проблем, требующих немедленного решения. Почва, загрязненная вредными химическими веществами, оказывает негативное влияние не только на состояние человека, но и всего органического мира. Ситуация далека от идеальной, в разных уголках мира то и дело возникают проблемы, происходят выбросы вредных веществ, аварии на химических заводах. Почва - благоприятная среда для развития микроорганизмов. В этом заключается ее эпидемиологическое значение и гигиена почвы. В составе почвенной микрофлоры содержатся и патогенные формы, вызывающие тяжелые заболевания, например возбудители столбняка, сибирской язвы, и др. В загрязненной почве происходит развитие и выплод мух и других насекомых - переносчиков возбудителей различных инфекций. Обитающие в почве грызуны заражают ее возбудителями туляремии, лептоспироза и др. Наибольшее количество микроорганизмов и яиц геогельминтов содержится на глубине 1-2 см. Постоянные обитатели почвы - спороносные анаэробы - возбудители газовой гангрены и столбняка.

Гигиену почвы ухудшает то, что в ней годами сохраняются палочки ботулизма и споры сибирской язвы, вызывающие тяжелейшие заболевания. В почве, загрязненной человеческими фекалиями, могут содержаться возбудители кишечных инфекций. Вирусы полиомиелита и микобактерии туберкулеза живут в почве более 3 месяцев. Бактерии тифопаратифозной группы сохраняются от 2-3 недель до нескольких месяцев при благоприятных условиях. Срок выживания в почве яиц геогельминтов (аскарид и власоглава) составляет 7-10 лет. Таким образом, многие важные вопросы медицины и ветеринарии не могут быть решены без учета особенностей почвенного покрова.

Почва, как составляющая часть окружающей среды, оказывает непосредственное влияние на здоровье человека. Поэтому ее загрязнение бытовыми и производственными отходами и химическими веществами может стать причиной многих заболеваний, потому требует почтительного отношения к гигиене почвы.

Рост городов и развитие промышленности приводят к существенному увеличению количества отбросов, которые вызывают загрязнение почвы, которое, в свою очередь влечет за собой загрязнение воздуха и грунтовых вод, обусловленное продуктами разложения органики и жидкой частью отбросов. А чем грязнее почва, тем больше в населенном пункте заболеваний и смертей. Тесная связь между гигиеной почвы и здоровьем жителей не вызывает никакого сомнения. Недостаток или избыток микроэлементов в почве приводит так же к их недостатку у растений, животных и у человека. Заболевания, связанные с недостатком или избытком микроэлементов, получили название эндемических. Например, низкий уровень йода в почве может послужить причиной возникновения заболеваний щитовидной железы или кретинизма. Низкое содержание в почве и питьевой воде фтора приводит к кариесу зубов. Большую опасность представляют радиоактивные вещества, попадающие в почву. Они способны накапливаться в почвенном покрове. Источником поступления в почву радиоактивных веществ могут быть радиоактивные атмосферные осадки, отходы ядерных энергетических реакторов, лабораторий, научно-исследовательских учреждений, использующие радиоизотопы. Наибольшую опасность из радиоизотопов представляют стронций-90 и цезий-137. Эти вещества с очень длительным периодом полураспада. Радиоактивные вещества способны включаться в пищевые цепи, при этом поражая живые организмы. Поражения организмов может быть как индивидуальными - развитие злокачественных новообразований, так и генетическими, представляющими большую опасность для будущих поколений. Издавна человек стремился получать максимальное количество урожая и использовал для этого самые разные ухищрения. Однако если в давние времена способы воздействия на почву сводились к хитростям обработки и внесением некоторых органических удобрений, то сегодня методы воздействия на почву вышли на абсолютно другой уровень. Проблемы загрязнения почвы возникают в результате неконтролируемого применения пестицидов и гербицидов. Для выращивания различного рода культур широко используются самые различные ядохимикаты, которые приводят к накоплению ядовитых веществ в слоях почвы. Это не может не сказаться на здоровье человека, поскольку урожай, собранный с растений, выращенных на отравленной земле, также содержит частицы этих ядов. Пестициды защищают растения от различного рода заболеваний и позволяют сохранить их до сбора урожая. Пестициды непосредственно попадают в почву вместе с обработанными семенами и при дальнейшей обработке различных культур. Загрязнение почвы пестицидами носит самый массовый характер. Они могут в течение многих лет находиться в почве, даже если это глинистая почва, при этом, не теряя своих губительных свойств. Не только пестициды способны повышать уровни загрязнения почв. На сегодняшний день обработка почвы производится различными техническими приспособлениями, что приводит к неумолимому загрязнению почвы элементами тяжелых металлов, таких как свинец, ртуть. Эти вещества могут попасть в почву и вместе с отходами производства.

Современные тенденции таковы, что людям необходимо свести к минимуму использование столь вредных для почвы и организма человека веществ и предпочесть воздействовать на повышение урожайности другими методами. Каждый человек имеет право знать обо всех экологических изменениях, происходящих в местности, где он живет, и во всей стране, знать всё о пище, которую употребляет, о состоянии воды, которую пьёт, а также человек должен осознавать грозящую ему опасность и соответственно действовать. Здоровье - это капитал, данный человеку природой изначально, потеряв который, трудно вернуть обратно.

В минеральной части почв присутствуют около 50 элементов. Химические элементы находятся в почве в окисленном состоянии или в виде солей.

Органическая составляющая почв представляет собой продукты распада животного или растительного происхождения (гумус), а также белки, углеводороды, органические кислоты, жиры, дубильные вещества и тому подобное. В почвах находится большое количество живых организмов, которые имеют большое значение для почвообразования.

Из почвы химические вещества частично переходят в растения, а из растений с пищей попадают в организмы животных и людей. Химические микроэлементы имеют большое значение для развития растительного и животного мира, в том числе и человека. Недостаток или избыток микроэлементов в почве приводит к нарушению обменных процессов не только у травоядных, но и плотоядных животных и в организме человека. Это вызывает эндемические заболевания. Почвы обладают способностью накапливать радиоактивные вещества, которые поражают живые организмы, а попадая с пищей в организм животных и людей, вызывают заболевания различных органов.

Наиболее распространенными являются загрязнения почв канцерогенами типа полициклических ароматических углеводородов. Основными источниками канцерогенных загрязнений являются выхлопные газы двигателей автомобилей, тракторов, тепловозов, самолетов, а также выбросы котельных и промышленных предприятий. Загрязнение почвы канцерогенами фиксируется на расстоянии до 5 км от дорог и источников выбросов.

Патогенные микроорганизмы, которые попадают в почву и размножаются в нем, могут быть возбудителями инфекционных заболеваний. Патогенных бактерий относятся возбудители таких инфекционных заболеваний как сибирская язва, газовая гангрена, столбняк, ботулизм, холера, брюшной тиф, дизентерия, бруцеллез, чума и др. Загрязнение почв патогенными организмами происходит от животных и человеческих фекалий. Заражение животных и человека патогенными микроорганизмами наблюдается при употреблении неочищенной сырой растительной, плохо поваренной животной пищи, путем контакта с зараженным грунтом, который является средой обитания и размножения мух.

Таким образом, почвы могут быть источником нарушения здоровья животных и людей.

Важными мерами по сохранению почв является гигиеническое регламентирование их загрязнения. Нормирование химических веществ в почвах началось только в 1976 году. Разработаны методические рекомендации по установлению ПДК химических веществ в почвах. При этом термин "предельно допустимое количество (ПДК) загрязняющих почвы" означает долю химического вещества, загрязняющего почвы, мг / м3, и не производит прямой или опосредованной действия, включая отдаленные последствия для окружающей среды и здоровья человека. Значения ПДК некоторых химических веществ в почвах приведены в табл. 3.22

Номенклатура регламентированных ПДК химических веществ в почве составляет несколько десятков наименований. По степени вредности химические вещества при условии их систематического проникновения в почву располагаются в такой последовательности: пестициды и их метаболиты, тяжелые металлы, микроэлементы, нефтепродукты, сернистые соединения, вещества органического синтеза и тому подобное. Кроме ПДК, как оценочный применяется

Таблица 3.22. Значение ПДК химических веществ в почве

показатель ориентировочно допустимого количества загрязняющего почвы химического вещества (ОДК), который определяется расчетным методом. Санитарная оценка состояния почв осуществляется по специальным показателям. По основной химический показатель берут санитарное число - частное от деления количества почвенного белкового азота в миллиграммах в 100 г абсолютно сухой почвы к количеству органического азота в тех же единицах. Показателем бактериального загрязнения почвы является титр кишечной палочки и титр одного из анаэробов. Санитарно-гельминтологических показателем почвы является число яиц гельминтов в 1 кг почвы. Энтомологический показатель определяется по наличию личинок и куколок мух в 0,25 м2 поверхности почвы (табл. 3.23).

Таблица 3.23. Оценочные показатели санитарного состояния почв населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий

Для земель единого государственного земельного фонда устанавливается номенклатура показателей почв согласно ГОСТу 17.4.2.01-81. Эта номенклатура показателей должна применяться при разработке нормативно-технической документации по охране почв от загрязнений, а также при контроле состояния почв.

Контроль состояния почв осуществляется по специальным методикам санитарными врачами, санитарно-эпидемиологическими станциями, а контроль химических загрязнений, которые вызывают подкисление и подщелачивание почв - агрохимическими лабораториями, CEC и органами охраны природы.

Нарушение и рекультивация земель

Нарушение земель происходит при выполнении поисковых работ, добыче и переработке полезных ископаемых, при строительстве предприятий и дорог. Оно вызывает изменения грунтового покрова, гидрологического режима, образование техногенного рельефа и другие качественные изменения. Нарушенные земли теряют свою первоначальную ценность и является источником негативного воздействия на окружающую среду.

При выполнении земляных работ верхние плодородные слои, содержащие гумус, подлежат снятию и последующему использованию на малопригодных и рекультивированных землях. Нормы снятия плодородного и потенциально плодородного слоев почвы

где h - глубина плодородного слоя;

F - площадь почвенного контура;

g - удельный вес плодородного слоя.

Глубина снятия плодородных слоев почвы регламентируется Госстандартом 17.5.3.06-85. Нормы снятия плодородного слоя почвы приводятся в табл. 3.24.

Таблица 3.24. Нормы снятия плодородного слоя почвы

Нарушенные земли подлежат рекультивации, под которой понимают комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и хозяйственной ценности земель, а также улучшение качества окружающей среды в соответствии с интересами общества (рис. 3.5).

Общие требования к рекультивации земель регламентируются Госстандартом 17.5.3.04-83. Важнейшим этапом рекультивации является землевания - комплекс работ по снятию, транспортировке и нанесению плодородного слоя почвы и потенциально пригодных пород на рекультивированные участка земли. Технология землевания выбирается из расчета минимального прохода

Рис. 3.5. Виды и этапы рекультивации земли

транспортных и планировочных машин по участку с целью недопущения чрезмерного уплотнения новых слоев почвы. Общие требования к землевания изложены в Госстандарте 17.5.3.05-84. Плодородный слой почвы для землевания должен соответствовать ГОСТу 17.4.2.02-83, а для сельскохозяйственного направления рекультивации - Госстандарта 17.5.1.03-78. Основной характеристикой землевания является величина плодородного слоя, наносимого на рекультивированных землю, которую определяют, ориентируясь на назначение участка, особенности природной зоны, экономические возможностях. Землевания может быть сплошным и выборочным, обычным и комбинированным.

Обычное землевания осуществляется за один раз без перемешивания основного слоя и того, что наносится.

Комбинированное землевания осуществляется в два этапа: нанесение плодородного слоя толщиной 10-15 см и перемешивание его с улучшенных почвой или породой; повторное нанесение плодородного слоя почвы до запроектированной нормы.

Основные требования к землевания в зависимости от типа почв и конкретного природной среды изложены в Госстандарте 17.5.3.05-84.