Исследование механического состава и физических свойств почвы
Взятие пробы почвы для исследования
Пробы почвы должны отражать средние показатели определенного земельного участка. Берут их специальным буром или чистой лопатой. Предварительно с поверхности почвы убирают (удаляют) растительность и другие посторонние предметы. Образцы почвы отбирают в хорошую сухую погоду на различной глубине в зависимости от поставленной задачи. Например, послойный (через каждые 20 см) способ отбора проб на глубине до 1 м важен для выяснения давности загрязнения почвы (определяют) по применению хлоридов и других продуктов минерализации органических веществ из верхних слоев в нижние).
Каждую пробу массой 2-3 кг помещают в стеклянные банки с притертой пробкой или в чистый полиэтиленовый пакет, прикладывают записку с указанием даты, места и глубины взятия образца. В лаборатории отобранные пробы почвы рассыпают тонким слоем на листы бумаги, раздавливают слежавшиеся комки и высушивают на воздухе. Для анализа отбирают 0,5-1 кг, остальную часть хранят. Перед началом лабораторных исследований из образца почвы удаляют корни и другие нехарактерные примеси, взвешивают их для установления процентного содержания.
Определение структуры и типа почвыПосле высушивания пробы почву рассматривают на бумаге или тарелке и предварительно определяют ее тип и структуру. Если в почве содержится до 90% песка и до 10% глины, ее называют песчаной, от 10 до 30% глины – суглинистой; более 50% глины – глинистой. В черноземной почве гумус (растительный перегной) составляет более 20%. В торфе содержится большое количество органического перегноя (50-80%).
Определение механического состава почвыОт размера частиц, составляющих почву, и их соотношения зависит обмен почвенного воздуха с атмосферным. Насыщение почвы кислородом необходимо для процессов окисления органических веществ.
Для определения соотношения частиц почвы по их размеру применяют набор сит с разным диаметром отверстий. Чаще всего такие наборы состоят из 5-7 сит с отверстиями диаметром 10, 7, 5, 3, 2, 1, 0,25 мм. Складывают сита так, чтобы они плотно входили одно в другое. В верхнее сито, с самыми крупными отверстиями, насыпают, 100 г разрыхленной воздушно-сухой почвы, закрывают его крышкой и, осторожно сотрясая весь набор, просеивают пробу. Частицы диаметром 10 мм и более остаются в сите №1, их называют крупным хрящом; частицы диаметром от 7 до 10 мм и от 5 до 7 мм остаются на ситах №2,3 – средний хрящ; частицы диаметром от 2 до 5 мм остаются на ситах №4,5 – мелкий хрящ; частицы диаметром от 1 до 2 мм остаются на сите №6 – крупный песок; частицы диаметром от 0,25 до 1 мм остаются на сите №7 – мелкозем; на дне набора сит собираются частицы диаметром менее 0,25 мм – мелкий песок.
После просеивания почвы взвешивают содержимое всех сит и определяют соотношение частиц разного размера, ее механический состав.
Определение основных физических свойств почвы
Цвет почвы может быть темным (черным), светло-серым, светло-желтым и других оттенков в зависимости от количества находящихся в ней органических веществ и примесей.
Темная (черная) окраска указывает на содержание в почве большого количества органических веществ. При санитарной оценке такой почвы следует учитывать, что окраску почве придает гумус (перегной) в результате внесения больших доз навоза. В таких почвах патогенные микроорганизмы встречаются чаще.
Почвы, бедные гумусом, органическими веществами, имеют светло-серую (подзолистые) или светло-желтую (песчаные, глинистые) окраску, содержат малые количества биологически активных минеральных соединений (соединений кальция, фосфора и калия).
Запах почвы можно определить непосредственно на месте, при взятии пробы. Для этого пробу почвы помещают в колбу, заливают горячей водой, закрывают пробкой и встряхивают, затем открывают пробку и определяют запах.
Чистая, незагрязненная почва не имеет запаха. Гнилостный, аммиачный, сероводородный и другие запахи свидетельствуют о загрязнении почвы навозом, мочой, неочищенными сточными водами, трупными остатками животных.
Температуру почвы в гигиенических целях измеряют при выборе мест для устройства летних лагерей, стойбищ животных ранней весной или поздней осенью, на пастбищах и в загонах с помощью специальных термометров. В поверхностном слое почвы используют изогнутые термометры Саввинова, которые в зависимости от глубины исследуемого слоя имеют различную длину, а в глубоких (не более 1 м) – длинные термометры в металлической оправе с острым наконечником.
Водоподъемная способность (капиллярность) почвы зависит от ее механического состава, т.е. чем меньше размер частиц почвы, тем выше подъем влаги по капиллярам. Высокая капиллярность нередко служит причиной сырости почвы, помещений, если не приняты соответствующие меры (гидроизоляция).
Водоподъемная способность почвы определяется в лабораторных условиях. Для этого в штатив устанавливают стеклянные трубки диаметром 2,5-3 см (с сантиметровыми делениями и длиной 1 м). Нижние концы трубок обвязывают полотном. Каждую трубку заполняют исследуемой почвой, нижние концы трубок погружают в стаканы или ванночки с водой на глубину 0,5 см. В зависимости от размера частиц, а отсюда и размера капилляров в почве вода с неодинаковой скоростью будет подниматься вверх. По изменению окраски увлажненной почвы в трубках следят за скоростью и высотой поднявшейся по капиллярам воды, отмечая ее уровень через 5, 10, 30 и 60 минут и далее через каждый час до прекращения подъема уровня. По 3-5 пробам почвы получают результаты ее водоподъемной способности.
Фильтрационная способность (водопроницаемость) почвы – скорость просачивания воды через почвы различных типов – зависит от их структуры. Водопроницаемость имеет большое санитарно-гигиеническое значение, поскольку определяет водно-воздушный режим почвы.
Для определения водопроницаемости сухой измельченной почвы берут стеклянную трубку диаметром 3-4 см и длиной 25-30 см. Отмерив от нижнего конца трубки 20 и 24 см, отмечают эти уровни на стекле. Нижний конец трубки обвязывают тонким полотном и при встряхивании наполняют исследуемой почвой до нижней черты (на 20 см). Укрепив трубку в штативе вертикально, подставляют под ее нижний конец мерный цилиндр с воронкой. Мерный цилиндр должен быть одинакового диаметра с трубкой. На цилиндре делают отметку снизу на уровне 4 см. Зафиксировав время, осторожно наливают в трубку на почву слой воды высотой 4 см, все время поддерживая этот уровень над почвой. Водопроницаемость выражают двумя показателями: временем, в течение которого вода пройдет через слой почвы толщиной 20 см, и временем, которое требуется для накопления в цилиндре слоя воды высотой 4 см.
От объема пор почвы зависит ее аэрация. Для определения объема пор почвы берут мерный цилиндр, наливают в него 50 мл воды и высыпают 50 мл исследуемой почвы. Смешав почву с водой, отмечают на цилиндре общий объем. В результате заполнения пространства водой (пор между частицами почвы) общий объем смеси будет меньше 100 мл. Разница между заданным и фактическим объёмом составит объем пор почвы.
Влагоемкость – способность почвы впитывать и удерживать в себе определенное количество воды. При большой влагоемкости уменьшается ее возможность воздухо- и водопроницаемости. На таких участках почвы нередко наблюдается отсыревание полов, стен, ограждающих конструкций помещений, замедляется разложение органических веществ.
Для определения влагоемкости почвы берут стеклянный цилиндр с сетчатым дном и насыпают в него 100 г воздушно-сухой пробы. Цилиндр с почвой взвешивают. После этого погружают его в воду и наблюдают до появления воды в верхнем слое почвы. Это говорит о том, что часть воды впиталась почвой, находящейся в цилиндре. Вынув цилиндр из воды, ждут пока полностью стечет невпитавшаяся вода. После этого цилиндр снова взвешивают. Разница между вторым и первым взвешиванием укажет массу влаги, удерживаемой исследуемой почвой.
Пример: масса цилиндра с сухой почвой (первое взвешивание) 150 г. Масса того же цилиндра с почвой после поглощения воды (второе взвешивание) 170 г. Разница между вторым и первым взвешиванием составит 20 г (170-150). Следовательно, влагоемкость равна 20%.
Санитарно-химический анализ почвыОтбор проб для химического анализа выполняется также, как для исследования физико-механических свойств почвы. Выбирают две площадки по 25 м 2 каждая, из которых одну вблизи источника загрязнения, а другую – вдали от него. Площадки разбивают на квадраты в 1 м 2 . Пробы почвы отбирают по диагонали буром Некрасова, почвенным буром Френкеля, щупом конструкции В. А. Рождественского. Пробы почвы (5–8, массой до 1 кг каждая) отбирают в сухую погоду на глубине 0,25; 0,75-1, 1,75-2 м. При этом для каждого горизонтального слоя берут отдельно средний образец. Помещают пробы в полиэтиленовый мешок, который нумеруют и снабжают сопроводительным документом.
В лаборатории образцы почвы в зависимости от целей исследования анализируют в натуральном виде или в воздушно-сухом состоянии после высушивания в хорошо вентилируемом помещении. Пробы почвы исследуют сразу же после поступления в лабораторию или консервируют их при 0 °С толуолом или хлороформом. В таком состоянии пробы можно хранить в течение нескольких суток.
От химического состава почвы зависит качество произрастающей на ней растительности. Многие болезни животных возникают в связи с недостатком или отсутствием в почве минеральных солей и микроэлементов.
В почве постоянно идут сложные химические процессы разложения – перехода органических веществ в минеральные (минерализация). Это, естественно, влечет за собой освобождение (самоочищение) почвы от загрязнений продуктами жизнедеятельности человека, выделениями животных, сточными водами.
Для установления степени самоочищения и минерализации почвы определяют содержание в ней аммиака, нитритов, нитратов, хлоридов, окисляемость водной вытяжки. Под воздействием воды большинство из образующихся минеральных солей легко растворяется и переходит в водную вытяжку, в которой их определяют соответствующими методами.
Приготовление водной вытяжки из почвы. В колбу помещают 50 г свежей исследуемой почвы и добавляют 250 мл бидистилированной воды. В течение 3-5 минут содержимое колбы взбалтывают. Для осветления жидкости в колбу вносят 1 мл 13%-ного раствора сернокислого аммония и вновь взбалтывают в течение 30 с. Если жидкость не осветлилась, в колбу прибавляют 0,5 мл 7%-ного раствора гидроксида калия и взбалтывают. Содержимое колбы фильтруют. Если полученный фильтрат (вытяжка из почвы) оказался окрашенным, использовать его для исследования на наличие азотсодержащих веществ и хлоридов нельзя, его дополнительно обрабатывают вышеуказанными растворами сернокислого аммония и гидрооксида калия до полного обесцвечивания.
Определение наличия аммиака. Навеску исследуемой почвы массой 5 г помещают в пробирку, доливают 15 мл 1%-ного раствора хлорида калия, встряхивают в течение 3-5 мин., дают отстояться и фильтруют. В чистую пробирку наливают фильтрат, добавляют 2-3 капли реактива Несслера. Появление желтого окрашивания указывает на наличие аммиака в почве. Количество аммиака определяют колориметрически.
Определение наличия нитритов. В пробирку помещают навеску исследуемой почвы (5-10 г) и наливают 15-20 мл дистиллированной воды, встряхивают содержимое в течение 3-5 мин., дают отстояться и фильтруют. В чистую пробирку наливают 10 мл фильтрата добавляют 1 мл реактива Грисса, помещают на 15 мин. в водяную баню при температуре 70 °С. При наличии азотистой кислоты или ее соединений в зависимости от ее количества вытяжка окрасится в розовый или красный цвет. Количество нитритов определяют колориметрически по той же методике, которую используют для определения нитритов в воде.
Определение нитратов основано на взаимодействии дефиниламина с солями азотной кислоты (в присутствии серной кислоты образуется дифенилнитрозамин). В фарфоровую чашку наливают 1-2 мл водной вытяжки почвы, добавляют несколько кристалликов дифениламина и несколько капель концентрированной серной кислоты. О наличии нитратов свидетельствует темно-синее окрашивание. Количество нитратов определяют с помощью сульфофенолового раствора калориметрически.
Определение хлоридов. В пробирку наливают 10 мл водной вытяжки почвы и несколько капель раствора азотнокислого серебра. Появление белого хлопъевидного осадка указывает на наличие хлоридов.
В настоящее время нет строго принятых и установленных химических показателей для санитарной оценки загрязнения почвы. И в каждом отдельном случае необходимо подходить с большой осторожностью к оценке результатов исследования.
Почвы различных местностей будут различаться по своему составу. Например, незагрязненные черноземные почвы содержат такое количество органического азота и углерода, которое для других почв, например, подзолистой зоны, являются показателями загрязнения. Во всех случаях при анализе почвы на загрязнение органическими веществами для контроля необходимо параллельное исследование подобных же почв, но заведомо чистых незагрязненных.
Химическими показателями хода процесса разложения (минерализации) органических веществ, а следовательно, способности почвы к самоочищению, является аммиак (поглощенный аммоний) и отчасти нитраты. Последние – менее надежный показатель, чем аммиак, т.к. нитраты, с одной стороны, потребляются растениями, а с другой – быстро вымываются из почвы. Соли аммония напротив: хорошо поглощаются почвой, прочно и надолго удерживаются в верхних слоях ее (до 60-80 см глубины). В холодное время года процессы аммонификации и нитрификации в почве могут задерживаться или полностью приостанавливаться вследствие прекращения деятельности микробов под влиянием низкой температуры. В этих условиях в почвенной вытяжке может не оказаться аммиака и нитратов, несмотря на загрязнение почвы.
При исследовании почвы на содержание в ней аммиака и нитратов необходимо учитывать происхождение этих веществ, т.к. они часто вносятся в почву в виде минеральных удобрений. Санитарно-гигиеническое значение имеет только содержание в почве аммиака и нитратов из органических веществ в виде навоза, фекалий, трупов, сточных вод и пр.
О характере химических процессов в почве и ее санитарном состоянии можно судить и по содержанию кислорода и углекислоты в почвенном воздухе. Наличие в последнем метана, водорода, аммиака, сероводорода указывает на «пресыщение» почвы органическими веществами и продуктами их распада и в связи с этим – на существование в ней анаэробных условий.
Давность загрязнения почвы органическими веществами, степень и активность их разложения можно оценить по данным анализа этих процессов:
аммиак - загрязнение свежее;
аммиак, хлориды - загрязнение произошло недавно;
аммиак, хлориды, нитриты - процесс разложения органических веществ в разгаре;
аммиак, хлориды, нитриты, - с момента загрязнения прошел некоторый срок, но имеется и свежее загрязнение;
хлориды, нитриты, нитраты - свежего загрязнения нет, идет минерализация органических веществ
нитриты, нитраты - с момента загрязнения прошел большой срок;
нитраты - полная минерализация органических веществ.
Присутствие в почве нитратов свидетельствует о бывшем загрязнении ее органическими веществами. Хлориды также служат показателем давности загрязнения почвы по той причине, что они слабо удерживаются в ней и постепенно вымываются из верхних слоев в нижние. Таким образом, исследуя почву послойно, через каждые 20 см на глубину 1 м можно по количеству хлоридов в этих слоях (от 0-20 см, 20-40 см и т.д.) судить о давности ее загрязнения: в первые 3-4 месяца после загрязнения максимальное количество хлоридов находится в слое 0-20 см, позже максимум ее перемещается в нижележащие слои почвы.
Определение потребности почвы в извести
Признаками недостатка в почве солей кальция может в известной степени служить произрастание на ней таких растений, как едкий лютик, щавелек, хвощ, мхи, осоки и отсутствие или плохой рост бобовых – клевера, люцерны и др. На кислую реакцию почвы, а, следовательно, на необходимость ее известкования, часто указывает наличие ржавой окраски и радужных пятен в находящихся на этой почве мелких водоемов (болота, лужи, канавы).
Так как, кальций находится в почве, главным образом в виде карбонатов и бикарбонатов, ориентировочным методом определения последних может служить следующая проба. 5 г почвы смачивают 3-5 каплями 10%-ной соляной кислоты и наблюдают, произойдет ли вскипание (от выделения диоксида углерода). Отсутствие вскипания указывает, что карбонатов в почве нет или их очень мало – не более 1%; при слабом кратковременном вскипании – 3-4% и при сильном продолжительном – выше 5%. Кальция мало в легких песчаных, моховых, торфяных и северных минеральных почвах.
Более точное, хотя и косвенное определение потребности почвы в кальции и в известковании, производится путем установления рН водной (или солевой) вытяжки из почвы. Для получения водной (или солевой) вытяжки к 20 г почвы в колбу нужно добавлять 50 мл дистиллированной воды (или 1,0 н. раствора хлористого калия – 74,56 г КCl на 1 л дистиллированной воды), взбалтывать смесь в течение 3-5 мин. После чего дать ей отстояться или пропустить через плотный бумажный фильтр, чтобы получить прозрачную вытяжку.
Если рН водной (или солевой) вытяжки меньше 5, почва нуждается в известковании (бедна кальцием); рН от 5 до 6 указывает на среднюю степень потребности в известковании; при рН равном 6 и более, можно считать почву достаточно обеспеченной кальцием (нет необходимости в известковании).
Качественное определение мочи и экскрементов
Для определения в почве мочи 100 мл водной вытяжки помещают в фарфоровую чашку и выпаривают досуха. Остаток с небольшим количеством углекислого натрия нагревают, растворяют в воде и отфильтровывают. Фильтрат сгущают в фарфоровой чашке, добавляют несколько капель азотной кислоты и выпаривают досуха. Если в исследуемой почве содержится моча, то сухой остаток приобретает красно-желтую окраску, которая изменяется от добавления аммиака в пурпуровую, а от гидрооксида натрия – в сине-фиолетовую.
Для обнаружения экскрементов в почве к 250 мл водной вытяжки добавляют 0,3 г виннокаменной кислоты и выпаривают досуха. К остатку добавляют винный спирт и полученную спиртовую вытяжку также выпаривают досуха. К полученному сухому остатку добавляют небольшое количество раствора гидроокиси калия и исследуют запах: при фекальном загрязнении почвы обнаруживают присущий экскрементам специфический запах.
Санитарная оценка почвы на основании данных химического анализа иногда бывает затруднительна вследствие большой вариабельности химического состава так называемой чистой (незагрязненной) почвы. Поэтому в практике часто пользуются санитарным числом – показателем степени загрязнения и завершенности процессов самоочищения почвы.
Санитарным числом называется отношение количества почвенного белкового азота (азота гумуса) к количеству органического азота:
где С – санитарное число; В – количество почвенно-белкового азота на 100 г абсолютно сухой почвы (мг); А – количество органического азота на 100 г абсолютно сухой почвы (мг).
Чем ближе к единице санитарное число, тем чище почва (табл.1).
3. Санитарно-биологические методы исследования почвы
Бактериологическое исследование почвы
Пробы почвы для бактериологического анализа отбирают не менее чем с двух участков площадью 25 м 2 , причем один из них должен находиться вблизи источников загрязнения. Для составления средней пробы на каждом участке почву берут в 5 точках по диагонали или в пяти точках, расположенных конвертом, с глубины до 20 см стерильным инструментом (маленькая лопатка или совок).
Таблица 1
Показатели санитарного состояния почвы*
| Степень опасности | Степень загрязнения | Показатели эпизоотологической безопасности | Показатели загрязнения | Показатель самоочищения почвы: титр термофилов, г | |||||
| Общее число бактерий в 1 г почвы | Колититр, г | Титр анаэробов, г | Число яиц гельминтов в 1 кг почвы | Санитарное число | Химическими веществами (кратность превышения ПДК) | Радиоактивными веществами (кратность превышения естественного фона) | |||
| Безопасная | Чистая | Менее 1000 | ≥ 1,0 | ≥ 0,1 | 0 | 0,98 – 1,0 | ≤ 1 | ≤ 1 | 0,01-0,001 |
| Относительно безопасная | Слабо загрязненная | Десятки тысяч | 1,0-0,01 | 0,1-0,001 | До 10 | 0,86-0,97 | До 10 | 1-1,5 | 0,001-0,00002 |
| Опасная | Загрязненная | Сотни тысяч | 0,01-0,001 | 0,001-0,0001 | 11-100 | 0,7-0,86 | 10-100 | 1,5-3 | 0,00002-0,00001 |
| Чрезвычайно опасная | Сильно загрязненная | миллионы | <0,001 | <0,0001 | >100 | <0,7 | >100 | >3 | <0,00001 |
* - при условии отбора проб почвы с глубины 0-20 см.
Пробы почвы из более глубоко залегающих слоев (0,75 – 2 м) следует брать буром. При отсутствии бура выкапывают яму необходимой глубины и стерильным совком отбирают пробы с каждого горизонта, начиная с нижнего.
Для исследования почвы полей орошения и огородов пробы берут на глубине нахождения в ней корнеплодов (30 см). Среднюю пробу составляют из трех отдельно взятых с каждой гряды проб.
При изучении влияния почвы на санитарное состояние подземных вод и водоемов пробы следует брать с глубины 0,75 – 2 м. На кладбищах и скотомогильниках пробы берут с глубины 25 см и ниже глубины захоронения, а на участках для обеззараживания хозяйственно-бытовых отбросов – с глубины 25, 100 и 150 см.
Пробу почвы (200-300 г) помещают в стерильную банку и накрывают слоем ваты. Горлышко банки обертывают бумагой и перевязывают. На банку ставят номер и наклеивают записку, в которой указывают необходимые данные (дату, место отбора пробы). Если проб несколько, банки с почвой укладывают в деревянный ящик с гнездами и отправляют в лабораторию.
В лаборатории почву освобождают от щебня, стекла, корней и т.п., после чего просеивают через стерильные сита с отверстиями диаметром 3 мм. Затем образец почвы перемешивают и из него отбирают 30 г для разведения. Если невозможно, провести бактериологические исследования в день отбора почвы, допускается ее хранение не более 24 ч при температуре 1-2 °С.
При полном санитарно-бактериологическом анализе исследование почвы включает определение следующих показателей:
1. общее число сапрофитных бактерий (микробное число);
2. число бактерий группы кишечной палочки;
3. количество анаэробов (Cl. Perfringens);
4. количество термофильных микроорганизмов, определяющих характер загрязнения (навоз, фекалии, сточные воды).
С санитарной точки зрения имеет значение не только общее количество микробов, в том числе анаэробов, в почве, хотя оно обычно и соответствует содержанию органических веществ в ней, но и качественный (видовой) их состав.
Важную роль в отдельных случаях может играть исследование почвы на присутствие в ней возбудителей сибирской язвы, эмфизематозного карбункула, столбняка, злокачественного отека, паратифозных бактерий и т.д.
Подготовка пробы для анализа
30 г почвы помещают в стерильную колбу, куда добавляют 270 мл стерильного физиологического раствора. После этого содержимое тщательно взбалтывают в течение 10 минут, отстаивают 2-5 минут, а затем из полученной суспензии делают ряд разведений на стерильном физиологическом растворе, начиная от 1:10 до 1:1 000 000 в зависимости от загрязнения почвы.
Определение общего числа микроорганизмов
Исследуемую суспензию почвы в различных разведениях в объеме 0,1 мл стерильной пипеткой вносят в чашку Петри с агаровой питательной средой (Эндо, Плоскирева и др.). Чашки с посевом ставят в термостат при температуре 37 ± 1 °С на 24 часа, после чего выросшие колонии подсчитывают обычным способом и результат выражают на 1 г почвы.
Для характеристики санитарного состояния почвы особую ценность имеет установление коли-титра водной вытяжки почвы, поскольку наиболее частым источником заражения ее служат фекалии животных и людей, с которыми в почву может попадать различная патогенная микрофлора.
Под коли-титром подразумевают наименьшее количество посевного материала, при внесении которого в питательную среду наблюдается развитие бактерий кишечной группы.
Коли-индекс – количество бактерий кишечной палочки, приходящиеся на 1 г почвы.
Определение титра анаэробов (Cl. Perfringens) производится путем 9-кратных разведений основной почвенной суспензии. Из каждого разведения берут стерильной пипеткой по 1 мл и заливают в пробирки с молоком, разлитым по 5 мл. Для освобождения от неспороносной микрофлоры все посевы с разведениями почвенной суспензии прогревают на водяной бане при 80°С (лучше при 43°С) в течение 18020 часов. Наличие Cl. Perfringens регистрируется по наступившему характерному свертыванию молока с полным отделением сыворотки и выбрасыванию губчатого сгустка на поверхности благодаря энергичному газообразованию. Предельное разведение почвенной суспензии, которое дает на молочной среде развитие колоний Cl. Perfringens, показывает титр этого анаэроба в почве.
Присутствие Cl. Perfringens подтверждается микроскопически нахождением в мазках из содержимого пробирок.
Сопоставление коли-титра и количества хлоридов в загрязненной фекалиями почве указывает на близкое соответствие этих показателей. Такое же соотношение существует между наличием в почве анаэробов и содержанием в ней аммиака. Следовательно, бактериологические показатели, с одной стороны, и указанные химические показатели фекального загрязнения почвы, с другой, соответствует друг другу.
В почве определяют также титр термофилов. Термофильная сапрофитная микрофлора не свойственна биологически чистым почвам и попадает в них с навозом и компостами.
Гельминтологические исследования почвы
Обнаружение в почве яиц гельминтов свидетельствует о загрязнении этой среды фекалиями человека и животных. Наибольшую эпизоотологическую опасность представляют яйца гельминтов и биогельминтов (аскариды, острицы, власоглавы, членики ленточных гельминтов), развитие которых до личиночной стадии протекает при благоприятном температурно-влажностном режиме в почве.
Для гельминтологического исследования пробы почвы отбирают на участках возможного загрязнения фекалиями с глубины 2-3 см, а на вспаханных почвах – до 25 см в зависимости от выращиваемых культур. На исследуемом участке в 9-10 точках пробы (200 г) берут с поверхности почвы шпателем или лопаточкой, а из глубоких слоев – лопаткой или буром.
Пробы помещают в стеклянные банки или в мешки из целлофана или клеенки. Исследуют почву не позднее чем через 2-3 сут. После взятия пробы. При необходимости пробы можно хранить в холодильнике в течение нескольких месяцев. Для этого их помещают в стеклянные банки, почву в них периодически увлажняют водой и изредка перемешивают (для лучшей аэрации). При хранении в условиях комнатной температуры пробы необходимо залить 3%-ным раствором формалина или 1-2%-ным раствором соляной кислоты.
Исследование на яйца гельминтов
Из образца почвы отбирают примерно 200 г и распределяют на стекле. После перемешивания и разравнивания из разных мест слоя почвы берут в общей сложности около 10 г и помещают в толстостенную колбу. Затем навеску почвы с помощью стеклянных бус тщательно смешивают (в течение часа) с 20 мл 5% раствора гидрооксида натрия.
Полученную смесь в течение 1-2 минут центрифугируют, и избыток щелочи сливают. Осадок тщательно смешивают с насыщенным раствором нитрата натрия (плотность 1,4) и центрифугируют по 2 минуты не менее 5 раз.
После каждого центрифугирования поверхностную пленку снимают и переносят в стаканчик с небольшим количеством воды.
Содержимое стаканчика фильтруют, фильтры исследуют под микроскопом во влажном состоянии, и яйца гельминтов легко обнаруживаются в поле зрения. Для более детального морфологического изучения яиц делают соскоб содержимого фильтра на предметное стекло в каплю 50% глицерина и рассматривают под микроскопом.
Обнаружение ранней весной в почве (на глубине до 25 см) яиц аскарид с развившимися живыми личинками, указывает на загрязнение почвы, имевшее место летом предшествующего года (яйца развиваются в почве до инвазионной стадии лишь летом в течение 1,5-3 месяцев). Наличие в почве яиц с неподвижными, мертвыми личинками свидетельствует о давнем (свыше 10,5 месяцев) загрязнении почвы. Если еще не поступило дробление яиц, но они не утратили способности к развитию в благоприятных условиях температуры и влажности, давность загрязнения почвы меньше года. Нахождение в пробе почвы, взятой летом и осенью, яиц с живыми личинками показывает, что фекальное загрязнение почвы имеет давность, измеряемую не менее чем 1,5-3 месяцами. Суглинистая почва благоприятна для развития яиц гельминтов, чем супесчаная.
Исследование на личинки гельминтов
200-400 г почвы тщательно измельчают и размещают равномерно на кусочке марли, который помещают в металлическое сито с отверстиями 1-2 мм в диаметре. Сито вставляют в стеклянную воронку, наполненную водой (45°С) так, чтобы нижняя часть сита была погружена в воду. На нижний конец воронки надевают резиновую трубку с зажимом, над которым собираются личинки в силу термотропности, мигрирующие из почвы в теплую воду. Через 4-20 часов от начала анализа открывают зажим и выпускают 50 мл жидкости, которую центрифугируют, и осадок исследуют под микроскопом.
Санитарно-энтомологическое исследование почвы
Для определения загрязнения почвы исследуют наличие в ней личинок и куколок мух, которые проделывают в почве один из циклов своего развития.
Для исследования пользуются рамой-трафаретом размером 25х25 см 2 , накладываемой на поверхность участка почвы. Внутри трафарета выкапывают почву на глубину 20 см и рассыпают на ровной поверхности. Личинки и куколки вынимают пинцетом и подсчитывают их количество. Результат исследований оценивают по пятибалльной шкале: личинок нет – 1 балл, отдельные экземпляры личинок –2, личинок мало – 3, личинок много – 4 и личинок очень много (кишат) – 5.
Санитарную оценку степени загрязнения почвы по результатам бактериологического и гельминтологического анализов можно проводить по таблице 1.
При помощи санитарно-гельминтологических исследований обнаруживают яйца и личинки гельминтов в окружающей среде, определяют видовой, количественный состав, их жизнеспособность.
Исследование почвы на яйца гельминтов . Пробы почвы массой 100- 300 г отбирают на глубине 10-60 см вблизи выгребов, мусорных ящиков, на детских площадках и т. д. Заливают их 0,85% водным раствором натрия хлорида или 3% жидкостью Барбагалло и хранят до исследования в бытовом холодильнике. Срок хранения проб - не более 1 мес. Исследуют почву по методу Романенко (1968, 1982): 25 г почвы помещают в центрифужные пробирки объемом 250 мл, приливают 3% раствор натриевого или калиевого основания в соотношении 1:1. Полученную смесь тщательно размешивают, отстаивают в течение 20- 30 мин, после чего центрифугируют 5 мин при 800 об/мин. Надосадочную жидкость удаляют, а осадок промывают 1-5 раз до получения прозрачной надосадочной жидкости. Затем к осадку добавляют 150 мл насыщенного раствора азотнокислого натрия (относительная плотность - 1,38-1,40), тщательно размешивают и центрифугируют, после чего в каждую пробирку добавляют тот же раствор до уровня на 2-3 мм ниже их краев. Пробирки накрывают предметным стеклом так, чтобы оставался зазор шириной не более 10 мм, через который пипеткой добавляют раствор азотнокислого натрия до соприкосновения его с нижней поверхностью предметного стекла. Затем осторожно полностью закрывают предметным стеклом пробирку и после 20-25-минутного отстаивания стекло снимают и переворачивают его нижней поверхностью вверх. На место снятого стекла ставится второе, а при необходимости - и третье. На снятые стекла наносится капля 50% раствора глицерина, накрывается покровным стеклом и микроскопируется под световым микроскопом. Можно исследовать поверхностную пленку непосредственно в центрифужной пробирке под бинокулярным микроскопом МБС (Н. Л. Чекина, 1977).
На личинки гельминтов почву исследуют по методу Бермана
.
Исследование воды на яйца гельминтов
. Пробу воды отбирают и* водоемов в количестве от 0,5 до 10 л, что зависит от степени ее загрязнения, а из колодцев - от 20 до 25 л. Рекомендуется отбирать воду по« 0,5 - 1 л через каждые 3-5 мни. Содержащиеся в воде яйца концентрируют путем осаждения или фильтрации при помощи мембранных, бумажных или тканевых фильтров. Анализ воды осуществляют по методу Васильковой.
Исследование сточных вод на яйца гельминтов
. Пробы сточной воды в условиях малых очистных сооружений отбирают на следующих этапах ее очистки: до поступления на очистные сооружения («сырая» вода), в отстойной части установки, контактном резервуаре, при впадении в биоируд или открытый водоем. На централизованных очистных: сооружениях воду отбирают до поступления на очистные сооружения, после механической очистки, после вторичных отстойников, биологических прудов, полей фильтрации, земледельческих полей орошения. «Сырую» воду исследуют в количестве от 2 до 5 л, а в процессе искусственной биологической очистки и после завершения ее - от 10 до 15 л. Пробы отбирают через каждый час в течение суток (среднесуточная) или с 7 до 20 ч (среднедневная). Исследуют сточную воду по методу Романенко. Сточную воду наливают в стеклянный цилиндр емкостью 1-2 л, добавляют один из коагулянтов (сернокислые алюминий, железо или медь) в дозе 0,3-0,5 г/л и тщательно размешивают. Спустя 40-50 мин осветленную надосадочную жидкость удаляют сифоном, а осадок переносят в центрифужные пробирки и центрифугируют в течение 3 мин при 1000 об/мин. Затем сливают жидкую часть, а к осадку приливают 2-4 мл 1-3% раствора соляной кислоты для растворения хлопьев коагулянта. Полученную смесь центрифугируют, удаляют жидкую часть, а осадок исследуют в дальнейшем по методике Романенко, применяемой для анализа почвы.
И. К. Падченко с соавторами (1982) разработал следующие методики исследования почвы, воды и сточных вод на яйца гельминтов.
Исследование почвы на яйца гельминтов. Отобранную пробу почвы (не менее 300 г) вносят в большую фаянсовую ступку, постепенно добавляют к ней 3% раствор натриевого или калиевого основания и тщательно растирают пестиком до образования гомогенной массы. Полученную смесь выливают в стеклянный цилиндр емкостью 10 л, предварительно наполненный на 3/4 объема водопроводной водой, и отстаивают в течение 5 мин. Всплывшие на поверхности смеси плотные примеси удаляют петлей с сеткой. После 5-минутного отстаивания надосадочную жидкость переливают сифоном в другой большой цилиндр, а образовавшийся осадок переносят в цилиндр емкостью 1 л и повторно отмывают водопроводной водой (не менее 2-3 раз). Образующуюся при этом в малом цилиндре надосадочную жидкость каждый раз переливают сифоном после 5-минутного отстаивания в большой цилиндр, где она смешивается с жидкой частью смеси, полученной после первого 5-минутного отстаивания. К собранной в большом цилиндре жидкости добавляют один из коагулянтов (сернокислый алюминий, сернокислое железо и др.) из расчета 0,3 г на 1 л жидкости и отстаивают ее 1-1,5 ч до полного просветления. Образовавшуюся надосадочную жидкость удаляют сифоном, а к осадку добавляют 1-3% раствор соляной кислоты для растворения хлопьев коагулянта. Полученную смесь отстаивают 18-24 ч, после чего жидкую часть удаляют сифоном, а осадок исследуют на яйца гельминтов. С этой целью осадок тщательно встряхивают и пастеровской пипеткой наносят 1 каплю полученной взвеси на предметное стекло, накрывают покровным стеклом и микроскопируют. Исследуют не менее 1 мл осадка, а затем математически пересчитывают на весь его объем. При незначительном загрязнении проб почвы микроскопическому исследованию подлежит весь осадок.
Исследование сточной воды на яйца гельминтов
. Пробы сточной воды, взятые на разных этапах ее очистки на очистных сооружениях, наливают в 10-литровые цилиндры и отстаивают 5 мин. Всплывшие на поверхность жидкости плотные примеси удаляют петлей. После 5-минутного отстаивания надосадочную жидкость переливают сифоном в другой большой цилиндр, а осадок удаляют. Полученную жидкую часть сточной воды смешивают в большом цилиндре с коагулянтом и исследуют в дальнейшем по той же методике, что и почву (на этапе добавления коагулянта).
Пробы воды из водопроводной сети и различных водоемов смешивают в большом цилиндре с коагулянтом и исследуют в дальнейшем по той же методике, что и сточную воду.
Исследование осадков сточных вод на яйца гельминтов
. Пробы осадков сточных вод отбирают с 5-10 мест по 100 мл, помещают в стеклянные сосуды объемом 1-2 л. Сухие осадки забирают по той же методике, что и почву. Вносят 100-150 мл осадка в центрифужную пробирку объемом 250 мл, центрифугируют в течение 5 мин при 1000 об/мин. Затем жидкую часть сливают, а к осадку добавляют чистую воду до прежнего объема, тщательно размешивают и центрифугируют. Такую промывку осадка повторяют 2-3 раза, после чего к нему добавляют 3-5 г чистого песка и полученную смесь исследуют по той нее методике, что и почву.
Согласно нашим данным, осадок сточных вод исследуют на яйца гельминтов по следующей методике: пробу осадка в количестве 1 л тщательно растирают пестиком в большой фаянсовой ступке, постепенно добавляя к нему 3% раствор натриевого или калиевого основания, а в дальнейшем исследуют по той же методике, что и почву.
Исследование смывов на яйца гельминтов . Объекты внешней среды, подлежащие исследованию, смывают ватными тампонами, смоченными в 1% растворе натриевого основания или в 20% растворе глицерина. Тампоны смывают в центрифужные пробирки 2-3% раствором гидрокарбоната натрия или 1% раствором натриевого основания и центрифугируют. Полученный осадок микроскопируют.
Определение жизнеспособности яиц и личинок гельминтов
. Жизнеспособность яиц и личинок гельминтов по внешнему виду определяют при помощи витальных красителей, методов культивирования и постановки биопроб на лабораторных животных.
Под световым микроскопом у мертвых или дегенерирующих яиц гельминтов оболочки разорваны или деформированы, цитоплазма разрыхлена, мутная. При подогревании зрелых яиц аскариды, власоглава, острицы до температуры +37° С личинки этих гельминтов проявляют активную подвижность.
Культивирование яиц и личинок гельминтов . Незрелые яйца аскариды культивируют при температуре +24...+30°С в чашках Петри (влажная камера) в 3% растворе формалина, приготовленном на 0,85% растворе натрия хлорида, а яйца власоглава - в 3% растворе хлористоводородной кислоты при температуре +30...+35°С, яйца остриц -в 0,85% растворе натрия хлорида при температуре Ч-37°С. Чашки Петри 1-2 раза в неделю открывают для аэрации и увлажняют в них фильтровальную бумагу чистой водой. Развитие яиц контролируют 2 раза в неделю по наличию признаков деления протопласта на отдельные бластомеры. В первые дни яйцо развивается до 16 бластомеров, переходящих в стадию морулы (вторая стадия). Если в течение 2-3 мес у янц не наблюдается признаков развития, их следует считать погибшими.
Санитарное состояние почвы - это совокупность ее физических, физико-химических и биологических свойств, определяющих безопасность почвы в эпидемическом и химическом отношении. Оценка санитарного состояния почвы, уровня ее загрязнения и степени опасности для здоровья людей основывается на результатах лабораторных исследований: санитарно-физических, санитарно-химических, физико-химических, санитарно-микробиологических, санитарно-гельминтологических, санитарно-энтомологических и радиометрических. Комплекс критериев, дающий возможность оценить качество почвы, называют показателями санитарного состояния почвы. Классификация показателей санитарного состояния почвы приведена в табл. 49.
Все показатели санитарного состояния почвы можно разделить на прямые и косвенные (непрямые). Прямые показатели дают возможность непосредственно по результатам лабораторного исследования почвы оценить уровень ее загрязнения и степень опасности для здоровья населения. По косвенным показателям можно сделать выводы о факте существования загрязнения, его давности и продолжительности путем сравнения результатов лабораторного анализа исследуемой почвы с чистой контрольной почвой того же типа (имеющей одинаковый природный состав с опытной), отобранной с незагрязненных территорий.
Большинство санитарно-химических показателей эпидемической безопасности почвы являются косвенными. Непосредственно оценить степень загрязнения и опасности почвы можно лишь по величине санитарного числа Хлебникова. Это отношение содержания азота гумуса к общему органическому азоту, который состоит из азота гумуса и азота чужеродных для почвы органических веществ, загрязняющих почву. Если почва чистая, то санитарное число Хлебникова равно 0,98-1. Другие санитарно-химические показатели исследуемой почвы оценивают путем сравнения с аналогичными показателями контрольной незагрязненной почвы.
О свежем загрязнении свидетельствуют высокое содержание общего органического азота, органического углерода, хлоридов, окисляемость в исследуемой почвы по сравнению с контрольной почвой. Повышенное содержание аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о процессах самоочищения почвы от азотсодержащих органических веществ. Значительное содержание общего органического азота, органического углерода и повышенная окисляемость исследуемой почвы при условии одинакового количества в исследуемой и контрольной почве аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о свежем загрязнении почвы и торможении процессов минерализации.
Если количество общего органического азота и органического углерода в почве опытного участка не превышает их содержания в почве контрольного участка, то исследуемую почву оценивают как чистую. Наличие в такой почве нитратов и хлоридов в повышенных количествах указывает на давнее загрязнение и на завершение процессов минерализации органического вещества.
Санитарно-микробиологические, санитарно-гельминтологические и санитарно-энтомологические показатели эпидемической безопасности, в отличие от санитарно-химических, являются прямыми, т. е. дают возможность непосредственно оценить степень загрязнения и опасности почвы.. Кроме того, по ним можно оценить давность загрязнения. Так, для свежего загрязнения характерны увеличение микробного числа и количества жизнеспособных недеформированных яиц геогельминтов, уменьшение коли-титра и перфрингенс-титра почвы с обязательным превалированием неспорообразующих форм микроорганизмов. Превалирование клостридиальных форм и наличие деформированных яиц аскарид свидетельствуют о давнем загрязнении почвы.
Показатели химической безопасности почвы в большинстве случаев являются прямыми и дают возможность не только оценить степень загрязнения почвы ЭХВ, но и решить проблему адекватной оценки состояния здоровья населения под влиянием загрязняющих почву ЭХВ. Решение этой проблемы приобретает сегодня особую актуальность из-за ухудшения состояния окружающей среды и снижения уровня здоровья населения Украины в последние годы.
Изучение влияния загрязнения почвы ЭХВ на состояние здоровья населения проводится путем специальных эпидемиологических исследований и математико-статистического многофакторного моделирования в системе окружающая среда - здоровье. По санитарному состоянию почвы, еще до изучения показателей, характеризующих здоровье населения, можно с достаточной вероятностью прогнозировать влияние загрязнения почвы на здоровье людей.
Оценка санитарного состояния почвы по уровню загрязнения ЭХВ основывается на определении фактического содержания ЭХВ в почве и его сравнен и и с ПДК. Причем особое внимание уделяют ЭХВ 1 - го и 2 - го классов опасности (чрезвычайно и высокоопасным веществам). Согласно оценочной шкале, к чистым почвам относятся такие, в которых содержание ЭХВ не превышает ПДК, к слабозагрязненным - при содержании ЭХВ в пределах от 1 до 10 ПДК; к загрязненным - при превышении ПДК ЭХВ в 11-100 раз и к очень загрязненным -при превышении ПДК больше чем в 100 раз. По степени загрязнения почвы определяют степень ее опасности для здоровья населения.
Для количественной оценки степени загрязнения почвы ЭХВ можно использовать вместо ПДК показатель БОК для данного климатоландшафтного региона. Обычно БОК для наиболее распространенных в Украине дерново-подзолистых почв составляет 1/2 ПДК.
В зависимости от содержания в почве ЭХВ 1 -го и 2-го классов опасности можно сделать ориентировочный прогноз относительно ее вероятного влияния на состояние здоровья населения. Зависимость состояния здоровья населения от уровня загрязнения почвы вытекает из двух положений. Во-первых, количество ЭХВ мигрирующих из почвы в атмосферный воздух, даже в экстремальных условиях составляет лишь 20-25% от содержащихся в почве. Во-вторых, минимальные физиологические нарушения в организме человека наблюдаются при содержании ЭХВ в атмосферном воздухе в пределах 2-3 ПДК; существенные - при 4-7 ПДК, а уровни в 8-10 ПДК приводят к повышению заболеваемости соответствующей популяции. При содержании ЭХВ в воздухе до 100 ПДК наблюдаются острые отравления, а при превышении их в 500 раз - летальные исходы. С учетом этого разработана ориентировочная шкала оценки состояния здоровья населения в зависимости от уровней загрязнения почвы ЭХВ.
Необходимо отметить, что на практике загрязнение почвы ЭХВ в концентрациях, вызывающих смертельные отравления, в основном не встречается. Если, например, ПДК гексахлорциклогексана (ГХЦГ) в почве составляет 0,1 мг/кг, то в реальных почвенно-климатических условиях смертельно опасная концентрация этого препарата будет равняться 1000 ПДК, т. е. 100 мг/кг, или 300 кг/га, а норма применения ГХЦГ в аграрной практике составляет всего 3 кг/га.
Иногда при определенных метеорологических условиях (антициклон, приземная температурная инверсия, скорость движения воздуха, приближающаяся к штилю, температура воздуха 20 °С, влажность воздуха 100%, ясная солнечная погода, дожди накануне, интенсивность УФ-радиации 2700 мкВт/мин на 1 см 2) в весенне-летний период наблюдались случаи острого и хронического отравления сельскохозяйственных работников на полях при незначительном содержании ЭХВ в почве (не более 4 ПДК, или 8 БОК). Это связывали с действием токсических высоколетучих метаболитов пестицидов - фосгена, дифосгена, хлорциана, хлорида, фторида, цианида водорода и др. Было доказано, что они могут образовываться как в почве при определенных почвенно-климатических условиях вследствие биотрансформации и взаимодействия с компонентами азотных минеральных удобрений, так и в приземном слое атмосферного воздуха вследствие фотохимических превращений. Кроме того, выяснилось, что указанные выше метеорологические условия способствуют образованию токсического тумана на сельскохозяйственных полях, который также является причиной острых отравлений даже при сравнительно невысоком содержании ЭХВ в почве.
Приведенная методика оценки возможного влияния почвы на состояние здоровья населения дает возможность ориентировочно оценивать здоровье жителей определенной зоны наблюдения лишь на основании результатов лабора¬орного анализа почвы, без специальных исследований состояния здоровья.
Уровни радиоактивного загрязнения почвы в условиях последствия чернобыльской катастрофы оценивают по гигиеническим регламентам, разработанным Национальной комиссией радиационной защиты населения.
Пригодными для проживания населения и сельскохозяйственного производства без ограничений считают: во-первых, территории, почвы которых не содержат искусственных радионуклидов, а естественная радиоактивность почвы находится в пределах 0,5-2 Ku/км 2 ; во-вторых, территории, загрязненные искусственными радионуклидами при условии, что активность почвы не превышает 1 Ku/км 2 . Почвы, загрязненные искусственными радионуклидами, активность которых составляет от 1 до 5 Ku/км 2 , признают условно чистыми, пригодными для проживания лишь ограниченной части населения (категория Б согласно классификации норм радиационной безопасности НРБ-97). При таком уровне загрязнения радионуклидами количество пищевых продуктов местного производства не должно превышать границы годового поступления для этой категории населения. Умеренно загрязненные почвы (активность 5-15 Ku/км 2) пригодны для проживания населения и сельскохозяйственно¬го производства лишь при условии проведения специальных агрохимических и агромелиоративных работ при контроле за радиоактивностью объектов окружающей среды. При этом доза облучения населения не должна превышать пожизненно допустимой - 35 бэр. Загрязненные почвы (активность 15-40 Ки/км 2) можно использовать для проживания населения лишь при условии обеспечения чистыми пищевыми продуктами. Если почвы очень загрязнены (активность 40-100 Ки/км 2), проживать населению не рекомендуется.
27.Гигиеническое значение твердых и жидких отходов. Санитарная очистка населенных мест. Гигиеническая характеристика основных методов обеззараживания бытовых сточных вод. Канализация населенных мест.
По В.Г. Горбову все отходы классифицируют следующим образом:
I Твердые
Нечистоты
Сточные воды
Уличный смет, домовой мусор, остатки пищи, кухонные, хозяйственные, промышленные отходы
Системы удаления.
1) Канализация. Предназначена для удаления жидких отбросов по трубам на очистные станции за пределы населенного пункта. Канализация может быть
а) Общесплавная (единая сеть трубопроводов для всех стоков)
б) Раздельная (две системы труб: 1. для фекально-хозяйственных и промышленных стоков 2. Для атмосферных сточных вод)
2) Вывозная система.
Отбросы: нечистоты, помои, мусор
Приемники: выгребные ямы, мусоропровод, урны
Транспорт: автоцистерны, специальные машины
Очистка, обеззараживание и утилизация.
При вывозной системе удаления.
Нечистоты обезвреживают и утилизируют
1) На полях ассенизации (могут использоваться для сельскохозяйственных целей на второй, третий год) и полях запахивания.
2) Внося как удобрение в почву (нежелательно)
Мусор сортируется на мусороутилизационных станциях а затем обезвреживается:
1) Сжигание и специальных печах
2) Биотермический метод. При разведении в мусоре термофильных микроорганизмов его температура повышается до 50-70 градусов, что способствует гибели патогенных микробов, яиц гельминтов и тд.
3) Компостирование.
Очистка и обеззараживание хозяйственно-бытовых сточных вод.
1) Механическая очистка. Цель - освобождение от крупных примесей, взвешенных частиц. Для механической очистки используются песколовки, сита, решетки, отстойники и тд.
2) Биологическая очистка. Цель - освобождение сточных вод от мелких взвешенных частиц и примесей, растворенных органических веществ, обеззараживание.
1. Естественная биологическая очистка. Производится почвенным методом на так называемых полях фильтрации и полях орошения. Принцип очистки состоит в фильтрации сточных вод, выпускаемых на эти поля, через почву. Профильтровавшаяся через почву жидкость попадает в систему труб и отводится в водоем. Очистка от взвешенных частиц и микробов происходит при фильтрации через почву. Растворимые органические вещества адсорбируются частичками почвы. Кроме того органические вещества окисляются, метаболизируются микрофлорой почвы. Поля орошения могут по определенной схеме использоваться для выращивания сельскохозяйственных культур.
2. Искусственная биологическая очистка. Производится путем фильтрации через фильтры, которые состоят из шлака, кокса, других материалов и покрыты биологической пленкой, адсорбирующей органические вещества, микроорганизмы. Другим вариантом являются аэротенки - резервуары, в которые подают сточные воды с добавлением активного ила. Резервуары продуваются воздухом. Ил необходим для адсорбции и кроме того содержит микроорганизмы, обеспечивающие биологическую очистку.
28. Гигиеническая характеристика систем очистки населенных мест (больниц) от твердых отходов.
Удаление мусора из квартир в многоэтажных домах производится с помощью мусоропроводов, в остальных случаях - с помощью мусоросборников. Квартирным мусоросборником является обычно ведро с крышкой. Из квартир отбросы ежедневно выносят в дворовые мусоросборники (емкость 70-80 л).
Наиболее приемлемым в санитарном отношении и удобным для населения является метод удаления домового мусора через мусоропроводы. Загрузочные отверстия мусоропроводов находятся в кухнях или на площадках лестничной клетки. Загрузочное отверстие должно герметически закрываться. Внизу здания мусоропровод оканчивается бункером, из которого мусор пересыпается в мусоросборник.
В настоящее время в СССР почти повсеместно осуществляется планово-регулярная система очистки от мусора с ежедневным вывозом его из домовладений. Планово-регулярная система очистки осуществляется в двух вариантах: планово-подворном и планово-поквартирном.
Прииланово-подворной очистке мусор из дворовых мусоросборников пересыпают в мусоровоз обслуживающие его рабочие. В некоторых крупных городах в жилых районах с многоэтажной жилой застройкой перешли на систему сменных мусоросборников. Вместо переносных мусоросборников во дворах для сбора отбросов устанавливают металлический контейнер, представляющий собой закрытый ящик объемом 0,5-0,8 м3 с люком для загрузки мусора. Один контейнер рассчитан на обслуживание 350-500 жителей. В этом случае вывоз мусора осуществляется специальными автомашинами, которые выгружают пустые контейнеры и с помощью гидравлического подъемника забирают наполненные.
При планово-поквартирной системе очистки по сигналу приезжающего 1-2 раза в день в одно и то же время мусоровоза жители выносят мусор из квартир и пересыпают его непосредственно из ведер в мусоровоз. В этом случае нет надобности хранить мусор во дворе. Санитарное состояние жилых усадьб лучше, а мусоросборники не портят вида территории двора. Планово-поквартирную систему очистки считают более приемлемой для небольших населенных мест с малоэтажной застройкой.
Описанные варианты планово-регулярной очистки сыграли положительную роль в деле улучшения санитарного состояния населенных мест, борьбы с мухами и профилактики кишечных инфекций.
Вывоз мусора, как и вывоз нечистот, должен производиться планово и регулярно без каких-либо заявок от домоуправлений. Транспорт, предназначенный для вывоза мусора, должен иметь удобный люк для беспыльной загрузки и плотный, без щелей, кузов с крышкой, чтобы во время езды ветер не разносил мусор. Загрузка и выгрузка мусора облегчаются при использовании специальных машин - мусоровозов. С гигиенической точки зрения более премлема система сменных контейнеров.
Обезвреживание и утилизация твердых отбросов. Известно много способов обезвреживания мусора: биотермические методы, усовершенствованные свалки, мусоросжигание и др.
29.Теплообмен между человеком и окружающей средой. Теплопродукция и теплоотдача организма при различных физических условиях воздушной среды. Гигиеническое значение температуры, влажности, подвижности воздуха, тепловой радиации.
Цель терморегуляции - поддержание постоянной температуры тела при изменяющихся условиях внешней среды. В основе терморегуляции лежат два противоположных процесса - теплопродукция и теплоотдача.
Основную роль в регуляции теплообмена играет теплоотдача. Она осуществляется следующими путями:
1. Конвекция - нагревание воздуха, прилегающего к поверхности тела или к поверхности одежды. Одежда нагревается методом теплопередачи или тешюпроведения при контакте с телом. Потеря тепла методом теплоотдачи также возможна при непосредственном контакте с предметами окружающей среды, имеющими более низкую температуру, чем тело человека. Отдача тепла методом конвекции возможна только в том случае, если температура окружающего воздуха ниже, чем температура тела. Составляет примерно 20 % от всей теплоотдачи. Высокая влажность воздуха увеличивает потери тепла путем конвекции.
2. Излучение - составляет самую большую часть (56 %). Осуществляется только в том случае, если температура воздуха и окружающих предметов ниже температуры тела.
3. Испарение составляет 24 %. Отличается тем, что протекает при любой температуре окружающей среды. Является единственным методом теплоотдачи в том случае, когда температура окружающей среды выше температуры тела. Чем выше скорость движения воздуха и ниже влажность, тем быстрее идет процесс испарения. Неподвижный воздух и высокая влажность, напротив, сильно затрудняют отдачу тепла путем испарения.
В условиях воздействия низких температур может происходить переохлаждение организма за счет увеличения теплоотдачи. При низкой температуре окружающего воздуха резко увеличиваются потери тепла путем конвекции, излучения.
При холодовом воздействии изменения возникают не только непосредственно в области, воздействия, но также и на отдаленных участках тела. Это обусловлено местными и общими рефлекторными реакциями на охлаждение. Например, при охлаждении ног, наблюдается снижение температуры слизистой оболочки носа, глотки, что приводит к снижению местного иммунитета и возникновению насморка, кашля и тд. Другим примером рефлекторной реакции является спазм сосудов почек при охлаждении оршнизма. Длительное охлаждение ведет к расстройствам кровообращения, снижению иммунитета.
Гигиеническое значение температуры воздуха определяется прежде всего ее влиянием на теплообмен организма, который является одним из видов взаимодействия организма с внешней средой. Благодаря совершенству механизмов терморегуляции, контролируемых центральной нервной системой, человек приспосабливается к различным температурным условиям и может кратковременно переносить значительные отклонения от оптимальных температур.
Из-за испарения влаги в воздухе постоянно находится некоторое количество водяных паров, которые обусловливают влажность воздуха. Степень влажности воздуха изменяется в зависимости от ряда условий: температуры воздуха, высоты над уровнем моря, расположения в данной местности морей, рек и других крупных водоемов, характера растительности и др. Находящиеся в воздухе водяные пары, как и другие газы, обладают упругостью, которая измеряется высотой ртутного столба в миллиметрах.
Влажность воздуха характеризуется следующими основными понятиями: абсолютная влажность, максимальная влажность, относительная влажность.
Абсолютная влажность - упругость (мм рт. ст.) или количество водяных паров (г), находящихся в данное время в 1 м3воздуха. Максимальная влажность - упругость водяных паров (мм рт. ст.) при полном насыщении воздуха влагой при данной температуре или количество водяных паров (г), необходимое для полного насыщения 1 м3 при той же температуре. Относительная влажность - отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах, иными словами - процент насыщения воздуха водяными парами в момент наблюдения. Относительная влажность воздуха определяется по формуле:
Где О - относительная влажность (%), А - абсолютная влажность (мм рт. ст.), М - максимальная влажность (мм рт. ст.).
Подвижность воздуха влияет на теплопотери организма путем конвекции и потоиспарения. При высокой температуре воздуха его умеренная подвижность способствует охлаждению кожи. Мороз в тихую погоду переносится легче, чем при сильном ветре, наоборот, зимой ветер вызывает переохлаждение кожи в результате усиленной отдачи тепла конвекцией и увеличивает опасность обморожений. Повышенная подвижность воздуха рефлекторно влияет на процессы обмена веществ, по мере понижения температуры воздуха и увеличения его подвижности повышается теплопродукция.
30.Понятие о микроклимате. Параметры которые его характеризуют. Нормативы микроклимата для помещений различного назначения. Физиологические изменения в организме и заболевания, обусловленные действием неблагоприятного микроклимата (в условиях производства, больницы), их профилактика.
Микроклимат представляет собой комплекс физических свойств воздуха, оказывающих влияние на теплообмен человека с окружающей средой, на его тепловое состояние в ограниченном пространстве (в отдельных помещениях, городе, лесном массиве и т.п.) и определяющих его самочувствие, работоспособность, здоровье и производительность труда. Показателями микроклимата являются температура и влажность воздуха, скорость движения воздуха и тепловое излучение окружающих предметов и людей.
Состояние микроклиматических факторов обусловливает особенности терморегуляции организма человека, которая в свою очередь определяет тепловой баланс. Он достигается соотношением процессов теплопродукции и теплоотдачи организма. Теплопродукция происходит при окислении пищевых веществ, а также при сокращении скелетной мускулатуры (Q прод.). Кроме того, тело человека может получать конвекционное и радиационное тепло от окружающего воздуха и нагретых предметов, если их температура выше температуры кожи открытых частей тела (Q внеш.). Основные механизмы отдачи тепла телом человека: кондукция в прилегающие к коже слои воздуха и менее теплые предметы (Q конд.) и последующая конвекция нагретого воздуха (Q конв.), излучение по направлению к менее нагретым предметам (Q изл.), испарение пота с кожи и влаги с поверхности дыхательных путей (Q исп.), нагревание до 37 ?С вдыхаемого воздуха Qнагр.). Тепловой баланс в общем виде может быть представлен уравнением:
Опрод. + Qвнеш. - (< >) Qконд. + Qконв. + Qизл. + Оисп. + -нагр.
Нормальная жизнедеятельность организма и высокая работоспособность возможны лишь в том случае, если сохраняется темпе- ратурное постоянство организма в определенных границах (36,1- 37,2 ?С), имеется тепловое равновесие его с окружающей средой, т.е. соответствие между процессами теплопродукции и теплоотдачи.
Неблагоприятное влияние микроклимата обусловлено комплексным воздействием физических факторов воздушной среды: повышением или понижением температуры, влажности или скорости движения воздуха. При повышенной температуре воздуха высокая влажность препятствует испарению пота и влаги и увеличивает опасность перегревания организма. Высокая влажность при низкой температуре увеличивает опасность переохлаждения, поскольку влажный воздух, заполняющий поры одежды, в отличие от сухого - хороший проводник тепла. Высокая скорость движения воздуха увеличивает теплоотдачу через конвекцию и испарение и способствует более быстрому охлаждению организма, если его температура ниже температуры кожи, и, наоборот, увеличивает тепловую нагрузку на организм при температуре, превышающей температуру кожи.
| Период года | Категория работ (по уровню энерготрат), Вт | Температура воздуха, ?С | Температура поверхностей, ?С | Относительная влажность воздуха,% | Скорость движения воздуха, м/с |
| 1а (< 139) | 22-24 | 21-25 | 40-60 | 0,1 | |
| 16 (140-174) | 21-23 | 20-24 | 40-60 | 0,1 | |
| Холодный | 11а (175-232) | 19-21 | 18-22 | 40-60 | 0,2 |
| 116 (233-290) | 17-19 | 16-20 | 40-60 | 0,2 | |
| 111 (> 290) | 16-18 | 15-19 | 40-60 | 0,3 | |
| 1а (< 139) | 23-25 | 22-26 | 40-60 | 0,1 | |
| 16 (140-174) | 22-24 | 21-25 | 40-60 | 0,1 | |
| Теплый | 11а (175-232) | 20-22 | 19-23 | 40-60 | 0,2 |
| 116 (233-290) | 19-21 | 18-22 | 40-60 | 0,2 | |
| 111 (> 290) | 18-20 | 17-21 | 40-60 | 0,3 |
Влияние высокой температуры воздуха на организм
При повышении температуры окружающего воздуха происходит увеличение активности системы терморегуляции, что выражается в усилении процессов теплоотдачи. Это необходимо для того, чтобы сохранить тепловой баланс на фоне увеличившегося притока тепла извне.
При этом необходимо отметить, что отдача тепла путем конвекции и излучения снижается пропорционально росту температуры воздуха, прекращаясь при сравнивании температуры поверхности тат и окружающей среды.
Поэтому естественно, что с увеличением температуры воздуха все больше и больше тепла отдается путем испарения за счет увеличения потоотделения (при умеренном напряжении системы терморегуляции потеря тепла испарением может составлять 40-45 %, а при сильном напряжении терморегуляции - свыше 50 %).
В том случае если система терморегуляции в условиях нагревающего микроклимата не справляется со своей функцией происходит перегревание (гипертермия), то есть повышение температуры тела по сравнению с нормой. Перегревание чаще всего происходит при высокой температуре окружающей среды в сочетании с высокой влажностью и низкой скоростью движения воздуха, так как при наличии последних двух условий резко снижается отдача тепла путем испарения. Кроме того, перегреванию способствуют такие эндогенные факторы как гипертиреоз, ожирение, вегетососудистая дистония и тд.
При длительном пребывании в условиях нагревающего микроклимата повышается температура тела, учащается пульс, понижается компенсаторная способность сердечно-сосудистой системы, функциональная активность ЖКТ и др. ■ -
К группе патологических состояний, возникающих при перегревании (тепловых. поражений) относятся: тепловой удар, тепловой обморок, судорожная болезнь, питьевая болезнь, нервные расстройства, тепловое истощение.
Тепловой удар. Возникает вследствие острой недостаточности терморегуляции, чаще у здоровых молодых людей при интенсивной физической работе в условиях высокой температуры окружающей среды. Клинические проявления: резкое увеличение температуры тела (до 42°С и выше), гиперемия кожных покровов и слизистых, сухость слизистых, увеличение частоты дыхания, тахикардия, слабость. Характерно прекращение потоотделения за несколько часов до наступления теплового удара. Кроме того наиболее ранним
признаком начинающейся гипертермии является необычное поведение человека (это обусловлено тем, что нервная система очень чувствительна к повышению температуры тела). Тепловой удар опасен своей высокой летальностью.
Тепловой шок - коллапс (острое нарушение гемодинамики)
Солнечный удар. Может наблюдаться при интенсивной солнечной радиации в жаркую погоду. Обусловлен перегреванием непосредственно ЦНС (головного мозга). Профилактика - головной убор.
Тепловое истощение. Связано с потерей воды, солей, витаминов, белков.
Судорожная болезнь. Связана с тем, что с потом выводятся минеральные вещества - хлориды натрия и калия и возникают судороги..
Питьевая болезнь. Связана с компенсаторным увеличением потребления воды человеком (из-за обезвоживания). При этом могут возникать дисбакте-риозы, хронические диспепсии, энтероколиты, стойкая альбуминурия.
Нервные расстройства. Нервная система наиболее чувствительна к повышению температуры тела, поэтому перегревание может вести к ее функциональным нарушениям.
Тепловой отек голени, и стопы. Связан с нарушением водно-солевого обмена.
К общим мерам профилактики перечисленных состояний можно отнести следующие:
1. Акклиматизация
2. Поддержание нормального водно-солевого обмена.
3. Рациональный режим труда и отдыха в нагревающем микроклимате
Влияние низкой температуры воздуха на организм человека. В условиях воздействия низких температур может происходить переохлаждение организма за счет увеличения теплоотдачи. При низкой температуре окружающего воздуха резко увеличиваются потери тепла путем конвекции, излучения.
Особенно опасно сочетание низкой температуры с высокой влажность и высокой скоростью движения воздуха, так как при этом значительно возрастают потери тепла конвекцией и испарением.
При холодовом воздействии изменения возникают не только непосредственно в области, воздействия, но также и на отдаленных участках тела. Это обусловлено местными и общими рефлекторными реакциями на охлаждение. Например, при охлаждении ног, наблюдается снижение температуры слизистой оболочки носа, глотки, что приводит к снижению местного иммунитета и возникновению насморка, кашля и тд. Другим примером рефлекторной реакции является спазм сосудов почек при охлаждении организма. Длительное охлаждение ведет к расстройствам кровообращения, снижению иммунитета.
При сильном холодовом воздействии может происходить общее переохлаждение организма. Оно протекает в несколько стадий.
Даже при довольно кратковременном пребывании в условиях резкого охлаждения могут возникать обморожения (особенно открытых частей тела при низкой температуре и сильном ветре)
При сравнительно длительном нахождении человека в условиях низкой температуры могут наблюдаться:
1. Возникновение или обострение заболеваний органов дыхания (риниты, бронхиты, плевриты, пневмонии и тд.)
2. Поражения мышечно-суставного аппарата (миозиты, миалгаи, ревматические поражения)
3. Патологические изменения со стороны периферической нервной системы (радикулиты, невриты и тд.)
4. Заболевания почек (нефриты)
Профилактика:
1) Тренировка и закаливание
2) Горячее питание
3) Рациональная одежда
4) Рациональный режим пребывания и труда в условиях низких температур.
31.Гигиеническое значение естественного освещения закрытых помещений; показатели, которые его характеризуют; требования к нему в зависимости от назначения помещения; методы оценки освещенности.
На интенсивность естественного освещения влияют: географическая широта, время года, время дня, облачность, запыленность атмосферы, ориентация здания, близость и размеры затеняющих объектов, площадь, расположение и форма окон, цвет стен, потолка, пола, мебели, глубина помещения, площадь помещения и др.
Для гигиенической оценки естественного освещения использую следующие показатели:
| Показатель | Характеристика | Норма |
| Световой коэффициент | Отношение остекленной поверхности окон к площади пола | Жилые помещения - 1:8 - 1:10. Школьные классы - 1:4 -1:5 |
| Угол падения. | Угол падения лучей света относительно горизонтальной плоскости | 27° |
| Угол отверстия | Угол между верхней границей окна и крышей противостоящего здания (видимый из окна участок неба) | 5° |
| Коэффициент глубины заложения | Отношение длины (глубины) помещения к высоте окна | Не менее 2.5 |
| Коэффициент естественной освещенности (КЕО) | Отношение освещенности в данной точке помещения к одновременной наружной освещенности (в тени), выраженное в процентах. | В жилых помещениях - не менее 0.5 % в 1 м. от стены, противоположной окнам. В классах - не менее 1 %. |
Ориентация.
Для максимального использования естественного освещения без -перегрева необходима правильная ориентация палат и других больничных Помещений.
Цвет стен.
В больнице кроме белого цвета должны быть живые цвета, например, цвет морской волны, что благоприятнее действует на больных и вместе с тем обеспечивает высокую освещенность (меньше поглощают, больше отражают).
Световой коэффициент (СК)
Операционные, родовые палаты, перевязочные 1:4- 1:5
Палаты, кабинеты врачей,1 манипуляционные и др. 1:5 - 1:6
Коэффициент естественного освещения (КЕО) Операционные 2,5%
Процедурные 1,5%
Палаты, кабинеты врачей 1.0 %
Оценка соответствия естественного освещения в помещении гигиеническим стандартам
Для этого необходимо определить: количество и ориентацию светопроемов, площадь остеклённой поверхности окна в % от площади оконного проема, коэффициент естественной освещенности, световой коэффициент, угол падения, угол отверстия, глубину заложения помещения, охарактеризовать санитарное состояние окон, окраску стен, потолка, мебели.
а. КЕО
Представляет собой отношение естественной освещенности в данной точке помещения (е) к одновременно замеренной горизонтальной освещенности на открытом месте (Е), выраженной в процентах. Для определения КЕО необходимо измерить освещенность на самом удаленном от окна рабочем месте и снаружи в защищенной от прямых солнечных лучей точке. Измерение производится в одно и то же время, рассчитывается процентное отношение.
КЕО = е / Е. 100%
Коэффициент естественного освещения (КЕО) в жилых помещениях 0,5 0,75 %. Минимальный КЕО в классах, библиотеках, читальных залах, врачебном кабинете, в классах рисования, ручного труда и в лабораториях должен быть не менее 1,25%. В перевязочных, родильных, манипуляционных, зубоврачебных кабинетах – не менее 1,5%, в операционных и чертежных – не менее 2%.
Для определения продолжительности использования естественного освещения в помещениях различного назначения вводится понятие о критической наружной освещенности Екр, то есть такой освещенности, при которой включается искусственное освещение в помещениях. Величина наружной критической освещенности принимается за 5000 лк.
б. Определение светового коэффициента
Световой коэффициент выражает отношение световой (застекленной) поверхности всех окон к площади пола. Его лучше выражать простой дробью (например: световой коэффициент равен 1/4 или 1/6).
В жилых комнатах в условиях холодного, умеренного, теплового климата, это отношение должно составлять 1/8, для жаркого климата - 1/10, в палатах и врачебных кабинета 1/5 - 1/6, в школьных классах 1/4 - 1/5, в операционных 1/3.
в. Определение угла падения
Угол падения показывает под каким углом падают лучи света на данную горизонтальную поверхность (стол); ясно, что чем больше угол, тем значительнее освещенность.
Угол падения образуется двумя линиями, одна из которых горизонтальная, проводится от места определения (поверхности стола) к оконной раме, другой из той же точки к верхнему краю окна. Для определения угла падения измеряют высоту стола, на котором хотят произвести измерение. На окне, у окна делают отметку найденной высоты и определяют расстояние по горизонтали до центральной точки рабочего места и по вертикали – до верхнего края окна (т.е. находим два катета треугольника). Отношение одного катета (вертикального) к другому (горизонтальному) есть тангенс искомого угла. С помощью таблиц натуральных значений тригонометрических функций (тангенсов) определяют угол падения (табл. 1).
Угол падения в норме 270 на самом удаленном от окна рабочем месте.
г. Измерение угла отверстия Угол отверстия дает представление о величине небесного свода, непосредственно освещающего рабочее место (исследуемое). Для его определения проводят в уме прямую линию от исследуемой поверхности крышки стола; к высшей точке противоположного дома, дерева и делают отметку на косяке окна в месте прохождения этой линии.
Угол отверстия в норме 5°.
д. Определение глубины заложения
Глубина заложения помещения – это отношение глубины помещения (расстояние от наружной до внутренней стены) к расстоянию от верхнего края окна до пола. Глубина заложения в норме 1:2.
32.Гигиеническое значение искусственного освещения. Показатели его характеризующие. Гигиенические требования к И.О. в жилище, в больнице, в производственных помещениях (спектр, освещенность, яркость, равномерность). Принципы нормирования освещенности.
Искусственное освещение.
Системы освещения:
1) Общее освещение. Осуществляется за счет прикрепленных к потолку светильников. Светильники могут быть
1. Прямого света. Весь свет идет прямо вниз, создавая тени, неравномерность освещения, оказывая слепящее действие.
2. Отраженного света. Свет идет к потолку (за счет абажура) и отражается от него вниз. Наиболее благоприятны (мягкий, равномерный свет), экономически невыгодны.
3. Рассеянного (полуотраженного) света - наиболее распространены. Дают равномерное освещение во всех направлениях, удовлеудовлетворяют экономическим требованиям.
2) Местное освещение. Создает освещенность (на освещаемой поверхности), которая должна превосходить по силе общую освещенность окружающего пространства (не больше чем в 10 раз, так как при сильном контрасте глаза во время перерывов в работе не успевают приспосабливаться к меньшей освещенности и наступает утомление).
3) Комбинированное освещение (местное + общее)
4) Смешанное -(искусственное + естественное) - самое распространенное и благоприятное.
Нормы общего искусственного освещения:
Нормируется освещенность. При этом нормы освещенности для люминесцентных ламп в 2 раза ниже, чем для ламп накаливания.
Нормы освещенности в различных (не больничных) помещениях:
Естественно, что нормы сравниваются с реальной освещенностью. Реальную освещенность можно определить двумя способами
1. Путем измерения с помощью специального прибора - люксометра
2. Расчетным путем:
Освещенность = Число ламп * Мощность одной лампы * Е
Площадь помещения Е = 2.5 для ламп накаливания Е = 12 для люминесцентных ламп
Требования к искусственному освещению:
1) Достаточность
2) Близость по спектру к естественному свету
3) Равномерное распространение
4) Отсутствие слепящего действия
5) Отсутствие побочных эффектов
6)Экономичность
33.Сравнительная гигиеническая характеристика искусственного освещения (газоразрядные, люминесцентные и лампы накаливания).
Источники искусственного света:
1) Люминесцентные лампы. По спектру близки к естественному свету, экономичны, дают равномерное освещение. Недостатки - небольшой шум, стробоскопический эффект (пульсация светового потока)
2) Лампы накаливания. Менее экономичны, не близки по спектру к естественному свету, однако не имеют недостатков люминесцентных ламп. Используются чаще, особенно в бытовых условиях.
3) Газоразрядная лампа представляет собой колбу из обыкновенного или специального стекла, заполненную разреженным инертным газом или парами ртути, внутрь которой впаяны металлические электроды.
В отличие от ламп накаливания, у которых источником излучения является накаленное тело, в газоразрядных лампах светящимся телом является межэлектродный промежуток. Газоразрядная лампа до включения в сеть является диэлектриком. Когда же к лампе приложено электрическое напряжение, происходит пробой и диэлектрик скачкообразно превращается в проводник. При этом лампа не имеет какого-либо определенного электрического сопротивления. Ее сопротивление уменьшается по мере увеличения силы проходящего через нее тока.
34.Гигиеническое значение денатурации воздуха в жилых и общественных помещениях. Гигиеническое обоснование норм, площади, кубатуры, кратности обмена воздуха в помещениях разного назначения. Санитарное назначение двуокиси углерода как показателя антропогенного загрязнения воздуха.
Источники загрязнения (денатурации) воздуха помещений делятся на две основные группы: внешние и внутренние.
Основные источники внешнего загрязнения воздуха: тепло и гидроэлектростанции (при сгорании одной тонны каменного угля в среднем выделяется около 50 кг пылевидных веществ, до 20 кг сернистого ангидрида, 170 кг угарного газа), выбросы промышленных предприятий, автомобильный транспорт, почвенный пыль.
В жилых помещениях, находящихся на территориях с загрязненным атмосферным воздухом, почти все химические газовые компоненты присутствуют и в воздухе помещений. Чем выше уровень загрязнения внешней атмосферного воздуха, тем выше содержание соответствующих загрязнителей в воздухе жилья.
Вследствие физиологических, бытовых, производственных и других процессов воздуха помещений существенно отличается от атмосферного воздуха. Изменения состава и свойств воздуха помещений по сравнению с чистым атмосферным воздухом представлен в табл. 5.1.
Ведущее гигиеническое значение имеет загрязнение воздуха различными химическими веществами, снижение содержания кислорода и легких аэроионов с отрицательным зарядом, в результате чего происходит денатурация воздуха, которая негативно влияет на здоровье человека.
На загрязненность воздуха может указывать изменение различных параметров. Так, при пребывании в помещении людей через некоторое время можно выявить следующие изменения:
Увеличение концентрации углекислого газа Увеличение микробной обсемененности Увеличение концентрации антропотоксинов Увеличение концентрации тяжелых ионов Увеличение влажности воздуха Увеличение содержания пыли Уменьшение числа легких ионов Снижение концентрации кислорода
Уменьшение охлаждающей способности воздуха (повышение температуры) 54
Однако, основным косвенным показателем загрязненности воздух жилых помещений служит углекислый газ (точнее его концентрация в воздухе).
При нахождении в помещении людей концентрация углекислого газа постепенно увеличивается, так как выдыхаемый воздух содержит повышенное его количество.
Концентрация углекислого газа выражается в процентах (%) и промилях (/<">). 1 промиля (17~) - это количество мл газа в 1 л воздуха.
Как известно, концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе составляет приблизительно 0.04 % (0.4 °/~).
35.Гигиенические требования к отоплению жилых домов, больниц, детских учреждений, общественных построек; гигиеническая характеристика различных видов отопления. Кондиционирование воздуха, применение его в лечебных учреждениях.
Воздушное отопление.
Наружный воздух нагревается до 45-50 градусов в камерах и через каналы в стенах подается в помещение, откуда забирается посредством вытяжных каналов.
Недостатки:
1) Высокая температура и низкая влажность подаваемого воздуха
2) Неравномерность обогрева помещения
3) Возможность загрязнения приточного воздуха пылью
Показано для помещений с высокой влажностью, но в целом для отопления жилых помещений нецелесообразно.
Система парового отопления.
Устройство:
Имеются паровые котлы, где образуется пар, который идет по трубам и, проходя через калорифер конденсируется, отдавая тепло и нагревая батареи, образовавшаяся вода возвращается обратно.
Паровое отопление хотя широко использовалось вплоть до 70-х годов, в дальнейшем не нашло распространения. И хотя оно было экономически выгодным оно повсеместно было заменено водяным отоплением.
Недостатки парового отопления
1) Практически не регулируется, так как пар всегда имеет температуру около 100 градусов. Поэтому данная система отопления не может создавать в помещении различную температуру в зависимости от температуры наружного воздуха.-
2) Продукты неполного сгорания дают запах в помещении.
3)Создает шум, так как пузырьки пара издают металлические звуки.
4) Если образовалось микроотверстие, то пар заполняет помещение. Влажность при этом поднимается до 100 %
5) Высокая влажность воздуха в помещении и при нормальном функционировании.
Все эти недостатки были устранены водяным отоплением.
Система водяного отопления.
По устройству похожа на систему парового отопления, но по трубам идет не пар, а горячая вода.
Отопление должно поддерживать постоянную комфортную температуру в помещении. Поэтому температура воды, идущей по трубам должна зависеть от температуры наружного воздуха:
Температура воды 65°
Температура воды в системе должна быть обратно пропорциональна температуре окружающей среды
Температура на улице
Таким образом, большим преимуществом водяного отопления является возможность регулировки, то есть способность при различной температуре наружного воздуха обеспечивать оптимальную температуру в помещении. Отопление должно работать в строгом соответствии с температурой окружаю идей среды.
Водяное отопление наиболее распространено в настоящее время.
Лучистое (панельное) отопление.
Принцип заключается в нагреве внутренних поверхностей наружных-стен (панельная часть здания). В стенах прокладываются трубы водяного или парового отопления. В том случае, если стены холоднее тела человека (так обычно и бывает), то человек теряет тепло путем излучения к этим холодным поверхностям из-за разницы температуры. При панельном отоплении стены нагреваются до 35-45 градусов, поэтому потери тепла путем излучения резко уменьшаются, более того стены сами излучают тепло, которое поглощается телом человека. В связи с этим человек ощущает такой же тепловой комфорт при температуре воздуха в.помещении 17-18 градусов, как при 19-20 градусах в обычных условиях.
Наконец, еще одним преимуществом лучистого отопления является возможность использования ею для охлаждения воздуха при пропускании, на-: пример, воды из артезианской скважины (10-15 градусов).
Отопление больничных помещений должно регулироваться и поддерживать необходимую температуру. Обычно используется водяное отопление.
Вентиляция.
75 % инфекционных заболеваний передается воздушным путем, поэтому правильная вентиляция очень важна для больничных помещений.
Внутрибольничные инфекции часто возникают из-за плохой вентиляции, а именно, из-за плохого соотношения между притоком и оттоком воздуха или из-за нарушения целостности вентиляционной системы
В больничных помещениях используется приточно-вытяжная вентиляция. В различных помещениях подача и удаление воздуха должны различаться согласно с общим принципом, который - как уже упоминалось - гласит, что в чистых помещениях должен преобладать приток, а в 1рязных - вытяжка.
Существуют определенные нормы кратности вентиляции и соотношения притока и вытяжки в некоторых больничных помещениях:
36.Шум как фактор окружающей среды, параметры которые его характеризуют. Влияние на организм человека городского шума, меры профилактики.
Шум является довольно распространенным негативным фактором на Производстве. Повышенный уровень шума имеет место при клепке, чеканке, штамповке, работе на различных станках, испытании моторов и
Среди физических характеристик шума большое значение с точки зрения воздействия на организм человека имеет его частота. По частотной характеристике выделяют:
1. Низкочастотные шумы (до 400 Гц)
2. Среднечастотные шумы (400-1000 Гц)
3. Высокочастотные шумы (более 1000 Гц)
Вызывая колебания упругой среды, звуковая волна оказывает определенное давление (так называемое звуковое давление). Слуховому порогу соответствует звуковое давление 2*10 Н/м. Человек воспринимает звук приблизительно логарифмически. Поэтому для характеристики шума были предложены логарифмические единицы, характеризующие десятикратное отличие одного звука от другого. Эта единица, которая характеризует десятикратное отличие громкости одного звука от другого называется "белом". В практике чаще используют десятую часть бела - децибел (дБ).
Шум с силой звука 140 дБ даже в течение короткого времени вызывает разрыв барабанной перепонки. Звук порядка 130 дБ может вызывать острую ооль. шум выше 80 дБ может привести к стойкой потере слуха.
Воздействие шума на организм не является безразличным. Наиболее специфично воздействие шума на орган слуха.
Городской шум воспринимается прежде всего субъективно. Первым показателем неблагоприятного его действия являются жалобы на раздражительность, беспокойство, нарушение сна. В появлении жалоб уровень шума и фактор времени имеют решающее значение, но степень неприятных ощущений зависит и от того, в какой мере шум превышает обычный уровень. Значительную роль в возникновении у человека неприятных ощущений играют его отношение к источнику шума, а также заложенная в шуме информация.
Таким образом, субъективное восприятие шума зависит от физической структуры шума и психофизиологических особенностей человека. Реакции на шум у населения неоднородна. Сверхчувствительны к шуму 30% людей, имеют нормальную чувствительность - 60%, нечувствительны - 10%.
На степень психологического и физиологического восприятия акустического стресса влияют тип высшей нервной деятельности, индивидуальный биоритмический профиль, характер сна, уровень физической активности, количество стрессовых ситуаций в течение суток, степень нервного и физического перенапряжения, а также курение и алкоголь.
Приведенны результаты социологических исследований по оценке действия шума, проведенные сотрудниками Института гигиены и медицинской экологии им. А.Н. Марзеева АМН Украины. Опрос 1500 жителей шумных улиц показал, что 75,9% жаловались на шум транспортного происхождения, 22% - на шум промышленных предприятий, 21% - на бытовой шум. У 37,5% опрошенных шум вызывал беспокойство, у 22% - раздражение и лишь 23% опрошенных - не жаловались на него. При этом больше всего страдали те, у кого было поражение нервной, сердечно-сосудистой систем и органов пищеварения. Постоянное проживание в таких условиях может стать причиной язвенной болезни желудка, гастрита из-за нарушения секреторной и моторной функций желудка и кишечника.
В районах с высоким уровнем шума большинство жителей отмечают ухудшение самочувствия, чаще обращаются к врачу, принимают седативные средства.
37.Гигиена одежды и обуви. Закаливание и физкультура как элементы личной гигиены, их значение для акклиматизации в условиях зимы. Основные принципы закаливания. Медицинский контроль его осуществления.
Основное назначение одежды - защита человека от неблагоприятных условий внешней среды и сохранения необходимой температуры тела. Одежда должна быть достаточно пористой, обладать способностью быстро поглощать и отдавать влагу, легко очищаться от загрязнений.
Летняя одежда должна быть из льняного полотна, хлопка или вискозы, иметь свободный покрой, быть легкой, удобной, не стеснять движений и не нарушать кровообращения. На холодный период одежда должна быть прилегающих силуэтов преимущественно из щерстяных тканей.
Нательное белье служит своеобразной "промокашкой"; поглощает пот, жир, минеральные соли, освобождает кожу отслущивающихся клеток. Все это помогает кожному дыханию. В настоящее время в ткани добавляют синтетическое волокно, отчего они меньше мнутся, выглядят наряднее, но хуже очищают кожу.
Чтобы одежда имела красивый и опрятный вид, хорошо грела, ее надо регулярно очищать стиркой или химической чисткой.
Обувь должна быть удобной, соответствовать ноге, ее размеру. конфигурации, должна соответ ствовать роду деятельности чело века, климату, погоде. Узкая, не удобная обувь может быть причи ной образования на ногах болеа ненных мозолей, трещин.
Нужно помнить, что от обуви зависит хорошее самочувствие и настроение.
Для сохранения обуви она нуждается в уходе - чистке, просуш ке, смазывании кремом.
Физическая культура оказывает благотворное влияние на нервно-эмоциональную систему, продлевает жизнь, омолаживает организм, делает человека красивее. Пренебрежение же к занятиям физкультурой приводит к тучности, потере выносливости, ловкости и гибкости.
Утренняя зарядка является важнейшим элементом физической культуры. Однако она полезна только при условии ее грамотного применения, которое учитывает специфику функционирования организма после сна, а также индивидуальные особенности конкретного человека. Так как организм после сна еще не полностью перешел к состоянию активного бодрствования, применение интенсивных нагрузок в утренней гимнастике не рекомендуется, а также нельзя доводить организм до состояния выраженного утомления.
Утренняя зарядка эффективно устраняет такие последствия сна, как отечность, вялость, сонливость и другие. Она увеличивает тонус нервной системы, усиливает работу сердечно – сосудистой и дыхательной систем, желез внутренней секреции. Решение этих задач позволяет плавно и одновременно быстро повысить умственную и физическую работоспособность организма и подготовить его к восприятию значительных физических и психических напряжений, часто встречающихся в современной жизни.
Закаливание организма – это система процедур, которые повышают сопротивляемость организма неблагоприятным воздействиям внешней среды, вырабатывают иммунитет, улучшают терморегуляцию, укрепляют дух. Закаливание - это своего рода тренировка защитных сил организма, их подготовка к своевременной мобилизации при необходимости в критических условиях.
В процессе закаливания организма нормализуется состояние эмоциональной сферы, человек становится более сдержанным, уравновешенным. Закаливание улучшает настроение, придает бодрость, повышает работоспособность и выносливость организма. Закаленный человек легче переносит критические перепады температуры и резкую смену погодных условий, неблагоприятные условия жизни, лучше справляется со стрессами.
Закаливание организма следует начинать, когда вы здоровы. Если в период закаливающих процедур у вас начала подниматься температура, то все процедуры следует прекратить. При закаливании важен самоконтроль, который проводится с учетом массы тела, температуры, пульса, артериального давления, сна, аппетита и общего самочувствия.
Закаливание организма (кроме моржевания) не лечит, а предупреждает болезнь, и в этом его важнейшая профилактическая роль. Главное же заключается в том, что закаливание приемлемо для любого человека, т.е. им могут заниматься люди любых возрастов независимо от степени физического развития. Закаливание представляет особую разновидность физической культуры, важнейшее звено в системе физического воспитания.
Закаливание организма - испытанное средство укрепления здоровья. В основе закаливающих процедур лежит многократное воздействие тепла, охлаждения и солнечных лучей. При этом у человека постепенно вырабатывается адаптация к внешней среде, совершенствуется работа организма: улучшаются физико-химическое состояние клеток, деятельность всех органов и их систем.
Приступая к закаливанию, следует придерживаться следующих принципов:
1. Нужно избавиться от «микробного гнезда» в организме в виде больных зубов, воспаленных миндалин и т. д.
2. Закаливание организма надо проводить сознательно. Успех закаливающих процедур во многом зависит от наличия интереса к ним, положительного психологического настроя. Важно, чтобы закаливающие процедуры вызывали положительные эмоции.
3. Закаливание организма должно проводиться систематически, изо дня в день в течение всего года независимо от погодных условий и без длительных перерывов. Проведение закаливающих процедур в течение 2 - 3 месяцев, а затем их прекращение приводит к тому, что закаленность организма исчезает через 3 - 4 недели.
4. Сила и длительность действия закаливающих процедур должны наращиваться постепенно. Не следует начинать закаливание организма сразу же с обтирания снегом или купания в проруби. Такое закаливание может принести вред здоровью.
5. При закаливании организма важна последовательность в проведении процедур. Необходима предварительная тренировка организма более щадящими процедурами. Начать можно с обтирания, ножных ванн и уж затем приступить к обливаниям, соблюдая при этом принцип постепенности снижения температур.
6. При закаливании организма необходимо учитывать индивидуальные особенности и состояние здоровья. Закаливание оказывает сильное воздействие на организм, особенно на людей, впервые приступающих к нему. Поэтому прежде чем приступать к приему закаливающих процедур, следует обратиться к врачу. Учитывая возраст и состояние организма, врач поможет правильно подобрать закаливающее средство и посоветует, как его применять, чтобы предупредить нежелательные последствия.
7. При закаливании организма наиболее эффективным является использование разнообразных процедур, отражающих весь комплекс естественных сил природы.
8. Закаливание организма надо проводить с использованием разнообразных вспомогательных средств. Физические упражнения, игры и спорт прекрасно сочетаются с различными видами закаливания. Все это повышает сопротивляемость организма и не создает условий для привыкания к одному и тому же раздражителю.
Медицинский контроль за закаливанием детей и подростков: Разрабатывают планы мероприятий по закаливанию детей в разные сезоны года на основе данных тщательного изучения здоровья каждого ребенка, его физического воспитания в семье и в детском саду. Обучают педагогический и обслуживающий персонал методике проведения закаливающих процедур. Проводят беседы с родителями о значении закаливания для укрепления здоровья детей и обучают их методикам закаливания. Осуществляет систематический контроль за работой персонала по закаливанию детей в каждой возрастной группе, за соблюдением врачебно- медицинских указаний по отношению к детскому коллективу и каждому ребенку в отдельности. Знакомят воспитателей с результатами влияния закаливающих мероприятий на состояние здоровья детей и, при необходимости, вносят соответствующую коррекцию (в зависимости от степени закаленности детей, эпидемической обстановки, заболевания ребенка, изменения погодных условий, сезона, года и т.д.).
Похожая информация.
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
|
Группа показателей |
Показатели |
|
Санитарно-физические |
Механический состав, коэффициент фильтрации, воздухопроницаемость, влагопроницаемость, капиллярность, влагоемкость, общая и гигроскопическая влажность |
|
Физико-химические |
Активная реакция (рН), емкость поглощения, сумма поглощенных основ |
|
Показатели химической безопасности: |
|
|
Химические вещества естественного происхождения | |
|
Химические вещества антропогенного происхождения (показатели загрязнения почвы ЭХВ) |
Остаточные количества пестицидов, валовое содержание тяжелых металлов и мышьяка, содержание подвижных форм тяжелых металлов, содержание нефти и нефтепродуктов, содержание серных соединений, содержание канцерогенных веществ (бенз(а)пирена) и т.п. |
|
Показатели эпидемической безопасности: |
|
|
Санитарно-химические |
Общий органический азот, санитарное число Хлебникова, азот аммиака, азот нитритов, азот нитратов, органический углерод, хлориды, окисляемость почвы |
|
Санитарно-микробиологические |
Общее число почвенных микроорганизмов, микробное число, титр бактерий группы кишечной палочки (коли-титр), титр анаэробов (перфрингенс-титр), патогенные бактерии и вирусы |
|
Санитарно-гельминтологичечские |
Число яиц гельминтов |
|
Санитарно-энтомологические |
Число личинок и куколок мух |
|
Показатели радиационной безопасности |
Активность почвы |
|
Показатели самоочищения |
Титр и индекс термофильных бактерий |
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 37 0 С за 24 часа.
Приложение 3
Классификация почв по механическому составу (по М. А. Качинскому)
|
Наименование почв по механическому составу | ||
|
Глинистых частиц диаметром меньше 0,01 мм |
Песчаных частиц диаметром больше 0,01 мм |
|
|
Тяжелоглинистые | ||
|
Глинистые | ||
|
Тяжелосуглинистые | ||
|
Среднесуглинистые | ||
|
Легкосуглинистые | ||
|
Супесчаные | ||
|
Песчаные | ||
|
Рыхлопесчаные | ||
