Почвенные инфекции. Почва как фактор окружающей среды, ее эпидемиологическая роль

Почва – поверхностный слой грунта, преобразовавшийся под воздействием факторов климата (воды, воздуха, колебаний температуры), живых организмов и целенаправленной деятельности человека. Состоит из твердой, жидкой (почвенный р-р), газообразной и живой частей.

Почва обеспечивает человеку питание, работу, здоровую среду обитания. Нарушение процессов самоочищения, вызванное загрязнением, может оказать неблагоприятное влияние на здоровье людей и животных: распространение инфекционных и инвазионных заболеваний, ухудшение качества продуктов питания, воды водоисточников, атмосферного воздуха.

Загрязнение почвы - это появление в ее составе или на поверхности веществ, не являющихся естественной составной частью и не свойствен­ных данному типу почвы или ее местных разновидностей.

В почве заканчивают свой путь бытовые и промышленные отходы, поэтому понятна существенная роль почвы в распространении инфекционных заболеваний. В незагрязненной почве возбудители болезней не находят благоприятных для существования условий и погибают через несколько часов или дней. Но при перегруженности загрязнениями, а также при обработке губительными для биоценозов дезинфицирующими веществами способность почвы к самоочищению подавляется, и патогенные микроорганизмы могут долго сохранять жизнеспособность. В почве с пониженной способностью самоочищения могут обнаруживаться разнообразные возбудители кишечных инфекций, столбняка, газовой гангрены, ботулизма, сибирской язвы, туберкулеза, патогенные стафилококки, лептоспиры, вирусы гепатита, полиомиелита и другие. В почве десятилетиями могут сохранять жизнеспособность споры анаэробов, возбудителей особо опасных инфекций. Заражение находящи­мися в почве возбудителями возможно через пыль, при непосредственном контакте с зараженными частицами почвы, через выращенные на такой почве овощи, через грызунов или мух и других насекомых, при попадании загрязненной почвы в рану, через загрязненную воду и т.д.

Почва, или земля, - природное образование, шее между атмосферой и подстилающими пор Толщина почвы составляет от нескольких сантим до 2 м и более. Почва состоит из материнской тральные соединения), мертвого органического вещества; гумуса (перегноя);: организмов; воздуха и воды На вертикальном разрезе почвы можно увидеть несколько слоев, или гори-эв. Последовательность этих горизонтов называется почвенным профи-и. Верхний, или пахотный, слой почвы содержит корни растений, грибы, мик-рганизмы, множество различных почвенных насекомых и животных. В этом ризонте происходит основной круговорот органических веществ. Весь неис-льзованный органический материал из различных трофических уровней вновь лизируется и распадается здесь сначала до гумуса, а в конечном итоге до рганических соединений. Гумус состоит из лигнина, клетчатки, протеиновых комплексов и других анических соединений. Гуминовые кислоты, которые входят в состав гуму-, представляют собой высокомолекулярные соединения, образовавшиеся из эв распада лигнина, клетчатки, белков, жиров и углеводов. Гумус спо-ует сохранению воды в почве и поддерживает ее в рыхлом состоянии. Подпочва, расположенная под верхним слоем почвы, содержит неоргани-ские соединения, которые образовались в результате разложения органи-

л\ веществ. 1<Третий слой почвы - материнская порода, на основе которой образовалась чва. Этот слой состоит в основном из глины, песка, извести, ила, включаю-; соли кальция, магния, алюминия и другие макро- и микроэлементы. Считается, что тип почвы, образующийся в конкретном регионе, зависит от ямата данной территории, хотя растения, животные и материнская порода сят свой вклад в формирование почвы. Температура и осадки - это два магических фактора, которые оказывают наибольшее влияние на процесс жирования почвы. Процесс образования почвы идет очень медленно, за-в зонах умеренного климата тысячи лет. |!Гипы почв различаются определенными комбинациями почвенных гори-эв. В зависимости от соотношения песка и глины все почвы делятся на чые, супесчаные, глинистые, суглинистые. На территории России встреча-I более 90 видов почв, из них наиболее часто 7: тундровые; дерново-подзоли-г, серые лесные; черноземы; каштановые; сероземы; красноземы. уктура почвы зависит от взаиморасположения твердых минеральных и мческих компонентов и степени заполнения пор в ней воздухом комковатую. ^Почвенные вода и воздух определяют пористость, воздуха- и водопроницае-

ь, влагоемкость, капиллярность, тепловой режим почвы. Почвенная вода. Почва оказывает огромное влияние на свойства и состав емных вод и воды открытых водоемов. В почве всегда содержится то или количество влаги, поступившей с атмосферными осадками или подняв-Вея по капиллярам из нижележащих слоев земли, а также образовавшейся в яьтате поглощения паров воды из атмосферного воздуха. Вода необходима I существования живых организмов и роста растений. Гигиеническое значе-: почвенной воды велико и разнообразно. Она служит универсальным ра-пем органических и минеральных соединений, транспортом для дос-I химических веществ растениям. Почвенная влага существенно влияет на тепловые свойства почвы, увеличивая ее теплоемкость и теплопроводность. Из почвенных вод образуются грунтовые воды. Химический и бактериальный со­став питьевой воды во многом определяется составом и свойствами почвы.

Почвенный воздух. Его количество определяется свойством и характером почв. Почвенный воздух постоянно обменивается с атмосферным воздухом. Почвенный воздух даже чистых почв всегда содержит повышенное по сравне­нию с атмосферным количество углекислого газа (до 8%), содержание кисло­рода снижается до 14%. При ограниченном доступе воздуха в толще отбросов развиваются гнилостные процессы с выделением зловонных газов и паров (се­роводород, аммиак, фтористый водород, индол, скатол, метилмеркаптан), спо­собных в соответствующих концентрациях токсически воздействовать на орга­низм человека. Гигиеническое значение почвенного воздуха определяется его составом и условиями контакта с ним человека. Известны случаи отравления почвенным воздухом, например при рытье колодцев, глубоких котлованов, прокладке подземных сооружений. Почвенный воздух существенно влияет на организм человека в зонах отдыха, населенных мест, жилой зоне.

Пористость. Под пористостью почвы следует понимать суммарный объем пор в единице объема почвы, выраженный в процентах. Чем выше порис­тость, тем ниже фильтрационная способность почвы. Так, пористость песча­ной почвы составляет 40%, торфяной - 82%. При пористости 60-65% в почве создаются оптимальные условия для самоочищения от биологических и хими­ческих загрязнителей. При более высокой пористости процесс самоочищения почвы замедляется. Почва такого типа считается неудовлетворительной.

Воздухопроницаемость. Под воздухопроницаемостью понимают способность почвы пропускать воздух. Это свойство почвы определяется прежде всего ве­личиной ее пор. Воздухопроницаемость увеличивается с ростом барометри­ческого давления и уменьшается с увеличением толщины слоя и влажности почвы. Высокая проницаемость почвы для воздуха способствует обогащению ее кислородом, что имеет большое гигиеническое значение, так как повышает биохимические процессы окисления органических веществ.

Водопроницаемость. Под водопроницаемостью, или фильтрационной спо­собностью, понимают способность почвы впитывать и пропускать воду, по­ступающую с поверхности. Это свойство почвы оказывает решающее влияние на образование почвенных вод и накопление их запасов в недрах земли. Водо­проницаемость почвы имеет непосредственное отношение к снабжению насе­ления водой из подземных источников.

Влагоемкость. Под влагоемкостью почвы понимают количество влаги, кото­рое почва способна удерживать сорбционными и капиллярными силами. Вла­гоемкость тем больше, чем меньше поры почвы и чем больше их суммарный объем. и водой, целяют следующие структурные типы почвы: сыпучую, связную (агрегат-трещиноватую,

Гигиеническое значение этого свойства почвы связано с тем, что боль­шая влагоемкость создает предпосылки для сырости почвы и находящихся на ней зданий, уменьшает проницаемость почвы для воздуха и воды и мешает очищению сточных вод. Такие почвы являются нездоровыми, сырыми и хо­лодными.

Капиллярность почвы. Под капиллярностью почвы понимают ее способность поднимать по капиллярам воду из нижних горизонтов в верхние. Чем менее зерниста почва, т. е. чем более она мелкопористая, тем больше ее капилляр ность, тем выше поднимается по ней вода. Большая капиллярность почвы может быть причиной сырости зданий.

Температура почвы. От температуры почвы в значительной степени зависят температура приземного слоя атмосферы, тепловой режим помещений подва­лов и первых этажей зданий. На глубине 1 м почва не имеет температурных суточных колебаний. На уровне 8 м почва сохраняет наиболее низкую темпе­ратуру в мае, а наиболее высокую в декабре. Это имеет значение для хранения пищевых продуктов в подвальных помещениях, где летом прохладнее, а зимой теплее, чем на поверхности. Температура почвы существенно влияет на жиз­недеятельность почвенных организмов и процессы самоочищения. Быстрее нагреваются каменистые и сухие почвы со склоном, обращенным на юг и юго-восток.

Крупнозернистые почвы, как правило, обладают хорошей воздухе- и водо­проницаемостью, мелкозернистые - значительной водоемкостью, высокой гигроскопичностью и капиллярностью. В гигиеническом отношении для жи­лищного и коммунального строительства следует выбирать участки с крупно­зернистой почвой.

Почвенные организмы. Существа, живущие в почве, оказывают на нее пря­мое и косвенное воздействие. Среди них есть лучистые грибы (актиномице-ты), водоросли, бактерии, вирусы, которые образуют почвенную флору. Кро­ме того, в почве обитают одноклеточные организмы, простейшие, нематоды, клещи, ногохвостки, пауки, улитки, жуки, личинки и куколки мух, дождевые черви, позвоночные животные, представляющие почвенную фауну. Количе­ство организмов подвержено существенным колебаниям, что обусловлено со­ставом и химическими свойствами почвы, температурным режимом, солнеч­ной радиацией, аэрацией, механической обработкой почвы и др.

Почва имеет большое эпидемиологическое значение. В ней могут находится и передаваться человеку прямым контактным и непрямым (через пыль, воду, животных, пищевые продукты, напитки) путем возбудители многих инфекци­онных заболеваний, а также яйца и личинки гельминтов (рис. 6.2).

Патогенные микроорганизмы поступают в почву с физиологическими от­правлениями человека и животных, сточными водами, трупами и др. Чистая, незагрязненная почва неблагоприятна для патогенных бесспоровых микроор­ганизмов. В почве, особенно загрязненной органическими веществами, они длительно сохраняют жизнеспособность. Так, в почве бактерии тифо-парати-

Классификация отходов

Жидкие отходы: Твердые отходы:

нечистоты (фекалии и моча); - уличный смет;

помои (грязные воды от приготов- - домовый мусор;

Почва - это поверхностный слой земной коры, представляющий собой комплекс минеральных и органических частиц с огромным количеством микробов. От типа почвы, ее химического состава зависит растительность местности, химический состав растительного и животного происхождения. От физико-химических свойств почвы и подстилающих пород зависят глубина расположения и состав подземных вод. Тип почвы влияет на климат местности, рельеф почвы учитывается при планировании населенных мест, способность почвы к самоочищению используется для обезвреживания жидких и твердых отбросов.

Почва различаются по физическим свойствам (размер частиц, пористость, влажность, воздухопроницаемость), химическому составу (минеральные соединения и органические вещества) и микрофлоре. В зависимости от состава и размеров частиц различают глинистые, суглинистые, супесчаные и песчаные почвы.

Разнообразна микрофлора почвы: бактерии, грибки, фильтрующиеся вирусы, . Большинство почвенных микробов - (см.). Количество микроорганизмов и их видовой состав определяются физико-химическими свойствами почвы, влажностью и воздухопроницаемостью. Так, в верхних слоях почвы создаются благоприятные условия для развития аэробных микробов (см. Аэробы), а в более глубоких слоях, где содержание кислорода меньше, преобладают анаэробные микроорганизмы (см. Анаэробы). Патогенные микробы попадают в почву с испражнениями человека и животных, с мокротой, слюной и другими выделениями, с трупами людей и животных, погибших от инфекционных заболеваний. Большинство болезнетворных микроорганизмов выживает в почве от нескольких часов до нескольких месяцев (бактерии дизентерии Флекснера выживают в разных почвах от 25 до 100 и более дней, бактерии тифопаратифозной группы - до 400 дней). Длительно сохраняют жизнеспособность спорообразующие бактерии - возбудители , ботулизма, . С испражнениями в почву попадают яйца гельминтов, некоторые из них сохраняют жизнеспособность в почве в течение нескольких лет.

Заражение человека может происходить при непосредственном контакте с почвой, через выращенные на почве и не помытые перед употреблением овощи, через продукты, загрязненные мухами (см.). Серьезную опасность представляет попадание болезнетворных бактерий и вирусов из почвы в источники водоснабжения - реки, водохранилища, грунтовые и артезианские воды. Загрязнение источников водоснабжения возможно при стенании в водоем дождевых и талых вод, при просачивании через почву загрязнений из поглощающих колодцев, выгребных ям, помойниц, не оборудованных водонепроницаемыми приемниками для твердых и жидких отбросов.

Физико-химические свойства и микрофлора почвы имеют важное значение для ее самоочищения, т. е. переработки органических веществ, которые попадают в почву в результате жизнедеятельности живых организмов, а также вносятся с промышленными и бытовыми отходами и отбросами. Процесс превращения органических веществ в почве протекает постоянно и заключается в распаде на более простые вещества и образовании минеральных солей, а затем в последующем синтезе сложных химических соединений - гумусовых веществ (перегноя), играющих большую роль в плодородии почвы. При этом в почве уменьшается количество микробов, гибнут яйца гельминтов и разрушаются токсические соединения. Способность почвы к самоочищению не безгранична и при чрезмерном загрязнении почвы уже не происходит переработки и обезвреживания вносимых в нее отходов и отбросов. Неблагоприятное влияние на самоочищение почвы оказывают токсические вещества, которые могут попадать в почву с промышленными отходами и при применении пестицидов (см. ).

Санитарная охрана почвы от загрязнения твердыми и жидкими отбросами занимает большое место в системе мероприятий по профилактике инфекционных заболеваний и распространению гельминтов.

Особое значение санитарная охрана почвы имеет в сельских населенных местах, где сравнительно мало развиты различные системы очистки. Среди первоочередных мероприятий по санитарной охране почвы в этих условиях должны быть: регулярный вывоз жидких и твердых отбросов и правильное обезвреживание их - твердые отбросы обезвреживаются путем компостирования (см.), жидкие - на полях ассенизации и запахивания (см. Ассенизация); устройство водонепроницаемых выгребов в санузлах жилых и общественных зданий и помойниц; устройство местной канализации для общественных здании, детских и лечебно-профилактических учреждений; сбор и компостирование навоза; борьба с мухами. за состоянием почвы осуществляется с использованием гельминтологических, бактериологических и химических методов исследования.

Почва - это верхний слой земной коры (литосферы), подвергшийся воздействию климата, растительного покрова, деятельности живых существ (микробов, червей, насекомых и др.).

Огромная роль в образовании почвы и изменении ее состава принадлежит человеку. Много вносится в почву различных химических веществ: удобрений, пестицидов, отходов промышленной и строительной деятельности человека.

В почве населенных мест также происходят большие изменения, особенно в старых и крупных городах, где естественная почва, характерная для окружающей территории полностью заменяется искусственной: насыпной грунт, перемещенная почва. В результате меняются свойства и состав почвы населенных мест, снижается уровень грунтовых вод, меняется биоценоз почвы, накапливаются неорганические, а нередко и токсические вещества, в почве попадают патогенные микробы, вирусы, гельминты. В результате в почве замедляются и даже полностью прекращаются биологические процессы; на такой видоизмененной почве не могут расти зеленые насаждения.

От чистоты почвы и ее состава зависит качество подземных вод и открытых водоемов. В почве сохраняются в течение длительного времени патогенные микробы, вирусы, созревают яйца геогельминтов. Почва может содержать токсические вещества, попадающие в нее с отходами и выбросами промышленности, ядохимикаты, употребляемые в сельском хозяйстве. Радиоактивные отходы, поступающие в почву, обусловливают повышение уровня естественного радиоактивного фона.

Велико положительное значение свойств самоочищения почвы: распад и синтез органических веществ, в том числе отбросов, в результате жизнедеятельности аммонифицирующих, нитрифицирующих, гумифицирующих бактерий, грибков, актиномицетов. В результате круговорота веществ в почве происходит накопление безвредных для человека и очень полезных для растений органических веществ (гумуса) и минеральных солей.

Санитарная охрана почвы - важный раздел деятельности органов санитарного надзора. Гигиеническим критерием санитарного состояния почвы является обнаружение в ней веществ и организмов, которые могут приносить вред здоровью, самочувствию человека или ухудшать условия его жизни (через пищевые продукты, воду, воздух, строительные материалы). Санитарный надзор за состоянием почвы осуществляется с использованием гельминтологических, бактериологических, химических и радиологических методов исследования. Для оценки результатов исследования могут быть рекомендованы следующие показатели (см. таблицу).

Почва - неотъемлемый объект экологической системы .

Наря­ду с солнечным светом, водой и воздухом она является важней­шим компонентом среды обитания человека и всей биоты на Земле.

Роль почвы

1. Почве принадлежит ведущая роль в круговороте веществ в при­роде.

Она представляет собой огромную естественную лабораторию , в которой непрерывно протекают самые разнообразные и сложные процессы

Разрушения и синтеза неорганических и органических веществ ,

Фотохимические реакции.

2. В почве живут и гибнут пато­генные бактерии, вирусы, простейшие и яйца гельминтов.

3. Она яв­ляется одним из основных путей передачи

Инфекционных и неинфекционных заболеваний,

Гельминтозов.

4. Почва может прямо или опосредованно оказыватьвоздействия на организм человека :

- токсическое,

- аллергенное,

- канцеро­генное,

- мутагенное

5. Недостаток или избыток микроэлементов в почве вызывает энде­мические заболевания.

6. С почвой тесно связано количество и каче­ство продуктов растительного и животного происхождения, т. е . наше питание.

7. Почва существенно влияет на климат местности.

Поэтому необходимо знать процессы , протекающие в почве, и их законо­мерности , чтобы правильно осуществлять профилактику неблагоп­риятного влияния почвы на здоровье населения .

Почва - природное образование, незаменимый природный ресурс, поверхностный слой земной коры, содержащий минералы и органические вещества.

Органическая часть почвы состоит из остатков растений, животных, микроорганизмов.

Толщина почвы колеблется от нескольких сантиметров до 2 м и более.

Еще в глубокой древности Гиппократ различал почвы «здоровые» и «нездоровые».

Ø Здоровыми считались мест­ности возвышенные, сухие и солнечные.

Ø К нездоровым относили низкорасположенные, холодные, затопленные, сырые, с частыми туманами.

Почва состоит из

1. материн­ской породы (минеральные соединения);

2. гумуса (перегноя);

3. живых организмов;

4. воздуха;

Для гигиенической оценки степени загрязнения почвы в каче­стве контроля очень важно знать ее естественный состав.

В ми­неральный состав почвы входят практически все элемен­ты таблицы Д.И. Менделеева. Но наибольший интерес представляют фтор, йод, марганец, селен, так как их повышенное или пониженное содержание в почве вли­яет на формирование естественных геохимических про­винций, играющих poль в возникновении эндемических заболеваний (флюороз, кариес, эндемический зоб и др.).

Гумус почвы – это плодородный слой .

Разрушающее воздействие воды, ветра и антропогенных факторов на почву, снос наиболее плодородного верхнего слоя или размыв его называют эрозией почвы . Эрозия причиняет большой вред, так как почва обладает рядом свойств, нарушающихся при эрозивных изменениях почвы.

Гигиеническое значение состава и свойств почвы:

1. Является фильтром , задерживает твердые взвеси .

2. Является средой для накопления питательных веществ для растений.

3. Глина и гумус адсорбируют вредные вещества , предупреждая их попадание в грунтовые воды.

4. Почва способна к регенерации.

Фильтруемость и способность почвы к регенерации определяет ее буферную способность по отношению к антропогенным воздействиям.

На территории России встречается более 90 видов почв.

Однако наиболее часто встречается 7 типов :

Тундровые,

Дерново-подзолистые,

Серые лесные,

Черноземы,

Кашта­новые,

Сероземы,

Красноземы.

Наибольшую площадь за­нимают дерново-подзолистые почвы.

Гигиенисты условно делят все почвы по их назначению на 3 вида :

1) естественная почва вне населенных мест;

2) искусственно созданная почва населенных мест, сме­шанная с отходами жизнедеятельности населения и отхо­дами промышленности;

3) искусственные покрытия почвы: асфальтовые, ще­беночные, бетонированные и др.

С гигиенической точки зрения важна классификация почв по механическому составу, от которого зависят та­кие ее свойства, как

Фильтрующая способность,

Воздухо­проницаемость и т.д.

Слои почвы

1. Из всех слоев почвы для гигиенистов в первую очередь представляет интерес поверхностный, пахотный слой (го­ризонт).

Это, в среднем, слой почвы толщиной 25 см, который обрабатывается при выращивании растений .

Ги­гиеническое значение этого слоя , что имен­но из него загрязнители почвы могут поступать в сельс­кохозяйственные растения, поверхностные водоемы, в ат­мосферный воздух и др .

2. Кроме поверхностного слоя, важное значение имеют слои почвы, залегающие до грунтовых вод, в которых происходит:

- обезвреживание органических отбросов и сточ­ных вод,

- формирование качества грунтовых вод и почвен­ного воздуха ;

В этих слоях прокладывают канализацион­ные и водопроводные сети и закладываются фундаменты жилых и промышленных зданий .

3. Слои почвы, в которых происходит формирование почвенных вод , получили название зон Гофмана .

Всего их пять:

1) зона испарения;

2) зона фильтрации ;

3) зона капиллярного поднятия ;

4) водоносный горизонт ;

5) водоупорный слой .

1) Толщина слоя зоны испарения в средней полосе Евро­пы не более 1 м.

Этот слой очень богат органическими веществами, в нем гнездятся корни растений .

2) Вода, пройдя зону испарения, фильтруется через нижерасполо­женный слой почвы - зону фильтрации (прохождения). Это мощный пласт почвы . В каждом кубическом метре этого слоя почвы может быть задержано 150-350 л воды. В этом слое могут быть задержаны все атмосферные осад­ки, выпавшие на эту площадь в течение года .

3) После того, как зона прохождения заполня­ется количеством воды, превышающим ее поглотительную способность, избыток воды будет фильтроваться в нижерасположенные слои до тех пор, пока не встретит водоупорный слой, практически не пропускающий воду. Таким водонепроницаемым слоем может быть порода (например, гранит, известняки, жирная гли­на).

4) Фильтрующая вода на этом слое задерживается, скап­ливается и образует зону почвенных или грунтовых вод, или так называемый водоносный горизонт.

5) Из него часть воды будет подниматься вверх, вследствие капиллярно­сти, до высоты, определяемой величиной пор этого по­чвенного слоя. Образуется зона капиллярности поднятия почвенных вод.

Свойства почвы .

1. Пористость - суммарный объем пор в почве в еди­нице объема, выраженный в процентах . Чем выше порис­тость , тем ниже фильтрационная способность почвы . Пори­стость песчаной почвы составляет 40 %, торфяной 82 %. В однородной почве поры тем больше, чем крупнее зерни­стость.

- самые крупные поры имеются в каменистой по­чве ,

- очень мелкие - в глинистой ,

- самые мелкие - в тор­фяной .

Кроме естественной пористости почвы, в ней могут встречаться каналы и трещины, искусственно образуемые животными и человеком .

При пористости почвы 60-65 % в ней создаются оптимальные условия для процессов са­моочищения от биологических и химических загрязне­ний .

При более высокой пористости процессы самоочище­ния почвы ухудшаются. Почва такого типа оценивается как неудовлетворительная.

2. Воздухопроницаемость почвы - способность почвы пропускать воздух через свою толщу .

Воздухо­проницаемость почвы

Увеличивается с ростом барометри­ческого давления

И уменьшается с увеличением толщины слоя почвы и ее влажности .

Движение почвенного воздуха и обмен его с атмосфер­ным воздухом происходят постоянно под влиянием :

Раз­ницы их температур,

Колебаний атмосферного давления

И уровня почвенных вод.

Проходимость почвы для воздуха и связанное с этим обогащение ее кислородом имеют боль­шое гигиеническое значение, связанное с биохимически­ми процессами окисления , протекающими в почве и

осво­бождающими ее от органических загрязнений.

Здоровая почва должна быть крупнозернистой и су­хой, так как сырые и мелкозернистые почвы очень плохо вентилируются, а следовательно, в них плохо проходят процессы самоочищения .

3. Водопроницаемость, или фильтрационная способ­ность почвы, - это способность почвы впитывать и про­пускать воду, поступающую с поверхности .

I. Первая фаза водопроницаемости - впитывание, когда сво­бодные поры последовательно заполняются водой. При избытке влаги впитывание ее продолжается до полного насыщения почвы.

II. Вторая фаза - фильтрация - характе­ризуется движением воды в почвенных порах под дей­ствием тяжести при полном насыщении почвы водой .

Водопроницаемость почвы оказывает решающее влияние на образование почвенных вод и накопление их запасов в недрах Земли. Это имеет непосредственное отношение к снабжению населения водой из подземных источников .

4. Влагоемкость почвы - это количество воды, кото­рое почва способна удержать в своих недрах сорбционны­ми и капиллярными силами .

Влагоемкость тем больше, чем меньше величина пор почвы и тем больше их объем.

Наибольшей влагоемкостью обладают торфяники (до 500-700 %).

Величина влагоемкости выражается в про­центах к весу сухой почвы.

Гигиеническое значение вла­гоемкости почвы связано с тем, что

Большая влагоем­кость вызывает отсырение почвы и находящихся на ней зданий ,

- уменьшает проходимость почвы для воздуха и воды

И мешает очищению сточных вод .

Такие почвы от­носятся к нездоровым, сырым и холодным .

5. Капиллярность почвы - это способность почвы под­нимать по капиллярам воду из нижних горизонтов в верхние.

Крупнозернистые почвы поднимают воду быстрее, но не на большую высоту .

Большая капиллярность почвы может быть причиной сырости зданий .

Гигиеническая оценка степени загрязнения почвы неорга­ническими соединениями основана на сравнении количе­ственного содержания данного элемента в почве с его ПДК :

Для ртути - 2,1 мг/кг,

Хрома - 0,05 мг/кг,

Свинца ­20 мг/кг,

Марганца - 1500 мг/кг,

Мышьяка - 45 мг/кг

Органические вещества почвы представлены :

- соб­ственно органическими (гуминовые кислоты, фульвокис­лоты и др.), синтезированными почвенными микроорганизмами, носящими название гумуса,

И чужеродными для почвы органическими веществами , поступившими в почву извне.

Загрязнение почвы

В гумусовых веществах сосредоточены огромные запасы углерода.

Увеличение в 2-3 раза содержания уг­лерода органических соединений свидетельствует о воз­можном загрязнении почвы .

Отношение углерода гумуса к углероду растительного происхождения носит название - коэффициента гумификации.

О степени загрязнения почвы также свидетельствует содержание:

Органического азота

И величина санитарного числа, или числа Н.И. Хлебникова, как отношение азота гумуса к общему органическому азоту .

В чистой почве санитарное число близко к 1.

Чем мень­ше санитарное число, тем грязнее почва .

Санитарно-бактериологическое исследование почвы со­стоит :

Из определения в ней общего количества микроор­ганизмов на 1 г,

Числа термофилов на 1 г,

Коли-титра,

Титра-перфрингенс,

А в некоторых случаях также при­сутствия стафилококка и патогенных микробов.

Весьма чувствительным в отношении свежего фекального загрязнения является обнаружение в почве жизнеспособ­ных яиц гельминтов (в 1 кг).

Основной санитарно-энтомо­логический показатель загрязнения почвы - число личи­нок и куколок мух на единицу площади почвы (0,25 м 2).

Гигиеническую диагностику почвы можно проводить по показателям химического состава почвенного воздуха и по так называемым комплексным параметрам.

Ø Повышенное содержание органического азота и угле­рода без увеличения количества азота аммиака, низкий коли-титр и большое количество яиц гельминтов свиде­тельствуют о свежем фекальном загрязнении почвы при отсутствии минерализации органических веществ.

Ø Подоб­ная ситуация, но с появлением азота аммиака, указывает на начавшийся процесс минерализации.

Ø Одновременное присутствие органического азота и углерода, азота амми­ака, нитритов, нитратов и хлоридов говорит о длитель­ном загрязнении почвы и наличии интенсивной минера­лизации органических продуктов.

Ø Обнаружение азота нитратов, хлоридов и низкий титр-перфрингенс характери­зуют давнее загрязнение почвы без присоединения свеже­го.

Гигиеническое значение почвенной влаги состоит в том, что все химические вещества, а также биологические за­грязнители почвы (яйца гельминтов, простейшие бакте­рии, вирусы) могут передвигаться в ней только с почвен­ной влагой. Кроме того, все химические и биологические процессы, протекающие в почве, в том числе и самоочи­щение ее от органических соединений, осуществляются в водных растворах.

Гигиеническая диагностика почвы требуется в пер­вую очередь при выборе:

Земельных участков для строи­тельства жилых и общественных объектов,

Водопровод­ных линий,

Мест для сооружений обезвреживания и ути­лизации бытовых отходов,

А также при гигиенической диагностике состояния территории населенных мест.

Она включает в себя :

Санитарно-топографическое обследование участка,

Физико-механический анализ,

Санитарно-бакте­риологическое, вирусологическое, гельминтологическое, энтомологическое, санитарно-токсикологическое и радио­метрическое исследования.

Эндемическое значение почвы

Почва является элементом биосферы Земли, который формирует химический состав потребляемых человеком продуктов питания, питьевой воды и атмосфер­ного воздуха .

Ø Растения, выращенные на щелочных почвах, с высо­ким содержанием селена, могут явиться причиной воз­никновения «щелочной болезни» скота (селеновый токси­коз), отравлений людей .

Ø Установлена связь между уров­нем мышьяка в почвах и случаями заболеваний раком желудка,

В настоящее время, кроме естественных эндемичных по тому или иному химическому элементу почвенных ре­гионов, появились искусственные биогеохимические рай­оны и провинции в результате хозяйственной деятельнос­ти человека и внесения отходов .

Все загрязнители почвы можно разделить на

Химические

И биологические (вирусы, бактерии, про­стейшие, яйца гельминтов).

Химические загрязнители делятся на две группы :

1) химические вещества, вносимые в почву планомер­но, целенаправленно, организованно (минеральные удоб­рения, стимуляторы роста растений, пестициды и др.);

2) химические вещества, попадающие в почву случай­но с техногенными жидкими, твердыми и газообразными отходами (бытовые и промышленные отходы, выхлопные газы и т.д.).

Опасность соединений как первой, так и вто­рой групп определяется их –

Токсичностью,

Мутагенным,

Аллергенным видами воздей­ствия, опасными для здоровья человека.

Так, например ,

Ø Загрязнение почвы фтором за счет про­мышленных выбросов приводит к возникновению некроза листьев у винограда и абрикосовых деревьев , а затем раз­витию флюороза у людей, питающихся плодами растений .

Ø При повышенном содержании ртути наблюдается увели­чение частоты заболеваний нервной и эндокринной сис­тем, мочеполовых органов ; у мужчин, снижение фертиль­ности (способности производить потомство);

Ø в результате поступления свинца из почвы в организм человека на­блюдаются изменения со стороны кроветворной и репро­дуктивной систем, а также злокачественные новообразо­вания.

Почва как фактор передачи инфекционных заболеваний

В чистой, незагрязненной почве обитает не так много возбудителей инфекций.

В основном это возбудители :

- ране­вых инфекций (столбняк, газовая гангрена),

- ботулизма,

- сибирской язвы .

Это спорообразующие микроорганизмы , которые длительно (20-25 лет) сохраняются в почве .

За­грязненная почва может выполнять роль фактора переда­чи человеку таких инфекций, как :

Дизентерия, брюшной тиф,

Лямблиоз, лептоспирозы, вирусный гепатит и др.,

сроки выживания возбудителей которых могут колебать­ся до нескольких месяцев.

Почва играет специфическую роль в передаче гельмин­тов власоглав, аскариды.

Яйца аскарид могут сохранять жизнеспособность в почве до 7-10 лет.

Почва, загрязненная органическими веществами, слу­жит местом обитания грызунов, являющихся источника­ми таких опасных инфекций, как бешенство, чума .

Загрязненная почва является благоприятным местом развития мух «комнатной мухи», которые являются активными переносчиками возбудите­лей кишечных инфекций и других инфекционных заболе­ваний.

Почва как естественная среда обезвреживания отходов

Почва является системой жизнеобеспечения Земли, элементом биосферы, в котором происходитдетоксика­ция - обезвреживание, разрушение, превращение в неток­сичные соединения, основной массы поступающих в нее органических веществ .

1. Попавшие в почву орга­нические вещества в виде белков, жиров, углеводов и про­дуктов их обмена подвергаются распаду вплоть до образо­вания неорганических веществ - процесс минерализации.

2. Параллельно этому процессу в почве происходит про­цесссинтеза из органических веществ, отбросов нового сложного органического вещества почвы. Это вещество получило название гумуса, а процесс его синтеза называ­ется гумификацией.

Оба процесса минерализация и гуми­фикация, направленные на восстановление первоначаль­ного состояния почвы, получили название процессов са­моочищения почвы.

Одновременно с окислительными процессами в почве проходят и восста­новительные процессы . Степень восстановительного действия бактерий, поми­мо их биохимических особенностей, зависит от состава среды, ее реакции и других условий. Процесс денитрифи­кации сопровождается образованием газов.

Санитарная охрана nочвы

Под санитарной охраной почвы понимают комплекс мероприятий, направленных на ограничение поступления в почву различных загрязнений до величин, не нарушаю­щих процессов самоочищения в почве, не вызывающих накопления в растениях вредных веществ в количествах, опасных для здоровья людей, не приводящих к загрязне­нию воздуха, поверхностных и подземных вод.

Мероприятия можно разделить на несколько групп .

1. Законодательные, организационные, административ­ные мероприятия , под которыми понимают систему юри­дически закрепленных документами мероприятий, направ­ленных на предотвращение загрязнения почвы, обеспече­ние рационального использования земельных ресурсов в интересах сохранения и укрепления здоровья населения .

2. Планировочные мероприятия , которые включают:

Правильность отвода участка для строительства сооруже­ний

Обезвреживанию и утилизации отходов

И соблюде­ние санитарио-защитных зон вокруг них.

3. Технологические мероприятия , наравленные на со­здание безотходных и малоотходных технологических схем производств .

4. Санитарно-технические мероприятия по сбору, уда­лению, обезвреживанию и утилизации отходов (санитар­ная очистка населенных мест ).

Под сантитарной очисткой населённых мест подразу­мевают комплекс мероприятий по сбору, удалению, обез­вреживанию и уничтожению твердых отходов, образую­щихся в населенных местах, в целях сохранения здоро­вья населения и общего благоустройства.

Отходы делят на 2 группы : жидкие и твердые.

К жид­ким относят:

Нечистоты из уборных,

Помои (от приготов­ления пищи, мытья посуды),

Сточные воды (бытовые, промышленные, атмосферные, от мойки тротуаров).

К твердым:

Мусор (домовой)

Уличный смет

Отходы общепита

Отходы промышленных и торговых предприятий

Отбросы и отходы животного происхождения(трупы животных, навоз)

Шлаки из котельных

Строительный мусор

Различают 3 системы удаления отходов:

1) сплавная (канализация);

2) вывозная (в неканализованных населенных пунк­тах). Такой способ удаления твердых отходов получил название очистки , а жидких отходов - ассенизации ;

3) смешанная (в частично канализованных пунктах). Сбор твердых бытовых отходов может осуществляться при помощи мусоропроводов (в жилых домах), мусоросбор­ников (стационарных), контейнеров (сменных). Для выво­за мусора применяют специальные автомашины-мусорово­зы . Новшеством является использование трубопроводов для удаления отходов (пневматическое мусороудаление).

Все отходы должны подвергаться обезвреживанию во избежание распространения инфекций.

Способы обезвреживания должны отвечать следующим требованиям:

1. Безопасность отходов в эпидемиологическом отно­шении , особенно медицинских.

2. Быстрота обезвреживания отходов.

3. Предотвращение развития личинок мух и создания благоприятной среды для развития грызунов .

4. Быстрое превращение органических веществ в сое­динения, не загнивающие и не загрязняющие воз­дух.

5. Защита подземных и поверхностных вод от загряз­нения .

6. Максимальное и безопасное использование полезных отходов.

Все твердые отходы могут подвергаться

Утилизации (пе­реработка в органические удобрения, биотопливо и пр.) и

Ликвидации (захоронения в землю, сброс в море, сжигание).

По технологии методы обезвреживания делятся на :

1) биотермические - усовершенствованные свалки, поля запахивания, поля ассенизации;

2) термические - сжигание в специальных печах при температуре 900-1000·С, пиролиз с получением горючего газа и нефтеподобных масел при температуре 1640·С и дефиците кислорода);

3) химические (хлористоводородной или серной кисло­той при высокой температуре с целью получения этилово­го спирта);

4) механические - прессование в строительные блоки.

Наибольшее распространение получили биохимический и термический методы.

Лучшим является биотермичес­кий способ, который часто применяют в виде компости­рования.

Для формирования компоста ровную площадку утрамбовывают глиной и окружают валиком из глины вы­сотой 10-15 см и канавкой, ширина площадки - 1,5­2 м, длина - произвольная. На площадку слоем 10-15 см кладут компостирующий материал (торф, земля), затем укладывают слой мусора до 15 см, засыпают слоем компостирующего материала. Затем снова кладут слой мусора, засыпают его и т.д., пока высота компоста не достигнет 1,5 м. Компост на­крывают соломенными матами.

Благодаря жизнедеятель­ности термофильных микроорганизмов в компосте проте­кают биохимические процессы и мусор разогревается до 50-70 ·С, органические вещества минерализируются , а патогенные микробы, яйца гельминтов и личинки мух гибнут.

Компост перелопачивают каждые 1-2 месяца и периодически увлажняют .

Процесс созревания длится 12 месяцев.

Созревший компост - рыхлая, сыпучая масса темно-землистого цвета .

К преимуществам компостирова­ния относится то, что при нем

Не загрязняется окружаю­щая среда,

Погибают патогенные микробы,

Получается ценное удобрение.

Сбор жидких бытовых отходов

Сбор жидких бытовых отходов (фекалии, моча, помои ) осуществляется в туалетах (клозетах).

Туалеты могут быть канализованные (ватерклозет - унитаз и смывной бачок) и неканализованные (люфтклозеты).

Канализация - система сооружений, которая принимает, транспортирует сточные воды по сети подземных трубопроводов за пределы насе­ленного пункта .

При отсутствии канализации вывоз про­изводится автоцистернами на сливные станции.

Существуют 2 способа обезвреживания жидких быто­вых отходов :

1) поля ассенизации, на которых произво­дится как обезвреживание нечистот, так и посев сельско­хозяйственных культур;

2) поля запахивания, где нечис­тоты обезвреживаются без посева культур .

Промышленные отходы делятся на утилизируемые - не уничтожаются и используются как топливо, удобрения и неутилизируемые (обязательно уничтожаются).

Для этого используются методы :

Термический (сжигание отхо­дов при температуре 1000-1200 ·С);

Захоронение на полиго­нах (жидкие - в стальных и бетонных коробках; пастооб­разные - в котлованах с изоляцией дна и боковых стенок ).

Сточными водами называются воды, отводимые систе­мой труб или каналов после использования в процессе бытовой или производственной деятельности человека .

Сточные воды делятся на

- городские (промымленные, бы­товые, от больниц, бань, nрачечных),

- ливневые (дожде­вые, талые),

- сельскохозяйственные.

Схема отведения воды после использования в быту сле­дующая :

Через санитарно-технические устройства (рако­вины, ванны, унитазы) вода поступает по внутренней ка­нализации в наружную сеть в пределах микрорайона.

Внутриквартальные сети объединяются уличной канали­зационной сетью в бассейны канализования,

Из которых сточные воды отводятся на очистительные сооружения коллекторами.

В зависимости от взаимоотношений бытовой и ливне­вой канализации различают следующие системы :

1) раздельная - состоит из двух сетей: бытовой, ливне­вой;

2) полураздельная - состоит из двух сетей, объединен­ных общим коллектором;

3) общесплавная - бытовые и ливневые воды отводят­ся по одной сети на очистные сооружения.

Этапы очистки сточныx вод.

1. Механическая очистка (до 50 % эффективности), для которой используются

- решетка , задерживающая крупный мусор;

- песколовки для оседания тяжелых частиц;

- отстой­ники для осаждения нерастворенных взвешенных веществ.

2. Биологическая очистка, основной целью которой является распад и минерализация органических веществ. Для этого используют: поля фильтрации, поля орошения; биофильтры (щебень, шлак); биопруды (в которых протекает смесь сточных вод и активного ила).

3. Обеззараживание сточной воды.

Используют хлорную известь . Эффективность оценивается по коли-индексу (не более 1000) и остаточному хлору (не менее 1-1,5 мг/л).

Микрофлора почвы

Почва является главным резервуаром и естественной средой обитания микроорганизмов, которые принимают участие в процессах формирования и очищения почвы, а также круговорота веществ в природе.

Жизнедеятельность микроорганизмов в почве, их качественный и количественный состав определяется почвенными условиями: наличием питательных веществ, влажностью, аэрацией, реакцией среды, температурой и т.д.

Большое влияние, как на общую численность, так и на соотношение отдельных систематических групп микроорганизмов оказывает тип почвы.

Различаясь по физическим и химическим свойствам почва представляет различную среду для жизнедеятельности микроорганизмов. Их больше в увлажненной и обработанной почве, меньше в лесной почве, в песках.

Наиболее обильна микрофлора в верхнем горизонте почвы глубиной 2,5-15 см. В этом слое протекают основные биохимические процессы превращения органических веществ, обусловленные жизнедеятельностью микроорганизмов.

На глубине 4-5 м число микроорганизмов значительно снижается, так как уменьшается количество питательных веществ и ухудшаются условия аэрации.

В составе микрофлоры почвы выделяют следующие группы микроорганизмов

Бактерии аммонификаторы, вызывающие гниение трупов животных, остатков растений, разложение мочевины с образованием аммиака и других продуктов: аэробные бактерии - B . subtilis , B . mesentericus , Serratia marcescens; бактерии рода Proteus ; грибы рода Aspergillus , Mucor , Penicillium ; анаэробы - C . sporogenes , C . putrificum ; уробактерии - Urobacillus pasteuri , Sarcina urea , расщепляющие мочевину;

Нитрифицирующие бактерии: Nitrobacter и Nitrosomonas (Nitrosomonas окисляют аммиак до азотистой кислоты, образуя нитриты, Nitrobacter превращают азотистую кислоту в азотную и нитраты);

Азотфиксирующие бактерии: усваивают из воздуха свободный кислород и в процессе своей жизнедеятельности из молекулярного азота синтезируют белки и другие органические соединения азота, используемые растениями;

Бактерии, участвующие в круговороте серы, железа, фосфора и других элементов - серобактерии, железобактерии и т.д. (серобактерии окисляют сероводород до серной кислоты, железобактерии окисляют соединения железа до гидрата окиси железа, фосфорные бактерии способствуют образованию легко растворимых соединений фосфора);

Бактерии, расщепляющие клетчатку, вызывающие брожение (молочнокислые, спиртовые, маслянокислые, уксусные, протионовые и др.).

С выделениями человека и животных, с фекально-бытовыми сточными водами в почву могут попадать патогенные и условно-патогенные микроорганизмы (возбудители грибковых заболеваний, ботулизма, столбняка, газовой гангрены, сибирской язвы, бруцеллеза, лептоспироза, кишечных инфекций и др.).

Санитарно-бактериологическое исследование почвы

При исследовании почвы может проводиться полный или краткий анализ.

Полный санитарно-бактериологический анализ почвы проводится :

Для подробной и глубокой характеристики санитарного состояния почвы;

Для определения пригодности почвы при размещении жилья, мест отдыха, детских учреждений и водопроводных сооружений;

Для эпидемиологических исследований.

Краткий анализ рекомендуется при осуществлении текущего санитарного надзора и включает определение общего количества сапрофитных бактерий, БГКП (коли-титр и коли-индекс), клостридий (перфрингенс-титр), термофильных бактерий, нитрифицирующих.

В полный санитарно-бактериологический анализ входят дополнительно : определение актиномицетов, грибов, сальмонелл, шигелл, возбудителей столбняка, ботулизма, бруцеллеза, сибирской язвы.

Определение общего количества сапрофитных бактерий

Микробное число почвы - общее количество микроорганизмов, содержащихся в 1 г почвы.

Определение бактерий группы кишечной палочки

Коли-индекс - количество жизнеспособных E . coli в 1 г почвы.

Коли-титр почвы - наименьшее количество почвы, в котором обнаруживается жизнеспособная E . coli .

Определение перфрингенс-титра

Перфрингенс-титр почвы - наименьшее весовое количество почвы, выраженное в граммах, в котором обнаруживается жизнеспособная клетка C . perfringens .

Определение перфрингенс-титра является важным критерием для санитарной оценки почвы и ее самоочищения. Перфрингенс-титр дает возможность судить о давности фекального загрязнения.

Определение термофильных бактерий

Количество бактерий на 1 г почвы.

Санитарно-микробиологическая оценка почвы

Ее производят по комплексу показателей.

Для санитарной оценки почвы необходимо пользоваться показателями таблицы 1.

Таблица 1

Схема санитарного состояния почвы по микробиологическим показателям

Возбудител инфекционных заболеваний - их делят на 2 группы:

1. постоянно обитающие в почве. К ним относятся возбудители газовой гангрены, сибирской язвы, столбняка, ботулизма, актиномикозов (Их жизнеспособность – до 25лет)

1. Временно находящиеся в почве микроорганизмы - это возбудители кишечных инфекция, возбудители тифо-паротифозных заболеваний, дизентерийные бактерии, холерный вибрион; возбудители туберкулеза и возбудители туляремии могут находится в почве и постоянно и временно. Патогенные вирусы также могут содержатся в почве, .к ним относится вирус полиомиелита, вирус ЕСНО, и вирус Коксаки.

Основная масса микроорганизмов погибают, попадая в почву, но отдельные микробы могут достаточно длительное время сохраняться в ней. Тифозная палочка сохраняется в почве более 13 месяцев, дифтерийная палочка от 1.5 до 5 недель и т.д. Выживаемость микроорганизмов зависит от типа почвы, влажности, температуры, наличия биологического субстрата, на котором они развиваются, наличия антагонизма.

Дольше всего в почве сохраняется возбудитель сибирской язвы. В почве могут содержатся возбудители гельминтозов, различают гео- и биогельминты. Для биогельминтов почва является фактором передачи, но они там не развиваются. К биогельминтам относятся аскариды, острицы, власоглавы, анкилостомы..

Особенно велика роль почвы в распространении аскаридоза и трихоцефалеза. Геогельминтам почва создает благоприятные условия для созревания яиц до инвазионной стадии.
В почве, сильно загрязненной органическими веществами, возбудители могут длительно сохранять жизнеспособность. В частности, бактерии дизентерии выживают в почве до 100 дней, вирусы полиомиелита - до 150 дней, бактерии тифо-паратифозной группы - до 400 дней, яйца аскариды - до года, споры сибирской язвы - десятки лет.
О степени загрязненности почвы можно судить по санитарному числу, которое рассчитывается как отношение азота гумуса к общему органическому азоту почвы. При самоочищении почвы и минерализации органических веществ количество азота гумуса увеличивается и, следовательно, санитарное число возрастает, приближаясь к единице.

Почва, загрязненная органическими веществами, способствует развитию грызунов, которые являются переносчиками особо опасных инфекций: бешенство, чума, туляремия. Загрязненная почва - благоприятное место развития мух (сроки развития их - 4-7 суток). Почва является естественным приемником всех отбросов жизнедеятельности человека. Профилактикой заболеваний, передающихся через почву, является санитарная охрана почвы населенных мест, санитарные мероприятия по правильной организации сбора и удаления нечистот и отбросов.

Плодородие почвы создает «живое вещество», состоящее из миллиардов почвенных бактерий, микроскопических грибов и других живых организмов. Чем больше в почве полезных микроорганизмов, тем больше в ней и других повышающих плодородие обитателей и, в конечном итоге, выше и качественнее урожай.

В последние годы вопросы защиты сельскохозяйственных растений в системе возделывания культур выдвигаются на передний план и являются особенно актуальными, так как уровень развития патогенной микрофлоры в почве и на семенном материале достиг критического значения. В семенном фонде большинства хозяйств, практически отсутствует здоровый материал, почти каждая партия семян в той или иной мере заражена различными патогенными микроорганизмами. Данная ситуация усугубляется из года в год, так как не соблюдаются основные элементы технологии возделывания культур.

Важным элементом управления фитосанитарным состоянием посевов является контроль состава почвенных микромицетов, так как состояние микробиоты является основой жизни в почве для культурных растений, обеспечивающей стабильность их урожая. Микологический состав почвы в агроценозах зависит от многих факторов, однако определяется в основном предшествующей культурой. Качественный и количественный состав почвенной микробиоты влияет на супрессивность почвы, ее антифитопатогенный потенциал и «здоровье» в целом.

Супрессивность почвы – это показатель почвенного здоровья, проявляемый в подавлении и /или элиминировании из почвенной фито- топатосистемы отдельных видов фитопатогенов, обусловленный совокупным действием биологических, физико-химических и агрохимических свойств почвы.

Как правило накопление большого количества растительных остатков в поверхностном слое почвы существенно увеличивает популяцию микроорганизмов, которые являются возбудителями болезней растений.

Патогенные грибы способны сохраняться в почве в течение нескольких лет. Продолжительность выживания при отсутствии основных хозяев, подавляющих патогенов, зависит от того, в какой форме гриб сохраняется. Так, например, хламидоспоры видов Fusarium способны сохраняться в почве свыше 5 лет. Некоторые виды грибов, являясь обитателями почвы, могут сохранять жизнеспособность чрезвычайно долго, такие как Ophiobolus, Gibellina, Rhizoctonia, Phomopsis, Verticillium, Rhizopus, Pythium, Alternaria, Cercosporella и др., в связи с чем севообороты в борьбе с ними часто не дают должного эффекта.

В сезоне 2016 года специалистами Научно-Консультационного отдела компании «Агротек» было отобрано и проанализировано 102 почвенных образца из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных растений различных агроклиматических зон Краснодарского края (рис. 1). Образцы были взяты из пахотного горизонта озимой пшеницы, озимого ячменя, кукурузы, подсолнечника, сахарной свеклы, томатов.

Для проведения микологического анализа почвы использовали оригинальные методики. Экспозиция опыта составляла 14-15 дней, с дальнейшей идентификацией видового состава грибов. Подсчитывали содержание КОЕ (колоне-образующие единицы), тысяч штук в одном грамме абсолютно сухой почвы.

Были выделены и идентифицированы различные микромицеты, в основном представители группы несовершенных грибов с различной трофической приуроченностью, пространственной и временной частотой встречаемости. Видовой состав патогенов достаточно широк.

Основными факторами, способствующими заболеванию, являются:
- низкий уровень агротехники,
- высокая насыщенность посевов в севообороте зерновыми культурами,
- поверхностная обработка почвы,
- присутствие в посевах сорняков из семейства злаковых,
- благоприятные метеорологические условия (особенно характерно это для районов с неравномерным выпадением осадков, где воздушные засухи являются частым явлением).

В результате проведенного микологического анализа образцов почвы было установлено, что доминирующими в комплексе выделенных почвенных грибов являются виды родов Fusarium spp., Alternaria spp., Botrytis spp., Stachybotrys spp., Verticillium spp. (рис. 1).

Рис. 1. График встречаемости основных патогенов в ризосферно-прикорневой зоне почв различных сельскохозяйственных культур в Краснодарском крае

Преобладание в патогенном комплексе микромицетов грибов-токсинообразователей (Fusarium spp., Verticillium spp., Alternaria spp., Stachybotrys spp.) свидетельствует о микотоксикозе почвы, в результате чего культурные растения испытывают стресс, а их прорастание, рост и развитие замедляются, питание нарушается, корневая система неспособна полностью усваивать питательные элементы из почвенного раствора.

Fusarium spp. сохраняется в почве, на растительных остатках, а частично и в самих растениях. Конидии этого гриба могут переноситься водой, насекомыми, орудиями производства и воздушными течениями, которые вызывают гниль корней в фазу всходов, а также может развиваться в течение всей вегетации, поражая листья и генеративные органы растения, значительно снижая его урожайность и качество продукции (рис. 2).

Рис. 2. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Fusarium spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур

При фузариозе поражаются сосудистая система (фузариозное увядание) и ткани растения (гниль корней, плодов и семян). При фузариозных увяданиях поражения и гибель растений происходят из-за резкого нарушения жизненных функций вследствие закупорки сосудов мицелием гриба и выделения им токсических веществ. У пораженных растений наблюдается плохое цветение, пожелтение и опадание листьев, потемневшие слаборазвитые корни, общее увядание. На срезе стебля и листьев видны темные сосуды. При температуре ниже +16 °С больные растения достаточно быстро погибают.

Высокая зараженность почвы грибами рода Fusarium spp. свидетельствует о биологической гибкости видов этого рода, позволяющей им вести как сапротрофный, так и патогенный образ жизни, поражая практически все сельскохозяйственные культуры, возделываемые в севообороте. Химическая защита также не позволяет решить проблему с фузариозной инфекцией (Коростылева Л., Горьковенко В. И др., 2006 г.).

Для борьбы с заболеваниями, вызванными грибами рода Fusarium необходимо соблюдать севооборот (в случае насыщения севооборота культурами, которые накапливают фузарии, - вести учет КОЕ патогена в почве), активизировать работу антогонистов за счет внесения органических удобрений или микробиологических препаратов при заделке растительных остатков в почву.

Грибы рода Botrytis spp. встречались только в образцах почвы с полей, где предшествующей культурой была сахарная свекла (рис. 3).

Рис. 3. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Botrytis spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур

Грибы рода Verticillium spp. вызывают различные заболевания многих сельскохозяйственных культур в севообороте, являясь полифагом (рис. 4).

Рис. 4. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Verticillium spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур

Гриб вызывает побурение и потемнение сосудов проводящей системы больных растений. В пораженных сосудах обнаруживается мицелий гриба, скопление камеди - гуммиобразного вещества, закупоривающего сосуды.

Возможно и быстрое увядание растений, когда они погибают без видимых причин заболевания. Продуцируемые возбудителем токсины нарушают физиологические процессы в растении, влияя на различные стороны его обмена веществ, что приводит к гибели растения. Широко распространено вертициллезное увядание овощных и плодовых культур.

Одной из основных причин снижения всхожести является наличие гриба Alternaria spp. Симптомы болезни могут быть разными и зависят от условий окружающей среды. К ним относятся изреживание всходов, увеличение непродуктивной кустистости, белоколосость, либо потемнение зерна в зоне зародыша (рис. 5).

Рис. 5. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Alternaria spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур

Грибы рода Stachybotrys spp., развиваясь сапрофитно на мертвых частях растений (стерне, соломе, засохших стеблях различных сорняков), принимают участие в разложении растительной клетчатки. В процессе своей жизнедеятельности патоген образует токсическое вещество, выделяемое им в субстрат (рис. 6).

Рис. 6. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Stachybotrys spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур

Из супрессивной микофлоры во всех представленных почвенных образцах были выявлены грибы рода Penicillium spp. (рис. 7). Однако, при отсутствии грибов рода Trichoderma spp. они также становятся вредными, т.к. выделяют токсины, вызывающие стресс у растений.

Рис. 7. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Penicillium spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур

Плесневые грибы рода Penicillium spp. входят в группу почвенных грибов-токсинообразователей и, в частности, угнетают развитие в почве азотфиксирующей бактерии Azotobacter chroococcum. Грибы рода Penicillium spp., как и большинство других плесневых грибов, не только используют питательные вещества зерновок, но и своими токсичными выделениями отравляют зародыш и ростки семян.

Таким образом, в результате отобранных и проанализированных проб встречались в основном патогены, поражающие корневую систему и вегетативные органы растений.

Доля фитопатогенов в обогащенной растительными остатками почве не должна превышать 15% от общего числа микромицетов, но как видно из полученных данных это соотношение не достигнуто. Традиционно степень супрессивности почвы определяется наличием в ней грибов рода Trichoderma (рис. 8).

Рис. 8. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Trichoderma spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур

Плодородием почвы можно управлять, обогащая ее прикорневые слои полезными микроорганизмами, создавая благоприятные условия для их развития и размножения. К таким условиям относятся внесение органических удобрений, использование сидератов, пожнивных остатков на поверхности почвы, сев многолетних трав. Это приводит к снижению плотности популяций патогенов и гармоничному природному сосуществованию различных обитателей микромира.