Гигиена почвы

ФГБОУ ВПО Институт ветеринарной медицины и биотехнологии им. П.А. Столыпина

Кафедра ветеринарно-санитарной экспертизы продуктов, животноводства и гигиены сельскохозяйственных животных

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

«Гигиена почвы»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: Князькова Ксения Андреевна

Студентка 302 группы

 

 

 

                    Проверила:   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Омск, 2013

Содержание:

1. Механический состав и физические свойства почвы.
2. Химический состав и биологические свойства почвы.
3. Самоочищение почвы.
4. Классификация почв и их санитарная оценка.
5. Охрана почвы от загрязнения.
6. Уборка и уничтожение трупов.
7. Обезвреживание навоза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГИГИЕНА ПОЧВЫ

Механический  состав и физические свойства почвы. Классическое определение почвы дал основоположник почвоведения, выдающийся русский ученый В.В. Докучаев (1846-1903). По Докучаеву почва это поверхностный горизонт горных пород, естественным образом измененный совместным действием воды, воздуха, живых организмов и обладающий плодородием. В последнее время термин «плодородие» заменен более точным понятием «биопродуктивность». Биопродуктивность это способность почвы обеспечивать жизнедеятельность не только растений, но и обитающих в ней животных и микроорганизмов.

Почва имеет большое гигиеническое  значение и оказывает как прямое, так и косвенное влияние на здоровье животных. Еще в древности было замечено, что бывают «здоровые» почвы и такие, на которых чаще наблюдаются различные заболевания. На животных почва влияет своим механическим, химическим составом и биологическими свойствами.

Механический  состав почвы это процентное содержание в ней механических частиц различного размера. По классификации профессора П.А. Качинского частицы почвы размером более 3 мм носят название камней, 3-1 мм - гравия. Частицы размером 1-0.5 мм это крупный песок, 0.5-0.25 мм средний песок, 0.25- 0.05 мм мелкий песок. Частицы, имеющие размер 0.001 мм, относят к пыли, а при размере менее 0.001 -  к илу. Совокупность частиц диаметром менее 0.01 мм носит название физической глины, а свыше 0.01 мм - физического песка.

По механическому составу  все почвы делят на песок при содержании в них физического песка 90-100%; супесь при содержании физического песка 80-90%; суглинок при содержании физического песка 50-80% и глину при содержании физического песка 0-50%. От механического состава зависят физические, водные и тепловые свойства почвы. К физическим свойствам почвы относятся удельная масса, объемная масса и порозность.

Удельная масса  или масса твердой фазы - масса единицы объема абсолютно сухой почвы. Определяется отношением массы высушенной при 105°С почвы без пор к массе такого же объема воды при +4°С. Удельная масса меньше у почв с большим содержанием гумуса (перегноя). Торф имеет удельную массу 1.4-1.7 г/см³, чернозем 2.3-2.4 г/см³, песок 2.65 г/см³, глубинные слои почвы 2.7-2.8 г/см³.

Объемная  масса характеризует наличие пор в почве. Это, масса единицы объема абсолютно сухой почвы в ее естественном состоянии со всеми порами. Объемная масса торфа 0.3-0.5 г/см³, суглинка 1, нижних горизонтов почвы более 1.5 г/см³.

Порозность  или скважность характеризует объем пор в процентах от общего объема почвы. Порозность глины 85%, песка 20%. Высокая порозность свидетельствует о наличии большого количества гумуса. Например, в болотисто-торфяных почвах богатых гумусом она достигает 80-90%. В мелкозернистых почвах размер пор меньше, поэтому ниже водо- и воздухопроницаемость. Воздухопроницаемость глины в 8000 раз ниже, чем песка. Поэтому в мелкозернистых почвах медленнее разлагаются и обезвреживаются органические отбросы (навоз, трупы). В крупнозернистых почвах микробиологические процессы протекают лучше, они быстрее освобождаются от органических загрязнений. Эти почвы являются лучшими фильтрами для атмосферной воды и сточных вод. Поэтому, животноводческие помещения или поля фильтрации лучше устраивать на крупнозернистых почвах. С санитарно-гигиенической точки зрения оптимальной считается порозность ниже 50%. Кормовые культуры, наоборот, хуже растут в почвах с низкой порозностью, т.к. при порозности ниже 40% почва становится труднодоступной для корней растений.

Поры в почве  могут быть заполнены не только водой, но и газами. В крупнозернистых  почвах мало вредных газов, а мелкозернистых при насыщении их органическими  отбросами в больших концентрациях встречаются метан, сероводород, аммиак,

Водные  свойства почвы это влажность, влагоемкость, капиллярность, водопроницаемость, гигроскопичность и испаряющая способность.

Влажность почвы определяется наличием в ней влаги. Она подразделяется на гигроскопическую (связанную) и свободную. В почве гигроскопическая влага может передвигаться, только переходя в пар. Почвы богатые гумусом удерживают больше связанной влаги. Гигроскопическая или связанная влага недоступна для растений, и поэтому ее не должно быть более 60% от общего количества влаги в почве.

Свободная влага  делится на капиллярную, т.е. на влагу, поднимающуюся вверх по мелким почвенным  капиллярам, и грунтовую, т.е. проникающую  с поверхности в более глубокие горизонты почвы. Следовательно, часть влаги, поступающая из атмосферы, постоянно стекает по крупным порам в нижние горизонты, а другая часть по мелким капиллярам поднимается к поверхности, с которой испаряется в атмосферу. Почвы, имеющие высокую влажность, не пригодны для строительства животноводческих объектов из-за того, что она передается внутреннему воздуху помещений.

Капиллярность или водоподъемная способность - свойство почвы поднимать воду с нижних горизонтов в верхние на определенную высоту. Капиллярность песка 0.5-1 м, суглинка 3-4, глины 5-6 метров. Высокая капиллярность почвы может служить причиной сырости в помещениях.

Водопроницаемость - способность почвы пропускать воду сверху вниз. Этот процесс называется также фильтрацией воды. Он начинается после того, как все почвенные поры полностью заполнятся водой. Более водопроницаемы крупнозернистые почвы, поэтому они предпочтительнее для строительства животноводческих объектов.

Влагоемкость  или гигроскопичность - способность поглощать из воздуха и прочно удерживать на своей поверхности водяные пары. Влагоемкость песка 20%, суглинка З0-40%, глины 70%, торфа 200-300%, чернозема 120% по отношению к собственной массе. При высокой влагоемкости почвы в помещении, на которой оно стоит, создается повышенная влажность. Торф, благодаря высокой влагоемкости является прекрасной подстилкой для животных.

Испаряющая способность это свойство противоположное гигроскопичности. Испаряющая способность выше в уплотненных, бесструктурных почвах, поэтому для сохранения влаги пашню боронят. Испарению влаги способствуют сухие ветры и высокая температура.

Тепловые  свойства почвы характеризуют температура, теплопоглощение, теплоемкость и теплопроводность. Тепловые свойства почвы имеют большое гигиеническое значение, т.к. от них зависят микробиологические процессы в почве, рост растений, микроклимат пастбищ, выгульно-кормовых дворов и животноводческих помещений.

Температура почвы отличается от температуры наружного воздуха. В течение суток и года она изменяется незначительно и по мере углубления снижается. На глубине нескольких метров зимой температура выше наружного воздуха, а летом - ниже. Почва может временно промерзать на глубину от нескольких сантиметров до 2 метров. В том случае, если почва влажная, это приводит к выпиранию фундаментов и трубопроводов. То же происходит и при оттаивании вечной мерзлоты.

При низких температурах поверхности  почвы выгульно-кормовых дворов возможно переохлаждение, возникновение простудных заболеваний а при высоких - перегревание организма животных,.

Теплоемкость - способность почвы удерживать тепло. Теплоемкость измеряется в кДж/г/°С. Средняя теплоемкость почвы 2.1-2.5 кДж/г/°С, воды 4 кДж/г/°С. Так как теплоемкость влажной почвы больше, чем сухой, то сырые почвы медленно прогреваются, поскольку много тепла тратится на согревание и испарение находящейся в них воды. Песчаные почвы нагреваются быстрее, чем глинистые и поэтому считаются «теплыми». С этой точки зрения они предпочтительнее для строительства помещений и устройства выгульных дворов.

Теплопоглощение - способность поглощать тепловую энергию солнца. Зависит от окраски почвы, рельефа, наличия растительности. Та часть энергии, которая отражается почвой, называется «альбедо». Величина альбедо снега 70-80%, песка 40%, чернозема 14%, почвы, покрытой растительностью - 12-20%. Почвы с высоким альбедо не пригодны для устройства выгульно-кормовых дворов.

Теплопроводность - свойство проводить тепло от более нагретых слоев почвы к более холодным. Чем больше в почве воздуха и органических веществ, тем хуже она проводит тепло и, наоборот, чем больше в почве воды и минеральных частиц, тем большей теплопроводностью она обладает. Почвы выгульно-кормовых дворов должны обладать малой теплопроводностью.

Химический состав и биологические свойства почвы. Почва состоит из минеральной и органической частей. В большинстве почв органическая часть, называемая также гумусом или перегноем, составляет от 1 до 18%. От наличия гумуса зависит плодородие почвы, поскольку он являет важнейшим источником азота, а также микроэлементов. Гумус образуется не только при разложении органических веществ, но, в большей степени, и путем синтеза из органических остатков сложных гуминовых фульвокислот. Толщина гумуса может достигать 1.5 и более метров.

Большую часть минеральных  веществ, необходимых организму, животные получают с кормом. Содержание минеральных веществ в растениях напрямую зависит от их содержания в почве, которое неодинаково в разных зонах страны. Изучение содержания минеральных веществ в почве привело к выделению «биогеохимических провинций», т.е. областей с резким недостатком или избытком микроэлементов, приводящим к различным патологиям.

Например, недостаток йода в  почве способствует заболеванию щитовидной железы (зоб), недостаток меди вызывает извращение аппетита («лизуху»). Избыток меди приводит перерождению печени, нарушению кроветворения, истощению. Недостаток кобальта вызывает анемию, молибдена - расстройство движения, его избыток молибденовый токсикоз. Избыток никеля вызывает поражение глаз - «никелевую слепоту», избыток селена «щелочную болезнь» при которой нарушается кислотно-щелочное равновесие, а его недостаток - беломышечную болезнь. Недостаток фтора вызывает заболевание зубов - кариес, а его избыток заболевание не только зубов, но и костей скелета - флюороз. Недостаток марганца приводит к нарушениям функции размножения животных.

Радиоактивность почв обусловлена содержанием в ней радиоактивных химических элементов. Различают естественную и искусственную радиоактивность. Естественная радиоактивность вызвана естественными радиоактивными элементами, которые делятся на 3 группы:

собственно радиоактивные  элементы - уран, радий, актиний и  тор;

элементы с радиоактивными свойствами - калий, кальций, цирконий и т.д.;

радиоактивные изотопы, образующиеся в атмосфере под воздействием космических лучей - тритий, бериллий, углерод и т.д.

На уран, радий, торий и  радиоактивный изотоп калия приходится 98% всего радиоактивного излучения. Мелкозернистые (тяжелые) почвы содержат больше радиоактивных элементов, чем крупнозернистые.

Почвенный воздух. Значительное влияние на околоземную часть атмосферы может оказывать почвенный воздух. По химическому составу он значительно отличается от атмосферного. В нем в 100 раз больше углекислого газа (3%), меньше кислорода (15%), часто содержатся ядовитые газы, которые могут проникать в животноводческие помещения.

Микроорганизмы. В почве обитает огромное количество микроорганизме. На глубине 2-4 метра микробов практически нет, т.к. лучшим местом для них являются слои богатые гумусом. Некоторые патогенные микроорганизмы годами сохраняются в почве, образуя очаги почвенных инфекций. Это могут быть места старых захоронений животных, погибших в результате эпизоотий, в частности, сибирской язвы. Такие места должны быть отмечены на специальных картах. На них или вблизи от них категорически запрещается строить фермы, организовывать скотопрогонные трассы, стоянки, водопои т.п. Трупы животных, погибших от почвенных инфекций, нужно сжигать.

Разрушение  органических веществ, происходящее в  почве, носит название «минерализации», т.к. органические вещества при этом превращаются в минеральные. Минерализация происходит как при доступе кислорода, так и в анаэробных условиях. При доступе кислорода органические вещества разлагаются до воды, углекислого газа, азотистой, азотной и фосфорной кислот. В дальнейшем эти кислоты, соединяясь с калием, натрием и другими элементами, образуют соли (фосфаты и нитраты), доступные для растений.

В анаэробных условиях нитрификация отсутствует, а наблюдаются процессы брожения и гниения с образованием зловонных продуктов распада - аммиака, сероводорода, индола, скатола, а также метана.

Самоочищение  почвы. Важным свойством почвы является ее способность к самоочищению от органических отбросов. Эта способность обусловлена как поглотительной способностью, так и жизнедеятельностью микроорганизмов, грибков, плесеней и является закономерным звеном кругооборота веществ. Часть органических веществ почвы минерализуется и в таком виде усваивается растениями, часть используется для питания микроорганизмов и почвенных животных. Способность почвы поглощать и задерживать органические вещества, разлагать их на простые соединения, имеет большое значение. В ином случае жизнь на Земле стала бы невозможной. Однако эта способность не безгранична. При превышении определенных пределов загрязнения органические вещества в почве не минерализуются, а загнивают, загрязняя почву, воду и воздух зловонными газами.