3.5 Почва как фактор среды, окружающей человека
Примерно 30 % территории Земли составляет суша (литосфера). Равнинные территории, предгорья и горные склоны до высоты 4–5 тыс. м над уровнем моря покрыты почвенным покровом толщиной от нескольких см до 3 м. Площадь территорий с почвенным покровом составляет примерно 1/10 площади материков Земли.
Под почвой понимают наружные горизонты горных пород, измененные в результате длительного комплексного воздействия климата, растительности, почвенных микроорганизмов и других обитателей верхнего слоя Земли – литосферы.
Горные породы постоянно разрушаются и выветриваются. В ходе этих процессов образуются песок и глина, составляющие минеральную часть почвы. Кроме минерального слоя, в состав почвы входят детрит и гумус, а также множество редуцентов (грибов, бактерий) и более крупных детритофагов (дождевых червей, моллюсков, насекомых).
Детрит – мертвое органическое вещество растительных и животных организмов на разных стадиях разложения, вместе с отходами их жизнедеятельности, которое поддерживает сложную пищевую цепь от бактерий до землероев.
Гумус – остаток органического вещества после потребления детрита растениями. Почвенные микроорганизмы играют важную роль в самоочищении почвы, когда опасные органические вещества превращаются в минеральные соли и газы.
Почвенные ресурсы – важный фактор обеспечения жизни на нашей планете, т. к. благодаря им поддерживается баланс химических веществ в пищевой цепи «почва – растения – животные – человек». Степень обеспеченности растительных и животных организмов необходимыми человеку микроэлементами зависит от наличия их в почве.
Эталоном качества естественного химического состава почвы является почва Курского черноземного заповедника. Кроме того, почва накапливает атмосферные осадки и поддерживает водный баланс биосферы.
Почва – сложная экосистема, постоянно взаимодействующая с другими элементами биосферы. В то же время она испытывает постоянные воздействия климата и погоды, флоры и фауны, антропогенных нагрузок.
Эпидемиологическое значение почвы заключается в том, что в ней долгое время остаются жизнеспособными многие возбудители инфекционных заболеваний, а также яйца и личинки гельминтов.
В интенсивно загрязненной почве патогенные микроорганизмы тифопаратифозной группы могут оставаться жизнеспособными до 3–10 мес, спорообразующие микроорганизмы (клостридии и бациллы) – десятки лет, яйца аскарид – до 1 г. Яйца гельминтов могут попадать в организм человека с загрязненными овощами, водой и почвенной пылью. Яйца свиного и бычьего цепня попадают с кормом в организм животных, превращаются в личинки, располагающиеся в мышцах. Употребление такого мяса приводит к заражению человека личиночной стадией соответствующих гельминтов.
Самоочищение почвы – процесс долгий и многофазный. Сначала органические вещества с бактериями, вирусами и яйцами гельминтов частично задерживаются, проходя сквозь поры почвы. Благодаря механическим, физико-химическим, биохимическим и биологическим процессам, идущим в почве, органические вещества преобразуются, происходит их нитрификация и минерализация.
Естественная микрофлора почвы представлена в основном сапрофитными микроорганизмами. Под влиянием этой микрофлоры, бактерицидного воздействия коротковолновой части солнечного спектра и сложных биохимических и электрохимических процессов происходит уничтожение попавших в почву патогенных микроорганизмов. Спорообразующие микроорганизмы и яйца гельминтов уничтожаются гораздо медленнее.
Высокой способностью к самоочищению обладает только довольно чистая почва, а сильно загрязненная имеет сниженную самоочищающую способность из-за изменения микробного баланса или даже гибели почвенной микрофлоры под влиянием химических загрязнений. В этих случаях резко снижается плодородие почвы. Основным критерием гигиенической оценки загрязнения почв химическими веществами является предельно допустимая концентрация химических веществ.
Оценка степени опасности загрязнения почвы химическими веществами проводится по каждому веществу с учетом следующих закономерностей:
1) опасность загрязнения тем выше, чем больше фактическое содержание компонентов загрязнения почвы превышает ПДК;
2) опасность загрязнения тем выше, чем выше класс опасности контролируемого вещества, его растворимость в воде, подвижность в почве и глубина загрязненного слоя;
3) опасность загрязнения тем больше, чем меньше буферная способность почвы, которая зависит от ее механического состава, содержания органического вещества, кислотности почвы — чем ниже содержание гумуса, pH почвы и легче механический состав, тем опаснее ее загрязнение химическими веществами.
При загрязнении почвы одним веществом оценка степени загрязнения проводится с учетом класса опасности компонента, его ПДК и максимального значения уровня содержания элемента.
При полиэлементном загрязнении оценка степени опасности загрязнения почвы допускается по наиболее токсичному элементу с максимальным содержанием в почве. Химические вещества экзогенного происхождения при их накоплении в почве почти полностью подавляют весь биоценоз почвы, извращают процессы самоочищения. Уже сейчас с химическим загрязнением определенных районов тесно увязываются повышенный уровень заболеваемости населения, частота уродств и аномалий развития, нарушения физического развития и формирования психики.
Для оценки уровня химического загрязнения почв как индикатора неблагоприятного воздействия на здоровье населения используются показатели, разработанные при сопряжении геохимических и геогигиенических исследований окружающей среды горо-
В чистой незагрязненной почве обитает не так уж много возбудителей инфекций. В основном это возбудители раневых инфекций (столбняк, газовая гангрена), возбудители ботулизма, сибирской язвы. Это споровые микроорганизмы и их споры сохраняют жизнеспособность до 25 лет.
Постоянно загрязняющаяся органическими веществами почва всегда содержит возбудителей кишечных инфекций (дизентерия, брюшной тиф), сроки выживания которых могут колебаться от нескольких месяцев до полутора лет, полиомиелита (до 110 дней).
Почва играет специфическую роль передатчика гельминтозов, являясь промежуточной средой развития. Яйца аскарид могут сохранять жизнеспособность в почве 7—10 лет.
Почва, загрязненная органическими веществами, способствует развитию грызунов, являющихся источниками и разносчиками возбудителей особо опасных инфекций (бешенство, чума, туляремия).
Загрязненная почва является благоприятным местом развития мух (особенно синантропной «комнатной» мухи). Большое количество мух является наглядным показателем санитарного неблагополучия, так как свидетельствует о нарушении сроков удаления твердых отбросов из населенного пункта. Почва является естественным приемником всех отбросов жизнедеятельности человека.
Под действием физических факторов (солнце, высушивание) значительная часть патогенной микрофлоры погибает, под действием химических (кислород воздуха и почвы) происходит окисление органических веществ (жиры, углеводы) до углекислого газа и воды, а азотсодержащие вещества разлагаются на аминокислоты и в результате последующего окисления нитрифицируются. Существенную роль в этом играют микроорганизмы Nitrosomonas и Nitrobacter, которые в итоге образуют минеральные вещества, усваиваемые растениями.
На интенсивность процесса самоочищения почвы влияет явление гумификации. В результате сложного взаимодействия химических реакций, действия мезофильных и термофильных микроорганизмов образуется сложное органическое вещество гумус, в состав которого входят гумины, углеводы, жиры, органические кислоты и целый ряд углеродистых соединений.
Отличительное свойство гумуса в том, что он не способен загнивать и потому не может стать средой размножения микроорганизмов, особенно патогенных. В подавлении роста и развития нежелательной микрофлоры, в ее последующем отмирании особое значение имеет действие бактериофагов и антибиотиков. В результате этих сложных процессов почва становится эпидемиологически безопасной. Стабилизируется состав почвенного воздуха.
Вопросы для самоконтроля
1 Что такое окружающая среда и какие компоненты включаются в но понятие?
2 Какое значение для существования жизни на нашей планете имеет солнечная радиация? 3Чем определяется важность атмосферного воздуха как внешней среды существования жизни на Земле, в том числе человеческой популяции?
3 В чем заключается значение отдельных химических составляющих атмосферного воздуха?
4 Какое воздействие на человеческий организм оказывают физические свойства воздуха?5 Какими путями осуществляется терморегуляция организма человека?
5 Что такое климат и погода, как они влияют на условия жизни человека?
6 Какое значение для жизни человека имеет вода и какова структура гидросферы планеты?
7 Что такое самоочищение воды и почвы и какое значение имеют эти процессы для обеспечение жизни на планете?
8 Что такое почвенный покров планеты и каково его значение?
Практические задания для самостоятельной работы
1 Постройте графологическую структуру, отображающую строение биосферы как среды обитания человека.
2 Как вы считаете, может ли человек повлиять на свою метеочувствительность и ослабить свои метеотропные реакции?
Вопросы для обсуждения на практическом занятии по теме «Окружающая среда и ее влияние на организм человека »
1 Значение воздушной среды для человека.
2 Вода как среда, окружающая человека.
3 Почва как фактор внешней среды. Роль почвы в передаче заболеваний.
4 Климат и здоровье.
5 Солнечная радиация и ее роль в жизни человека.
Темы рефератов
1 Учение об адаптации как важнейшая теоретическая основа экологии человека.
2 Погодно-климатические условия Оренбургской области.
3 Мероприятия по охране почв, проводимые в Оренбургской области.
4 Значение воды в жизни и хозяйственной деятельности человека.
4 Здоровье населения как интегральный критерий качества среды обитания человека
4.1 Понятие о здоровье
С понятием «здоровье» человек всегда связывал свое благополучие и счастье. Большинство исследователей толкуют здоровье как естественное состояние организма, которое позволяет человеку полностью реализовать свои способности, без ограничения осуществлять трудовую деятельность при максимальном сохранении активной жизни.
У здорового человека – гармоничное физическое и умственное развитие. Он быстро и адекватно адаптируется к непрерывно меняющейся природной и социальной среде, у него отсутствуют какие-либо болезненные изменения в организме, он обладает высокой работоспособностью. Субъективно здоровье проявляется в чувстве общего благополучия, радости жизни. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) кратко определяет здоровье как состояние полного физического, душевного и социального благополучия, а не только как отсутствие физических дефектов или болезни.
Различают физическое, духовно-психическое и социальное здоровье человека.
Физическое (телесное, соматическое) здоровье подразумевает отсутствие у человека не только заболеваний, но и любых морфологических и функциональных нарушений в организме.
Духовно-психическое здоровье это наличие у человека такого мышления и поведения, которые основаны на понимании им своего неразрывного единства со всем мирозданием. Это способствует формированию благоприятного фона для жизнедеятельности человека (физического, психического и экологического благополучия) в соответствии с биоритмами и развитию всей биосферы как среды обитания человека. Духовность и нравственность это внутреннее (прежде всего эмоциональное) состояние человека, которое во многом обеспечивает толерантность, устойчивость организма в окружающей среде. Духовно-психическим здоровьем во многом определяется и физическое здоровье: агрессия, злые помыслы, даже и неосуществленные, являются факторами риска тяжелых заболеваний.
Социальное здоровье — хорошее самочувствие человека в обществе, коллективе, семье в реальных жизненных обстоятельствах. Фактически это самооценка здоровья, межличностных взаимоотношений, удовлетворенность жизнью и уверенность в будущем.
Физически здоровый человек, как правило, находится в ладу с самим собой и окружающими его людьми на любом уровне социальной иерархии в обществе.
Государством проводится мониторинг здоровья населения. Мониторинг это система долгосрочных наблюдений, оценки, контроля и прогноза изменений объектов или явлений в среде жизни с целью принятия управленческих решений. Мониторинг достаточно успешно развивается с целью решения экологических проблем окружающей среды (рис. 4.1).
Рисунок 4.1 – Схема мониторинга (по Ю. А. Израэлю)
Выделяют несколько типов мониторинга: глобальный, региональный, местный.
Глобальный мониторинг — слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты. Такой мониторинг проводится для предупреждения возникающих экстремальных ситуаций (потепление климата, озоновая проблема и пр.). Создание глобального мониторинга окружающей среды — проблема мирового масштаба.
Региональный мониторинг — слежение за процессами и явлениями в природе в пределах какого-либо региона, где процессы и явления могут отличаться по природному характеру и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы.
Как разновидность регионального мониторинга следует рассматривать местный мониторинг окружающей среды в пределах конкретного населенного пункта, позволяющий решать проблемы отдельного города, района, микротерритории.
На принципах мониторинга построена система долговременного слежения за демографическими процессами в обществе: рождаемостью, общей и половозрастной смертностью населения, младенческой смертностью, средней продолжительностью жизни и пр. Во многих странах мира, в том числе и в России, существует эпохальный мониторинг физического развития детей и подростков, базирующийся на результатах выборочных медицинских обследований.
В соответствии с Федеральным законом «О санитарно-эпиде- миологическом благополучии населения» органами госсанэпиднадзора повсеместно ведется социально-гигиенический мониторинг Это государственная система слежения за санитарно-эпидемиологическим благополучием населения, его оценка, выявление причинно-следственных связей между изменением факторов среды обитания и здоровьем населения, прогнозирование с целью предупреждения, устранения или уменьшения вредного влияния среды обитания на здоровье населения. Совокупность административных, социально-экономических, организационных мероприятий на основе данных СГМ позволяет активно и целенаправленно управлять здоровьем населения на основе регулирования факторов среды обитания.
В системе СГМ динамическому отслеживаются следующие показатели популяционного здоровья: воспроизводство населения; общая и первичная заболеваемость; физическое развитие детей и подростков; показатели, характеризующие здоровье детей и беременных женщин; эндемические проявления нарушений в состоянии здоровья на геохимически аномальных территориях; перечень возможных экологозависимых нарушений в состоянии здоровья населения под влиянием приоритетных загрязнителей природной среды конкретной территории.
Проведение мониторинга затрудняется недостаточной статистической информацией о возрастно-половых показателях здоровья населения, особенно в отчетных формах. Например, в них практически отсутствуют данные о результатах первичной диспансеризации детей и подростков в образовательных учреждениях. Эти данные очень важны для достижения конечной цели мониторинга. Конечная цель мониторинга состоит в управлении здоровьем детских контингентов через улучшение среды образовательного учреждения, коррекции учебно-воспитательного процесса, а также индивидуальном и коллективном оздоровлении средствами физического воспитания, здорового питания и пр.
Достаточно сложна проблема получения достоверной и повсеместной информации об антропогенных факторах химической и физической природы. Это связано с ограниченностью стационарных постов наблюдения за качеством природной среды в жилой зоне, неполнотой информации и ее разобщенностью по разным службам (гидрометеослужба, госсанэпиднадзор, природоохранные службы, ведомственные лаборатории и пр.).
В силу этих обстоятельств развитие системы мониторинга в основном опирается на результаты комплексных выборочных медико-экологических исследований состояния здоровья населения и качества среды обитания.
В перспективе необходимо создание системы сбора и обобщения материалов по мониторингу на основе коммуникационных систем электронно-вычислительных комплексов, позволяющих быстро и качественно выявить причинно-следственные связи.
В Декларации третьей конференции министров по окружающей среде и охране здоровья (Лондон, 1999) отмечена необходимость разработки мониторинга на уровне Европейского региона по ключевым показателям состояния здоровья детей и соответствующих экологических условий. Местные планы действий по гигиене окружающей среды могут успешно развиваться в рамках проекта ВОЗ «Города здоровья». |
