Здоровье человека в значительной степени определятся той средой, в которой он вынужден жить, и, как оказалось, почве в этом вопросе принадлежит немаловажная роль.
Хорошее и крепкое здоровье человека во многом зависит от структуры и состава почвы! Это обусловлено тем, что именно от почвы зависит качество пищи, а именно состояние флоры и фауны, которые человек потребляет.
Прежде всего, потому, что почва - основное средство сельскохозяйственного производства. По отношению к окружающей среде и человеку почва выполняет еще одну важную роль - протекторную. Обладая способностью поглощать и удерживать в себе различные загрязняющие вещества, в том числе и радионуклиды, связывая их химическим и физическим путем, почва тем самым служит своеобразным фильтром, предотвращающим поступление этих соединений в природные воды, растения и далее по пищевым цепям в животные организмы и человека. Однако возможности почвы в этом отношении небезграничны, а уровень техногенного прессинга все возрастает, поэтому все чаще наблюдаются случаи опасного загрязнения почв и последующего отравления людей.
Людям жизненно важно получать достаточное количество питательных веществ, необходимых для построения и нормального функционирования организма. Следует помнить, что вместе с компонентами пищи человек получает также вещества, которые могут быть как полезными, так и вредными для его развития. Именно поэтому загрязнение почвы в реалиях современного мира является одной из главных экологических проблем, требующих немедленного решения. Почва, загрязненная вредными химическими веществами, оказывает негативное влияние не только на состояние человека, но и всего органического мира.
Ситуация далека от идеальной, в разных уголках мира то и дело возникают проблемы, происходят выбросы вредных веществ, аварии на химических заводах.
Почва - благоприятная среда для развития микроорганизмов. В этом заключается ее эпидемиологическое значение и гигиена почвы. В составе почвенной микрофлоры содержатся и патогенные формы, вызывающие тяжелые заболевания, например возбудители столбняка, сибирской язвы, и др. В загрязненной почве происходит развитие и выплод мух и других насекомых - переносчиков возбудителей различных инфекций. Обитающие в почве грызуны заражают ее возбудителями туляремии, лептоспироза и др.
Наибольшее количество микроорганизмов и яиц геогельминтов содержится на глубине 1-2 см. Постоянные обитатели почвы - спороносные анаэробы - возбудители газовой гангрены и столбняка.
Гигиену почвы ухудшает то, что в ней годами сохраняются палочки ботулизма и споры сибирской язвы, вызывающие тяжелейшие заболевания. В почве, загрязненной человеческими фекалиями, могут содержаться возбудители кишечных инфекций. Вирусы полиомиелита и микобактерии туберкулеза живут в почве более 3 месяцев. Бактерии тифопаратифозной группы сохраняются от 2-3 недель до нескольких месяцев при благоприятных условиях. Срок выживания в почве яиц геогельминтов (аскарид и власоглава) составляет 7-10 лет.
Таким образом, многие важные вопросы медицины и ветеринарии не могут быть решены без учета особенностей почвенного покрова.
Почва, как составляющая часть окружающей среды, оказывает непосредственное влияние на здоровье человека. Поэтому ее загрязнение бытовыми и производственными отходами и химическими веществами может стать причиной многих заболеваний, потому требует почтительного отношения к гигиене почвы.
Рост городов и развитие промышленности приводят к существенному увеличению количества отбросов, которые вызывают загрязнение почвы, которое, в свою очередь влечет за собой загрязнение воздуха и грунтовых вод, обусловленное продуктами разложения органики и жидкой частью отбросов. А чем грязнее почва, тем больше в населенном пункте заболеваний и смертей. Тесная связь между гигиеной почвы и здоровьем жителей не вызывает никакого сомнения.
Недостаток или избыток микроэлементов в почве приводит так же к их недостатку у растений, животных и у человека. Заболевания, связанные с недостатком или избытком микроэлементов, получили название эндемических. Например, низкий уровень йода в почве может послужить причиной возникновения заболеваний щитовидной железы или кретинизма. Низкое содержание в почве и питьевой воде фтора приводит к кариесу зубов.
Большую опасность представляют радиоактивные вещества, попадающие в почву. Они способны накапливаться в почвенном покрове. Источником поступления в почву радиоактивных веществ могут быть радиоактивные атмосферные осадки, отходы ядерных энергетических реакторов, лабораторий, научно-исследовательских учреждений, использующие радиоизотопы. Наибольшую опасность из радиоизотопов представляют стронций-90 и цезий-137. Эти вещества с очень длительным периодом полураспада. Радиоактивные вещества способны включаться в пищевые цепи, при этом поражая живые организмы. Поражения организмов может быть как индивидуальными - развитие злокачественных новообразований, так и генетическими, представляющими большую опасность для будущих поколений.
Издавна человек стремился получать максимальное количество урожая и использовал для этого самые разные ухищрения. Однако если в давние времена способы воздействия на почву сводились к хитростям обработки и внесением некоторых органических удобрений, то сегодня методы воздействия на почву вышли на абсолютно другой уровень. Проблемы загрязнения почвы возникают в результате неконтролируемого применения пестицидов и гербицидов. Для выращивания различного рода культур широко используются самые различные ядохимикаты, которые приводят к накоплению ядовитых веществ в слоях почвы. Это не может не сказаться на здоровье человека, поскольку урожай, собранный с растений, выращенных на отравленной земле, также содержит частицы этих ядов. Пестициды защищают растения от различного рода заболеваний и позволяют сохранить их до сбора урожая. Пестициды непосредственно попадают в почву вместе с обработанными семенами и при дальнейшей обработке различных культур. Загрязнение почвы пестицидами носит самый массовый характер. Они могут в течение многих лет находиться в почве, даже если это глинистая почва, при этом, не теряя своих губительных свойств.
Не только пестициды способны повышать уровни загрязнения почв. На сегодняшний день обработка почвы производится различными техническими приспособлениями, что приводит к неумолимому загрязнению почвы элементами тяжелых металлов, таких как свинец, ртуть. Эти вещества могут попасть в почву и вместе с отходами производства.
Современные тенденции таковы, что людям необходимо свести к минимуму использование столь вредных для почвы и организма человека веществ и предпочесть воздействовать на повышение урожайности другими методами.
Каждый человек имеет право знать обо всех экологических изменениях, происходящих в местности, где он живет, и во всей стране, знать всё о пище, которую употребляет, о состоянии воды, которую пьёт, а также человек должен осознавать грозящую ему опасность и соответственно действовать.
Здоровье - это капитал, данный человеку природой изначально, потеряв который, трудно вернуть обратно.

Обитатели почвы

Неоднородность почвы приводит к тому, что для организмов разных размеров она выступает как разная среда. Для микроорганизмов особое значение имеет огромная суммарная поверхность почвенных частиц, так как на них адсорбируется подавляющая часть микробного населения. Сложность почвенной среды создает большое разнообразие условий для самых разных функциональных групп: аэробов и анаэробов, потребителей органических и минеральных соединений. Для распределения микроорганизмов в почве характерна мелкая очаговость, поскольку даже на протяжении нескольких миллиметров могут сменяться разные экологические зоны.

Для мелких почвенных животных, которых объединяют под названием микрофауна (простейшие, коловратки, тихоходки, нематоды и др.), почва - это система микроводоемов. По существу, это водные организмы. Они живут в почвенных порах, заполненных гравитационной или капиллярной водой, а часть жизни могут, как и микроорганизмы, находиться в адсорбированном состоянии на поверхности частиц в тонких прослойках пленочной влаги. Многие из этих видов обитают и в обычных водоемах. Однако почвенные формы намного мельче пресноводных и, кроме того, отличаются способностью долго находиться в инцистированном состоянии, пережидая неблагоприятные периоды. В то время как пресноводные амебы имеют размеры 50-100 мкм, почвенные - всего 10-15. Особенно мелки представители жгутиковых, нередко всего 2-5 мкм. Почвенные инфузории также имеют карликовые размеры и к тому же могут сильно менять форму тела.Для дышащих воздухом несколько более крупных животных почва предстает как система мелких пещер. Таких животных объединяют под названием мезофауна . Размеры представителей мезофауны почв - от десятых долей до 2-3 мм. К этой группе относятся в основном членистоногие: многочисленные группы клещей, первичнобескрылые насекомые (коллемболы, протуры, двухвостки), мелкие виды крылатых насекомых, многоножки симфилы и др. У них нет специальных приспособлений к рытью. Они ползают по стенкам почвенных полостей при помощи конечностей или червеобразно извиваясь. Насыщенный водяными парами почвенный воздух позволяет дышать через покровы. Многие виды не имеют трахейной системы. Такие животные очень чувствительны к высыханию. Основным средством спасения от колебания влажности воздуха для них является передвижение вглубь. Но возможность миграции по почвенным полостям вглубь ограничивается быстрым уменьшением диаметра пор, поэтому передвижения по скважинам почвы доступны только самым мелким видам. Более крупные представители мезофауны обладают некоторыми приспособлениями, позволяющими переносить временное снижение влажности почвенного воздуха: защитными чешуйками на теле, частичной непроницаемостью покровов, сплошным толстостенным панцирем с эпикутикулой в сочетании с примитивной трахейной системой, обеспечивающей дыхание.

Периоды затопления почвы водой представители мезофауны переживают в пузырьках воздуха. Воздух задерживается вокруг тела животных благодаря их несмачивающимся покровам, снабженным к тому же волосками, чешуйками и т. п. Пузырек воздуха служит для мелкого животного своеобразной «физической жаброй». Дыхание осуществляется за счет кислорода, диффундирующего в воздушную прослойку из окружающей воды.

Представители микро- и мезофауны способны переносить зимнее промерзание почвы, так как большинство видов не может уходить вниз из слоев, подвергающихся воздействию отрицательных температур.

Более крупных почвенных животных, с размерами тела от 2 до 20 мм, называют представителями макрофауны (рис. 55). Это личинки насекомых, многоножки, энхитреиды, дождевые черви и др. Для них почва - плотная среда, оказывающая значительное механическое сопротивление при движении. Эти относительно крупные формы передвигаются в почве либо расширяя естественные скважины путем раздвигания почвенных частиц, либо роя новые ходы. Оба способа передвижения накладывают отпечаток на внешнее строение животных.

Возможность двигаться по тонким скважинам, почти не прибегая к рытью, присуща только видам, которые имеют тело с малым поперечным сечением, способное сильно изгибаться в извилистых ходах (многоножки - костянки и геофилы). Раздвигая частицы почвы за счет давления стенок тела, передвигаются дождевые черви, личинки комаров-долгоножек и др. Зафиксировав задний конец, они утончают и удлиняют передний, проникая в узкие почвенные щели, затем закрепляют переднюю часть тела и увеличивают его диаметр. При этом в расширенном участке за счет работы мышц создается сильное гидравлическое давление несжимающейся внутриполостной жидкости: у червей - содержимого целомических мешочков, а у типулид - гемолимфы. Давление передается через стенки тела на почву, и таким образом животное расширяет скважину. При этом сзади остается открытый ход, что грозит увеличением испарения и преследованием хищников. У многих видов развиты приспособления к экологически более выгодному типу передвижения в почве - рытью с закупориванием за собой хода. Рытье осуществляется разрыхлением и отгребанием почвенных частиц. Личинки разных насекомых используют для этого передний конец головы, мандибулы и передние конечности, расширенные и укрепленные толстым слоем хитина, шипами и выростами. На заднем конце тела развиваются приспособления для прочной фиксации - выдвигающиеся подпорки, зубцы, крючья. Для закрывания хода на последних сегментах у ряда видов имеется специальная вдавленная площадка, обрамленная хитиновыми бортиками или зубцами, своего рода тачка. Подобные площадки образуются на задней части надкрылий и у жуков-короедов, которые тоже используют их для закупоривания ходов буровой мукой. Закрывая за собой ход, животные - обитатели почвы постоянно находятся в замкнутой камере, насыщенной испарениями собственного тела.

Газообмен большинства видов этой экологической группы осуществляется при помощи специализированных органов дыхания, но наряду с этим дополняется газообменом через покровы. Возможно даже исключительно кожное дыхание, например у дождевых червей, энхитреид.

Роющие животные могут уходить из слоев, где возникает неблагоприятная обстановка. В засуху и к зиме они концентрируются в более глубоких слоях, обычно в нескольких десятках сантиметров от поверхности.

Мегафауна почв - это крупные землерои, в основном из числа млекопитающих. Ряд видов проводит в почве всю жизнь (слепыши, слепушонки, цокоры, кроты Евразии, златокроты

Африки, сумчатые кроты Австралии и др.). Они прокладывают в почве целые системы ходов и нор. Внешний облик и анатомические особенности этих животных отражают их приспособленность к роющему подземному образу жизни. У них недоразвиты глаза, компактное, вальковатое тело с короткой шеей, короткий густой мех, сильные копательные конечности с крепкими когтями. Слепыши и слепушонки разрыхляют землю резцами. К мегафауне почвы следует отнести и крупных олигохет, в особенности представителей семейства Megascolecidae, обитающих в тропиках и Южном полушарии. Самый крупный из них австралийский Megascolides australis достигает в длину 2,5 и даже 3 м.

Кроме постоянных обитателей почвы, среди крупных животных можно выделить большую экологическую группу обитателей нор (суслики, сурки, тушканчики, кролики, барсуки и т. п.). Они кормятся на поверхности, но размножаются, зимуют, отдыхают, спасаются от опасности в почве. Целый ряд других животных использует их норы, находя в них благоприятный микроклимат и укрытие от врагов. Норники обладают чертами строения, характерными для наземных животных, но имеют ряд приспособлений, связанных с роющим образом жизни. Например, у барсуков длинные когти и сильная мускулатура на передних конечностях, узкая голова, небольшие ушные раковины. У кроликов по сравнению с зайцами, не роющими нор, заметно укорочены уши и задние ноги, более прочный череп, сильнее развиты кости и мускулатура предплечий и т. п.

По целому ряду экологических особенностей почва является средой, промежуточной между водной и наземной. С водной средой почву сближают ее температурный режим, пониженное содержание кислорода в почвенном воздухе, насыщенность его водяными парами и наличие воды в других формах, присутствие солей и органических веществ в почвенных растворах, возможность двигаться в трех измерениях.

С воздушной средой почву сближают наличие почвенного воздуха, угроза иссушения в верхних горизонтах, довольно резкие изменения температурного режима поверхностных слоев.

Промежуточные экологические свойства почвы как среды обитания животных позволяют предполагать, что почва играла особую роль в эволюции животного мира. Для многих групп, в частности членистоногих, почва послужила средой, через которую первоначально водные обитатели смогли перейти к наземному образу жизни и завоевать сушу. Этот путь эволюции членистоногих доказан трудами М. С. Гилярова (1912-1985).

Почва - один из главных объектов окружающей среды, центральное связующее звено между биотическими абиотическими компонентами биосферы. Почва являе- тся индикатором многолетних природных процессов, и её состояние – это результат длительного воздействия разнообразных источников загрязнений. Поэтому изучение почвы необходимо для оценки состояния конкретного природного комплекса.

Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений токаскантов пагубно влияют на жизнедеятельности почвенных организмов и чреваты тяжёлыми последствиям для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязнённых почвах возбудители тифа и полутифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных – лишь в течение двух – трех суток. Основные загрязнители почвы: пестициды, минеральные удобрения, отходы и отбросы производства, газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, нефть и нефтепродукты.

Экологическая роль почвы как одного из важнейших звеньев биосферы, где наиболее интенсивно идут все процессы обмена веществ между живой и неживой природой, определяет необходимость организации почвенного экологического мониторинга как неотъемлемой части экологического мониторинга окружающей среды. В основе научной и практической методологии такого мониторинга находится выделение показателей экологического состояния почв и их количественная и качественная оценка.

Говоря об оценке экологического состояния почвы, удобнее рассматривать ее как компонент природно-антропогенного комплекса, который включает, кроме того, воздушную среду, водные объекты, биоту и техногенную среду. Последняя является источником антропогенной нагрузки на природные компоненты комплекса и также имеет подобную структуру (воздушную среду, водные объекты, биоту).

Для оценки состояния и уровня загрязнения окружающей среды в результате антропогенных воздействий эффектно используются метод биотестирования. Многие особенности почвы можно определить по населяющим её обитателям. Наиболее информативны в этом отношении показатели мезофауны.

Преимуществом биоиндикации и биотестирования является прямое определение реакции живого организма на отрицательное воздействие среды, а также относительно незначительные затраты труда и времени на проведенные анализов.

Развитие экологических представлений о почве.

Почвой называется поверхностный слой суши, возникший в результате изменения горных (материнских) пород под воздействием живых и мертвых организмов (растительных, животных и микроорганизмов), солнечного тепла и атмосферных осадков. Практически почва - это относительно тонкий (до нескольких десятков сантиметров или, в редких случаях, до 1 метр, и более) слой между атмосферой и подстилающими породами. Именно этот слой является сосредоточием жизни, средой обитания многих живых организмов, началом большинства пищевых цепей.

Экологические представления о почве тесно связаны со всем комплексом разнообразных знаний о почвах, их составе, свойствах, особенностях, генезисе и др.

Экологические представления о почве сформировались на рубеже Х1Х-ХХ веков, и большую роль в этом сыграло развитие почвоведения - науки о происхождении и развитии почв, закономерностях их распространения, путях рационального использования и повышения плодородия.

Основателем почвоведения как самостоятельной естественно-исторической науки является выдающийся русский ученый профессор Петербургского университета Василий Васильевич Докучаев (1846-1903). Именно он впер вые сформулировал научное определение почвы, разработал генетическую классификацию почв, новые методы изучения и картографирования почв в поле. В. В. Докучаев открыл основные закономерности географического распространения почв и внес большой вклад в теорию и практику охраны и повышения плодородия почв, особенно в черноземных областях России.

Почва является незаменимым природным ресурсом. Это ее значение неоднократно подчеркивал В. В. Докучаев: "Чернозем для России дороже всякой нефти, каменного угля, дороже золотых и железных руд; в нем - вековечное, неистощимое русское богатство".

Оценка экологического состояния почвы особенно актуально для рационального использования, охраны и воспроизводства почвенных ресурсов. Однако ценность почвы определяется не только ее хозяйственной значимостью для сельского, лесного и других отраслей хозяйства. Она определяется также незаменимой экологической ролью почвы как важнейшего компонента всех наземных биоценозов и биосферы Земли в целом. Через почвенный покров Земли идут многочисленные экологические связи всех живущих на земле и в земле организмов (в том числе и человека) с литосферой, гидросферой и атмосферой.

Как среда обитания почва отличается большим своеобразием и промежуточным положением между водной и воздушной средами. Являясь особым природным телом, почва представляет собою трехфазную систему; состоит из твердой, жидкой и газообразной фаз. Твердая фаза образует структурную основу почвы, которая всегда удерживает в себе то или иное количество воды и воздуха. Следовательно, почва является тем промежуточным мостом, по которому животная жизнь могла перейти из водной стихии в воздушную и завоевала последнюю. Эти свойства почвы как среды обитания были и ее роль в происхождении наземной фауны были вскрыты М. С. Гиляровым.

При поверхностном рассмотрении может показаться, что почва бедна жизнью, что животный мир ее беден и немногочисленен. Однако это ложное впечатление; в действительности почва оказывается насыщенной жизнью и превосходит в этом воздушную среду.

В жизни почвообитающих организмов существенную роль играют физические и химические свойства почвы. Среди физических свойств особо важное значение имеют механический состав, структура и плотность почвы, а также ее влажность, температура и аэрация.

Физические свойства. Механический состав почвы определяется соотношением между глиной, песком, галькой и другими производными материнских пород. К глине относятся частицы с диаметром не более 0,01 мм, к песку- частицы с диаметром более 0,01 мм и др. Отсюда различают следующие виды почвы:

Песчаные. свыше 90 % песка

Супесчаные 80-90 % песка

Суглинистые40-80% песка

Глинистые20-40% песка

Тяжелые глинистые менее 20% песка

Структура почвы определяется соединением с помощью коллоидальных веществ механических элементов почвы, особенно глины в прочные совокупности, или агрегаты. Структура и плотность почвы также сильно влияют на состав почвенной мезофауны.

Соотношение между этими структурными элементами в почве в сильной степени влияет на содержание в ней влаги и воздуха. Сила сцепления между собою структурных и механических элементов почвы определяют ее плотность. В целом от механического состава, структуры и плотности почвы зависят ее основные физические свойства- режим влажности, температуры и аэрации. В свою очередь это в сильнейшей степени влияет на состав почвообитающих организмов и передвигающихся по почве видов.

Основные черты почвенного типа определяются единообразностью: а) поступления органических веществ, процессов их разложения и превращения в гумус; б) характера миграции и аккумуляции веществ; в) строения почвенного профиля и генетических почвенных горизонтов; г) мероприятий по повышению и поддержанию плодородия почв.

Почва живет, почва дышит. В почве постоянно и одновременно протекают процессы ферментативного каталитического окисления, восстановления, гидролиза. В результате происходит обогащение почвы неорганическими и органическими веществами, круговорот веществ - сущность развития почвы и ее важнейшего свойства - плодородия.

Почва, в отличие от воды и воздуха, не обладает подвижностью, и ее необходимо воспринимать как структурно-функциональный биокосный компонент биосферы.

Почва - биоминеральная (биокосная) динамическая система, находящаяся в материальном и энергетическом взаимодействии с внешней средой, частично вовлеченная в биологический цикл круговорота веществ.

В биосфере почвенный покров образует особую биогеохимическую оболочку –педосферу. Почвенная оболочка образовалась в результате взаимодействия названных выше геофизических оболочек планеты-литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы.

Геосистемные представления о почве основываются на ее основополагающей роли в структуре природно-территориальных комплексов, составляющих (совместно с природными комплексами) географическую оболочку нашей планеты. При этом под геосистемой понимается совокупность элементов земной коры, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих определенную целостность, единство.

Входя в природно-антропогенный комплекс, почва имеет контакт со всеми другими его компонентами; более того, сам комплекс любого масштаба "привязан" ко вполне определенной территории (акватории). Испытывая антропогенную нагрузку, почва изменяется сама (хотя и обладает огромной буферной емкостью) и воздействует, прямо и косвенно, на все компоненты природно-антропогенного комплекса. Почва, как и другие компоненты этого комплекса, испытывает не только антропогенную нагрузку, но и воздействие экологических факторов - в первую очередь климатических. К их числу относятся воздействия температуры и влажности воздуха, ветра, осадков и их химического состава, солнечной радиации и облачности и др. Экологические факторы влияют на протекание процессов почвообразования, развития и жизнедеятельности почвенных организмов, обмена энергией и массой и др.

Для оценки экологического состояния почвы большое значение имеет ее изучение как целого и компонентов - почвенных воздуха и раствора, химического состава, чужеродных и естественных включений, почвенной биоты и других экологических свойств. Потеря из поля зрения каких-либо экологических свойств почвы создает опасность однобокой оценки с преобладанием агрохимических, фенологических, агроэкологических, натуралистических и др. подходов.

Почвы, будучи компонентами очень тонко сбалансированных при родных экосистем, находятся в динамическом равновесии со всеми другими компонентами биосферы. Однако при использовании в разнообразной хозяйственной деятельности почвы часто теряют природное плодородие или даже полностью разрушаются. Многие природные процессы также приводят к раз личным нарушениям почвы.

В районах интенсивного земледелия и в областях высокой концентрации промышленного производства антропогенная нагрузка на почвы стала не только соизмерима с интенсивностью почвообразовательного процесса, но и значительно его превышает.

Восстановление нарушенного почвенного покрова требует длительного времени и больших капиталовложений. Известно, что в природных условиях формирование нормально развитого почвенного профиля требует сотен лет, а для восстановления (рекультивации) почвы необходимо от нескольких лет до двух-трех десятилетий. Вслед за этим для восстановления плодородия почв необходимо длительное время проводить их окультуривание и улучшение. Значительно более целесообразным является предупреждение неблагоприятных изменений почв, чем выполнение дорого стоящих работ по их восстановлению. Возможны и необратимые изменения свойств почвы, например, при интенсивном загрязнении ее наиболее токсичными тяжелыми металлами или при радиоактивном загрязнении. Восстановление плодородия таких почв требует полной замены загрязненного слоя.

Интенсивное хозяйственное освоение новых территорий и нередко сопутствующее этому загрязнение и разрушение почв, приводит к изменению состава и численности популяций живых организмов, вследствие частичного или полного разрушения среды их обитания и разрыва исторически сложившихся связей в экосистемах. Несмотря на то, что в почве происходит частичная трансформация многих природных соединений и хозяйственных отходов, небеспредельны ее свойства как буферной системы, биологического и химического фильтра биосферы.

Оценка экологического состояния почвы, в отличие от подобной оценки состояния воздушной и водной сред, представляет задачу более трудную по следующим причина. Во-первых, почва - сложный объект исследования, во-вторых, почва-многофазная открытая система, химические взаимодействия в которой происходят с участием твердых фаз, почвенного раствора, почвенного воздуха, корней растений, живых организмов. Постоянное влияние оказывают физические почвенные процессы (перенос влаги, испарение и т. д.).

В-третьих, опасные загрязняющие почвы химические элементы-токсиканты (ртуть, кадмий, мышьяк, селен и др.) являются природными составляющими горных пород и почв.

В-четвертых, поступлений в почву различных химических веществ антропогенного происхождения происходит практически постоянно.

Загрязнение почвы

Основным загрязнителем почвы являются ТЭК, предприятия чёрной и цветной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии, автотранспорт, производство стройматериалов. Основное количество выбросов вредных веществ приходится на автотранспорт 50-60%.

На сегодняшний день автомобильный транспорт – главный загрязнитель атмосферы в городах. Окись и двуокись углерода, сернистый ангидрид, углеводороды, окислы азота, соединения свинца, пыль и сажа поступают в атмосферу с выбросами автомобильных двигателей. Превышения ПДК по оксидам азота, бензола, толуола, и других органических веществ на автомагистралях чрезвычайно велико. Независимо от специфики промышленного производства в большинстве городов вблизи автомагистралей фиксируется наличие опасных для здоровья населения кадмия, свинца, селена а концентрациях, более чем в 2 раза превышающие фоновые. Помимо загрязнения воздушной среды токсичными выхлопами автомобиль поднимает клубы пыли, содержащие кремний, окись железа, барий. Одной только резины каждый автомобиль рассеивает в атмосферу около 10кг. Работающий двигатель – это также тепловое и шумовое загрязнение окружающей среды.

Почва является индикатором многолетних природных процессов, и её состояние – это результат длительного воздействия разнообразных источников загрязнения. Выбросы в атмосферу от промышленных предприятий и автотранспорта, орошение земель загрязнёнными водами, нарушение технологических требований при добыче, переработке и использовании нефтепродуктов, многочисленные аварии на нефтепроводах, несбалансированное применение минеральных удобрений и пестицидов приводит к загрязнению почв, ухудшению их физического и химического состояния и в результате к снижению плодородия. Свойством же плодородия определяется огромная роль почвы в природе как источника существования и эволюции жизни на земле. Загрязнение почв оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье населения, так как вредные вещества по трофическим цепям могут попадать в организм человека.

Основная часть загрязняющих веществ поступает в почвы с атмосферными осадками, с мест складирования промышленных и бытовых отходов, с удобрениями и пестицидами, вносимыми в почву. Особую опасность представляет загрязнение почв тяжёлыми металлами, которое может быть обусловлено геохимическими аномалиями, но чаще всего происходит за счёт выбросов промышленных предприятий, в первую очередь металлургических заводов, и за счёт выхлопных газов автотранспорта. Тяжёлые металлы участвуют в биологических процессах, входя в состав многих ферментов и оказывая токсическое воздействие на организм человека даже при низких концентрациях. По степени опасности тяжёлые металлы делятся на три класса: 1 – мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, селен, цинк, фтор; 2 – бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром; 3 – барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций.

Однако на сегодняшний день отказ от пестицидов невозможен, ибо они помогают сохранить до 20% урожая. Для уменьшения их вредного воздействия актуальным является соблюдение научно обоснованных рекомендаций по использованию препаратов, сроков применения, и показаний к применению, правил хранения, а так же учёт норм расходов и внедрение пестицидов нового типа, менее загрязняющих окружающую среду

Несбалансированное применение азотных удобрений приводит к накоплению нитратов в почвах и сельскохозяйственных растениях, в которых они преобразуются в весьма токсические соединения – нитрозамины. Использование сельскохозяйственной продукции, выращенной на переудобренной нитратами почве, наносит огромный вред здоровью человека, понижая в крови содержание гемоглобина и нарушая её транспортную функцию.

Диоксин, оказывающий канцерогенное действие, разрушающий эндокринную и иммунную системы человека, поступает в почву преимущественно с предприятий химического, агрохимического, электротехнического профиля, а также целлюлозно-бумажной промышленности.

Нефтяное загрязнение почв наблюдается в районах добычи, транспортировки, хранения и переработки нефти. Оно происходит в основном из-за утечек нефти, связанных с несоблюдением технологий её добычи, изношенностью оборудования, нарушениями при проектировании, несанкционированными врезками в действующие нефтепроводы. Промачивание почвы нефтью может достигать 100-200 см, что приводит к необратимым изменениям свойств почв, потере плодородия и изъятию значительных территорий из сельскохозяйственного использования.

Почвы загрязнены многими другими вредными веществами, чрезмерная концентрация которых приводит к снижению и даже потере почвенного плодородия, негативно влияет на состояние растительного и животного мира, наносит вред здоровью людей.

Общие сведения о почвах Севастопольского региона.

В предгорьях Севастопольского региона распространены предгорные черноземы, на склонах гряд Крымских гор в пределах Севастополя - бурые горно- лесные, а под зарослями – дерново- карбонатные, на вершинной части (яйлах) – горно- луговые черноземовидные. Для юго- западного побережья Севастополя характерны коричневые почвы, сформировавшиеся под субсредиземноморскими сухими лесами и кустарниковыми зарослями.

Черноземы предгорные. Сформировались преимущественно на продуктах выветривания известняков, мергелей и песчаников Крымских гор. Содержание гумуса 3,4- 3,8 %, богаты питательными веществами для растений. Пригодны для выращивания зерновых, многолетних насаждений (сады и виноградники) и эфиромасляничных культур.

Бурые горные лесные. Почвообразующая порода сформировалась на продуктах выветривания известняков, глиняных сланцев, песчаников и других горных пород под буковыми, дубовыми, сосновыми и смешанными лесами. Бурые горные лесные почвы используют главным образом в лесном хозяйстве. На обезлесенных участках размещают сады, выращивают табак, кормовые культуры, сено.

Дерново- карбонатные. Почвообразующей породой служат продукты выветривания плотных известняков, мергелей, песчаников, сланцев. Распространены на склонах гор, где сильно развит смыв рыхлых пород, покров из дерново- карбонатных почв разорван выходами коренных пород на поверхность. Для сельского- хозяйства такие почвы не пригодны, частично можно использовать их для нормированного выпаса скота.

Горно- луговые черноземовидные. Сформировались на продуктах выветривания прокарстованных известняков в условиях прохладного влажного климата под луговой растительностью яйл. Содержание гумуса- 10-25 %

Почвы яйл богаты питательными веществами для растений. Однако неумеренная пастьба скота в прошлом привела к развитию эрозии почв на значительных площадях. В связи с этим сейчас запрещено использование яйл под выпас скота и посадку сельско-хозяйственных культур.

Коричневые почвы. Распространены на всем протяжении ЮБК(Южного берега Крыма). Сформировались на продуктах выветривания известняков, мергелей, глинистых сланцев, песчаников, магматических пород под сухими лесами и кустарниковыми зарослями средиземноморского типа. Если почвообразующая порода образовалась на продуктах выветривания известняков, то почвы приобретают красноватый оттенок, из-за чего их раньше называли красноземами или красно- бурыми почвами. Содержание гумуса колеблется от 1,8- 3,7% , но нередко бывает и более 6 %. Коричневые почвы пригодны для выращивания винограда, табака, эфиромасличных культур, засухоустойчивых древесных и кустарниковых пород.

В окрестностях Севастополя широко распространены глины кирпичные и высокосортные бентонитовые. Наряду с кирпичными глинами встречаются и красящие глины разных оттенков, нередко используемые местным населением для покраски стен. Месторождение красных, желтых, белых и оливковых глин известны в низовьях реки Черная.

3. Физико-географическое описание местности.

Город Севастополь расположен на юго- западе Крымского полуострова. В силу своего стратегического значения Севастополь- главная военно-морская база Черноморского флота. Прилегающие к городу земли и территории объявлены « Севастопольским регионом», который на северо- востоке граничит с Бахчисарайским районом, а на юго- востоке – с Большой Ялтой. С запада и юга регион омывается водами Черного моря, относящегося к бассейну Атлантического океана. По морю регион связан со странами ближнего зарубежья (Россия, Грузия) и дальнего зарубежья (Румыния, Турция, Болгария).

Через Севастопольский регион проходит граница двух географических поясов – умеренного и субтропического. По климатическим показателям Севастополь не уступает всемирно известному курорту – Ялте. Зимой нагретое за лето море согревает прибрежные воздушные массы, а летом, остывшее за зиму, оно несколько уменьшает жару. Поэтому средняя температура воздуха самого холодного здесь месяца- февраля - + 2,6° С, при средней температуре воды + 7,2° С, что на несколько градусов выше температуры, расположенной в удалении от моря, но на одной широте. Соответственно средняя температура самого теплого месяца – июля- + 22,4° С. при средней температуре воды + 22° С. , что на несколько градусов ниже аналогичного места в глубине полуострова. Таким образом, учитывая влияние моря, климат Севастопольского региона можно считать морским Рельеф как климатообразующий фактор оказывает немаловажное воздействие на климат. Воздушные массы задерживаются горными хребтами. В горных понижениях и долинах возникает своя циркуляция – горно- воздушные ветры, а разная экспозиция склонов способствует увеличению облачности и осадков.

Теплые и легкие воздушные массы, приходящиеся с юга, свободно проникают через невысокие, Крымские горы, принося в предгорья и степную часть теплую погоду. Холодный же тяжелый воздух с Арктики не может преодолеть преграду в виде Крымских гор. Таким образом, горы для южного побережья играют защитную роль.

Севастополь – один из крупнейших центров промышленности и науки юга Украины и СНГ.

Температура воздуха. Среднемесячные температуры воздуха в течение года все положительные. В предгорьях они изменяются с севера на юг, а на юго- западном побережье – с юго- запада на северо- восток.

В течение года около 238 дней являются безморозными. Очень жарким был июль 1971 г. термометр показывал тогда + 38° С. Средняя температура воздуха во время проведения исследований летом была выше + 30° С. Осадков было крайне редко.

Исследования проводились в окрестностях г. Севастополя. Для проведения исследований были выбраны три участка:

1. Территория вокруг турбазы « Горизонт», расположенная в районе между поселками «Учкуевка» и «Любимовка»;

2. Прибрежная зона средней части реки Бельбек, протекающая недалеко от поселка «Верхнесадовое»;

3. Долина реки Черной, в районе впадения реки в Черное море.

4. Методы проведения исследований.

1. Определение видового разнообразия почвенных обитателей.

Материалы и оборудования: лопата, рулетка, лупа, линейка, колышки, шнур, клеёнка или плотная ткань.

Ход работы:

1. На исследуемом участке отметить площадку размером (50х50 см), при этом можно использовать деревянные колышки и шнур.

2. Очистить пробную площадку от растительных остатков. Затем с помощью лопаты снять верхний слой почвы – дёрн, после чего приступить к отбору пробы с исследуемого участка. Слои почвы исследуют, аккуратно перебирая на предварительно разложенной клеёнке, при этом крупные комья дробят, а сплетения корней разрыхляют и тщательно перебирают руками. Результат заносят в полевой дневник. Определение почвенных обитателей проводить по школьному атласу – определителю.

Определение почвенных обитателей провести на трех пробных площадках.

2. Определение кислотности и значения рH почвенной вытяжки.

В стакан (фарфоровую чашку) поместить 2-3 см почвы. Добавить 10-15 мл дистиллированной воды. Содержимое хорошо перемешать и дать отстояться.

Полоску индикаторной бумаги опустить в исследуемый раствор почвенной вытяжки.

Сравнить полученную окраску бумаги с эталонной шкалой определения значения рН. Данные занести в таблицу.

Тип почвы определить исходя из таблицы.

Таблица 1.

Определение кислотности почвы

Значение рН Тип почвы

1,0-4,5 сильнокислая

4,6-5,0 среднекислая

5,1-5,5 слабокислая

5,6-6,0 близкая к нейтральной

6,1-7,0 нейтральная

7,1-8,0 щелочная

5. Результаты и их обсуждение

5. 1. Результаты изучения видового разнообразия почвенных обитателей Результаты занесены в таблицу 1.

Таблица 1.

Видовое и количественное разнообразие почвенных обитателей по участкам

Виды почвенных обитателей Уч. 1 Уч. 2 Уч. 3 Уч. 4

Муравей 27 50 11 10

Паук 4 2 - 2

Кузнечик 15 5 - -

Клоп – солдатик 3 1 - -

Клоп итальянский 5 1 - -

Куколка совки 1 1 - -

Личинка проволочника - 1 - 1

Кивсяк - 1 - -

Улитка садовая 9 2 - 2

Жужелица - 1 - -

Итого видов 7 11 1 4

На территории турбазы « Горизонт» и в ее окрестностях были встречены в основном беспозвоночные, встречающиеся и обитающие на почве: кузнечики, пауки, муравьи, клопы, улитки. Из почвенных обитателей – куколка совки. Почва на всех участках была сухая и плотная с включениями мелкой гальки, песка.

Исследования почвы, на котором произрастает эфиромасляничное растение лаванда, показали, что на этом участке количество встреченных видов беспозвоночных чуть выше, чем на всех остальных. Именно на этом участке были встречены кивсяк, личинка проволочника, куколка совки, жужелица. Почва на этих участках сухая, с плотной дерниной, образованной корневой системой лаванды. Высажены кусты лаванды по грядкам, между которыми имеются неглубокие, но широкие канавки.

Результаты исследований показали, что очень скудное видовое разнообразие почвенных обитателей было на всех пробных площадках в прибрежной полосе реки Бельбек. Почва в этом районе была достаточно сухая и плотная. Следует отметить, что в составе известковой почвы было много включений гальки, песка, вкраплений мелких ракушек и их фрагментов. На всех пробных площадках были встречены только муравьи.

На пробных площадках в долине реки Черная были встречены муравьи, личинка проволочника, пауки, а также включения в виде фрагментов ракушек и улиток.

Доминирующими видами на всех участках были рыжие и черные муравьи.

Из таблицы и диаграммы видно, что видовое разнообразие на всех участках очень скудное. Отсутствие осадков, жаркое засушливое лето сказалось на видовом разнообразии почвенных обитателей, которые вероятнее всего углубились в нижние слои почвы.

5. 2. Результаты исследования значения рН почвенной вытяжки.

Результаты определения значений рН почвенной вытяжки представлены в таблице №2. На основании таблицы построена диаграмма показателей рН по участкам.

Пробы почвы, взятые в районе реки Бельбек, имели беловатый цвет; при растворении, вода становилась мутной с беловатым оттенком.

Пробы почв с участков №1, №2, №4 имели коричневатые оттенки.

Почва, взятая на лавандовом поле, по типу –нейтральная; все остальные - слабощелочные и щелочные.

Из полученных результатов, можно предположить, что в состав почв входят соединения солей щелочных металлов (кальция, магния), которые при растворении дают щелочную реакцию и показатели рН варьируют в пределах от 7,0 до 8,0.

Также можно предположить, что чем выше показатель рН почвенной вытяжки, тем менее благоприятны и менее пригодны условия для обитания основных почвенных обитателей.

6. Выводы.

1. В окрестностях города Севастополя преобладают коричневые почвы сухих лесов и кустарников лугостепей. Река Чёрная протекает по бурым горно-лесным почвам. Почва в период проведения исследований была сухая и очень плотная.

2. Отмечено скудное видовое разнообразие почвенных обитателей.

Всего было обнаружено 11 видов, из них доминирующими видами являются муравьи.

3. Показатели рН почвенной вытяжки варьируют в пределах от 6 до 8,5. по типу почвы: нейтральные и щелочные.

4. В долинах рек Бельбек и Чёрная имеются сельскохозяйственные угодья: сады, поля, луга. Территория долины реки Чёрная используется для выпаса домашнего скота. Береговая зона реки Бельбек и Чёрная активно используются в реакционных целях.

Большинство микроорганизмов, обитающих в почве, - сапро-фаги, которые не приносят вреда животным организмам. Вместе с тем постоянно или временно в почве обитают патогенные, болезнетворные микроорганизмы, возбудители инфекционных заболеваний. Некоторые из них (главным образом постоянные обитатели почвы) образуют спору - плотную оболочку, обеспечивающую им устойчивость к различным неблагоприятным воздействиям внешней среды: высокой температуре, высыханию, давлению, отсутствию питательных веществ.[ ...]

Заражение человека через загрязненную почву может наступить при самых различных обстоятельствах: непосредственно при обработке почвы, уборке урожая, строительных работах и т. п. К числу наиболее опасных болезней человека и животных относится сибирская язва. Возбудитель сибирской язвы - сибиреязвенная палочка, которая, попадая с мочой и испражнениями больных животных в почву, образует вокруг себя спору и в таком состоянии может сохраняться годами, особенно в каштановых и черноземных почвах. Животные, поедая корм, загрязненный этой палочкой, заражаются сибирской язвой. Человек заражается сибирской язвой, как правило, при контакте с больными или павшими животными, через продукты и сырье, полученные от больных животных (мясо, шерсть, шкуры), а также при непосредственном соприкосновении с почвой.[ ...]

Опасность для человека представляет и столбнячная палочка, которая обнаруживается в почве разных географических районов. Заражение человека происходит через поврежденную кожу или слизистую при контакте с зараженной почвой.[ ...]

Спороносная палочка - возбудитель ботулизма, тяжелого пищевого отравления, - обнаружена в среднем в 9% проб, взятых из почвы в районах Кавказа, Азовского и Каспийского морей, в Приморском крае, на Дальнем Востоке и в Санкт-Петербурге. Попадая на овощи, ягоды, фрукты, рыбу, грибы и другие продукты, при благоприятных анаэробных условиях она из споры превращается в вегетативную форму, продуцирующую токсин (яд). По силе своего действия на организм человека и животного этот токсин превосходит все другие бактериальные токсины и химические яды. Ботулизм зарегистрирован во многих странах мира - в США, Канаде, во Франции, Японии, России.[ ...]

Известные случаи заражения ботулизмом на территории нашей страны связаны с продуктами домашнего приготовления: рыбы соленой и вяленой, консервированных грибов, овощей и фруктов.[ ...]

Вместе с загрязненной почвой в поврежденные ткани человека могут проникнуть споры гангренозной палочки. Газовая гангрена протекает в виде быстро распространяющегося отека тканей и их омертвления. Вызывать ее могут несколько видов клостридий. Чаще в почве встречаются клостридии Перфрингенс типа А. Эти микробы встречаются в каждом образце почвы, попадая в рану, продуцируют токсин, который и вызывает омертвление.[ ...]

Актиномиценты, вызывающие поверхностные и глубокие микозы, а также микобактерии - возбудители туберкулеза, проказы и дифтерии - при попадании в почву также несут ощутимую угрозу: палочки туберкулеза остаются жизнеспособными до 15 месяцев, дифтерийные палочки - до двух-трех недель.[ ...]

Обычно заражение человека кишечными инфекциями происходит через загрязненные овощи. Однако не меньшую опасность представляют вторичное загрязнение подземных и поверхностных вод. Атмосферные осадки, проходя через загрязненную почву, переносят микрофлору (в том числе и возбудителей заразных заболеваний) из поверхностных слоев в нижележащие грунтовые воды, откуда возбудители болезней могут попасть в водоемы.[ ...]

Почва служит местом развития, а при определенных условиях и инфицирования мух. Обычно самка мухи откладывает яички.в местах гнилостных отбросов и нечистот. Цикл развития до окрыленной мухи происходит в земле в сухих отбросах; в них же многие мухи сохраняются в зимний период - и взрослые, и в стадии личинок. Убедительно доказано, что мухи - активные распространители кишечных и других инфекций. Многие возбудители инфекционных заболеваний сохраняются в жизнеспособном состоянии на поверхности тела мухи до двух суток, а в кишечнике еще дольше.

Почва - это среда обитания множества организмов. Наименьшими из них являются бактерии, водоросли, грибки и одноклеточные организмы, обитающие в почвенных водах. В почвенном воздухе обитают беспозвоночные животные, такие как клещи, пауки, жуки, ногохвостки и дождевые черви. Они питаются остатками растений, грибницей и другими организмами. В почве обитают и позвоночные животные, одно из них - крот. Он очень хорошо приспособлен к обитанию в абсолютно тёмной почве, поэтому он глухой и практически слепой.

Неоднородность почвы приводит к тому, что для организмов разных размеров она выступает как разная среда.

    Для мелких почвенных животных, которых объединяют под названием нанофауна (простейшие, коловратки, тихоходки, нематоды и др.), почва - это система микроводоемов.

    Для дышащих воздухом несколько более крупных животных почва предстает как система мелких пещер. Таких животных объединяют под названием микрофауна. Размеры представителей микрофауны почв - от десятых долей до 2-3 мм. К этой группе относятся в основном членистоногие: многочисленные группы клещей, первичнобескрылые насекомые (коллемболы, протуры, двухвостки), мелкие виды крылатых насекомых, многоножки симфилы и др. У них нет специальных приспособлений к рытью. Они ползают по стенкам почвенных полостей при помощи конечностей или червеобразно извиваясь. Насыщенный водяными парами почвенный воздух позволяет дышать через покровы. Многие виды не имеют трахейной системы. Такие животные очень чувствительны к высыханию.

    Более крупных почвенных животных, с размерами тела от 2 до 20 мм, называют представителями мезофауны. Это личинки насекомых, многоножки, энхитреиды, дождевые черви и др. Для них почва - плотная среда, оказывающая значительное механическое сопротивление при движении. Эти относительно крупные формы передвигаются в почве либо расширяя естественные скважины путём раздвигания почвенных частиц, либо роя новые ходы.

    Мегафауна или макрофауна почв - это крупные землерои, в основном из числа млекопитающих. Ряд видов проводит в почве всю жизнь (слепыши, слепушонки, цокоры, кроты Евразии, златокроты Африки, сумчатые кроты Австралии и др.). Они прокладывают в почве целые системы ходов и нор. Внешний облик и анатомические особенности этих животных отражают их приспособленность к роющему подземному образу жизни.

    Кроме постоянных обитателей почвы, среди крупных животных можно выделить большую экологическую группу обитателей нор (суслики, сурки, тушканчики, кролики, барсуки и т. п.). Они кормятся на поверхности, но размножаются, зимуют, отдыхают, спасаются от опасности в почве. Целый ряд других животных использует их норы, находя в них благоприятный микроклимат и укрытие от врагов. Норники обладают чертами строения, характерными для наземных животных, но имеют ряд приспособлений, связанных с роющим образом жизни.

Большинство микроорганизмов, обитающих в почве, - сапрофаги, которые не приносят вреда животным организмам. Вместе с тем постоянно или временно в почве обитают патогенные, бо­лезнетворные микроорганизмы, возбудители инфекционных заболеваний. Некоторые из них (главным образом постоянные оби­татели почвы) образуют спору - плотную оболочку, обеспечивающую им устойчивость к различным неблагоприятным воздействиям внешней среды: высокой температуре, высыханию, давлению, отсутствию питательных веществ.

Группу спорообразных бактерий принято называть клостридиями. В последние годы накопилось достаточно данных о том, что клостридии обладают способностью не только многие десятилетия сохраняться в почве в виде спор, но и размножаться в ней. К патогенным бактериям относятся возбудители таких опасных инфекционных заболеваний, как сибирская язва, газовая гангрена, столбняк, ботулизм. Заражение человека через загрязненную почву может наступить при самых различных обстоятельствах: непосредственно при обработке почвы, уборке урожая, строительных работах и т.п. К числу наиболее опасных болезней человека и животных относится сибирская язва. Возбудитель сибирской язвы - сибиреязвенная палочка, которая, попадая с мочой и испражнениями больных животных в почву, образует вокруг себя спору и в таком состоянии может сохраняться годами, особенно в каштановых и черноземных почвах. Животные, поедая корм, загрязненный этой палочкой, заражаются сибирской язвой. Человек заражается сибирской язвой, как правило, при контакте с больными или павшими животными, через продукты и сырье, полученные от больных животных (мясо, шерсть, шкура), а также при непосредственном соприкосновении с почвой.

Опасность для человека представляет и столбнячная палочка, которая обнаруживается в почве разных географических районов. Заражение человека происходит через поврежденную кожу или слизистую при контакте с зараженной почвой. Спороносная палочка, возбудитель ботулизма - тяжелого пищевого отравления, обнаружена в среднем в 9% проб, взятых из почвы в районах Кавказа, Азовского и Каспийского морей, в Приморском крае, на Дальнем Востоке и в Санкт-Петербурге. Попадая на овощи, ягоды, фрукты, рыбу, грибы и другие продукты, при благоприятных анаэробных условиях она из споры превраща­ется в вегетативную форму, продуцирующую токсин (яд). По силе своего действия на организм человека и животного этот токсин превосходит все другие бактериальные токсины и химические яды. Ботулизм зарегистрирован, во многих странах мира - в США, Ка­наде, во Франции, Японии, России. Известные случаи заражения ботулизмом на территории нашей страны связаны с продуктами домашнего приготовления: рыбы соленой и вяленой, консервированных грибов, овощей и фруктов.Вместе с загрязненной почвой в поврежденные ткани человека могут проникнуть споры гангренозной палочки. Газовая гангрена протекает в виде быстро распространяющегося отека тканей и их омертвления. Вызывать ее могут несколько видов клостридии. Чаще в почве встречаются клостридии Перфрингенс типа А. Эти микробы, встречающиеся в каждом образце почвы, попадая в рану, продуцируют токсин, который и вызывает омертвление.

Из числа временных микроорганизмов, обитающих в почве, большую группу составляют возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры), бруцеллеза, туляремии, чумы, коклюша. Они попадают в почву только при определенных условиях (с выделениями больных, с нечистотами и др.). Нельзя сказать, что почва является благоприятной средой для их обитания. В их гибели большую роль наряду с недостатком питательных веществ, не всегда оптимальными влажностью и температурой почвы играет антагонизм между различного рода почвенными микроорганизмами. Не находя подходящих условий, патогенные для человека и животных неспороносные бактерии погибают обычно относительно быстро. Однако некоторые из них, особенно в загрязненной почве, сохраняются продолжительное время: возбудители брюшного тифа, паратифов и холеры могут оставаться жизнеспособными до трех месяцев; бруцеллеза - до пяти месяцев, туляремии - до двух месяцев. Энтеровирусы - возбудители полиомиелита и некоторых кишечных заболеваний ви­русного происхождения - сохраняются в почве до 170 дней.

Актиномиценты, вызывающие поверхностные и глубокие микозы, а также микобактерии - возбудители туберкулеза, проказы и дифтерии - при попадании в почву также несут ощутимую угрозу: палочки туберкулеза остаются жизнеспособными до 15 меся­цев, дифтерийные палочки - до двух-трех недель.

Обычно заражение человека кишечными инфекциями происходит через загрязненные овощи. Однако не меньшую опасность представляет вторичное загрязнение подземных и поверхностных вод. Атмосферные осадки, проходя через загрязненную почву, переносят микрофлору (в том числе и возбудителей заразных болезней) из поверхностных слоев в нижележащие грунтовые воды, откуда возбудители болезней могут попасть в водоемы.

Почва служит местом развития, а при определенных условиях и инфицирования мух. Обычно самка мухи откладывает яички в местах гнилостных отбросов и нечистот. Цикл развития до окрыленной мухи происходит в земле и сухих отбросах; в них же многие мухи сохраняются в зимний период - и взрослые, и в стадии личинок. Убедительно доказано, что мухи - активные распространители кишечных и других инфекций. Многие возбудители инфекционных за­болеваний сохраняются в жизнеспособном состоянии на поверхно­сти тела мухи до двух суток, а в кишечнике еще дольше.

Микроэлементы . Определенное влияние на здоровье человека может оказать химический состав почвы. Впервые это отметил еще академик В.И. Вернадский. Теперь исследователи твердо установи­ли, что многие микроэлементы влияют на рост и развитие растений, состояние и функции организма животных, в том числе и человека.

Биохимические процессы, происходящие в земной коре, и процессы образования и обмена химических элементов в организ­ме взаимосвязаны как отдельные этапы круговорота веществ в природе, как процессы взаимного обмена, обусловливающие жизнь.

К достаточно изученным из 47 химических элементов, постоянно присутствующих в составе организмов, относятся медь, кобальт, цинк, марганец, йод, молибден, солен, фтор, стронций, бор, кадмий, ванадий. На них приходится от 0,4 до 0,6% живой массы.

Микроэлементы - биогенные химические элементы, играющие роль катализаторов в развитии растений, особенно в процессе фотосинтеза и усвоения азота. Установлено, что при добавлении к кормам животных необходимых микроэлементов у них отмечается усиление роста. Отсутствие того или иного микроэлемента сопровождается специфическими признаками его недостаточности.

В состав крови человека входят 24 элемента, женского молока - около 30 (в частности, медь, цинк, кобальт, кремний, мышьяк). При этом число биогенных элементов в различных средах человеческого организма нельзя считать окончательно установленным. Микроэлементы играют важную роль в работе желез внутренней секреции - щитовидной, поджелудочной, половых и др. Есть основания полагать, что микроэлементы оказывают существенное влияние на функцию эндокринных желез. Микроэлементы входят в состав многих химических комплексов организма, таких, как соединение металлов с белками, различные ферменты, дыхательные пигменты, гормоны и некоторые витамины. Они участвуют в промежуточных процессах обмена веществ. Микроэлементы поступают в организм человека с растительной и животной пищей, отчасти с водой по схеме: почва - растение - организм животного. Уровень обеспеченности растительных и животных организмов микроэлементами зависит от содержания их прежде всего в почве. Недостаток или избыток микроэлементов в почве приводит к недостатку или избытку их не только у травоядных, но и плотоядных животных, а также в организме человека. Это влечет за собой ослабление или усиление синтеза биологически активных веществ, в состав которых входят микроэлементы, нарушение процес­са промежуточного обмена веществ, возникновение заболеваний. Заболевания, связанные с недостатком или избытком микроэлементов, получили название эндемических (от греч. endemos - местный). Районы, в которых обнаруживаются отклонения в развитии растений и животных, а также регистрируются эндемические заболевания, связанные с местными геохимическими особенностями, называют биогеохимическими провинциями. Так, бедны йодом западные области Украины, кобальтом и медью - Ярославская область и т.п. Низкий уровень йода в почве ведет к низкому содержанию его в растениях и подземных водах, а следовательно, и в пищевом рационе населения. Недостаток йода может вызвать заболевания эндокринной системы, критинизм. Недостаток кальция при избытке стронция в питьевой воде и продуктах питания является, как полагают, причиной некоторых эпидемических заболеваний. Низкое содержание кобальта в почве - причина возникновения дисфункции обменных процессов у рогатого скота и овец. Недостаток содержания в почве и питьевой воде фтора приводит к кариесу. При содержании фтора в питьевой воде выше 1,5 мг/л у человека и животных зубы поражаются «пятнистой эмалью». При этом заболевании нередко поражается и опорно-двигательный аппарат.

ЭКОЛОГИЯ ПОЧВ