Показателями санитарного состояния почвы являются. Санитарно-гигиеническая оценка почвы

При помощи санитарно-гельминтологических исследований обнаруживают яйца и личинки гельминтов в окружающей среде, определяют видовой, количественный состав, их жизнеспособность.

Исследование почвы на яйца гельминтов . Пробы почвы массой 100- 300 г отбирают на глубине 10-60 см вблизи выгребов, мусорных ящиков, на детских площадках и т. д. Заливают их 0,85% водным раствором натрия хлорида или 3% жидкостью Барбагалло и хранят до исследования в бытовом холодильнике. Срок хранения проб - не более 1 мес. Исследуют почву по методу Романенко (1968, 1982): 25 г почвы помещают в центрифужные пробирки объемом 250 мл, приливают 3% раствор натриевого или калиевого основания в соотношении 1:1. Полученную смесь тщательно размешивают, отстаивают в течение 20- 30 мин, после чего центрифугируют 5 мин при 800 об/мин. Надосадочную жидкость удаляют, а осадок промывают 1-5 раз до получения прозрачной надосадочной жидкости. Затем к осадку добавляют 150 мл насыщенного раствора азотнокислого натрия (относительная плотность - 1,38-1,40), тщательно размешивают и центрифугируют, после чего в каждую пробирку добавляют тот же раствор до уровня на 2-3 мм ниже их краев. Пробирки накрывают предметным стеклом так, чтобы оставался зазор шириной не более 10 мм, через который пипеткой добавляют раствор азотнокислого натрия до соприкосновения его с нижней поверхностью предметного стекла. Затем осторожно полностью закрывают предметным стеклом пробирку и после 20-25-минутного отстаивания стекло снимают и переворачивают его нижней поверхностью вверх. На место снятого стекла ставится второе, а при необходимости - и третье. На снятые стекла наносится капля 50% раствора глицерина, накрывается покровным стеклом и микроскопируется под световым микроскопом. Можно исследовать поверхностную пленку непосредственно в центрифужной пробирке под бинокулярным микроскопом МБС (Н. Л. Чекина, 1977).

На личинки гельминтов почву исследуют по методу Бермана .
Исследование воды на яйца гельминтов . Пробу воды отбирают и* водоемов в количестве от 0,5 до 10 л, что зависит от степени ее загрязнения, а из колодцев - от 20 до 25 л. Рекомендуется отбирать воду по« 0,5 - 1 л через каждые 3-5 мни. Содержащиеся в воде яйца концентрируют путем осаждения или фильтрации при помощи мембранных, бумажных или тканевых фильтров. Анализ воды осуществляют по методу Васильковой.

Исследование сточных вод на яйца гельминтов . Пробы сточной воды в условиях малых очистных сооружений отбирают на следующих этапах ее очистки: до поступления на очистные сооружения («сырая» вода), в отстойной части установки, контактном резервуаре, при впадении в биоируд или открытый водоем. На централизованных очистных: сооружениях воду отбирают до поступления на очистные сооружения, после механической очистки, после вторичных отстойников, биологических прудов, полей фильтрации, земледельческих полей орошения. «Сырую» воду исследуют в количестве от 2 до 5 л, а в процессе искусственной биологической очистки и после завершения ее - от 10 до 15 л. Пробы отбирают через каждый час в течение суток (среднесуточная) или с 7 до 20 ч (среднедневная). Исследуют сточную воду по методу Романенко. Сточную воду наливают в стеклянный цилиндр емкостью 1-2 л, добавляют один из коагулянтов (сернокислые алюминий, железо или медь) в дозе 0,3-0,5 г/л и тщательно размешивают. Спустя 40-50 мин осветленную надосадочную жидкость удаляют сифоном, а осадок переносят в центрифужные пробирки и центрифугируют в течение 3 мин при 1000 об/мин. Затем сливают жидкую часть, а к осадку приливают 2-4 мл 1-3% раствора соляной кислоты для растворения хлопьев коагулянта. Полученную смесь центрифугируют, удаляют жидкую часть, а осадок исследуют в дальнейшем по методике Романенко, применяемой для анализа почвы.
И. К. Падченко с соавторами (1982) разработал следующие методики исследования почвы, воды и сточных вод на яйца гельминтов.

Исследование почвы на яйца гельминтов. Отобранную пробу почвы (не менее 300 г) вносят в большую фаянсовую ступку, постепенно добавляют к ней 3% раствор натриевого или калиевого основания и тщательно растирают пестиком до образования гомогенной массы. Полученную смесь выливают в стеклянный цилиндр емкостью 10 л, предварительно наполненный на 3/4 объема водопроводной водой, и отстаивают в течение 5 мин. Всплывшие на поверхности смеси плотные примеси удаляют петлей с сеткой. После 5-минутного отстаивания надосадочную жидкость переливают сифоном в другой большой цилиндр, а образовавшийся осадок переносят в цилиндр емкостью 1 л и повторно отмывают водопроводной водой (не менее 2-3 раз). Образующуюся при этом в малом цилиндре надосадочную жидкость каждый раз переливают сифоном после 5-минутного отстаивания в большой цилиндр, где она смешивается с жидкой частью смеси, полученной после первого 5-минутного отстаивания. К собранной в большом цилиндре жидкости добавляют один из коагулянтов (сернокислый алюминий, сернокислое железо и др.) из расчета 0,3 г на 1 л жидкости и отстаивают ее 1-1,5 ч до полного просветления. Образовавшуюся надосадочную жидкость удаляют сифоном, а к осадку добавляют 1-3% раствор соляной кислоты для растворения хлопьев коагулянта. Полученную смесь отстаивают 18-24 ч, после чего жидкую часть удаляют сифоном, а осадок исследуют на яйца гельминтов. С этой целью осадок тщательно встряхивают и пастеровской пипеткой наносят 1 каплю полученной взвеси на предметное стекло, накрывают покровным стеклом и микроскопируют. Исследуют не менее 1 мл осадка, а затем математически пересчитывают на весь его объем. При незначительном загрязнении проб почвы микроскопическому исследованию подлежит весь осадок.

Исследование сточной воды на яйца гельминтов . Пробы сточной воды, взятые на разных этапах ее очистки на очистных сооружениях, наливают в 10-литровые цилиндры и отстаивают 5 мин. Всплывшие на поверхность жидкости плотные примеси удаляют петлей. После 5-минутного отстаивания надосадочную жидкость переливают сифоном в другой большой цилиндр, а осадок удаляют. Полученную жидкую часть сточной воды смешивают в большом цилиндре с коагулянтом и исследуют в дальнейшем по той же методике, что и почву (на этапе добавления коагулянта).
Пробы воды из водопроводной сети и различных водоемов смешивают в большом цилиндре с коагулянтом и исследуют в дальнейшем по той же методике, что и сточную воду.

Исследование осадков сточных вод на яйца гельминтов . Пробы осадков сточных вод отбирают с 5-10 мест по 100 мл, помещают в стеклянные сосуды объемом 1-2 л. Сухие осадки забирают по той же методике, что и почву. Вносят 100-150 мл осадка в центрифужную пробирку объемом 250 мл, центрифугируют в течение 5 мин при 1000 об/мин. Затем жидкую часть сливают, а к осадку добавляют чистую воду до прежнего объема, тщательно размешивают и центрифугируют. Такую промывку осадка повторяют 2-3 раза, после чего к нему добавляют 3-5 г чистого песка и полученную смесь исследуют по той нее методике, что и почву.
Согласно нашим данным, осадок сточных вод исследуют на яйца гельминтов по следующей методике: пробу осадка в количестве 1 л тщательно растирают пестиком в большой фаянсовой ступке, постепенно добавляя к нему 3% раствор натриевого или калиевого основания, а в дальнейшем исследуют по той же методике, что и почву.

Исследование смывов на яйца гельминтов . Объекты внешней среды, подлежащие исследованию, смывают ватными тампонами, смоченными в 1% растворе натриевого основания или в 20% растворе глицерина. Тампоны смывают в центрифужные пробирки 2-3% раствором гидрокарбоната натрия или 1% раствором натриевого основания и центрифугируют. Полученный осадок микроскопируют.

Определение жизнеспособности яиц и личинок гельминтов . Жизнеспособность яиц и личинок гельминтов по внешнему виду определяют при помощи витальных красителей, методов культивирования и постановки биопроб на лабораторных животных.
Под световым микроскопом у мертвых или дегенерирующих яиц гельминтов оболочки разорваны или деформированы, цитоплазма разрыхлена, мутная. При подогревании зрелых яиц аскариды, власоглава, острицы до температуры +37° С личинки этих гельминтов проявляют активную подвижность.

Культивирование яиц и личинок гельминтов . Незрелые яйца аскариды культивируют при температуре +24...+30°С в чашках Петри (влажная камера) в 3% растворе формалина, приготовленном на 0,85% растворе натрия хлорида, а яйца власоглава - в 3% растворе хлористоводородной кислоты при температуре +30...+35°С, яйца остриц -в 0,85% растворе натрия хлорида при температуре Ч-37°С. Чашки Петри 1-2 раза в неделю открывают для аэрации и увлажняют в них фильтровальную бумагу чистой водой. Развитие яиц контролируют 2 раза в неделю по наличию признаков деления протопласта на отдельные бластомеры. В первые дни яйцо развивается до 16 бластомеров, переходящих в стадию морулы (вторая стадия). Если в течение 2-3 мес у янц не наблюдается признаков развития, их следует считать погибшими.

Санитарное обследование земельного участка включает:

Определение назначения участка (территория больницы, детских учреждений, школ, промышленных предприятий, объектов обезвреживания отходов коммунально-бытового, производственного, строительного происхождения и т.п.);

Визуальное обследование территории участка, определение характера, размещения (отдаленности) источников загрязнения почвы, рельефа местности, направления стока дождевых вод по отношению к этим источникам, направлению движения грунтовых вод;

Определение механического состава почвы (песок, супесь, суглинок, чернозем);

Определение мест отбора проб почвы для анализа: участка возле источника загрязнения и контрольного участка заведомо чистой почвы (на отдалении от этого источника).

Пробы отбираются “методом конверта” на прямоугольных или квадратных участках размером 10х20 или больше метров. В каждой из пяти точек “конверта” отбирают 1 кг почвы на глубину до 20 см. Из отобранных образцов готовят среднюю пробу массой 1 кг.

К отобранной пробе заполняют сопроводительный бланк, в котором указывают: место, адрес и назначение земельного участка, тип почвы, рельеф, уровень стояния грунтовых вод, цель и объем анализа, результаты исследований, выполненных на месте, дату и время отбора, погодные условия предыдущих 4-5 дней, кем отобранная проба, его подпись. Пробы упаковывают в стеклянную закрытую посуду, полиэтиленовые мешочки.

Показатели санитарного состояния почвы

Все показатели делятся на: прямые (позволяют непосредственно по результатам лабораторного исследования пробы почвы оценить уровень ее загрязнения и степень опасности для здоровья населения (Приложение 3) и, косвенные (позволяют сделать выводы о факте существования загрязнения, его давности и продолжительности путем сравнения результатов лабораторного анализа исследуемой и контрольной чистой почвы того же типа, отобранной на незагрязненной территории).

Санитарное число Хлебникова – отношение азота гумуса (собственно поч­венного органического вещества) к общему органическому азоту (состоящего из азота гумуса и азота посторонних для почвы органических веществ, которые ее за­грязняют). Если почва чистая, то санитарное число Хлебникова равно 0,98-1.

Коли-титр почвы – минимальное количество почвы в граммах, в которой содержится одна бактерия группы кишечной палочки.

Титр анаэробов (перфрингенс-титр) почвы – минимальное количество отходов в граммах, в котором содержится одна анаэробная клостридия.

Микробное число почвы – это количество микроорганизмов в 1 грамме почвы, выросших на 1,5% мясо-пептонном агаре при температуре 37 0 С за 24 часа.

Приложение 3

Классификация почв по механическому составу (по М. А. Качинскому)

Составили сотрудники кафедры зоогигиены и зоологии:

профессор, доктор сельскохозяйственных наук Коноплев В. И.

доцент, кандидат ветеринарных наук

доцент, кандидат сельскохозяйственных наук Злыднева Р. М.

Рецензент: профессор

Одобрено методическим советом Ставропольского государственного аграрного университета (протокол № ­­­­____ от __________ 2007 г.).

Введение. 4

Взятие почвы для исследования и подготовка ее для анализа. 5

Определение физических свойств почвы.. 7

Определение механического состава. 7

Определение порозности (скважности) почвы. 8

Определение водопроницаемости (фильтрационной способности) почвы.. 9

Определение водоподъемной способности (капиллярности) почвы.. 9

Определение влагоемкости почвы.. 10

Определение гигроскопической воды в почве. 10

Химический анализ почвы.. 11

Определение азота нитритов. 13

Определение нитратов в почве. 15

Определение хлоридов в почве. 16

Определение окисляемости водной вытяжки из почвы.. 17

Бактериологическое исследование почвы.. 19

Определение общего количества органических веществ в почве. 20

Определение общего числа бактерий в 1 г почвы.. 20

Качественный бактериологический анализ почвы.. 21

Исследование почвы на наличие яиц гельминтов. 21

Реакция на присутствие экскрементов. 23

Реакция на присутствие мочи. 23

Энтомологическое исследование почвы.. 23

Санитарная оценка почвы.. 24

Почвой называют поверхностный слой коры земного шара, на котором могут расти растения. Изучение состава и свойств почвы необходимо в гигиене.

Почва – естественный приемник и поглотитель различных растительных, животных, хозяйственно-бытовых и промышленных отходов и источник многообразной микрофлоры и микрофауны. Она оказывает большое прямое и косвенное влияние на здоровье и продуктивность животных. Характер воздействия почвы на животных зависит от ее механических, физических, химических, биологических свойств и процессов, протекающих в ней.

Почва и подпочвенный грунт существенно влияют на санитарно-гигиеническое состояние территории ферм и летних лагерей, на химический состав произрастающих кормовых растений и грунтовой воды, на температурно-влажностный режим и долговечность животноводческих помещений. От свойств почвы зависят интенсивность процессов самоочищения – минерализации органических отбросов, попадающих в нее, длительность сохранения возбудителей инфекционных и инвазионных болезней.

Почва, загрязненная патогенными микроорганизмами, выделенными больными животными или человеком, или попавшими туда при захоронении трупов животных, погибших от инфекционных болезней, длительный срок является опасным фактором передачи инфекции. Некоторые возбудители заболеваний сохраняются в почве десятилетиями (например, возбудители сибирской язвы, газовой гангрены, злокачественного отека, столбняка, ботулизма, эмфизематозного карбункула, актиномикоза), другие до нескольких месяцев (возбудители туберкулеза, бруцеллеза, рожи свиней, пастереллеза, пуллороза птиц, мыта лошадей, дерматомикозов и др.).

В почве находятся также возбудители геогельминтозов: яйца аскарид, зародыши возбудителей диктиокаулеза, гемонхоза, мониезиоза, амидостоматоза и др., а также промежуточные хозяева возбудителей фасциолеза (моллюск), метастронгилидоза (дождевые черви) и др.

Характер и объем лабораторных исследований почвы зависят от целей и задач, поставленных перед зооветеринарными специалистами. Они могут быть следующими:

1) определение степени загрязнения почвы вокруг сельскохозяйственных предприятий, комплексов и ферм, сельскохозяйственных угодий органическими и химическими веществами и эффективности мероприятий по санитарной охране почвы;

2) установление роли почвы в возникновении эпизоотий кишечных инфекций с передачей возбудителей через грунтовые воды, выращиваемые растения, через прямой контакт животных с почвой;

3) выявление роли почвы в инвазированности животных геогельминтами;

4) определение пригодности земельных участков для сооружения полей фильтрации, орошения и устройства скотомогильников;

5) оценка эффективности используемых методов обеззараживания навоза и навозных стоков.

Проводят также и узко специальные исследования для выяснения следующих вопросов: роль почвы как промежуточной среды в развитии гельминтов, личиночных стадий мух, выживаемости патогенных микроорганизмов, способность к самоочищению и т. п.

Взятие почвы для исследования и подготовка ее для анализа

Рис. 1. Приспособления для взятия проб почвы: а – бур Некрасова; б – бур Френкеля; в – щуп Рождественского.

На участках с видимым источником загрязнения выделяют две площадки размером 25 м2 каждая – одну вблизи источника загрязнения и вторую вдали. На земельных участках, где нет видимых источников загрязнения, для отбора проб отводится одна площадка. Степень загрязнения почвы устанавливают обычно анализом среднего образца, составленных из нескольких проб. Пробы отбирают из 3-5 (в зависимости от рельефа местности) точек, расположенных по диагонали площадок. Отбор проб следует производить в сухую погоду. Образцы почвы для химического и санитарного анализа отбирают в чистые стеклянные банки. Вес образца должен составлять 1-2 кг. Образцы почвы берут с поверхности и с разных глубин (например, 2, 25, 50, 100 см и более).

Пробы почвы для бактериологического исследования обычно берут при помощи бура Некрасова (рис. 1а ). При помощи этого бура можно брать пробы почвы с глубины до 3 м. Перед каждым бурением рабочую часть бура обжигают.

Образцы, доставленные в лабораторию, должны быть немедленно доведены до воздушно-сухого состояния. Хранение сырых образцов не допускается, т. к. под влиянием микробиологических процессов изменяются свойства почвы. Большинство анализов проводят с воздушно-сухими образцами, растертыми и просеянными через сито с отверстиями в 1 мм. Некоторые виды анализов, например определение нитратов, проводят на свежих образцах. В этом случае образец рассыпают на бумаге, отбирают корни и каменистые частицы пинцетом и после тщательного перемешивания немедленно берут навеску на определение влажности и на соответствующий анализ.

Для просушки образец рассыпают тонким слоем на большом листе плотной бумаги, пинцетом удаляют корни и другие растительные остатки. Мелкие корешки можно отбирать стеклянной палочкой, наэлектризованной кусочком шерстяной ткани; для этого палочкой многократно проводят над тонким слоем почвы на высоте 3-5 см. Это делать надо осторожно, т. к. на слишком близком расстоянии к палочке могут притягиваться и прилипать не только корешки, но и мелкие частицы почвы. Затем образец почвы, прикрыв сверху другим листом бумаги, оставляют на 2-3 дня. Помещение для сушки образцов должно быть сухим и защищенным от доступа аммиака, паров кислот и других газов. Высушенный образец делят по диагоналям на четыре части. Две противоположные части берут для растирания, а две другие сохраняют в неизменном состоянии. Почву растирают в ступке пестиком и просеивают через сито с отверстиями в 1 мм. Подготовленную таким образом пробу следует хранить в маленьком пакете из плотной бумаги или в баночке с притертой пробкой.

Определение физических свойств почвы

К физическим свойствам почвы относят ее механический состав, порозность и влажностные свойства.

Механический состав является существенным морфологическим признаком, который дает возможность судить о степени проницаемости почвы для воздуха, что важно в санитарном отношении. В крупнозернистых почвах процессы самоочищения протекают более энергично вследствие более обильного притока кислорода, необходимого для окисления органических веществ, содержащихся в почве.

Определение объема пор в почве имеет большое санитарное значение. Порозность или скважность почвы определяется общим объемом пор внутри почвенных частиц и между ними. Суммарная порозность в структурных почвах примерно в 1,5 раза больше, чем в бесструктурных. В мелкоструктурных (глинистых, торфяных) почвах, имеющих большую порозность, водо - и воздухопроницаемость меньше, чем в крупнозернистых (гравелистых, песчаных) почвах с меньшей порозностью. В крупнозернистых почвах, благодаря крупным порам легче фильтруется и проникает в грунт атмосферная вода и кислород атмосферного воздуха. Эти обстоятельства способствуют более интенсивному течению аэробных микробиологических процессов и разложению органических отбросов.

Влажностные свойства почвы это ее водопроницаемость (фильтрационная способность), водоподъемная способность (капиллярность), влагоемкость и гигроскопичность. От влажности почвы зависят ее тепловые свойства. Чем больше влажность почвы, тем больше ее теплопроводность и теплоемкость. Влажная почва более холодная, и животные, находящиеся на ней, теряют много тепла. Тепловые свойства почвы, в свою очередь, оказывают влияние на микробиологические процессы и разложение органических веществ в ней.

Определение механического состава

Все почвенные частицы по размеру делятся на 2 большие группы: физический песок (размер частиц более 0,01 мм) и физическая глина (менее 0,01 мм). По соотношению этих частиц все почвы делятся на 4 большие группы: песчаный, супесчаные, суглинистые и глинистые.

В поле механический состав почвы определяют органолептическим методом . Для этого берут кусочек почвы, увлажняют его до состояния теста и растирают на ладони, стараясь скатать шарик, затем раскатать в шнур и свернуть его в колечко (табл. 1).

При этом если почва глинистая, при скатывании образуется шнур, который при свертывании в кольцо не трескается; суглинистая почва – скатанный шнур при свертывании в кольцо ломается; супесчаная почва рассыпается, шарик скатать удается, а вытянуть его в шнур нельзя; если почва песчаная – шарик скатать не удается. Кроме того, при растирании на пальцах увлажненной почвы ощущается слабая липкость у легкосуглинистых, значительная (средняя) прилипаемость к пальцам – у суглинистых и сильная липкость – у тяжелоглинистых и глинистых по механическому составу почвы. Почти не обладают липкостью супесчаные почвы; песчаные – совсем не липнут.

Таблица 1

Органолептическое определение механического состава почвы

Лабораторное исследование механического состава почвы заключается в сортировке почвенной массы на отдельные группы, отличающихся друг от друга величиной почвенных частиц. Количественное содержание этих групп, выраженное в процентах к взятому весу почвы, характеризует механический состав исследуемой почвы.

Для сортировки почвенных частиц по величине применяют набор металлических сит с отверстиями 10, 5, 3, 2, 1, 0,5 и 0,25 мм в диаметре, которые при работе соединяют друг с другом в последовательном порядке: сита с более крупными отверстиями помещают вверху, с мелкими – внизу.

В верхнее сито насыпают 200-300 г воздушно-сухой почвы и, сотрясая набор сит, просеивают через них взятую навеску почвы. Почвенные частицы распределяются по отдельным ситам соответственно их величине и диаметру отверстий сит.

На ситах №1, 2 и 3 собираются частицы почвы размером более 3 мм, которые по классификации, представляют собой камни и гравий; на ситах № 4 и 5 собираются частицы почвы размером 1-3 мм, называемые крупным песком; на ситах №6 и 7 собирается средний песок с диаметром частиц 0,25-1,0 мм и на дне набора собираются мелкий песок, пыль, ил и глинистые частицы.

По окончании просеивания содержимое каждого сита и дна прибора взвешивают и на основании этого вычисляют количество каждой группы почвенных частиц в процентах.

Определение порозности (скважности) почвы.

Для определения объема пор в пробе почвы берут градуированный цилиндр, наливают в него 50 мл воды и высыпают 50 см3 исследуемой почвы. Смешивают почвы с водой и отмечают на цилиндре общий объем, который будет меньше 100 см3, поскольку поры между частицами почвы будут заполнены водой. Число, на которое будет меньше этот объем, и укажет объем пор во взятой пробе почвы. Объем пор вычисляют в процентах.

Пример. После смешивания 50 мл воды и 50 см3 почвы их общий объем составляет 85 см3, следовательно, объем пор почвы равен 15 см3 (100-85=15). Переводим в проценты:

Определение водопроницаемости (фильтрационной способности) почвы

Скорость просачивания воды через почвы различных типов зависит в основном от их структуры. Водопроницаемость имеет большое санитарное и гигиеническое значение, т. к. она определяет водно-воздушный режим почвы. Водопроницаемость больше у почв структурных, чем у бесструктурных. Мелкозернистые (глинистые, суглинистые) почвы самоочищаются медленнее, чем крупнозернистые (супесчаная, песчаная). Они малопригодны для сооружения на них полей фильтрации и орошения, предназначенных для обезвреживания сточных вод. Сырые почвы неблагоприятны для строительства жилых , животноводческих и хозяйственных зданий.

Для определения водопроницаемости сухой измельченной почвы берут стеклянную трубку диаметром 3-4 см и длиной 25-30 см. Отмерив от нижнего конца трубки 20 и 24, отмечают эти уровни на стекле (восковым карандашом или резиновыми колечками). Нижний конец трубки обвязывают тонким полотном и при встряхивании наполняют исследуемой почвой до нижней черты (20 см). Укрепив трубку вертикально в штативе, подставляют под нее мерный цилиндр с воронкой. Мерный цилиндр должен быть одинакового диаметра с трубкой. На цилиндре отмеряют снизу 4 см и делают метку. Зафиксировав время, осторожно наливают в трубку на почву слой воды высотой 4 см, все время поддерживая этот уровень над почвой. Водопроницаемость выражается двумя показателями: временем, в течение которого вода пройдет через слой 20 см и временем, которое потребуется для накопления в цилиндре слоя воды высотой 4 см.

Определение водоподъемной способности (капиллярности) почвы

Капиллярность или водоподъемность (водоподъемная способность) почвы зависит от ее механического состава, т. е. чем меньше частицы почвы, тем выше капиллярный подъем влаги. Высокая капиллярность нередко служит основной причиной сырости помещений, если не приняты соответствующие меры (гидроизоляция стен, например).

Для определения водоподъемной способности почвы в штативе устанавливают ряд (в зависимости от количества проб почвы) высоких (1 м и более) стеклянных трубок диаметром 2,5-3,0 см с сантиметровыми делениями. Нижние концы трубок погружают в стаканы с водой на глубину 0,5 см. В зависимости от величины частиц, а отсюда и величины капилляров в почве, вода с неодинаковой скоростью будет подниматься вверх. По изменению окраски увлажненной почвы в трубках следят за скоростью и высотой поднявшейся воды, отмечая ее уровень через 5, 10, 15, 30 и 60 мин и далее через каждый час до прекращения подъема уровня. В итоге на примере 3-5 образцов почвы получаются результаты водоподъемной способности, указывающие на неодинаковую их скважность, разный размер частиц.

Определение влагоемкости почвы

Влагоемкость почвы – это способность ее впитывать и удерживать в себе определенное количество воды. При большой влагоемкости уменьшается ее воздухо - и водопроницаемость. На таких участках почвы нередко наблюдается отсырение полов и стен возведенных построек, ограждающих конструкций помещений, сдерживается разложение органических веществ.

Для определения влагоемкости берут стеклянный цилиндр с сетчатым дном и насыпают в него 100 г воздушно-сухой почвы. Цилиндр с почвой взвешивают и затем погружают его в воду, наблюдают до появления воды в верхнем слое почвы. Таким образом, часть воды впиталась почвой, находящейся в цилиндре. Затем цилиндр вынимают и дают полностью стечь воде, которая не впиталась, и снова взвешивают. После второго взвешивания масса цилиндра с почвой, впитавшей воду, стала больше. Разница между первым и вторым взвешиванием указывает на массу влаги, удерживаемой образцом исследуемой почвы. Окончательный результат выражают в процентах.

Определение гигроскопической воды в почве

Почва обладает гигроскопичностью, т. е. способностью поглощать водяные пары из соприкасающегося с ней воздуха. Вода, поглощенная из воздуха, называется гигроскопической.

Гигроскопичность почвы обусловливается суммарной поверхностью составляющих ее частиц. Чем больше в почве мельчайших частиц, тем больше их общая поверхность и тем выше гигроскопичность почвы. Кроме того, гигроскопичность воды зависит от температуры и относительной влажности воздуха. При определении количества тех или иных составных частей почвы (механического состава, гумуса, азота и др.) необходимо учитывать количество гигроскопической воды в ней и все вычисления производить на сухую почву, т. е. почву, не содержащую гигроскопической воды.

Наиболее простым и распространенным способом определения гигроскопической воды является высушивание почвы в сушильной камере (шкафу) при температуре 100-150°С.

Во взвешенный сушильный стаканчик с притертой пробкой (крышкой) берут на аналитических весах навеску воздушно-сухой почвы около 5 г. Стаканчик с почвой помещают в сушильный шкаф и, открыв крышку, просушивают почву 5 ч при температуре 105°С. Затем стаканчик с почвой вынимают из шкафа, закрывают крышкой, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Количество гигроскопической воды вычисляют в процентах по формуле:

,

где А – количество гигроскопической воды во взятой для анализа навеске, г;

В – навеска почвы, г.

Для определения влажности почвы на пастбище (без взятия почвенных образцов) применяют прибор «Днестр-1».

Химический анализ почвы

Определение химических ингредиентов производится в водной вытяжке из почвы. Для этого в фарфоровой чашке отвешивают 100 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с отверстиями в 1 мм. Навеску осторожно пересыпают через воронку в стеклянную банку с притертой пробкой. В банку приливают 500 мл дистиллированной воды, все содержимое банки встряхивают в течение 3 минут и немедленно фильтруют через плотный складчатый фильтр, перенося на него всю почву. Для фильтрации употребляются воронки диаметром 12-15 см с широкой и короткой трубкой. Первые мутные порции фильтрата переносят обратно на фильтр; фильтрат собирают в колбу вместимостью 500-700 мл. Во время фильтрации записывают скорость фильтрации, цвет и прозрачность вытяжки.

Анализ водной вытяжки необходимо производить тотчас после окончания фильтрации, т. к. водные вытяжки через 1-2 дня после приготовления легко загнивают.

В водной вытяжке определяют наличие аммиака, хлоридов, нитритов, нитратов, являющихся одними из основных показателей степени и давности загрязнения почвы органическими веществами. Эти показатели могут быть определены качественно и количественно. Для количественного их определения необходимо изготовить колориметры – ряд пробирок с известным количеством определяемых веществ. Интенсивность окраски каждой пробирки будет зависеть от количества присутствующего вещества. Сравнивая интенсивность окраски жидкости в исследуемой пробирке с таковой колориметра, рассчитывают количество искомого вещества.

Для приготовления колориметра берут по 10 пробирок, тщательно вымытых, одинакового диаметра, из бесцветного стекла.

Определение аммиака (азота аммонийных солей)

Принцип метода основан на способности аммиачных соединений давать с реактивом Несслера йодистый меркураммоний (NH2×Hg2IO). При этом идет следующая реакция:

NH3 + 2 (HgI2×2KI) + 3KOH = NH2Hg2IO + 7KI + 2H2O

Для качественного определения в пробирку наливают 10 мл водной вытяжки, добавляют 2-3 капли реактива Несслера (раствор двойной соли йодистой ртути и йодистого калия в едком кали). При наличии в почве аммиака или его солей раствор окрашивается в желтый (оранжевый) цвет. По интенсивности окрашивания содержимого пробирки можно дать приблизительную количественную характеристику (табл. 1).

Таблица 1

Ориентировочное количество аммиака в почве

Для точного количественного определения необходимо изготовить колориметр из стандартного раствора хлористого аммония. Берут навеску 3,147 г NH4Cl, высушенного при 90°С, и растворяют в 1 л безаммиачной дистиллированной воды (в 1 мл этого раствора будет содержаться 1 мг аммиака). Затем 50 мл этого раствора доводят до 1000 мл водой. В 1 мл этого титрованного раствора NH4Cl содержится 0,05 мг аммиака.

В первую пробирку колориметра наливают 0,1 мл последнего раствора хлористого аммония. Во вторую – 0,2 мл этого раствора, в третью – 0,3 мл, в четвертую – 0,4 мл и т. д., увеличивая объем раствора на 0,1 мл в каждой пробирке до десятой включительно. Затем объем в каждой пробирке довести дистиллированной водой до 10 мл, добавить 2-3 капли реактива Несслера, осторожно перемешать и отстаивать 5-10 минут. Цвет жидкости в каждой пробирке будет равномерно возрастать.

Ход анализа. В пробирку с 10 мл исследуемой водной вытяжки добавляют 2-3 капли реактива Несслера и через 5-10 минут сравнивают цвет жидкости в этой пробирке с пробирками колориметра. Цвет исследуемой вытяжки должен быть ближе к цвету жидкости какой-либо пробирки колориметра.

Пример расчета. Цвет жидкости в пробирке с исследуемой водной вытяжкой совпал с цветом в третьей пробирке колориметра. Значит, количество аммиака в исследуемой пробе и в третьей пробирке одинаковое, т. е. 0,015 (0,3´0,05 = 0,015). Таким образом, в 10 мл исследуемой водной вытяжки почвы содержится 0,015 мг аммиака, а в 1 л его будет 1,5 мг аммиака.

Определение азота нитритов

Качественное определение основано на способности азотистой кислоты разлагать йодистоводородную кислоту с выделением свободного йода, который окрашивает крахмальный клейстер в синий цвет. (Этот способ надежен при исследовании почвы, не содержащей солей закиси железа и слабо загрязненной.)

В пробирку наливают 10 мл исследуемой водной вытяжки, прибавляют 2 капли 25% серной кислоты, 3 капли 3% раствора йодистого калия в дистиллированной воде, 3 капли 1% крахмального клейстера. Пробирку встряхивают. При наличии в почве нитритов жидкость окрашивается в синий цвет.

Количественный способ (Грисса) основан на способности азота нитритов образовывать с ароматическими аминами в кислой среде диазосоединения, которые в результате реакции с солями ароматических аминов (альфа-нафтиламином) окрашивают жидкость от розового до интенсивно-красного цвета, что зависит от количества нитритов. Поэтому и принцип определения нитритов основан на реакции между нитритами и реактивом Грисса. Для приготовления реактива Грисса необходимы следующие раствора:

1. 12% раствор сульфаниловой кислоты.

2. Раствор сульфаниловой кислоты – 0,5 г. сульфаниловой кислоты разводят в 150 мл 12% раствора уксусной кислоты.

3. Раствор альфа – нафтиламина и 20 мл дистиллированной воды кипятят 5 мин. Затем жидкость фильтруют через хорошо промытый дистиллированной водой фильтр в колбу, куда предварительно было помещено 150 мл 12% раствора уксусной кислоты. Смешивают 50 мл раствора сульфаниловой кислоты и 50 мл раствора альфа – нафтиламина. Хранить в склянке тёмного цвета.

Для приготовления стандартного раствора 69,01 г. NaNO2 вносят в мерную колбу, и объём доводят дистиллированной водой до 1000 мл. Из этого основного раствора готовят рабочий стандартный раствор азотнокислого натрия, который в 1 мл содержит 0,001 мг азота нитритов. Для этого 1 мл основного раствора доводят дистиллированной водой до 1000 мл.

Ход анализа. В пробирку наливают 10 мл исследуемой водной вытяжки и прибавляют 1 мл реактива Грисса. Пробирку нагревают в течение 5-10 минут в водяной бане при температуре 70-80°; появление розовой окраски различной интенсивности свидетельствует о наличии в ней нитритов. По интенсивности окрашивания содержимого пробирки можно приблизительно определить количество нитритов в ней (таблица 2).

Таблица 2

Определение азота нитритов по интенсивности окраски

Для количественного колориметрического метода определения нитритов в ряд пробирок вносят рабочий стандартный раствор азотнокислого натрия, 1 мл которого содержит 0,001 мг азота нитритов. В первую пробирку наливают 0,1 мл, во вторую – 0,2 мл, в третью – 0,3 мл и т. д., увеличивая объем жидкости в каждой пробирке на 0, 1 мл. Затем во все пробирки вносят дистиллированную воду до получения объёма, равного 10 мл, добавляют по 1 мл реактива Грисса и нагревают в течение 15 минут в водяной бане при температуре 70-80°С. Жидкость во всех пробирках приобретает розовую окраску различной интенсивности.

Ход анализа.

В пробирку с 10 мл водной вытяжки добавляют 1 мл реактива Грисса, нагревают в водяной бане в течение 15 мин и сравнивают её цвет с цветом пробирок колориметра. В зависимости от того, с какой пробиркой колориметра совпал цвет исследуемой водной вытяжки, производят вычисления количества нитритов.

Пример. Цвет исследуемой вытяжки совпал с цветом в пятой пробирке колориметра. В пятой пробирке было помещено 0,5 мл рабочего раствора, что соответствует 0,0005 мг/л (0,5´0,001=0,0005). Следовательно, в 10 мл исследуемой водной вытяжки из почвы содержится 0,005 мг азота нитритов. Пересчитываем количество его на 1 кг исследуемой почвы.

Определение нитратов в почве

Качественное определение нитратов можно проводить двумя способами.

1. Реакция с дифениламином (HN(C6H5)2). Применима она в случае, когда в почве отсутствуют нитриты. В фарфоровую чашечку наливают 1 мл исследуемой водной вытяжки, добавляют кристаллик дифениламина и 2 мл концентрированной серной кислоты. При наличии нитратов жидкость в пробирке (чашечке) окрашивается в темно-синий цвет вследствие образования дифенилнитрозоамина.

2. Реакция с бруцином (С23Н26О24). В фарфоровую чашечку наливают 1 мл исследуемой водной вытяжки, добавляют 1 кристаллик бруцина и осторожно приливают 2 мл концентрированной серной кислоты. При наличии в исследуемой почве азотной кислоты, жидкость окрашивается в розовый цвет, переходящий в желтый.

Количественное определение основано на способности азотной кислоты и её солей давать с сульфофенолом желтое окрашивание.

Для приготовления сульфофенолового раствора 3 г бесцветной кристаллической карболовой кислоты и 37 г чистой серной кислоты наливают в колбу с длинной узкой шейкой, закрывают неплотно стеклянной пробкой и 6 ч нагревают на водяной бане. Реактив сливают во флакон из темного стекла.

Для приготовления стандартного раствора 1,872 г азотнокислого калия (KNO3) растворяют в 1 л дистиллированной воды, 1 мл этого раствора соответствует 1 мг азота.

Для приготовления колориметра 10 мл стандартного раствора азотнокислого калия, 1 мл которого соответствует 1 г азотного ангидрида, вливают в выпаривательную чашечку и выпаривают. К остывшему сухому остатку прибавляют 10-15 капель сульфофенола, перемешивают стеклянной палочкой и оставляют на 5 минут. Добавляют 5 мл дистиллированной воды и 10 мл 25% раствора аммиака, размешивают и выливают в мерный цилиндр. Чашечку ополаскивают водой и выливают в тот же цилиндр. Цилиндр доливают дистиллированной водой до метки 100 мл. Получается прозрачный раствор желтого цвета, идущий для изготовления колориметра, в 1 мл которого содержится 0,1 мг азотного ангидрида. Раствор разливают в пять пробирок: в первую пробирку наливают 1 мл, во вторую – 2,5 мл, в третью – 5,0, в четвертую – 7,5 мл и в пятую 10 мл. Все пробирки доливают дистиллированной водой до метки 10 мл. Следовательно, в первой пробирке будет содержаться 0,1 мг азотного ангидрида, во второй – 0,25, в третьей – 0,5, в четвертой – 0,7 и в пятой – 1 мг.

Исследуемую водную вытяжку, давшую положительную качественную пробу, обрабатывают так же, как и готовят колориметр, т. е. 10 мл исследуемой водной вытяжки выпаривают в выпаривательной чашке, охлаждают и сухой остаток обрабатывают раствором сульфофенола (10-15 капель) и оставляют на 5 минут. Затем добавляют 5 мл дистиллированной воды и 10 мл 25% раствора аммиака, размешивают и выливают в мерный цилиндр. Чашечку ополаскивают водой и выливают в мерный цилиндр (тот же). Цилиндр доливают дистиллированной водой до 100 мл. Получится прозрачный раствор желтого цвета. 10 мл этого раствора наливают в пробирку и сравнивают с цветом пробирок колориметра.

Пример. Проба с вытяжкой совпала с четвертой пробиркой колориметра, где понадобится 0,75 г нитратов. Следовательно, в 10 мл вытяжки содержится 0,75 мг нитратов, в литре – 75 мг (0,75´100).

Определение хлоридов в почве

Качественное определение основано на реакции азотнокислого серебра с хлоридами в водной вытяжке. Наличие хлоридов определяется по появлению в ней белого осадка хлористого серебра.

Реактивы:

1) титрованный раствор азотнокислого серебра. Растворить в 1 литре дистиллированной воды 4,79 г AgNO3; 1 мл такого раствора может осадить 1 мг хлора;

2) индикатор – 5% раствор хромовокислого калия (K2Cr2O7), который не должен иметь примесей хлористых соединений;

3) титрованный раствор хлористого натрия. Для его приготовления берут навеску 1, 648 г чистого хлористого натрия на 1000 мл дистиллированной воды. Для титрования наливают в колбу 10 мл раствора хлористого натрия и 40 мл дистиллированной воды, прибавляют 2-3 капли индикатора. Из другой бюретки постепенно приливают в колбу раствор азотнокислого серебра, взбалтывают до тех пор, пока желтый цвет титруемого раствора не перейдёт в оранжево-бурый. Например, на 10 мл раствора хлористого натрия израсходовано 10,5 мл азотнокислого серебра. Отсюда, титр последнего будет равен 10,5 мл, т. е. это количество может осадить 10 мг хлора.

Ход анализа. В пробирку наливают 10-15 мл исследуемой водной вытяжки и 2-3 капли раствора азотнокислого серебра. Образование белого хлопьевидного осадка указывает на наличие хлоридов.

Количественное определение также основано на осаждении хлоридов раствором азотнокислого серебра.

В две колбы наливают по 100 мл исследуемой водной вытяжки, прибавляют по 15 капель индикатора – хромовокислого калия. Водную вытяжку в одной из колб титруют раствором азотнокислого серебра при постоянном взбалтывании до перехода желтого цвета в оранжево-бурый.

При титровании вторую колбу ставят рядом с титруемой и постоянно сравнивают окраску на белом фоне. Содержание хлора в 1 л водной вытяжки определяют (в мг/л) по формуле:

где Х – количество хлора, мг/л;

А – количество раствора азотнокислого серебра, израсходованного при титровании 100 мл исследуемой вытяжки, мл;

10 – множитель для приведения объёма к 1 л.

Определение окисляемости водной вытяжки из почвы

Под окисляемостью следует понимать способность находящихся в водной вытяжке органических веществ окисляться атомарным кислородом. Величину окисляемости выражают количеством кислорода (мг), необходимого для окисления органических веществ, содержащихся в 1 кг почвы. Обычно окисляемость определяют в кислой среде, но при содержании в воде хлоридов более 300 мг/л и очень загрязненной, исследования проводят в щелочной среде.

1. Перманганатный метод (по Куббелю).

Основан на способности перманганата калия в кислой среде выделять атомарный кислород. По количеству затраченного кислорода судят об окисляемости водной вытяжки.

Реактивы:

1) 0,01 н. раствор перманганата калия;

2) 0,01 н. раствор щавелевой кислоты;

3) 25% раствор серной кислоты (1 часть концентрированной серной кислоты и 3 части дистиллированной воды).

В коническую колбу ёмкостью 250 мл помещают несколько стеклянных шариков и наливают 100 мл водной вытяжки, добавляют 5 мл серной кислоты и 10 мл 0,01 н. раствора перманганата калия. Смесь быстро нагревают до кипения (за 5 мин.) и выдерживают на слабом огне 10 минут. После этого колбу снимают (раствор должен иметь розовый цвет) и к горячему раствору добавляют 10 мл 0,01 н. раствора щавелевой кислоты. Обесцвеченный горячий раствор (при 80°С) титруют 0,01 н. раствором перманганата калия до устойчивого слабо-розового окрашивания.

Если исследуемая жидкость во время кипячения обесцветится или станет светло-бурой, то дальнейшее исследование прекращают и раствор выливают. Берут новую порцию воды и предварительно её разбавляют дистиллированной водой точно в 2 или 5 раз и повторяют анализы, как было указано выше.

Окисляемость вычисляют по формуле:

,

где Х – окисляемость в мг кислорода на 1 кг почвы;

а – количество KMnO4, прилитой до кипячения, мл;

в – количество KMnO4, израсходованное на титрование, мл;

К – поправочный коэффициент к нормальности KMnO4;

10 – количество KMnO4, израсходованное на окисление щавелевой кислоты;

0,08 – количество кислорода, соответствующее 1 мл 0,01 н. раствора KMnO4;

1000 – перевод на 1 л водной вытяжки;

С – объём водной вытяжки, взятой для анализа.

Величина К, т. е. нормальность раствора перманганата калия, устанавливают следующим образом. В колбу ёмкостью 250 мл наливают 100 мл дистиллированной воды, добавляют 5 мл 25% серной кислоты и 10 мл 0,01 н. раствора перманганата калия. Жидкость нагревают и кипятят в течение 10 мин на малом огне. Затем в горячую жидкость добавляют 10 мл 0,01 н. раствора щавелевой кислоты, в результате чего наступает обесцвечивание. После этого её титруют в горячем состоянии 0,01 н. раствора перманганата калия до бледно-розового окрашивания.

Поправочный коэффициент (К) вычисляют по формуле:

где 10 – количество 0,01 раствора щавелевой кислоты, мл;

в – количество 0,01 н. раствора перманганата калия, прилитое до кипячения и пошедшее на титрование, мл.

В связи с тем, что в водной вытяжке из почвы могут окисляться некоторые минеральные (закисные) соединения, как железо, марганец нитриты, сероводород, то при значительном их содержании необходимо учитывать их влияние на величину окисляемости (опыт проводят без подогревания).

2. Определение окисляемости в щелочной среде (по Шульцу)

Этот метод применим для определения окисляемости водной вытяжки почвы, загрязненной хлоридами.

Реактивы:

1) 0,01 н. раствор перманганата калия, содержащий в 1 л дистиллированной воды 0,316 г препарата;

2) 50% раствор едкого натра;

3) 0,01 н. раствор щавелевой кислоты в 1 л дистиллированной воды 0,63 г вещества;

4) 25% раствор серной кислоты (1 часть концентрированной серной кислоты и 3 части воды).

В коническую колбу наливают 100 мл испытуемой водной вытяжки, добавляют 0,5 мл 50% раствора едкого натра и 10 мл 0,01 н. раствора перманганата калия. Жидкость нагревают и кипятят 10 мин. от начала появления первых пузырьков, охлаждают до 50-60°, добавляют 5 мл раствора серной кислоты, 10 мл 0,01 н. раствора щавелевой кислоты (жидкость должна обесцвечиваться; если же этого не происходит, то ещё добавляют несколько миллилитров щавелевой кислоты) и титруют 0,01 н. раствором перманганата калия до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение 3-5 минут. Расчет проводят по той же формуле, что и по методике Куббеля и результат выражают в мл О2/л.

3. Экспресс-метод определения окисляемости

В пробирку наливают 10 мл исследуемой водной вытяжки и добавляют 0, 5 мл раствора (25%) серной кислоты и 1 мл 0,01 н. раствора перманганата калия. Смесь тщательно перемешивают и оставляют в покое на 20 минут при температуре 20° и на 40 минут при температуре 10-20°. После этого раствор рассматривают сбоку и сверху и по окраске определяют окисляемость. Зависит она от цветности: так, яркий лилово-розовый цвет соответствует 1, лилово-розовый – 2, слабый лилово-розовый – 4, бледно-лилово-розовый – 6, бледно-розовый – 8, розово-желтый – 12, желтый – 16 и выше мг кислорода, необходимого на окисление органических веществ в литре водной вытяжки.

Бактериологическое исследование почвы

Для бактериологического анализа берут по 200-300 г почвы в каждой точке стерильными инструментами в стерильные банки и составляют из них среднюю пробу. Такие пробы отбирают обычно с глубины 25 см. При определении влияния загрязненной почвы на подземные воды и открытые водоёмы пробы следует брать на глубине 0,75-2,0 м, а на скотомогильниках – с глубины 25 см и ниже глубины захоронения трупов. Взятые пробы должны быть немедленно отправлены в лабораторию.

При бактериологическом исследовании обязательно определяется титр кишечной палочки, которая сохраняется в почве в течение нескольких месяцев и свидетельствует об относительно свежем загрязнении. Если же в почве она не обнаружена, но есть Clostridium perfringens, значит, почва загрязнена фекалиями давно.

Определение общего количества органических веществ в почве

Загрязненные почвы обычно содержат значительные количества органических веществ и являются поэтому более благоприятной средой для развития микроорганизмов.

Прямых способов определения органических веществ в почве нет. Об их содержании судят по количеству органического азота, органического углерода и по отношению количества почвенного белкового азота к количеству органического азота (санитарное число). Обыкновенно при ориентировочных санитарных анализах производят определение общего количества органических веществ путем прокаливания взятой навески почвы; при этой операции органические вещества сгорают и потеря в весе дает некоторое представление о количестве органических веществ в исследуемой почве.

В прокаленную фарфоровую чашку с известным весом отвешивают 5 г почвы, высушенной при 105°С, и прокаливают до полного сгорания органических веществ, показателем чего служит равномерное окрашивание почвы в темный цвет. Прокаливание следует вести осторожно, время от времени перемешивая почву стеклянной палочкой.

По окончании сжигания чашку охлаждают в эксикаторе, прибавляют в нее несколько капель концентрированного раствора углекислого аммония, подсушивают на водяной бане, слегка прокаливают, охлаждают и взвешивают.

При первом взвешивании почву точно взвесить не удается, т. к. после прокаливания она слишком гигроскопична и жадно впитывает влагу из воздуха. Поэтому вторично прокаливают почву в течение 20-30 минут, охлаждают в эксикаторе и быстро взвешивают, предварительно поставив на весы полученный при первом взвешивании приблизительный вес. Разница между двумя взвешиваниями не должна превышать 0,5 мг.

Найденная величина от прокаливания 5 г почвы, выраженная в процентах, указывает (приближенно) на количество органических веществ в почве.

Определение общего числа бактерий в 1 г почвы

Из взятой пробы отвешивают 5-10 г почвы, высыпают её в стерильную чашку со 100 мл стерильной воды и растирают в течение 5 минут пестиком. После этого содержимое чашки переводят в склянку, взбалтывают 10 минут, дают отстояться в течение 2 минут (для глинистых почв – около 5 минут) и затем делают из почвенной суспензии ряд разведений на стерилизованной водопроводной воде, начиная от 0,1 до 0,0001 в зависимости от предполагаемого загрязнения. Из соответствующего разведения берут стерильной пипеткой 0,1 мл суспензии, вносят в пробирку с растопленным агаром, перемешивают и выливают содержимое пробирки в чашку Петри. Чашки с посевом ставят в термостат при 25-30°С на 72 часа, после чего выросшие колонии подсчитывают обычным способом и результаты перечисляют на 1 г почвы.

Качественный бактериологический анализ почвы

В санитарной практике главным образом определяют микроорганизмов – показателей фекального загрязнения почвы. К ним Bac. coli и её разновидности и Bac. perfringens как постоянные обитатели кишечника человека и животных. Исследование проводят путём посева почвенных суспензий на соответствующие избирательные среды. Санитарную оценку почвы дают по титру кишечной палочки и титру анаэробов (Bac. perfringens) по схеме, разработанной (табл. 3).

Таблица 3

Санитарная оценка почвы по титру кишечной палочки и титру анаэробов

Исследование почвы на наличие яиц гельминтов

Для гельминтологического исследования пробы почвы отбирают шпателем или совочком отдельно с поверхности земли и с глубины 2-10 см по 100 г в каждой точке. При изучении степени загрязнения яйцами гельминтов полей орошения и огородов пробы берут с глубины 20-25 см, чтобы определить возможность попадания их на корнеклубнеплоды. На очистных сооружениях отбирают пробы активного ила и осадков на поверхности и на глубине 0,5-1,0-2,0 м и глубже. После перемешивания средние пробы по 1 кг с каждого горизонта помещают в стеклянные банки или целлофановые мешки. Анализ следует проводить в течение нескольких дней.

Ход исследования.

Отвешивают 5-10 г почвы, тщательно измельчают и перемешивают (не менее 4 раз по 4-5 минут) при помощи стеклянных бус с 20 мл 5% раствора едкого натра или калия в круглых центрифужных пробирках объёмом 50 мл. Раствор щёлочи применяется для отделения яиц гельминтов от частиц почвы. Затем пробирки ставят в центрифугу и смесь центрифугируют в течение 1-2 минут, после чего избыток щёлочи сливают, прибавляют в пробирки насыщенный раствор азотнокислого натрия (удельный вес 1,19), тщательно перемешивают с почвой и центрифугируют по 2 минуты не менее 5 раз. После каждого центрифугирования поверхностную плёнку, в которой находятся всплывшие на поверхность яйца глистов, снимают петлёй и переносят в стаканчик с небольшим количеством воды; почву перемешивают с тем же раствором азотнокислого натрия, снова центрифугируют и вновь выделенные яйца переносят в тот же стаканчик с водой.

Можно обрабатывать почву и в обыкновенных химических стаканах, тщательно смешивая её стеклянными палочками и затем отстаивая в той же посуде. Отстаивание смеси после обработки почвы насыщенным раствором азотнокислого натрия в этих случаях должно производиться при спокойном стоянии в течение часа, после чего поверхностную плёнку снимают петлёй. Эффективность этого метода выделения яиц гельминтов ниже, чем при центрифугировании.

Воду в стаканчике, в которой переносилась поверхностная плёнка, фильтруют через мембранные фильтры в воронке Гольдмана и фильтры исследуют под микроскопом во влажном состоянии: яйца гельминтов легко и быстро обнаруживаются в чистом поле зрения, лишённом пузырьков воздуха. При отсутствии воронки Гольдмана поверхностную плёнку можно снимать в центрифужную пробирку с водой и исследовать этот осадок после его центрифугирования или отстаивания (рис. 2).

Согласно схеме, в чистой почве яйца аскарид отсутствуют, в слабо загрязнённой почве их число доходит до 10, в умеренно загрязнённой – до 100 и в сильно загрязнённой – свыше 100.

Реакция на присутствие экскрементов

Для обнаружения присутствия экскрементов в почве к 250 мл водной вытяжки прибавляют 0,3 г винно-каменной кислоты (Н2С4Н4О6) и выпаривают досуха. Сухой остаток извлекают спиртом (5 мл), эту вытяжку выпаривают почти досуха, прибавляют к ней 5 мл 5% раствора едкого калия и испытывают на запах: при наличии загрязнения почвы экскрементами появляется специфический запах.

Реакция на присутствие мочи

100 мл водной вытяжки выпаривают досуха, затем сухой остаток растворяют в воде и фильтруют. Фильтрат сгущают в фарфоровой чашке, прибавляют несколько капель азотной кислоты и выпаривают досуха. Если почва содержит мочу, то сухой остаток приобретает красно-желтую окраску, изменяющуюся от прибавления нескольких капель аммиака в пурпуровую, а от едкого натрия (5%) в сине-фиолетовую.

Энтомологическое исследование почвы

Проводится с целью выявления в ней личинок и куколок мух. Для этого пользуются рамкой – трафаретом размером 25×25 см2, накладываемой на поверхность участка почвы. Внутри трафарета выкапывают почву на глубину 20 см и рассыпают на ровной поверхности. Личинки и куколки извлекают пинцетом и подсчитывают их количество. Результаты исследований оценивают по пятибалльной шкале: личинок нет – 1 балл, отдельные экземпляры личинок – 2, личинок мало – 3, личинок много – 4 и личинок очень много (кишат) – 5 баллов.

Численность окрылённых мух определяют следующим образом; визуально учитывают количество мух по шкале «мухи есть», «мух нет», «мух много» (больше 5); определяют массовый выплод мух в помещениях 1-2 раза в сезон в период высокой численности насекомых.

Численность мух систематически учитывают на открытом воздухе, на основании видового состава которых определяют степень загрязнения почвы; учитывают свежевыпложенных мух в местах обезвреживания отбросов.

Оценка результатов исследования механического состав почвы, физических свойств, химических показателей, данных биологических исследований основывается на комплексных обобщённых научных данных, характеризующих разные стороны состояния, давность за­грязнения, выживаемость в ней отдельных макро - и микро­орга­низ­мов.

Санитарная оценка почвы

Санитарную оценку почвы производят по данным физического, химического, бактериологического и гельминтологического исследований.

Примерная программа санитарного анализа почвы

I. Исследование физических свойств почвы

1. Определение механического состава почвы.

2. Определение пористости почвы.

3. Определение общей влажности почвы.

4. Определение гигроскопической влаги.

5. Определение воздухопроницаемости почвы.

6. Определение водопроницаемости почвы.

7. Определение влагоемкости почвы.

8. Определение капиллярности почвы.

II. Химический анализ почвы

1. Определение общего числа органических веществ.

2. Определение общего количества азота в почве.

3. Определение содержания минеральных азотсодержащих веществ:

a. азота аммиака и аммонийных солей;

b. азота нитритов;

c. азота нитратов.

4. Определение содержания сульфатов.

5. Определение содержания хлоридов.

6. Определение содержания фосфатов.

7. Определение содержания органического углерода.

III. Бактериологическое исследование почвы.

1. Определение микробного числа.

2. Определение титра кишечной палочки.

3. Определение титра B. perfringens.

4. Определение наличия патогенных микробов.

5. Определение наличия яиц гельминтов.

При оценке санитарного состояния почвы земельных участков, отводимых под строительство животноводческих ферм и комплексов, полей орошения и фильтрации скотомогильников проводят следующие анализы: определение механического состава, влажности свежевзятого образца, гигроскопической влажности, фильтрационной способности, капиллярности, влагоемкости, содержания аммиака, нитритов, нитратов, хлоридов, вредных химических веществ, количества микроорганизмов, коли-титра, загрязненности яйцами гельминтов, исследование на личинок и куколок мух.

Давность загрязнения почвы органическими веществами, степень и активность их разложения можно оценить по данным анализа этих процессов:

При благоприятной эпизоотической обстановке исследования рекомендуется проводить по краткой санитарной схеме: определение влажности, хлоридов, окисляемости, коли-титра, титра анаэробов, содержания яиц геогельминтозов, личинок и куколок мух.

При оценке степени загрязнения почвы можно пользоваться табл. 4 (при условии, что пробы почвы отбирались с глубины до 20 см).

Таблица 4

Санитарное состояние почвы

*Предельно допустимые концентрации.

1. В чём заключается санитарно-гигиеническое значение почвы?

2. Какая почва наиболее благоприятна в санитарном отношении, и какие способы применяют для изучения санитарного состояния почвы?

3. Из чего слагается санитарно-топографическое обследование земельных участков (для пастбищ, для строительства сельскохозяйственных объектов, для скотомогильников, полей орошения и полей фильтрации)?

4. Правила взятия проб почвы для лабораторного исследования?

5. Какие существуют показатели загрязнения почвы органическими веществами и степень её самоочищения?

6. Как определяется, и какое санитарное значение имеет механический состав почвы?

7. Какими способами можно определить влажность почвы и общее количество органических веществ?

8. Каким образом готовят водную вытяжку из почвы, и какое санитарное значение имеет её исследование и из чего оно слагается?

9. Что такое окисляемость? Каков принцип её определения?

10. На основании каких показателей можно судить о степени и давности загрязнения почвы органическими веществами?

11. Какое санитарно-гигиеническое значение имеет:

11.1. фильтрационная способность почвы;

11.2. капиллярность почвы;

11.3. водоподъёмная способность почвы;

11.4. порозность (скважность) почвы;

11.5. влагоёмкость почвы;

11.6. гигроскопичность почвы.

12. Какие реакции применяют для обнаружения?

13. В чём состоит способ определения общего числа бактерий в почве?

14. Из чего складывается качественное санитарно-бактериологическое исследование почвы?

15. Как производят исследование почвы на наличие яиц гельминтов?

16. Какая существует схема для оценки загрязнения почвы яйцами гельминтов?

17. Как проводится санитарно-энтомологическое исследование почвы?

1. Астанин, Л. П. – Охрана природы / , ­склонов. – М.: Колос, 1976.

2. Гончарук, Г. И. – Гигиенические основы почвенной очистки сточных вод / и др. – М.: Медицина, 1976.

3. Дорнгольц, В. Ф. – Мир вод / . – Л.: Недра, 1979.

4. Минх, гигиенических исследований / . – М., 1961.

5. П – Уборка, транспортировка и использование навоза. М., 1973.

6. – Ветеринарная санитария / . – М.: Колос, 1979.

7. Практикум по почвоведению // Под ред. – М.: Колос, 1980.

Исследование механического состава и физических свойств почвы

Взятие пробы почвы для исследования

Пробы почвы должны отражать средние показатели определенного земельного участка. Берут их специальным буром или чистой лопатой. Предварительно с поверхности почвы убирают (удаляют) растительность и другие посторонние предметы. Образцы почвы отбирают в хорошую сухую погоду на различной глубине в зависимости от поставленной задачи. Например, послойный (через каждые 20 см) способ отбора проб на глубине до 1 м важен для выяснения давности загрязнения почвы (определяют) по применению хлоридов и других продуктов минерализации органических веществ из верхних слоев в нижние).

Каждую пробу массой 2-3 кг помещают в стеклянные банки с притертой пробкой или в чистый полиэтиленовый пакет, прикладывают записку с указанием даты, места и глубины взятия образца. В лаборатории отобранные пробы почвы рассыпают тонким слоем на листы бумаги, раздавливают слежавшиеся комки и высушивают на воздухе. Для анализа отбирают 0,5-1 кг, остальную часть хранят. Перед началом лабораторных исследований из образца почвы удаляют корни и другие нехарактерные примеси, взвешивают их для установления процентного содержания.

После высушивания пробы почву рассматривают на бумаге или тарелке и предварительно определяют ее тип и структуру. Если в почве содержится до 90% песка и до 10% глины, ее называют песчаной, от 10 до 30% глины – суглинистой; более 50% глины – глинистой. В черноземной почве гумус (растительный перегной) составляет более 20%. В торфе содержится большое количество органического перегноя (50-80%).

От размера частиц, составляющих почву, и их соотношения зависит обмен почвенного воздуха с атмосферным. Насыщение почвы кислородом необходимо для процессов окисления органических веществ.

Для определения соотношения частиц почвы по их размеру применяют набор сит с разным диаметром отверстий. Чаще всего такие наборы состоят из 5-7 сит с отверстиями диаметром 10, 7, 5, 3, 2, 1, 0,25 мм. Складывают сита так, чтобы они плотно входили одно в другое. В верхнее сито, с самыми крупными отверстиями, насыпают, 100 г разрыхленной воздушно-сухой почвы, закрывают его крышкой и, осторожно сотрясая весь набор, просеивают пробу. Частицы диаметром 10 мм и более остаются в сите №1, их называют крупным хрящом; частицы диаметром от 7 до 10 мм и от 5 до 7 мм остаются на ситах №2,3 – средний хрящ; частицы диаметром от 2 до 5 мм остаются на ситах №4,5 – мелкий хрящ; частицы диаметром от 1 до 2 мм остаются на сите №6 – крупный песок; частицы диаметром от 0,25 до 1 мм остаются на сите №7 – мелкозем; на дне набора сит собираются частицы диаметром менее 0,25 мм – мелкий песок.

После просеивания почвы взвешивают содержимое всех сит и определяют соотношение частиц разного размера, ее механический состав.

Определение основных физических свойств почвы

Цвет почвы может быть темным (черным), светло-серым, светло-желтым и других оттенков в зависимости от количества находящихся в ней органических веществ и примесей.

Темная (черная) окраска указывает на содержание в почве большого количества органических веществ. При санитарной оценке такой почвы следует учитывать, что окраску почве придает гумус (перегной) в результате внесения больших доз навоза. В таких почвах патогенные микроорганизмы встречаются чаще.

Почвы, бедные гумусом, органическими веществами, имеют светло-серую (подзолистые) или светло-желтую (песчаные, глинистые) окраску, содержат малые количества биологически активных минеральных соединений (соединений кальция, фосфора и калия).

Запах почвы можно определить непосредственно на месте, при взятии пробы. Для этого пробу почвы помещают в колбу, заливают горячей водой, закрывают пробкой и встряхивают, затем открывают пробку и определяют запах.

Чистая, незагрязненная почва не имеет запаха. Гнилостный, аммиачный, сероводородный и другие запахи свидетельствуют о загрязнении почвы навозом, мочой, неочищенными сточными водами, трупными остатками животных.

Температуру почвы в гигиенических целях измеряют при выборе мест для устройства летних лагерей, стойбищ животных ранней весной или поздней осенью, на пастбищах и в загонах с помощью специальных термометров. В поверхностном слое почвы используют изогнутые термометры Саввинова, которые в зависимости от глубины исследуемого слоя имеют различную длину, а в глубоких (не более 1 м) – длинные термометры в металлической оправе с острым наконечником.

Водоподъемная способность (капиллярность) почвы зависит от ее механического состава, т.е. чем меньше размер частиц почвы, тем выше подъем влаги по капиллярам. Высокая капиллярность нередко служит причиной сырости почвы, помещений, если не приняты соответствующие меры (гидроизоляция).

Водоподъемная способность почвы определяется в лабораторных условиях. Для этого в штатив устанавливают стеклянные трубки диаметром 2,5-3 см (с сантиметровыми делениями и длиной 1 м). Нижние концы трубок обвязывают полотном. Каждую трубку заполняют исследуемой почвой, нижние концы трубок погружают в стаканы или ванночки с водой на глубину 0,5 см. В зависимости от размера частиц, а отсюда и размера капилляров в почве вода с неодинаковой скоростью будет подниматься вверх. По изменению окраски увлажненной почвы в трубках следят за скоростью и высотой поднявшейся по капиллярам воды, отмечая ее уровень через 5, 10, 30 и 60 минут и далее через каждый час до прекращения подъема уровня. По 3-5 пробам почвы получают результаты ее водоподъемной способности.

Фильтрационная способность (водопроницаемость) почвы – скорость просачивания воды через почвы различных типов – зависит от их структуры. Водопроницаемость имеет большое санитарно-гигиеническое значение, поскольку определяет водно-воздушный режим почвы.

Для определения водопроницаемости сухой измельченной почвы берут стеклянную трубку диаметром 3-4 см и длиной 25-30 см. Отмерив от нижнего конца трубки 20 и 24 см, отмечают эти уровни на стекле. Нижний конец трубки обвязывают тонким полотном и при встряхивании наполняют исследуемой почвой до нижней черты (на 20 см). Укрепив трубку в штативе вертикально, подставляют под ее нижний конец мерный цилиндр с воронкой. Мерный цилиндр должен быть одинакового диаметра с трубкой. На цилиндре делают отметку снизу на уровне 4 см. Зафиксировав время, осторожно наливают в трубку на почву слой воды высотой 4 см, все время поддерживая этот уровень над почвой. Водопроницаемость выражают двумя показателями: временем, в течение которого вода пройдет через слой почвы толщиной 20 см, и временем, которое требуется для накопления в цилиндре слоя воды высотой 4 см.

От объема пор почвы зависит ее аэрация. Для определения объема пор почвы берут мерный цилиндр, наливают в него 50 мл воды и высыпают 50 мл исследуемой почвы. Смешав почву с водой, отмечают на цилиндре общий объем. В результате заполнения пространства водой (пор между частицами почвы) общий объем смеси будет меньше 100 мл. Разница между заданным и фактическим объёмом составит объем пор почвы.

Влагоемкость – способность почвы впитывать и удерживать в себе определенное количество воды. При большой влагоемкости уменьшается ее возможность воздухо- и водопроницаемости. На таких участках почвы нередко наблюдается отсыревание полов, стен, ограждающих конструкций помещений, замедляется разложение органических веществ.

Для определения влагоемкости почвы берут стеклянный цилиндр с сетчатым дном и насыпают в него 100 г воздушно-сухой пробы. Цилиндр с почвой взвешивают. После этого погружают его в воду и наблюдают до появления воды в верхнем слое почвы. Это говорит о том, что часть воды впиталась почвой, находящейся в цилиндре. Вынув цилиндр из воды, ждут пока полностью стечет невпитавшаяся вода. После этого цилиндр снова взвешивают. Разница между вторым и первым взвешиванием укажет массу влаги, удерживаемой исследуемой почвой.

Пример: масса цилиндра с сухой почвой (первое взвешивание) 150 г. Масса того же цилиндра с почвой после поглощения воды (второе взвешивание) 170 г. Разница между вторым и первым взвешиванием составит 20 г (170-150). Следовательно, влагоемкость равна 20%.

Отбор проб для химического анализа выполняется также, как для исследования физико-механических свойств почвы. Выбирают две площадки по 25 м 2 каждая, из которых одну вблизи источника загрязнения, а другую – вдали от него. Площадки разбивают на квадраты в 1 м 2 . Пробы почвы отбирают по диагонали буром Некрасова, почвенным буром Френкеля, щупом конструкции В. А. Рождественского. Пробы почвы (5–8, массой до 1 кг каждая) отбирают в сухую погоду на глубине 0,25; 0,75-1, 1,75-2 м. При этом для каждого горизонтального слоя берут отдельно средний образец. Помещают пробы в полиэтиленовый мешок, который нумеруют и снабжают сопроводительным документом.

В лаборатории образцы почвы в зависимости от целей исследования анализируют в натуральном виде или в воздушно-сухом состоянии после высушивания в хорошо вентилируемом помещении. Пробы почвы исследуют сразу же после поступления в лабораторию или консервируют их при 0 °С толуолом или хлороформом. В таком состоянии пробы можно хранить в течение нескольких суток.

От химического состава почвы зависит качество произрастающей на ней растительности. Многие болезни животных возникают в связи с недостатком или отсутствием в почве минеральных солей и микроэлементов.

В почве постоянно идут сложные химические процессы разложения – перехода органических веществ в минеральные (минерализация). Это, естественно, влечет за собой освобождение (самоочищение) почвы от загрязнений продуктами жизнедеятельности человека, выделениями животных, сточными водами.

Для установления степени самоочищения и минерализации почвы определяют содержание в ней аммиака, нитритов, нитратов, хлоридов, окисляемость водной вытяжки. Под воздействием воды большинство из образующихся минеральных солей легко растворяется и переходит в водную вытяжку, в которой их определяют соответствующими методами.

Приготовление водной вытяжки из почвы. В колбу помещают 50 г свежей исследуемой почвы и добавляют 250 мл бидистилированной воды. В течение 3-5 минут содержимое колбы взбалтывают. Для осветления жидкости в колбу вносят 1 мл 13%-ного раствора сернокислого аммония и вновь взбалтывают в течение 30 с. Если жидкость не осветлилась, в колбу прибавляют 0,5 мл 7%-ного раствора гидроксида калия и взбалтывают. Содержимое колбы фильтруют. Если полученный фильтрат (вытяжка из почвы) оказался окрашенным, использовать его для исследования на наличие азотсодержащих веществ и хлоридов нельзя, его дополнительно обрабатывают вышеуказанными растворами сернокислого аммония и гидрооксида калия до полного обесцвечивания.

Определение наличия аммиака. Навеску исследуемой почвы массой 5 г помещают в пробирку, доливают 15 мл 1%-ного раствора хлорида калия, встряхивают в течение 3-5 мин., дают отстояться и фильтруют. В чистую пробирку наливают фильтрат, добавляют 2-3 капли реактива Несслера. Появление желтого окрашивания указывает на наличие аммиака в почве. Количество аммиака определяют колориметрически.

Определение наличия нитритов. В пробирку помещают навеску исследуемой почвы (5-10 г) и наливают 15-20 мл дистиллированной воды, встряхивают содержимое в течение 3-5 мин., дают отстояться и фильтруют. В чистую пробирку наливают 10 мл фильтрата добавляют 1 мл реактива Грисса, помещают на 15 мин. в водяную баню при температуре 70 °С. При наличии азотистой кислоты или ее соединений в зависимости от ее количества вытяжка окрасится в розовый или красный цвет. Количество нитритов определяют колориметрически по той же методике, которую используют для определения нитритов в воде.

Определение нитратов основано на взаимодействии дефиниламина с солями азотной кислоты (в присутствии серной кислоты образуется дифенилнитрозамин). В фарфоровую чашку наливают 1-2 мл водной вытяжки почвы, добавляют несколько кристалликов дифениламина и несколько капель концентрированной серной кислоты. О наличии нитратов свидетельствует темно-синее окрашивание. Количество нитратов определяют с помощью сульфофенолового раствора калориметрически.

Определение хлоридов. В пробирку наливают 10 мл водной вытяжки почвы и несколько капель раствора азотнокислого серебра. Появление белого хлопъевидного осадка указывает на наличие хлоридов.

В настоящее время нет строго принятых и установленных химических показателей для санитарной оценки загрязнения почвы. И в каждом отдельном случае необходимо подходить с большой осторожностью к оценке результатов исследования.

Почвы различных местностей будут различаться по своему составу. Например, незагрязненные черноземные почвы содержат такое количество органического азота и углерода, которое для других почв, например, подзолистой зоны, являются показателями загрязнения. Во всех случаях при анализе почвы на загрязнение органическими веществами для контроля необходимо параллельное исследование подобных же почв, но заведомо чистых незагрязненных.

Химическими показателями хода процесса разложения (минерализации) органических веществ, а следовательно, способности почвы к самоочищению, является аммиак (поглощенный аммоний) и отчасти нитраты. Последние – менее надежный показатель, чем аммиак, т.к. нитраты, с одной стороны, потребляются растениями, а с другой – быстро вымываются из почвы. Соли аммония напротив: хорошо поглощаются почвой, прочно и надолго удерживаются в верхних слоях ее (до 60-80 см глубины). В холодное время года процессы аммонификации и нитрификации в почве могут задерживаться или полностью приостанавливаться вследствие прекращения деятельности микробов под влиянием низкой температуры. В этих условиях в почвенной вытяжке может не оказаться аммиака и нитратов, несмотря на загрязнение почвы.

При исследовании почвы на содержание в ней аммиака и нитратов необходимо учитывать происхождение этих веществ, т.к. они часто вносятся в почву в виде минеральных удобрений. Санитарно-гигиеническое значение имеет только содержание в почве аммиака и нитратов из органических веществ в виде навоза, фекалий, трупов, сточных вод и пр.

О характере химических процессов в почве и ее санитарном состоянии можно судить и по содержанию кислорода и углекислоты в почвенном воздухе. Наличие в последнем метана, водорода, аммиака, сероводорода указывает на «пресыщение» почвы органическими веществами и продуктами их распада и в связи с этим – на существование в ней анаэробных условий.

Давность загрязнения почвы органическими веществами, степень и активность их разложения можно оценить по данным анализа этих процессов:

аммиак - загрязнение свежее;

аммиак, хлориды - загрязнение произошло недавно;

аммиак, хлориды, нитриты - процесс разложения органических веществ в разгаре;

аммиак, хлориды, нитриты, - с момента загрязнения прошел некоторый срок, но имеется и свежее загрязнение;

хлориды, нитриты, нитраты - свежего загрязнения нет, идет минерализация органических веществ

нитриты, нитраты - с момента загрязнения прошел большой срок;

нитраты - полная минерализация органических веществ.

Присутствие в почве нитратов свидетельствует о бывшем загрязнении ее органическими веществами. Хлориды также служат показателем давности загрязнения почвы по той причине, что они слабо удерживаются в ней и постепенно вымываются из верхних слоев в нижние. Таким образом, исследуя почву послойно, через каждые 20 см на глубину 1 м можно по количеству хлоридов в этих слоях (от 0-20 см, 20-40 см и т.д.) судить о давности ее загрязнения: в первые 3-4 месяца после загрязнения максимальное количество хлоридов находится в слое 0-20 см, позже максимум ее перемещается в нижележащие слои почвы.

Определение потребности почвы в извести

Признаками недостатка в почве солей кальция может в известной степени служить произрастание на ней таких растений, как едкий лютик, щавелек, хвощ, мхи, осоки и отсутствие или плохой рост бобовых – клевера, люцерны и др. На кислую реакцию почвы, а, следовательно, на необходимость ее известкования, часто указывает наличие ржавой окраски и радужных пятен в находящихся на этой почве мелких водоемов (болота, лужи, канавы).

Так как, кальций находится в почве, главным образом в виде карбонатов и бикарбонатов, ориентировочным методом определения последних может служить следующая проба. 5 г почвы смачивают 3-5 каплями 10%-ной соляной кислоты и наблюдают, произойдет ли вскипание (от выделения диоксида углерода). Отсутствие вскипания указывает, что карбонатов в почве нет или их очень мало – не более 1%; при слабом кратковременном вскипании – 3-4% и при сильном продолжительном – выше 5%. Кальция мало в легких песчаных, моховых, торфяных и северных минеральных почвах.

Более точное, хотя и косвенное определение потребности почвы в кальции и в известковании, производится путем установления рН водной (или солевой) вытяжки из почвы. Для получения водной (или солевой) вытяжки к 20 г почвы в колбу нужно добавлять 50 мл дистиллированной воды (или 1,0 н. раствора хлористого калия – 74,56 г КCl на 1 л дистиллированной воды), взбалтывать смесь в течение 3-5 мин. После чего дать ей отстояться или пропустить через плотный бумажный фильтр, чтобы получить прозрачную вытяжку.

Если рН водной (или солевой) вытяжки меньше 5, почва нуждается в известковании (бедна кальцием); рН от 5 до 6 указывает на среднюю степень потребности в известковании; при рН равном 6 и более, можно считать почву достаточно обеспеченной кальцием (нет необходимости в известковании).

Качественное определение мочи и экскрементов

Для определения в почве мочи 100 мл водной вытяжки помещают в фарфоровую чашку и выпаривают досуха. Остаток с небольшим количеством углекислого натрия нагревают, растворяют в воде и отфильтровывают. Фильтрат сгущают в фарфоровой чашке, добавляют несколько капель азотной кислоты и выпаривают досуха. Если в исследуемой почве содержится моча, то сухой остаток приобретает красно-желтую окраску, которая изменяется от добавления аммиака в пурпуровую, а от гидрооксида натрия – в сине-фиолетовую.

Для обнаружения экскрементов в почве к 250 мл водной вытяжки добавляют 0,3 г виннокаменной кислоты и выпаривают досуха. К остатку добавляют винный спирт и полученную спиртовую вытяжку также выпаривают досуха. К полученному сухому остатку добавляют небольшое количество раствора гидроокиси калия и исследуют запах: при фекальном загрязнении почвы обнаруживают присущий экскрементам специфический запах.

Санитарная оценка почвы на основании данных химического анализа иногда бывает затруднительна вследствие большой вариабельности химического состава так называемой чистой (незагрязненной) почвы. Поэтому в практике часто пользуются санитарным числом – показателем степени загрязнения и завершенности процессов самоочищения почвы.

Санитарным числом называется отношение количества почвенного белкового азота (азота гумуса) к количеству органического азота:

где С – санитарное число; В – количество почвенно-белкового азота на 100 г абсолютно сухой почвы (мг); А – количество органического азота на 100 г абсолютно сухой почвы (мг).

Чем ближе к единице санитарное число, тем чище почва (табл.1).

3. Санитарно-биологические методы исследования почвы

Бактериологическое исследование почвы

Пробы почвы для бактериологического анализа отбирают не менее чем с двух участков площадью 25 м 2 , причем один из них должен находиться вблизи источников загрязнения. Для составления средней пробы на каждом участке почву берут в 5 точках по диагонали или в пяти точках, расположенных конвертом, с глубины до 20 см стерильным инструментом (маленькая лопатка или совок).

Таблица 1

Показатели санитарного состояния почвы*

* - при условии отбора проб почвы с глубины 0-20 см.

Пробы почвы из более глубоко залегающих слоев (0,75 – 2 м) следует брать буром. При отсутствии бура выкапывают яму необходимой глубины и стерильным совком отбирают пробы с каждого горизонта, начиная с нижнего.

Для исследования почвы полей орошения и огородов пробы берут на глубине нахождения в ней корнеплодов (30 см). Среднюю пробу составляют из трех отдельно взятых с каждой гряды проб.

При изучении влияния почвы на санитарное состояние подземных вод и водоемов пробы следует брать с глубины 0,75 – 2 м. На кладбищах и скотомогильниках пробы берут с глубины 25 см и ниже глубины захоронения, а на участках для обеззараживания хозяйственно-бытовых отбросов – с глубины 25, 100 и 150 см.

Пробу почвы (200-300 г) помещают в стерильную банку и накрывают слоем ваты. Горлышко банки обертывают бумагой и перевязывают. На банку ставят номер и наклеивают записку, в которой указывают необходимые данные (дату, место отбора пробы). Если проб несколько, банки с почвой укладывают в деревянный ящик с гнездами и отправляют в лабораторию.

В лаборатории почву освобождают от щебня, стекла, корней и т.п., после чего просеивают через стерильные сита с отверстиями диаметром 3 мм. Затем образец почвы перемешивают и из него отбирают 30 г для разведения. Если невозможно, провести бактериологические исследования в день отбора почвы, допускается ее хранение не более 24 ч при температуре 1-2 °С.

При полном санитарно-бактериологическом анализе исследование почвы включает определение следующих показателей:

1. общее число сапрофитных бактерий (микробное число);

2. число бактерий группы кишечной палочки;

3. количество анаэробов (Cl. Perfringens);

4. количество термофильных микроорганизмов, определяющих характер загрязнения (навоз, фекалии, сточные воды).

С санитарной точки зрения имеет значение не только общее количество микробов, в том числе анаэробов, в почве, хотя оно обычно и соответствует содержанию органических веществ в ней, но и качественный (видовой) их состав.

Важную роль в отдельных случаях может играть исследование почвы на присутствие в ней возбудителей сибирской язвы, эмфизематозного карбункула, столбняка, злокачественного отека, паратифозных бактерий и т.д.

Подготовка пробы для анализа

30 г почвы помещают в стерильную колбу, куда добавляют 270 мл стерильного физиологического раствора. После этого содержимое тщательно взбалтывают в течение 10 минут, отстаивают 2-5 минут, а затем из полученной суспензии делают ряд разведений на стерильном физиологическом растворе, начиная от 1:10 до 1:1 000 000 в зависимости от загрязнения почвы.

Определение общего числа микроорганизмов

Исследуемую суспензию почвы в различных разведениях в объеме 0,1 мл стерильной пипеткой вносят в чашку Петри с агаровой питательной средой (Эндо, Плоскирева и др.). Чашки с посевом ставят в термостат при температуре 37 ± 1 °С на 24 часа, после чего выросшие колонии подсчитывают обычным способом и результат выражают на 1 г почвы.

Для характеристики санитарного состояния почвы особую ценность имеет установление коли-титра водной вытяжки почвы, поскольку наиболее частым источником заражения ее служат фекалии животных и людей, с которыми в почву может попадать различная патогенная микрофлора.

Под коли-титром подразумевают наименьшее количество посевного материала, при внесении которого в питательную среду наблюдается развитие бактерий кишечной группы.

Коли-индекс – количество бактерий кишечной палочки, приходящиеся на 1 г почвы.

Определение титра анаэробов (Cl. Perfringens) производится путем 9-кратных разведений основной почвенной суспензии. Из каждого разведения берут стерильной пипеткой по 1 мл и заливают в пробирки с молоком, разлитым по 5 мл. Для освобождения от неспороносной микрофлоры все посевы с разведениями почвенной суспензии прогревают на водяной бане при 80°С (лучше при 43°С) в течение 18020 часов. Наличие Cl. Perfringens регистрируется по наступившему характерному свертыванию молока с полным отделением сыворотки и выбрасыванию губчатого сгустка на поверхности благодаря энергичному газообразованию. Предельное разведение почвенной суспензии, которое дает на молочной среде развитие колоний Cl. Perfringens, показывает титр этого анаэроба в почве.

Присутствие Cl. Perfringens подтверждается микроскопически нахождением в мазках из содержимого пробирок.

Сопоставление коли-титра и количества хлоридов в загрязненной фекалиями почве указывает на близкое соответствие этих показателей. Такое же соотношение существует между наличием в почве анаэробов и содержанием в ней аммиака. Следовательно, бактериологические показатели, с одной стороны, и указанные химические показатели фекального загрязнения почвы, с другой, соответствует друг другу.

В почве определяют также титр термофилов. Термофильная сапрофитная микрофлора не свойственна биологически чистым почвам и попадает в них с навозом и компостами.

Гельминтологические исследования почвы

Обнаружение в почве яиц гельминтов свидетельствует о загрязнении этой среды фекалиями человека и животных. Наибольшую эпизоотологическую опасность представляют яйца гельминтов и биогельминтов (аскариды, острицы, власоглавы, членики ленточных гельминтов), развитие которых до личиночной стадии протекает при благоприятном температурно-влажностном режиме в почве.

Для гельминтологического исследования пробы почвы отбирают на участках возможного загрязнения фекалиями с глубины 2-3 см, а на вспаханных почвах – до 25 см в зависимости от выращиваемых культур. На исследуемом участке в 9-10 точках пробы (200 г) берут с поверхности почвы шпателем или лопаточкой, а из глубоких слоев – лопаткой или буром.

Пробы помещают в стеклянные банки или в мешки из целлофана или клеенки. Исследуют почву не позднее чем через 2-3 сут. После взятия пробы. При необходимости пробы можно хранить в холодильнике в течение нескольких месяцев. Для этого их помещают в стеклянные банки, почву в них периодически увлажняют водой и изредка перемешивают (для лучшей аэрации). При хранении в условиях комнатной температуры пробы необходимо залить 3%-ным раствором формалина или 1-2%-ным раствором соляной кислоты.

Исследование на яйца гельминтов

Из образца почвы отбирают примерно 200 г и распределяют на стекле. После перемешивания и разравнивания из разных мест слоя почвы берут в общей сложности около 10 г и помещают в толстостенную колбу. Затем навеску почвы с помощью стеклянных бус тщательно смешивают (в течение часа) с 20 мл 5% раствора гидрооксида натрия.

Полученную смесь в течение 1-2 минут центрифугируют, и избыток щелочи сливают. Осадок тщательно смешивают с насыщенным раствором нитрата натрия (плотность 1,4) и центрифугируют по 2 минуты не менее 5 раз.

После каждого центрифугирования поверхностную пленку снимают и переносят в стаканчик с небольшим количеством воды.

Содержимое стаканчика фильтруют, фильтры исследуют под микроскопом во влажном состоянии, и яйца гельминтов легко обнаруживаются в поле зрения. Для более детального морфологического изучения яиц делают соскоб содержимого фильтра на предметное стекло в каплю 50% глицерина и рассматривают под микроскопом.

Обнаружение ранней весной в почве (на глубине до 25 см) яиц аскарид с развившимися живыми личинками, указывает на загрязнение почвы, имевшее место летом предшествующего года (яйца развиваются в почве до инвазионной стадии лишь летом в течение 1,5-3 месяцев). Наличие в почве яиц с неподвижными, мертвыми личинками свидетельствует о давнем (свыше 10,5 месяцев) загрязнении почвы. Если еще не поступило дробление яиц, но они не утратили способности к развитию в благоприятных условиях температуры и влажности, давность загрязнения почвы меньше года. Нахождение в пробе почвы, взятой летом и осенью, яиц с живыми личинками показывает, что фекальное загрязнение почвы имеет давность, измеряемую не менее чем 1,5-3 месяцами. Суглинистая почва благоприятна для развития яиц гельминтов, чем супесчаная.

Исследование на личинки гельминтов

200-400 г почвы тщательно измельчают и размещают равномерно на кусочке марли, который помещают в металлическое сито с отверстиями 1-2 мм в диаметре. Сито вставляют в стеклянную воронку, наполненную водой (45°С) так, чтобы нижняя часть сита была погружена в воду. На нижний конец воронки надевают резиновую трубку с зажимом, над которым собираются личинки в силу термотропности, мигрирующие из почвы в теплую воду. Через 4-20 часов от начала анализа открывают зажим и выпускают 50 мл жидкости, которую центрифугируют, и осадок исследуют под микроскопом.

Санитарно-энтомологическое исследование почвы

Для определения загрязнения почвы исследуют наличие в ней личинок и куколок мух, которые проделывают в почве один из циклов своего развития.

Для исследования пользуются рамой-трафаретом размером 25х25 см 2 , накладываемой на поверхность участка почвы. Внутри трафарета выкапывают почву на глубину 20 см и рассыпают на ровной поверхности. Личинки и куколки вынимают пинцетом и подсчитывают их количество. Результат исследований оценивают по пятибалльной шкале: личинок нет – 1 балл, отдельные экземпляры личинок –2, личинок мало – 3, личинок много – 4 и личинок очень много (кишат) – 5.

Санитарную оценку степени загрязнения почвы по результатам бактериологического и гельминтологического анализов можно проводить по таблице 1.

МУ 2.1.7.730-99

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

2.1.7. ПОЧВА, ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ, БЫТОВЫЕ
И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ОТХОДЫ, САНИТАРНАЯ ОХРАНА ПОЧВЫ

Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест

Hygienic evaluation of soil in residential areas

Дата введения 1999-04-05

1. РАЗРАБОТАНЫ: НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н.Сысина РАМН (Н.В.Русаков, Н.И.Тонкопий, Н.Л.Великанов), ИМПИТМ им. Е.И.Марциновского МЗ РФ (Н.А.Романенко, Г.И.Новосильцев, Л.А.Ганушкина, В.П.Дремова, Е.П.Хроменкова, Л.В.Гримайло, Т.Г.Козырева, В.И.Евдокимов, О.А.Землянский, В.В.Евдокимов, А.Н.Волищев, В.В.Горохов), ООО "РАДОН" (В.Д.Симонов), ВНИИ природы (Ю.М.Матвеев).

2. УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г.Онищенко 5 февраля 1999 г.

3. ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ.

4. С выходом настоящих методических указаний утрачивают силу в части проведения гигиенической оценки степени биологического и химического загрязнения почв "Методические указания по санитарно-микробиологическому исследованию почвы" от 04.08.76 N 1446-76 и "Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами" от 13.03.87 N 4266-87, а также "Оценочные показатели санитарного состояния почвы населенных мест" от 7 июля 1977 г. N 1739-77.

1. Область применения

1. Область применения

Настоящий документ является нормативно-методической базой для осуществления государственного санитарно-эпидемиологического надзора за санитарным состоянием почв населенных мест, сельскохозяйственных угодий, территорий курортных зон и отдельных учреждений. Документ предназначен для учреждений Государственной санитарно-эпидемиологической службы Российской Федерации и специальных служб федеральных органов исполнительной власти, осуществляющих ведомственный санитарно-эпидемиологический надзор.

Опасность загрязнения почв определяется уровнем ее возможного отрицательного влияния на контактирующие среды (вода, воздух), пищевые продукты и прямо или опосредованно на человека, а также на биологическую активность почвы и процессы самоочищения.

Результаты обследования почв учитывают при определении и прогнозе степени их опасности для здоровья и условий проживания населения в населенных пунктах, разработке мероприятий по их рекультивации, профилактике инфекционной и неинфекционной заболеваемости, схем районной планировки, технических решений по реабилитации и охране водосборных территорий, при решении очередности санационных мероприятий в рамках комплексных природоохранных программ и оценке эффективности реабилитационных и санитарно-экологических мероприятий и текущего санитарного контроля за объектами, прямо или косвенно воздействующими на окружающую среду населенного пункта.

Использование единых методических подходов будет способствовать получению сопоставимых данных при оценке уровней загрязнения почв.

Оценка опасности загрязненной почвы населенных пунктов определяется: 1) эпидемической значимостью; 2) ролью ее как источника вторичного загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха и при непосредственном контакте с человеком.

Санитарная характеристика почв населенных мест основывается на лабораторных санитарно-химических, санитарно-бактериологических, санитарно-гельминтологических, санитарно-энтомологических показателях.

2. Нормативные ссылки

1. Закон Российской Федерации "Основы законодательства Российской Федерации об охране здоровья граждан" .

2. Закон Российской Федерации "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" .

3. "Положение о государственной санитарно-эпидемиологической службе Российской Федерации" , утвержденное постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июня 1998 г. N 680 .

4. "Положение о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании" , утвержденное постановлением Правительства Российской Федерации от 5 июня 1994 г. N 625 с изменениями и дополнениями от 30 июня 1998 г. N 680 .

5. Порядок разработки, экспертизы, утверждения, издания и распространения нормативных и методических документов системы санитарно-эпидемиологического нормирования. Р 1.1.001-1.1.005-96.

3. Термины и определения

Санитарное состояние почвы - совокупность физико-химических и биологических свойств почвы, определяющих качество и степень ее безопасности в эпидемическом и гигиеническом отношениях.

Химическое загрязнение почвы - изменение химического состава почвы, возникшее под прямым или косвенным воздействием фактора землепользования (промышленного, сельскохозяйственного, коммунального), вызывающее снижение ее качества и возможную опасность для здоровья населения.

Биологическое загрязнение почв - составная часть органического загрязнения, обусловленного диссеминацией возбудителей инфекционных и инвазионных болезней, а также вредными насекомыми и клещами, переносчиками возбудителей болезней человека, животных и растений.

Показатели санитарного состояния почв - комплекс санитарно-химических, микробиологических, гельминтологических, энтомологических характеристик почвы.

Буферная способность почвы - способность почвы поддерживать химическое состояние на неизменном уровне при воздействии на почву потока химического вещества.

Приоритетный компонент загрязнения почвы - вещество или биологический агент, подлежащий контролю в первую очередь.

Фоновое содержание (загрязнение) - содержание химических веществ в почвах территорий, не подвергающихся техногенному воздействию или испытывающих его в минимальной степени.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) химического вещества в почве представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве, т.к. используемые при ее обосновании критерии отражают возможные пути воздействия загрязнителя на контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения. Обоснование ПДК химических веществ в почве базируется на 4 основных показателях вредности , устанавливаемых экспериментально: транслокационном , характеризующим переход вещества из почвы в растение, миграционный водный характеризует способность перехода вещества из почвы в грунтовые воды и водоисточники, миграционный воздушный показатель вредности характеризует переход вещества из почвы в атмосферный воздух и общесанитарный показатель вредности характеризует влияние загрязняющего вещества на самоочищающую способность почвы и ее биологическую активность. При этом каждый из путей воздействия оценивается количественно с обоснованием допустимого уровня содержания вещества по каждому показателю вредности. Наименьший из обоснованных уровней содержания является лимитирующим и принимается за ПДК .

4. Обозначения и сокращения

ПДК - предельно допустимая концентрация загрязнителя.

ОДК - ориентировочно допустимая концентрация вещества.

5. Общие положения

5.1. Программа обследования почвы определяется целями и задачами исследования с учетом санитарно-эпидемического состояния района, уровня и характера техногенной нагрузки, условий землепользования.

5.2. При выборе объектов в первую очередь обследуют почвы территорий повышенного риска воздействия на здоровье населения (детские дошкольные, школьные и лечебные учреждения, селитебные территории, зоны санитарной охраны водоемов, питьевого водоснабжения, земли, занятые под сельхозкультуры, рекреационные зоны и т.д.).

5.3. Отбор, транспортирование, хранение, подготовка к анализу и анализ проб осуществляются в соответствии с утвержденными нормативными документами (позиции 3, 5, 9, 10, 11, 16, 17, 26, библиографические данные). Принципиальные положения по отбору проб почвы представлены в таблице 1.

Таблица 1

Методологические принципы отбора проб почвы для оценки санитарного состояния почв

Контроль за загрязнением почв населенных пунктов проводится с учетом функциональных зон города. Места отбора проб предварительно отмечаются на картосхеме, отражающей структуру городского ландшафта. Пробная площадка должна располагаться на типичном для изучаемой территории месте. При неоднородности рельефа площадки выбирают по элементам рельефа. На территорию, подлежащую контролю, составляют описание с указанием адреса, точки отбора, общего рельефа микрорайона, расположения мест отбора и источников загрязнения, растительного покрова, характера землепользования, уровня грунтовых вод, типа почвы и других данных, необходимых для правильной оценки и трактовки результатов анализов образцов.

5.3.1. При контроле за загрязнением почв промышленными источниками площадки для отбора проб располагают на площади трехкратной величины санитарно-защитной зоны вдоль векторов розы ветров на расстоянии 100, 200, 300, 500, 1000, 2000, 5000 м и более от источника загрязнения (ГОСТ 17.4.4.02-84).

5.3.2. Для контроля санитарного состояния почв детских дошкольных, школьных и лечебно-профилактических учреждений, игровых площадок и зон отдыха отбор проб проводят не менее 2 раз в год - весной и осенью. Размер пробной площадки должен быть не более 5х5 м. При контроле санитарного состояния почв территорий детских учреждений и игровых площадок отбор проб проводится отдельно из песочниц и общей территории с глубины 0-10 см.

5.3.3. С каждой песочницы отбирается одна объединенная проба, составленная из 5 точечных. При необходимости возможен отбор одной объединенной пробы из всех песочниц каждой возрастной группы, составленной из 8-10 точечных проб.

Пробы почвы отбирают либо с игровых территорий каждой группы (одна объединенная из не менее пяти точечных), либо одна объединенная проба с общей территории из 10 точечных, при этом следует учитывать наиболее вероятные места загрязнения почв.

5.3.4. При контроле почв в районе точечных источников загрязнения (выгреба, мусоросборники и т.п.) пробные площадки размером не более 5х5 м закладываются на разном расстоянии от источника и в относительно чистом месте (контроль).

5.3.5. При изучении загрязнения почв транспортными магистралями пробные площадки закладываются на придорожных полосах с учетом рельефа местности, растительного покрова, метео- и гидрологических условий. Пробы почвы отбирают с узких полос длиной 200-500 м на расстоянии 0-10, 10-50, 50-100 м от полотна дороги. Одна смешанная проба составляется из 20-25 точечных, отобранных с глубины 0-10 см.

5.3.6. При оценке почв сельскохозяйственных территорий пробы почвы отбирают 2 раза в год (весна, осень) с глубины 0-25 см. На каждые 0-15 га закладывается не менее одной площадки размером 100-200 м в зависимости от рельефа местности и условий землепользования (26).

5.3.7. Геохимическое картирование территории крупных городов с многочисленными источниками загрязнения проводится по сети апробирования (12, 15). Для выявления очагов загрязнения геохимиками рекомендуемая плотность отбора 1-5 проб/км с расстоянием между точками отбора 400-1000 м. Для дальнейшего выделения территории с максимальной степенью загрязнения сеть апробирования сгущается до 25-30 проб/км и расстоянием между точками отбора около 200 м. Пробы рекомендуется отбирать с глубины 0-5 см. Размер сети апробирования может меняться в зависимости от масштаба картирования, характера использования территории, требований к уровню их загрязнения (приложение 1), а также пространственной вариабельностью содержания загрязнения на отдельных участках обследуемых территорий.

Картирование осуществляется специализированными организациями.

5.3.8. Точечные пробы отбирают в соответствии с ГОСТом , с соблюдением стерильности для санитарно-микробиологического и гельминтологического анализов и в доверху заполненные контейнеры с притертыми крышками при определении загрязнения летучими веществами, на пробной площадке методом конвертов. Объединенную пробу составляют из равных по объему точечных (не менее 5), отобранных на одной площадке. Объединенные пробы должны быть упакованы в чистые полиэтиленовые пакеты, закрыты, маркированы, зарегистрированы в журнале отбора проб и пронумерованы. На каждую пробу составляется сопроводительный талон, вместе с которым проба вкладывается во второй внешний пакет, что обеспечивает целостность и безопасность их транспортирования. Время от отбора проб до начала их исследований не должно превышать 1 суток.

Подготовка проб к анализу проводится в соответствии с видом анализа . В лаборатории проба освобождается от посторонних примесей, доводится до воздушно-сухого состояния, тщательно перемешивается и делится на части для проведения анализа. Отдельно оставляется контрольная часть от каждой анализируемой пробы (около 200 г) и хранится в холодильнике 2 недели на случай арбитража.

5.4. Перечень показателей химического и биологического загрязнения почв определяется исходя из:

- целей и задач исследования;

- характера землепользования (приложение 2);

- специфики источников загрязнения, определяющих характер (состав и уровень) загрязнения изучаемой территории (приложения 3, 4);

- приоритетности компонентов загрязнения в соответствии со списком ПДК и ОДК химических веществ в почве и их класса опасности по ГОСТу 17.4.1.02-83 . "Охрана природы. Почва. Классификация химических веществ для контроля загрязнения", (приложение 5).

5.5. Определение концентраций химических веществ в почве проводится методами, использованными при обосновании ПДК (ОДК) или методами, метрологически аттестованными (15, 18, , 22, ).

6. Оценка степени химического загрязнения почв

6.1. Основным критерием гигиенической оценки загрязнения почв химическими веществами является предельно допустимая концентрация (ПДК), или ориентировочно допустимая концентрация (ОДК) химических веществ в почве.

6.2. Оценка степени опасности загрязнения почвы химическими веществами проводится по каждому веществу с учетом следующих общих закономерностей:

- Опасность загрязнения тем выше, чем больше фактическое содержание компонентов загрязнения почвы превышает ПДК, что может быть выражено коэффициентом , т.е. опасность загрязнения тем выше, чем больше превышает единицу.

- Опасность загрязнения тем выше, чем выше класс опасности контролируемого вещества, его персистентность, растворимость в воде и подвижность в почве и глубина загрязненного слоя.

- Опасность загрязнения тем больше, чем меньше буферная способность почвы, которая зависит от механического состава, содержания органического вещества, кислотности почвы. Чем ниже содержание гумуса, рН почвы и легче механический состав, тем опаснее ее загрязнение химическими веществами.

6.3. При загрязнении почвы одним веществом неорганической природы оценка степени загрязнения проводится в соответствии с таблицей 2 (27, 28) с учетом класса опасности компонента загрязнения, его ПДК и максимального значения допустимого уровня содержания элемента () по одному из четырех показателей вредности (приложение 7).

Таблица 2

Критерии оценки степени загрязнения почв неорганическими веществами

6.5. При загрязнении почв одним веществом органического происхождения его опасность определяется исходя из его ПДК (13) и класса опасности (таблица 3).

Таблица 3

Критерии оценки степени загрязнения почвы органическими веществами

6.6. При полиэлементном загрязнении оценка степени опасности загрязнения почвы допускается по наиболее токсичному элементу с максимальным содержанием в почве.

6.7. Оценка уровня химического загрязнения почв как индикатора неблагоприятного воздействия на здоровье населения проводится по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и геогигиенических исследованиях окружающей среды городов с действующими источниками загрязнения. Такими показателями являются: коэффициент концентрации химического вещества (). определяется отношением фактического содержания определяемого вещества в почве () в мг/кг почвы к региональному фоновому ():

И суммарный показатель загрязнения (). Суммарный показатель загрязнения равен сумме коэффициентов концентраций химических элементов-загрязнителей и выражен формулой:

Где - число определяемых суммируемых веществ;

Коэффициент концентрации -гo компонента загрязнения.

Анализ распределения геохимических показателей, полученных в результате апробирования почв по регулярной сети, дает пространственную структуру загрязнения селитебных территорий и воздушного бассейна, и позволяет выделить зоны риска для здоровья населения (7, 12).

6.8. Оценка степени опасности загрязнения почв комплексом металлов по показателю , отражающему дифференциацию загрязнения воздушного бассейна городов как металлами, так и другими наиболее распространенными ингредиентами (пыль, окись углерода, окислы азота, сернистый ангидрид), проводится по оценочной шкале, приведенной в таблице 4.

Таблица 4

Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв
по суммарному показателю загрязнения ( ) (7, 29)

Определение химических веществ при оценке уровня загрязнения почв населенных пунктов по проводят методом эмиссионного анализа в соответствии с методическими указаниями (7, 12).

6.9. Оценка неблагоприятных последствий загрязнения почв при их непосредственном воздействии на организм человека важна для случаев геофагии у детей при играх на загрязненных почвах. Такую оценку проводят по наиболее распространенному в населенных пунктах загрязняющему веществу - свинцу, повышенное содержание которого в почвах города, как правило, сопровождается увеличением содержания и других элементов. При систематическом нахождении свинца в почве игровых площадок в пределах 300 мг/кг можно ожидать изменение психоневрологического статуса у детей (15). Безопасным считается загрязнение свинцом на уровне ПДК в почве.

6.10. Оценка почв сельскохозяйственного использования проводится в соответствии с принципиальной схемой, приведенной в приложении 6.

6.11. Для принятия административных решений о характере использования земель, в разной степени загрязненных химическими веществами, рекомендуется руководствоваться РД "Порядок определения ущерба от загрязнения земель химическими веществами" (24) с учетом характера землепользования.

7. Оценка санитарного состояния почвы по санитарно-химическим показателям

7.1. Санитарно-химическими показателями санитарного состояния почв являются:

Санитарное число - косвенно характеризует процесс гумификации почвы и позволяет оценить самоочищающую способность почвы от органических загрязнений.

Санитарное число - это отношение количества "почвенного белкового (гумусного) азота "" в миллиграммах на 100 г абсолютно сухой почвы к количеству "органического азота "" в миллиграммах на 100 г абсолютно сухой почвы. Таким образом, частное от деления: . Оценка санитарного состояния почвы по этому показателю проводится в соответствии с таблицей 5.

Таблица 5

Оценка чистоты почвы по "Санитарному числу" (по Н.И.Хлебникову) (8)

7.2. Химическими показателями процессов разложения азотсодержащего органического вещества в почве являются аммиачный и нитратный азот. Аммонийный азот, нитратный азот и хлориды характеризуют уровень загрязнения почвы органическим веществом. Оценку почв по этим показателям целесообразно осуществлять в динамике или путем сравнения с незагрязненной почвой (контроль).

8. Оценка степени биологического загрязнения почв

8.1. Санитарно-бактериологические показатели

8.1.1. В загрязненной почве на фоне уменьшения истинных представителей почвенных микробоценозов (антагонистов патогенной кишечной микрофлоры) и снижения ее биологической активности отмечается увеличение положительных находок патогенных энтеробактерий и геогельминтов, которые более устойчивы к химическому загрязнению почвы, чем представители естественных почвенных микробоценозов. Это является одной из причин необходимости учета эпидемиологической безопасности почвы населенных пунктов. С увеличением химической нагрузки может возрастать эпидемическая опасность почвы.

8.1.2. Оценка санитарного состояния почвы проводится по результатам анализов почв на объектах повышенного риска (детские сады, игровые площадки, зоны санитарной охраны и т.п.) и в санитарно-защитных зонах по санитарно-бактериологическим показателям:

1) Косвенные, характеризуют интенсивность биологической нагрузки на почву. Это - санитарно-показательные организмы группы кишечной палочки (БГКП (Колииндекс) и фекальные стрептококки (индекс энтерококков) ). В крупных городах с высокой плотностью населения биологическая нагрузка на почву очень велика, и как следствие, высоки индексы санитарно-показательных организмов, что наряду с санитарно-химическими показателями (динамика аммиака и нитратов, санитарное число), свидетельствует об этой высокой нагрузке.

2) Прямые санитарно-бактериологические показатели эпидемической опасности почвы - обнаружение возбудителей кишечных инфекций (возбудители кишечных инфекций, патогенные энтеробактерии, энтеровирусы).

8.1.3. Результаты анализов оцениваются в соответствии с таблицей 6.

Таблица 6

Схема оценки эпидемической опасности почв населенных пунктов

* Примечание: Цисты кишечных простейших: лямблий, амеб, балантидий, криптоспоридий.

"-" - отсутствие в почве, "+" - наличие в почве.

8.1.4. При отсутствии возможности прямого определения в почвах энтеробактерий и энтеровирусов оценка безопасности может быть проведена ориентировочно по индикаторным микроорганизмам.

8.1.5. Почву оценивают как "чистую" без ограничений по санитарно-бактериологическим показателям при отсутствии патогенных бактерий и индексе санитарно-показательных микроорганизмов до 10 клеток на грамм почвы.

О возможности загрязнения почвы сальмонеллами свидетельствует индекс санитарно-показательных организмов (БГКП и энтерококков) 10 и более клеток/г почвы.

Концентрация колифага в почве на уровне 10 БОЕ на г и более свидетельствует об инфицировании почвы энтеровирусами.

8.1.6. Санитарно-бактериологические исследования проводятся в соответствии с нормативно-методической литературой, приведенной выше в разделе 2 (9, 10, 21).

8.2.3. Прямую угрозу здоровью населения представляет загрязнение почвы жизнеспособными оплодотворенными и инвазионными яйцами аскарид, власоглавов, токсокар, анкилостомид, личинками стронгилоидов, а также онкосферами тениид, цистами лямблий, изоспор, балантидий, амеб, ооцистами криптоспоридий; опосредованную - жизнеспособными яйцами описторхисов, дифилоботриид.

8.3. Санитарно-энтомологические показатели

8.3.1. Санитарно-энтомологическими показателями являются личинки и куколки синантропных мух.

Синантропные мухи (комнатные, домовые, мясные и др.) имеют важное эпидемиологическое значение как механические переносчики возбудителей ряда инфекционных и инвазионных болезней человека (цисты кишечных патогенных простейших, яйца гельминтов и др.).

8.3.2. На территории населенных мест в общественных и частных домовладениях, пищевых и торговых предприятиях, пунктах частного и общественного питания, в зоопарке, местах содержания служебных и спортивных животных (лошади, собаки), мясо- и молочные комбинаты и т.п. наиболее вероятными местами выплода мух являются скопления разлагающихся органических веществ (мусоросборники разных типов, уборные, свалки, иловые площадки и др.) и почвы вокруг них на расстоянии до 1 м.

8.3.3. Критерием оценки санитарно-энтомологического состояния почвы является отсутствие или наличие преимагинальных (личинки и куколки) форм синантропных мух в ней на площадке размером 20х20 см.

8.3.4. Оценка санитарного состояния почв по наличию в ней личинок и куколок мух проводится в соответствии с таблицей 6.

Наличие личинок и куколок в почве населенных мест является показателем неудовлетворительного санитарного состояния почвы и указывает на плохую очистку территории, неправильный в санитарно-гигиеническом отношении сбор и хранение бытовых отходов и их несвоевременное удаление.

8.3.5. Санитарно-энтомологические исследования проводятся в соответствии с методическими указаниями ().

9. Показатели биологической активности почвы

9.1. Исследования по биологической активности почвы проводятся при необходимости углубленной оценки ее санитарного состояния и способности к самоочищению.

9.2. Основными интегральными показателями биологической активности почвы являются: общая микробная численность (ОМЧ), численность основных групп почвенных микроорганизмов (почвенных сапрофитных бактерий, актиномицетов, почвенных микромицетов), показатели интенсивности трансформации соединений углерода и азота в почве ("дыхание" почвы, "санитарное число", динамика азота аммиака и нитратов в почве, азотфиксация, аммонификация, нитрификация и денитрификация), динамика кислотности и окислительно-восстановительного потенциала в почве, активность ферментативных систем и другие показатели.

9.3. Перечень показателей определяется целями исследования, природой и интенсивностью загрязнения, характером землепользования.

На первом этапе исследований целесообразно использование наиболее простых и быстро определяемых информативных интегральных показателей: "дыхание" почвы, общая микробная численность, окислительно-восстановительный потенциал и кислотность почв, динамика азота аммиака и нитратов.

Дальнейшее углубленное исследование проводится в соответствии с полученными результатами и общими задачами исследования.

9.4. Методики измерений и оценки биологической активности почвы приведены в "Методических указаниях по гигиеническому обоснованию ПДК химических веществ в почве" от 05.08.82 N 2609-82. Так, почву можно считать "незагрязненной" по показателям биологической активности при изменениях в микробиологических показателях не более 50% и биохимических - не более 25% по сравнению с такими же для контрольных, принятых в качестве чистых незагрязненных почв.
В этом случае вы можете повторить покупку документа с помощью кнопки справа.

Произошла ошибка

Платеж не был завершен из-за технической ошибки, денежные средства с вашего счета
списаны не были. Попробуйте подождать несколько минут и повторить платеж еще раз.