Гигиена почвы и санитарная очистка населенных мест

19. Санитарно-эпидемиологическое значение почвы. Процессы самоочищения почвы от органического загрязнения, их использование в санитарной практике.

Химические свойства почв.Почва – это сложный комплекс минеральных (90 - 99%) и органических (1 - 10%) частиц.

Органическая часть почв содержит органические остатки растений, животных и образуемый в результате их разложения гумус (смесь гуминовых кислот, фульвокислот (креновых кислот) и гумина). Гумус повышает способность почвы удерживать влагу и растворённые минеральные вещества, обеспечивает ее плодородие и эпидемически не опасен. Наиболее богат (до 10%) гумусом чернозём. В болотистых почвах образование гумуса замедленно (органические остатки спрессовываются в торф). Азот, фосфор, сера в процессе минерализации органики переходят в неорганическую форму. Минерализация белков включает этапы аммонификации (образованияNH₃иNH₄⁺), осуществляемой в анаэробных условиях при 25-37⁰С почвенными сапрофитамиB. putrificus, sporogenes, mucoides и пр., и нитрификации (образованияNO₂^- иNO₃^-), осуществляемой в аэробных условиях бактериямиB.nitrosomonas, B.nitrobacter.Гумусообразование и минерализация лежат в основе самоочищения почвы, реализуемого двумя механизмами – биологическим (за счет жизнедеятельности почвенных сапрофитов-гетеротрофов) и химическим (окислением кислородом воздуха).Условия максимального самоочищения почв: влажность почвы ≥25-30%, температура 25-37⁰С, воздухопроницаемость и достаточный уровень инсоляции.

Эпидемическое значение почв определяетсяспособностью почвы к самоочищению и интенсивностью ее загрязнения фекалиями, мочой, животными останками. Длительность сохранения почве возбудителей брюшного тифа в достигает 400 сут., дизентерии – 100 сут., холеры – 0,5-4 сут., туберкулеза – 3-7 сут., бруцеллеза – 0,5-2 сут., чумы – 0,1-1 сут., туляремии 0,5-2,5 сут., яиц аскарид – до года.Cпорообразующие анаэробы – возбудители ботулизма, газовой гангрены, сибирской язвы (Clostridium batulinum, Cl. tetani, Cl. perfringens, Cl. septicum, Cl. hystoliticum, Cl. oedematiens. Bacillus antracis) сохраняются в почве годами. Яйца геогельминтов жизнеспособны в почве 3-10 лет, биогельминтов – до 1 года, цисты кишечных патогенных простейших – от нескольких дней до 3-6 месяцев. Бактерицидные факторы почвы: высушивание, резкие перепады суточных температур, отсутствие питательного неразложившегося органического материала, антагонизм почвенной микрофлоры, интенсивное УФ-излучение солнца и пр.

В санитарной практике можно использовать почвенный метод обезвреживания нечистот – поля ассенизации или запахивания или компостирование нечистот.

Поля ассенизации— земельные участки для почвенного обезвреживания нечистот, вывозимых из неканализованных населенных мест, используемые в дальнейшем для выращивания сельскохозяйственных культур

Поля запахивания— земельные участки для почвенного обезвреживания нечистот, вывозимых из неканализовапиых населенных мест, используемые с повышенной загрузкой, исключающей выращивание на них сельскохозяйственных культур.

Оценка санитарного состояния почвы (дополнительно к ответу на вопрос!)

Санитарное состояние почв проводят по бактериологическим, химическим, паразитологическим и энтомологическим показателям.

Санитарно-бактериологические показатели:

1) Косвенные (содержание санитарно-показательных организмов группы кишечной палочки БГКП (коли-индекс) и фекальных стрептококков (индекс энтерококков)) характеризуют фекальное загрязнение почвы, т.е. интенсивность биологической нагрузки на почву.

2) Прямые (содержание возбудителей кишечных инфекций, патогенных энтеробактерий, энтеровирусов (концентрация колифага в почве ≥10 БОЕ/ г свидетельствует об инфицировании почвы энтеровирусами) характеризуют эпидемическую опасность почвы.

Эти показатели используются в первую очередь для проб почв, отобранных на объектах повышенного риска (детские сады, игровые площадки (обязательно в песочницах), парки, территории учреждений здравоохранения, зоны санитарной охраны и т.п.) и в СЗЗ.

Санитарно-химические показателисостояния почв: санитарное число Н.И.Хлебникова (СЧ), содержание аммиачного и нитратного азота. СЧ, характеризующее процесс гумификации и самоочищение почвы, рассчитывают по формуле СЧ=А/В, где "А" - количество почвенного белкового (гумусного) азота, "В" - органического азота в мг/ 100 г сухой почвы. Аммонийный, нитратный азот и хлориды, свидетельствующие об уровне загрязнения почвы органическим веществом, оценивают в динамике или сравнивая с незагрязненной почвой.

Эпидемическая опасность и степень загрязнения почвы возбудителями паразитарных болезней зависит от вида возбудителей; их жизнеспособности и инвазионности. Экстенсивным показателем загрязнения является доля положительных проб (%) от общего числа исследованных; интенсивным - общее содержание возбудителей паразитарных болезней в 1 кг (или 100 г) почвы. Прямую угрозу здоровью населения представляют яйца аскарид, власоглавов, токсокар, анкилостомид, личинки стронгилоидов, онкосферы тениид, цисты лямблий, изоспор, балантидий, амеб, ооцисты криптоспоридий; опосредованную - яйца описторхисов и дифилоботриид.

Санитарно-энтомологическое состояние почвыопределяется наличием преимагинальных (личинки и куколки) форм синантропных мух, что свидетельствует о неудовлетворительном санитарном состоянии почвы, плохой очистке территории, неправильном сборе и хранении бытовых отходов и их несвоевременном удалении.

27. Гигиеническое значение химического состава почвы. Биогеохимические провинции. Предупреждение геохимических эндемических заболеваний. Профилактика антропогенного загрязнения почвы пестицидами и минеральными удобрениями.

Гигиеническое значение химического состава почвы.Биогеохимические провинции. Предупреждение геохимических эндемических заболеваний.

1. Минеральный составпочвы: в основном представлен кремнезёмом (SiO₂), глинозёмом (AlO₃), оксидами железа (FeO, Fe₂O₃), магния, калия, фосфора, кальция (MgO, K₂O, P₂O₅, CaO).

2. Аномальная биогеохимическая провинция— территория, характеризующаяся пониженным или повышенным содержанием в горных породах, почве и воде одного или нескольких химических элементов, что обуславливает их поступление в растения, организмы животных и пищу человека. Аномальные геохимические провинции могут быть природного или техногенного генеза.

3. Биогеохимическая эндемия — характерные нарушения обмена веществ и клинической картины болезней, обусловленных избытком или недостатком определенных химических элементов в почве, что отражается на составе питьевой воды и местных продуктов питания.

4. Недостаток йода – гипойодоз (эндемическое увеличения щитовидной железы и заболеваемость эндемическим зобом). Суточная потребность в йоде: составляет 150 мкг – подростки и взрослые. Согласно данным ВОЗ (1993) более чем для 1,5 миллиарда жителей планеты существует повышенный риск недостаточного потребления йода, 655 миллионов человек имеют эндемический зоб, у 43 миллионов человек выраженная умственная отсталость, как результат йодной недостаточности, 3 миллиона имеют клинические проявления эндемического кретинизма.

5. Недостаток селена – Болезнь Кешана (эндемическая кардиомиопатия)Непосредственной причиной заболевания является энтеровирусная инфекция (Coxsackivirus ВЗ), развивающаяся на фоне дефицита селена, витамина Е и кальция в пище. В Новой Зеландии, Северной и Центральной Европе, северо-западном регионе РФ, верхнем Поволжье, Удмуртии.

6. Недостаток фтораведет к развитию эндемического гипофтороза (запаздывание прорезания зубов, и специфического поражения молочных зубов, у взрослых кариес и остеопороз.

7. Избыток фтора- эндемический флюороз зубов в виде меловидных пятен на эмали и хрупкости зубов, кровоизлияний слизистых оболочек полости рта и носа, при значительном превышеии ПДК – флюороз скелета.Избыточное поступление молибдена(более 0,5 мг/сут.) ведет к развитию эндемической молибденовой подагры (болезни Ковальского, М10.4): на территории месторождения молибденовых руд в Анкаванском районе Армении.

8. Избыточное поступление стронция(более 0,8-3 мг/сут.) с водой и пищей ведет к развитию стронциевого рахита, причем недостаток кальция и бария являются провоцирующими факторами. в Восточной Сибири (болезнь Кашина-Бека, уровская болезнь) в виде дистрофических изменений костно-суставной системы у детей, остеопороза с симметричной деформацией и нарушением подвижности межфаланговых, запястных, локтевых и прочих суставов, атрофией мышц, изменением походки, сопровождаемого миокардитом, хроническим гастритом и дисбактериозом, анемией и дисбалансомCa:Pв крови у взрослых. Лечебно-профилактическое питание - употребление богатых кальцием пищевых продуктов (творога, нежирного сыра и других молочных продуктов).

9. Избыточное содержание сурьмы - вдолине реки Шеравшан (Узбекистан) – потеря аппетита, сухость и воспаление слизистых зева, гортани и верхних дыхательных путей, длительный кашель, тошнота, рвота, боли в кишечнике, увеличение и болезненность печени, иктеричность склер.

Профилактика антропогенного загрязнения почвы пестицидами и минеральными удобрениями.

1. Запрещается химическая обработка на некоторых территориях (се-литебные зоны поселений, территории 1-го и 2-го поясов ЗСО ис-точников питьевого водоснабжения, рекреационные территории, тер-ритории заповедников, природных национальных парков, заказни-ков)

2. Не допускается химическая обработка сельскохозяйственных полей, занятых культурами, идущими в пищу без термической обработки. При наземной обработке необходимо соблюдение санитарного разрыва от границ перечисленных территорий не менее 300 м, а при использовании авиации - не менее 2000 м. Во избежание пере-носа пестицидов во время работ на перечисленные критические тер-ритории запрещено проводить химическую обработку полей при ско-рости ветра более 4 м/с.

3. Хранение агрохимикатов и пестицидов допускается только в спе-циально построенных и оборудованных складах, на территории ко-торых должны быть площадки для обмывки транспортных средств и аппаратуры, используемых для обработки посевов. На площадках должны быть водонепроницаемые емкости для сбора воды, загряз-ненной пестицидами и агрохимикатами.

Производственный контроль за применением пестицидов и агро-химикатов обязаны осуществлять в соответствии с «Законом о сани-тарно-эпидемиологическом благополучии населения» производи-тели сельскохозяйственной продукции. Санитарными правилами предписано ведение в хозяйствах «Книги учета прихода-расхода пес-тицидов по складу хозяйства» и бригадного «Журнала учета приме-нения пестицидов на посевах, теплицах и пр.».

28. Вывозная система очистки населенных мест от твердых отбросов. Методы обезвреживания отбросов. Санитарная оценка вывозной системы.

• Вывозная система твёрдых отбросов (домового мусора)включает сбор и временное хранение в помещении в ведре с крышкой или плотно завязанном полиэтиленовом пакете, либо в мусоросборнике в подъезде при наличии мусоропровода. Вывоз осуществляется мусоровозными машинами и может базироваться на планово-подворной очистке дворовых мусоросборников или планово-квартирной очистке с удалением мусора по расписанию непосредственно из квартир в мусоровоз, вывозящий мусор на усовершенствованные городские свалки (полигоны ТБО) (СанПиН 2.1.7.1038-01). Сортировка домового мусора позволяет применять мусоросжигание или биотермические методы (индивидуальные или общественные компосты, биотермические камеры с ферментационным ускорением созревания отходов). Последний метод применим для сельских больниц, домов отдыха, санаториев. Обезвреживание навоза животных осуществляется в навозохранилищах, трупов животных – скотомогильниках или подвергается сжиганию (при соблюдении СЗЗ и гигиенических требований к размещению и обустройству данных объектов).

• Основными методами обезвреживания ТБО, способными обеспе-чить санитарную очистку населенных мест, являются депонирование на полигонах захоронения или свалках (ликвидационный механичес-кий), компостирование в полевых условиях с получением органичес-кого субстрата для удобрения полей, биотермическая переработка на индустриальных предприятиях с получением компоста или биотоп-лива (утилизационный биологический), а также мусоросжигание (ликвидационный термический).

29. Вывозная система очистки сельских населенных мест от жидких нечистот и отбросов. Санитарная характеристика вывозной системы. Почвенные методы обезвреживания жидких отбросов (поля запахивания и ассенизации).

Системы санитарной очистки НМ делят на вывозную и сплавную.  Вывозная система жидких отбросов (нечистот)включает сбор и временное хранение в уборных. Виды уборных:

• дворовая уборная с выгребом (рис. 18);

• дворовая или домашняя уборная с засыпкой торфом, сухой землей или золой (пудр-клозет) и ежедневным опорожнением в компост;

• акватическая уборная с перегнивателем (ватерклозет);

• уборная с гидравлическим затвором (цейлонская уборная); домашний люфтклозет для стран с холодным климатом и печным отоплением.

Рис. 18. Схема дворовой уборной с выгребом:

1 – застекленное окно, 2 – крышка унитаза, 3 – входная дверь, 4 – унитаз, 5 – крышка выгребной ямы для удаления нечистот, 6 – выгребная яма для сбора нечистот

Удаление и вывоз нечистот (ассенизация) осуществляется с помощью пневматической автоцистерны. Выбор метода обезвреживания и утилизации нечистот зависят от типа НМ, почвы и климата: применяется почвенный метод – поля ассенизации или запахивания или компостирование нечистот.

Поля ассенизации— земельные участки для почвенного обезвреживания нечистот, вывозимых из неканализованных населенных мест, используемые в дальнейшем для выращивания сельскохозяйственных культур

Поля запахивания— земельные участки для почвенного обезвреживания нечистот, вывозимых из неканализовапиых населенных мест, используемые с повышенной загрузкой, исключающей выращивание на них сельскохозяйственных культур.

Компости́рование - способ обезвреживания бытовых, сельскохозяйственных и некоторых промышленных твердых отбросов, основанный на разложении органических веществ микроорганизмами. К. не подлежат больничные отбросы, субпродукты из ветлабораторий и отдельно фекалии. К компосту не допускаются примеси ядохимикатов, радиоактивных, дезинфицирующих и других токсических веществ, а также смолы и гудрона, в количествах, влияющих на процессы гумификации.

Обезвреживание отбросов при К. происходит в результате гибели большей части патогенных микроорганизмов (кроме споровых форм), яиц гельминтов и личинок мух под влиянием высокой температуры (не ниже 50°) и антагонистического воздействия микроорганизмов, а также вследствие разложения органического вещества отбросов и синтеза под влиянием биологических процессов нового органического вещества гумуса (перегноя), безвредного в санитарном отношении, являющегося хорошим удобрением.

30. Санитарно-гигиеническая характеристика сплавной (канализационной) системы очистки населенных мест. Этапы обезвреживания сточных вод (механическая и биологическая очистка, обеззараживание). Очистные сооружения на этапе механической очистки.

Сплавная система (общесплавная или раздельная канализация)применяется для жидких хозяйственно-фекальных, атмосферных, производственных отходов. Элементы канализации хозяйственно-фекальных вод: унитаз промывной уборной, раковины и ванны, снабженные гидравлическим затвором, стояки – вертикальные трубы многоэтажных зданий, коллекторы – горизонтальные трубы сбора и транспортировки жидких отходов, расположенные под землей вдоль улиц ниже уровня водопроводных труб.

Рис. 19. Пример станции очистки сточных вод:

станция очистки сточных вод (1), подача хозяйственно-фекальных вод (2), резервуар (3), аэротенк (4), вторичный отстойник (5), сток очищенной воды (6), созревший ил (7), компрессор (8), линия подвода электроэнергии (9), таймер (10)

Очистка осуществляется на станциях биологической очистки сточных вод по этапам (рис. 19):

1. удаление крупных твердых составляющихна решетках и их измельчение на дробилках,

2. отстаивание пескав песколовках и удаление жирной пленки на жироловках

3. отстаивание илав отстойниках (септитенках или двухъярусных отстойниках).

4. Свежий отстоянный ил подается в биогазовый реактор (метантенк), где происходит биохимический процесс метанового «сбраживания» осадка сточных вод в анаэробных условиях при нагревании, для получения метана и побочного продукта - гумуса.

5. Освобожденная от ила вода подвергается биологической очисткена биологическом фильтре или полях фильтрации, либо в аэротенке или естественных биологических прудах.

6. Последний этап обеззараживают хлорированием(10-50 мг активного хлора на 1 воды).

7. Затем сточные воды спускают в открытые водоёмы(реки, водохранилища) при условии, что они не изменяют органолептических свойств воды и внешнего вида водоёма, не нарушают процессов самоочищения, не влияют на флору и фауну, не содержат патогенных микроорганизмов или вредных веществ в концентрациях, токсичных для населения, использующих водоём как источник водоснабжения. В море сточные воды спускают без биологической очистки на расстояние 300 м от берега.

Промышленные токсичные отходы и загрязненные почвы, содержащие такие токсичные вещества и в таких концентрациях, что представляют опасность для здоровья человека и окружающей среды, подвергают захоронению на специализированных полигонах промышленных отходов, термической (сжиганию) или иной переработке (СП 2.1.7.1386-03), почвы - рекультивации. Почвы, загрязненные радионуклидами, подвергаются дезактивации или утилизируются как радиоактивные отходы (СПОРО-2002, СП 2.6.6.1168-02). Стратегической линией является создание технологий, позволяющих использовать отходы НМ вторично, по замкнутому циклу (recycling), и сокращение объёмов токсичных отходов.

31. Естественные методы биологической очистки сточных вод: поля фильтрации и поля орошения, биологические пруды, их санитарно-гигиеническая характеристика.

• ПОЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ— участок земли, на поверхности которого распределяют канализационныеи другиесточные водыв целях их очистки; разновидность водоочистного сооружения.

Используется метод естественной биологической очистки. В межполивной период используют для того, чтобы поры почвы успевали освобождаться от вод и заполнялись атмосферным воздухом (для создания аэробных условий в почве). Взвешенные и коллоидные вещества, содержащиеся в сточной воде, задерживаются в почве и с помощью кислорода и микроорганизмов почвы преобразуются в минеральные соединения. В отличие от полей орошенияисключают возможность выращивания на них сельскохозяйственных культур из-за больших объёмов проходящих через них сточных ввод. Устраивают на песчаных, супесчаных и суглинистых почвах с хорошими фильтрационными свойствами. Состоят из участков (карт) с почти горизонтальной поверхностью площадью 0,5—2 га, огражденных валами высотой 0,8—1 м.

• Поля орошения- участки земли, предназначенные для биологической очистки сточных вод путём их фильтрации в грунт и для выращивания на них сельскохозяйственных культур.

• Биологические прудыприменяют для очистки и глубокой очистки городских, производственных и поверхностных сточных вод, содержащих органические загрязнения  по БПКполн. не свыше 200 мг/л – для прудов с естественной аэрацией и не свыше 500 мг/л – для прудов с искусственной аэрацией. При БПКполн свыше 500 мг/л предусматривается предварительная очистка вод.

• В пруды для глубокой очистки направляют сточную воду после биологической или физико – химической очистки с БПК5 не более 25 мг/л = для прудов с естественной аэрации и не более 50 мг/л – для прудов с искусственной аэрацией.    Перед прудами предусматриваются решетки с прозорами не более 16 мм и отстаивание вод не менее 30 мин.    После прудов с искусственной аэрацией предусматривается отстаивание в течение 2 – 2,5 часа.

• Биологические пруды размещают на нефильтрующих или слабо фильтрующих грунтах или предусматривают противофильтрационные мероприятия, с подветренной по отношению к жилью  в летнее время направлению с напралением движения воды в перпендикулярном этому направлению направлении.

• Биологические пруды представляют не менее 2 – х параллельных секций с 3 – 5-ю  последовательными ступенями в каждой, с возможностью отключения любой из них на ремонт и обслуживание.

32. Искусственные сооружения для биологической очистки сточных вод (биофильтры, аэрофильтры, биологические пруды), их санитарно-гигиеническая характеристика.

Биофильтрыпредставляет собой емкость, в которой очистка стоков происходит с помощью биопленки из микроорганизмов. Биопленка образуется на так называемой загрузке (пористом или сетчатом материале). При орошении загрузки стоками и фильтрации их через нее на биопленке происходит адсорбция и окисление органических веществ. Окисление происходит за счет подачи в загрузку воздуха: естественной (вентилирование), чаще всего, и принудительной (аэрофильтры).

Аэрофильтр- сооружение для биологической очистки сточных вод. Отличается отбиофильтра большей высотой фильтрующего слоя (до 4м) и наличием устройства для принудительной вентиляции, что обеспечивает высокую окислительную мощность А. Подача воздуха осуществляется под избыточным давлением 200мм вод. ст.при помощи вентиляторов. Нагрузка сточных вод принимается до 5м³в сутки на 1м³ объёма А.

Биологические прудыприменяют для очистки и глубокой очистки городских, производственных и поверхностных сточных вод, содержащих органические загрязнения  по БПКполн. не свыше 200 мг/л – для прудов с естественной аэрацией и не свыше 500 мг/л – для прудов с искусственной аэрацией. При БПКполн свыше 500 мг/л предусматривается предварительная очистка вод.

• В пруды для глубокой очистки направляют сточную воду после биологической или физико – химической очистки с БПК5 не более 25 мг/л = для прудов с естественной аэрации и не более 50 мг/л – для прудов с искусственной аэрацией.    Перед прудами предусматриваются решетки с прозорами не более 16 мм и отстаивание вод не менее 30 мин.    После прудов с искусственной аэрацией предусматривается отстаивание в течение 2 – 2,5 часа.

• Биологические пруды размещают на нефильтрующих или слабо фильтрующих грунтах или предусматривают противофильтрационные мероприятия, с подветренной по отношению к жилью  в летнее время направлению с напралением движения воды в перпендикулярном этому направлению направлении.

• Биологические пруды представляют не менее 2 – х параллельных секций с 3 – 5-ю  последовательными ступенями в каждой, с возможностью отключения любой из них на ремонт и обслуживание.