Материал: Гончарук учебник

ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ, ИХ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

2)органическая часть, которую можно обезвредить — приблизительно 60—70% от массы отходов. Доля легко загнивающих, особенно в теплое время года, органических веществ достигает 20—30%;

3)балласт (стекло, камень и др.) — 6—8%;

4)горючие материалы, которые не удается утилизировать (уголь, древеси­ на, резина и др.) — 8—10%.

В эпидемическом отношении бытовые отходы очень опасны. Их коли-титр' (титр бактерий группы кишечной палочки) составляет 10"6—10"7, титр анаэро­ бов2 — 10~5—10"6, микробное число3 достигает десятков и сотен миллиардов.

Вбытовых отходах содержится огромное количество возбудителей различных инфекционных заболеваний, прежде всего кишечных инфекций; в 30—40% проб твердых бытовых отходов содержатся яйца гельминтов. Патогенные микро­ организмы достаточно длительное время сохраняют в отходах патогенность и вирулентность.

Твердые бытовые отходы являются наиболее благоприятной средой для развития домашней мухи (Musca domestica). Самка домашней мухи, привле­ ченная запахом аммиака, выделяющегося из загнивающих отходов, отклады­ вает в поверхностном слое (на глубине 1—3 см) яйца. Летом при температуре

втолще отходов 36 °С яйца через 7—8 ч превращаются в личинки, которые

втечение 3 сут становятся подвижной предкуколкой, продвигаются глубже (если отходы на поверхности почвы, то в почву, на глубину 50—60 см), где трансформируются в куколку, а через 4 сут — в имаго. Мухи активно перено­ сят бактериальные загрязнения отходов на пищевые продукты и предметы бы­ та. Доказано, что патогенные микроорганизмы на поверхности тела мухи вы­ живают в течение 1—7 сут, а в желудке — от 2 до 8 сут. Некоторые авторы на­ зывают муху агрессором, который все лето ведет бактериологическую войну против человечества. Личинки и куколки мух находили в 100% проб твердых бытовых отходов.

Внаселенных пунктах твердые бытовые отходы образуются непрерывно и накапливаются в больших количествах. Так, в конце XX в. в странах ЕЭС об­ разовалось почти 150 млн т бытовых отходов. Ежегодно их масса увеличивает­ ся на 0,5%. В крупных городах средняя норма накопления твердых бытовых отходов составляет от 1 до 1,5 м3 в год на одного жителя.

Проблема твердых бытовых отходов как источника антропогенного загря­ знения почвы приобрела сегодня чрезвычайную актуальность. С твердыми бы­ товыми отходами в почву попадает большое количество органических ве­ ществ, микроорганизмов, яиц геогельминтов. Из почвы компоненты твердых

Коли-титр твердых бытовых отходов — это минимальное количество отходов в граммах, в котором содержится одна бактерия группы кишечной палочки.

Титр анаэробов твердых бытовых отходов — это минимальное количество отходов в грам­ мах, в котором содержится одна анаэробная клостридия.

" Микробное число твердых бытовых отходов — это количество микроорганизмов, кото­ рые вырастают на 1,5% мясо-пептонном агаре при температуре 37 °С в течение 24 ч, содержатся в 1 г отходов.

391

РАЗДЕЛ III. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ПОЧВЫ И ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

бытовых отходов могут попадать в подземные (в первую очередь грунтовые) воды, смываться атмосферными осадками в открытые водоемы и приводить к загрязнению воды источников водоснабжения. Вследствие расщепления орга­ нических веществ отходов, особенно легко загнивающих, образуются газы с неприятным запахом: аммиак, сероводород, индол, скатол, меркаптаны, кото­ рые загрязняют атмосферный воздух.

Промышленные отходы. С развитием промышленности во всех странах мира увеличилось количество промышленных отходов. В конце XX в. среди развитых европейских стран наибольшее количество промышленных отходов (52 млн т ежегодно) образовывалось в ФРГ. Приблизительно по 30—40 млн т промышленных отходов образовывалось на предприятиях Англии, Франции и Италии. В среднем на одного жителя индустриально развитого города ежегод­ но накапливалось 0,5—1 кг промышленных отходов, не считая строительно­ го мусора, образующегося во время строительства новых, реконструкции и ре­ монта старых зданий. В Украине в конце XX в. общий объем накопления про­ мышленных отходов, по минимальным оценкам, составил 20 млрд т. Площадь земель, занятая отходами, составляла почти 130 тыс. га. До 75% общего объе­ ма промышленных отходов составляли отходы горнодобывающей промыш­ ленности и до 14% — отходы, образующиеся во время обогащения полезных ископаемых. Значительная часть принадлежала отходам предприятий хими­ ко-металлургической переработки сырья, а также сталеплавильного, титаномагниевого, железо- и марганцеворудного, гальванического и коксохимичес­ кого производства, производства минеральных удобрений, золошлакам энер­ гетики и глиноземным шламам.

Промышленные отходы в условиях значительного накопления при несо­ блюдении санитарно-гигиенических норм и правил обращения с ними стано­ вятся опасными для окружающей среды и здоровья людей. Все твердые про­ мышленные отходы в зависимости от токсичности, обусловленной физическими, химическими и биологическими характеристиками подразделяют на четыре класса: I — чрезвычайно опасные; II — высокоопасные; III — умеренно опас­ ные; IV — малоопасные. Класс опасности промышленных отходов устанав­ ливают по величине суммарного индекса опасности, который определяют рас­ четным методом по специальным формулам, учитывающим: ПДК химических веществ в почве; их растворимость в воде при температуре 25 °С; летучесть химических веществ, т. е. давление насыщенного пара (в миллиметрах ртутно­ го столба) при температуре 25 °С; количество каждого вещества в общей массе отходов. Если для химических веществ, которые входят в состав отходов, не установлена ПДК в почве, расчет ведут по среднесмертельной дозе (LD50) при введеннии в желудок экспериментальных животных. В зависимости от класса опасности промышленных отходов необходимо использовать специальные ме­ тоды и способы обращения с ними.

Гигиенические мероприятия по обращению с промышленными отходами предусматривают: 1) определение класса токсичности промышленных отхо­ дов; 2) контроль за сбором и временным их хранением; 3) контроль за транспор­ тировкой; 4) контроль за утилизацией (вторичным использованием и перера-

392

ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ, ИХ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

боткой); 5) контроль за эксплуатацией объектов захоронения промышленных отходов.

Особую опасность представляют так называемые токсичные промышлен­ ные отходы, содержащие вредные физиологически активные вещества и даю­ щие выраженный токсический эффект. Такие отходы при контакте с ними че­ ловека могут вызвать заболевание или отклонение в состоянии здоровья ны­ нешнего и будущего поколений, а также негативные изменения в объектах окружающей среды. Токсические отходы могут содержать бериллий, свинец, ртуть, мышьяк, хром, фосфор, кобальт, кадмий, таллий, металлоорганические

ицианистые соединения, канцерогенные вещества различной химической при­ роды: бенз(а)пирен, нитрозамины, афлотоксины. В местах их временного хра­ нения при нарушении гигиенических требований утилизации, обезвреживания

изахоронения токсических промышленных отходов загрязняются почвы, что может способствовать миграции токсических химических веществ в контакти­ рующие с почвой среды, особенно в подземные и поверхностные водоемы.

Промышленные атмосферные выбросы. С выбросами промышленных предприятий в атмосферу поступают различные химические вещества, качест­ венный и количественный состав которых зависит от особенностей технологи­ ческого процесса. Так, с выбросами предприятий теплоэнергетики в воздух поступают зола, сажа, серы диоксид, азота оксиды, циклические углеводы, со­ единения мышьяка и фтора; предприятия черной металлургии загрязняют воз­ дух рудничной пылью, оксидами железа и марганца; объекты цветной метал­ лургии — оксидами свинца, цинка, кадмия, меди, мышьяка и ртути. Выбросы предприятий химической промышленности загрязняют атмосферу аромати­ ческими и алифатическими углеводородами, соединениями серы, кислотами, фенолами, эфирами и т. д. В результате процессов естественного самоочище­ ния атмосферы за счет гравитационной седиментации (выпадения под дейст­ вием силы тяжести) и вымывания атмосферными осадками указанные хими­ ческие вещества из воздуха попадают сначала на поверхность почвы, а затем начинают мигрировать. Вследствие поверхностного стока они поступают в от­ крытые водоемы. Миграция вглубь почвы приводит к загрязнению всего слоя почвы и поступлению в подземные, прежде всего грунтовые, воды. Из почвы химические вещества мигрируют в растения. С почвенной пылью и вследствие испарения летучие соединения поступают в атмосферный воздух. В почву из атмосферы в глобальном масштабе ежегодно поступает 3 млн т серы диоксида, 3,1 млн т азота оксидов, 8,2 млн т углерода оксида, 1,75 млн т органических соединений, 7 тыс. т цинка, 6,5 тыс. т свинца, 80 т кадмия, около 600 других химических веществ.

В последние десятилетия в связи с резким ускорением темпов научно-тех­ нического прогресса литосфера, особенно ее поверхностный слой — почва, интенсивно загрязняется тяжелыми металлами, в частности такими, как вана­ дий, висмут, железо, кадмий, кобальт, медь, молибден, никель, олово, свинец, селен, сурьма, теллур, хром, ртуть и др., атомная масса которых превышает 50.

Характерной особенностью загрязнения почвы металлами является четко выраженная локализация зон загрязнения. Наибольшее количество металлов,

393

РАЗДЕЛ III. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ПОЧВЫ И ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

загрязняющих почву, фиксируется вблизи промышленных предприятий (в ра­ диусе 1—2 км). На расстоянии 3—5 км содержание металлов в почве начинает уменьшаться, и это происходит до расстояния 20—30 км. За пределами этих границ оно в большинстве случаев не превышает фонового значения.

Накопление в почве тяжелых металлов в количествах, превышающих фо­ новые, а тем более ПДК, приводит к изменению химического состава почвы, появлению у нее токсических свойств, нарушению почвенных биоценозов, угне­ тению процессов самоочищения почвы, снижению ее плодородия. В зоне вли­ яния выбросов металлургических производств формируются искусственные техногенные биогеохимические провинции. Основными их особенностями яв­ ляются: высокое содержание тяжелых металлов в почве относительно регио­ нального фона; образование стойких техногенных циклов миграции тяжелых металлов (атмосфера — почва, почва — растения, почва — вода); прогресси­ рующие процессы загрязнения; наличие корреляционной связи между концен­ трациями тяжелых металлов в окружающей среде и биологических объектах (биосредах растений и животных).

В техногенных биогеохимических провинциях вследствие загрязнения тя­ желыми металлами атмосферного воздуха, питьевой воды и сельскохозяйст­ венной продукции формируется хроническая токсическая нагрузка на орга­ низм человека. Высокое содержание свинца в почве и контактирующих с ней средах (в атмосферном воздухе — до 25—85 мкг/м3, в пищевых продуктах — до 2,5 мг/кг, в воде — до 2,6 мг/л) привело к тому, что у 30% детей, проживаю­ щих на загрязненной территории, содержание свинца в крови составляло бо­ лее 40 мкг/100 мл крови, в то время как у детей, проживающих на относитель­ но чистых территориях, оно не превышало 12 мкг/100 мл крови. Ориентиро­ вочный уровень поступления тяжелых металлов в организм взрослого человека на территории техногенных биогеохимических провинций составляет: цин­ ка — от 2617,6 до 13 825,0; свинца — от 372,6 до 3323,9; кадмия — от 25,6 до 112,4 мкг/сут. Это значительно превышает уровень поступления веществ на незагрязненной тяжелыми металлами территории — 1759,4; 94,8; 9,3 мкг/сут соответственно и выходит за пределы безопасных уровней, которые установ­ лены экспертным комитетом ВОЗ.

Известно, что тяжелые металлы имеют выраженные кумулятивные свой­ ства, высокую биохимическую активность относительно сульфгидрильных, тиоловых, карбоксильных и других активных групп белков. Образование ком­ плексов металл — белок может индуцировать аллергическую реакцию. Неко­ торые тяжелые металлы обладают мутагенными и канцерогенными (кадмий, мышьяк, никель, хром), гонадотоксическими, эмбриотоксическими и терато­ генными (ртуть, кадмий) свойствами. Поэтому в искусственных биогеохими­ ческих провинциях наблюдается рост заболеваемости и смертности населения. Кроме того, тяжелые металлы (ртуть, мышьяк, хром и др.) обладают способнос­ тью проникать через плаценту, что повышает риск развития предпатологических и патологических состояний у новорожденных и младенцев.

Выхлопные газы автотранспорта. Автомобильные выбросы в атмосферу содержат углерода диоксид, углеводороды, бенз(а)пирен, соединения свинца,

394

ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ, ИХ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

кадмия, меди, марганца, цинка. Установлено, что уровень загрязнения почвы вдоль автомагистралей зависит от интенсивности движения автотранспорта, продолжительности эксплуатации дорог, расстояния от автодорожного полот­ на. В поверхностном (0—5 см) слое почвы на расстоянии 10—15 м от автома­ гистрали с интенсивностью движения до 10 тыс. транспортных единиц в сутки содержится 600—1000 мг/кг железа, 20 мг/кг цинка, 10 мг/кг свинца, 0,2 мг/кг кадмия. При значительной интенсивности движения машин с бензиновыми двигателями концентрация свинца в почве вдоль автодорог может достигать 300—500 мг/кг, концентрация бенз(а)пирена — 50 мг/кг. К тому же установле­ но, что бенз(а)пирен содержится не только в поверхностном слое почвы, но

ираспространяется вглубь (до 2 м), что делает вероятным его поступление в подземные воды. Естественно, что выращивание каких-либо сельскохозяйст­ венных растений вблизи автомагистралей небезопасно для здоровья населения вследствие их загрязнения тяжелыми металлами и бенз(а)пиреном.

Радиоактивное загрязнение почвы вследствие испытаний ядерного оружия

иаварий на ядерных реакторах. Авария на ЧАЭС привела к загрязнению почвы радионуклидами значительной части территории: загрязнено свыше 4,6 млн га,

втом числе 3,1 млн га пахотных земель.

Ктерриториям, пострадавшим от радиоактивного загрязнения относят ме­ стности, на которых возникло стойкое загрязнение почвы радиоактивными ве­ ществами, превышающее доаварийный уровень. По уровням плотности загря­ знения почвы нуклидами цезия, стронция и плутония выделены четыре зоны радиоактивного загрязнения: отчуждения, обязательного отселения, гарантиро­ ванного добровольного отселения, усиленного радиоэкологического контро­ ля. Вследствие загрязнения радионуклидами из пользования изъято 119 тыс. га сельскохозяйственных угодий, в том числе 65 тыс. га пахотных земель.

Внастоящее время на радиационно-загрязненных территориях прожи­ вают почти 1,8 млн человек. Свыше 150 тыс. лиц (в том числе 60 тыс. детей) получили дозы, выше допустимых. Вследствие аварии на ЧАЭС в Украине по­ страдало почти 8% населения: 3,2 млн лиц проживают на загрязненной террито­ рии, 130 тыс. эвакуированы и отселены из загрязненной территории, 350 тыс. принимали участие в ликвидации аварии. В период 1986—1997 гг. были за­ регистрированы 953 случая заболевания раком щитовидной железы у детей и подростков, более 1000 детей признаны инвалидами вследствие заболеваний, связанных с чернобыльской катастрофой. Наблюдается общая тенденция к ежегодному росту заболеваемости пострадавших вследствие аварии взрослых и детей, как в общей, так и по всем классам болезней. За период 1987—1995 гг. заболеваемость среди пострадавших взрослых выросла в 3,8 раза, вдвое увели­ чилась заболеваемость злокачественными новообразованиями. По отдельным классам болезней заболеваемость значительно превышает показатели у все­ го населения Украины: болезни системы крови и кроветворных органов — в 2,4 раза, эндокринной системы — в 1,7 раза, органов пищеварения — на 39,8%, системы кровообращения — на 36,4%. Послеаварийная динамика показателей заболеваемости и смертности детей и подростков (возраст от 0 до 14 лет) отра­ жает четкую тенденцию к опережающему ухудшению здоровья пострадавше-

395