ПОЧВА

ПОЧВА — природное образование, состоящее из генетически связанных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев земной коры под воздействием воды, воздуха и живых организмов.

П. содержит органические, минеральные, органоминеральные комплексные соединения, почвенную влагу, воздух и живые существа. Различают следующие горизонты П.: А0 — самая верхняя часть почвенного слоя (лесная подстилка, степной войлок); А1 — минеральный гумусово-аккумуляционный горизонт, содержащий наибольшее количество органического вещества; А2— элювиальный горизонт (горизонт вымывания), формирующийся под влиянием кислотного или щелочного разрушения минеральной части почвы; В — иллювиальный горизонт, в к-ром происходит накопление веществ, вынесенных из вышележащих (элювиальных) горизонтов; С — материнская (почвообразующая) порода, из к-рой сформировалась данная почва; D — подстилающая горная порода. Основной единицей классификации в почвоведении является тип П., под к-рым понимают группы П., образованные в одинаковых условиях и обладающие сходными строением и свойствами (подзолы, черноземы, красноземы и др.). Типы П. подразделяются на подтипы, роды, виды, разновидности и разряды. Кроме естественных П., в гигиене П. дается оценка так наз. культурному слою П., образующемуся в населенных местах за счет перемещения П., нарушения ее горизонтов и включения в П. остатков строительных материалов, сооружений и пр.

Гиг. значение П. определяется гл. обр. хозяйственной деятельностью человека. Обрабатывая П. для выращивания полезных растений, человек изменяет ее покров, уничтожает леса, разрушает структуру П., изменяет ее хим. состав, внося в качестве удобрений и средств защиты растений органические и неорганические вещества. Влияя на почвообразующие процессы, он постоянно воздействует на П., от характера и состояния к-рой зависят условия жизни, питания и хозяйственной деятельности человека. Гигиена П. как один из разделов коммунальной гигиены изучает возможные пути неблагоприятного воздействия загрязненной П. на человека и разрабатывает способы и системы охранных и оздоровительных мероприятий.

П. во многом определяет количество и состав продуктов питания человека. Наличие естественных макро- и микроэлементов в П. и различных экзогенных хим. веществ, поступающих в нее в результате хозяйственной деятельности человека, определяет, с одной стороны, плодородие П. и питательность с.-х. культур, а с другой — возможность возникновения болезней растений, животных и человека при отсутствии, недостатке или избытке нек-рых микроэлементов или экзогенных хим. веществ.

П. является одним из элементов биосферы, обеспечивающих циркуляцию хим. веществ в системе окружающая среда — человек. Причем это относится не только к природным хим. соединениям, но и к веществам, поступающим в П. с выбросами промышленных предприятий, авто- и авиатранспорта, со сточными водами (см.), при обработке с.-х. земель пестицидами, удобрениями, стимуляторами роста растений и др. В зависимости от хим. состава П. формируется состав подземных и поверхностных вод. П. влияет на состав атмосферного воздуха и может загрязнять его пылью, микроорганизмами и вредными хим. веществами, испаряющимися с ее поверхности. Хим. соединения, содержащиеся в П., поступая в растения через их корневую систему, могут накапливаться в растениях, а затем в тканях и органах животных.

П. имеет важное эпидемиол, значение, т. к. может служить фактором передачи человеку возбудителей острых кишечных инфекций и геогельминтов, инфекций дыхательных путей (Ку-лихорадки и др.). П. является средой биол, созревания яиц геогельминтов, в ней могут длительное время сохраняться споровые формы возбудителей столбняка, газовой гангрены, сибирской язвы.

П. обладает свойством самоочищения, т. е. способностью разлагать органические вещества, поступающие в нее извне, до минеральных веществ, синтезировать сложные гуминовые вещества (см.) и обезвреживать попадающих в нее гельминтов, а также патогенные простейшие, бактерии.

С этим свойством связана возможность использования П. как среды обезвреживания жидких и твердых отходов (см.).

П. может являться источником загрязнения воды, воздуха, пищевых продуктов канцерогенными соединениями и радиоактивными отходами (см.).

Для характеристики сан. состояния П. используют комплекс показателей ее санитарной и эпидемиологической безопасности. Перечень этих показателей и их оценка приведены в таблице. Для характеристики загрязнения П. экзогенными хим. веществами следует пользоваться величинами ПДК этих соединений для П. Санитарная охрана почвы (см.) включает мероприятия, проведение к-рых осуществляется в порядке предупредительного и текущего сан. надзора в соответствии с сан. законодательством СССР.

Микрофлора почвы

Микрофлора почвы характеризуется большим разнообразием микроорганизмов, которые принимают участие в процессах почвообразования и самоочищения почвы, кругооборота в природе азота, углерода и других элементов.

В П. обитают простейшие (см.). На поверхности П. микроорганизмов относительно мало, т. к. на них губительно действуют ультрафиолетовые лучи солнца, высушивание и т. д. Наибольшее число микроорганизмов содержится в верхнем слое П. толщиной 5 см. По мере углубления в П. количество микроорганизмов уменьшается.

Состав микрофлоры П. меняется в зависимости от типа и состояния П., состава растительности, температуры, влажности и т. д. Большинство микроорганизмов П. способны развиваться при нейтральной pH, высокой относительной влажности, при значениях температуры от 25 до 45°. В небольшом количестве в П. присутствуют также термофильные микроорганизмы, способные размножаться при повышенной температуре.

Почвенные бактерии представлены царством Procariotae, в к-рое входят фототрофные бактерии и бактерии, нейтральные к свету, скотобактерии. Среди фотобактерий наиболее распространены цианобактерии, играющие большую роль в накоплении органических веществ. Азотфиксирующие разновидности цианобактерий в ряде стран (Индия, Япония и др.) применяют для повышения плодородия рисовых полей.

В П. обитают скользящие бактерии: Myxobacteriales и Cytophaga-les; бактерии, образующие слизистую оболочку, напр, представители рода Leptothrix; почкующиеся бактерии. Наиболее изучены скользящие бактерии. Напр., миксобактерии эффективно разлагают растительные остатки и способны лизировать клетки других микроорганизмов. Многие представители Cytopha-gales разрушают клетчатку.

Среди грамотрицательных аэробных палочек и кокков в П. находятся представители рода Pseudomonas (сем. Pseud отonadaceae), которые активно участвуют в минерализации органических веществ, а также в восстановлении нитратов до молекулярного азота. Некоторые из них вызывают гнойно-воспалительные процессы у человека. Так, возбудитель сапа Pseudomonas mallei может попадать в П. с трупами больных животных. Почвенные бактерии, способные усваивать молекулярный азот (азотфиксирующие), относятся к родам Azotobacter, Azomonas, Beijerinckia, входящим в сем. Azotobacteriaceae.

Бактерии рода Rhizobium (сем. Rhizobiaceae) — клубеньковые — вызывают образование клубеньков на бобовых растениях и фиксируют в условиях симбиоза молекулярный азот, поставляя растению азот в усвояемой форме.

Грамотрицательные факультатив-но-анаэробные микробы попадают в П. с фекалиями человека и животных. Большинство из них, как патогенные (возбудители брюшного тифа и паратифов, дизентерии, холеры), так и условно-патогенные (бактерии группы кишечной палочки и др.), не имеют в П. условий для размножения и постепенно погибают. Бактерии рода Proteus в чистых П. встречаются редко; обнаружение их в значительных количествах — показатель загрязнения П. фекалиями человека и животных. Представители рода Yersinia (возбудитель чумы — Yersinia pestis, возбудитель псевдотуберкулеза — Yersinia pseudotuberculosis, возбудитель йерсиниоза — Yersinia enterocolitica) могут попадать в П. с мочой и фекалиями больных животных и размножаться в ней.

Грамотрицательные хемолитотрофные бактерии представлены в П. нитрифицирующими бактериями, окисляющими аммонийный азот (Nitro-zomonas, Nitrosococcus, Nitrospora, Nitrosolobus), и бактериями, окисляющими нитриты в нитраты (роды Nitrobacter, Nitrosococcus, Nitrospi-па); бактериями, окисляющими соединения серы (роды Tiobacillus, Sul-folobus), и бактериями (еще не выделенными в чистой культуре), в к-рых обнаружены гранулы серы (роды Thiobacterium, Thiovulum, Thio-spira), a также железобактериями (Thiobacillus ferrooxidans), способными окислять закисные соли железа.

Метанобразующие бактерии (роды Methanobacterium, Methanococ-cus, Methanosarcina) принимают участие в минерализации органических веществ.

Среди грамположительных кокков в П. встречаются кокки сем. Micro-соссасеае, многие из к-рых разрушают сложные органические вещества. Молочнокислые кокки (сем. Streptococcaceae) распространены на растениях, и им принадлежит главная роль в процессах силосования кормов. Анаэробные кокки (сем. Peptococcaceae) можно обнаружить в П. и на растениях. Некоторые из них вызывают гнойно-воспалительные процессы.

П. является местом обитания палочек и кокков, образующих эндоспоры (сем. Bacillaceae), среди к-рых наиболее многочисленны бактерии рода Bacillus и Clostridium. Вас. subtilis и Вас. megaterium наряду с псевдомонадами, протеем и нек-рыми другими бактериями являются аммонифицирующими, составляя группу гнилостных бактерий, осуществляющих минерализацию белков. Среди них есть и термофильные варианты. Многие бактерии рода Clostridium способны фиксировать атмосферный азот (азотфиксирующие бактерии). Патогенные клостридии представлены в П. возбудителями анаэробной газовой инфекции людей и животных (Cl. perfringens, Cl. novyi, Cl. septicum, Cl. histolyti-cum, Cl. sordellii), возбудителями пищевых отравлений людей и энтеротоксемий травоядных животных (Cl. perfringens), брадзота овец (Cl. septicum), черной болезни овец (Cl. novyi), шумящего карбункула (Cl. chauvoei), столбняка (Cl. tetani), ботулизма (Cl. botulinum) и др. Многие патогенные клостридии при соответствующих условиях могут размножаться в П. В результате самоочищения П. бактерии группы кишечной палочки исчезают, но еще определенное время в значительно меньших количествах в ней находят Cl. perfringens.

Наиболее многочисленны в П. микобактерии (сем. Mycobacteriaceae), обладающие способностью развиваться на бедных минеральных субстратах и фиксировать атмосферный азот. В П. могут размножаться актиномицеты, способные вызывать тяжело протекающие воспалительные процессы у людей (Nocardia asteroides, N. convoluta, Actinomyces bovis и др.).

Микоплазмы представлены в П. аэробными и анаэробными вариантами; имеются виды микоплазм, растущие в условиях высокой кислотности среды и повышенной температуры.

Грибки П., разлагая остатки отмерших растений, разрушая гумус, лигнин, хитин, клетчатку и другие вещества, способствуют дальнейшему их использованию другими микроорганизмами. Грибки участвуют в превращениях соединений азота, выделяют биологически активные вещества, в т. ч. антибиотики и токсины. Из низших грибков в П. встречаются представители класса Chitri-diomycetes, некоторые виды к-рого способны быстро разлагать клетчатку. Встречаются также представители класса Oomycetes и Zygomycetes. Значительная часть грибков П. относится к классу Ascomycetes, среди к-рых преобладают виды из рода Penicillium, Aspergillus, особенно в П. со слабыми минерализационными процессами. Несовершенные грибки (Fungi imperfecti) чаще других встречаются в П., особенно родов Trichoderma, Cladosporium, Altena-ria, Fusarium. Дрожжей в П. обычно меньше, чем бактерий и мицелиальных грибков. Чаще обнаруживаются представители родов Torulo-psis, Cryptococcus, Candida. Большинство грибков П.— сапрофиты, способные разлагать клетчатку (Aspergillus, Penicillium, Fusarium), пектин (Penicillium, Mucor, Absidia) и другие органические соединения. Отдельные виды грибков вырабатывают токсические вещества и при попадании в пищу человека могут быть причиной эрготизма (спорынья Claviceps purparea), клавицепстоксикоза (Claviceps paspali), пеллагры (Fusarium), фузарпотоксикоза (Fusarium sporotrichiella, F. , graminearum) и др. Особое внимание привлекают представители рода Aspergillus (A. flavis, A. fumigatus), вызывающие афлотоксикозы. Грибки родов Mucor, Penicillium, Aspergillus способны вызывать микозы у человека. В П. могут находиться дерматофиты — возбудители, поражающие кожу и ее придатки. Существуют в П. и возбудители гистоплазмоза (Histoplasma capsulatum), криптококкоза (Cryptococcus neoformans), системного микоза (Blastomyces dermatitidis). В форме симбиоза грибков, обычно аскомицетов, существующих совместно с водорослями или цианобактериями, в П. находятся лишайники.

Микрофауна П. представлена также простейшими организмами, количество к-рых колеблется от 500 до 500 000 на 1 г почвы. Питаясь бактериями и органическими остатками, простейшие вызывают изменения в составе органических веществ. Патогенные простейшие, относящиеся к роду Negleria, вызывают амебный менингоэнцефалит. Риккетсии и хламидии, вирусы и бактериофаги, находящиеся в П., изучены недостаточно.

Роль почвы в распространении инфекционных и паразитарных болезней

П. способствует распространению ряда инфекционных и паразитарных болезней, обеспечивая прямую или косвенную передачу возбудителей. Возбудители могут попадать в П. с выделениями людей, животных, с различными хозяйственно-бытовыми отходами. В населенных пунктах, не имеющих канализации и систематической очистки, происходит постоянное загрязнение П. Из П. возбудители легко попадают в водоисточники, на овощи, фрукты, различные пищевые продукты, другие объекты из окружения человека.

П. как фактор передачи приобретает особую значимость при наличии у возбудителя видовой способности к длительному переживанию вне живого организма. Особое значение имеет П. в передаче возбудителей сибирской язвы (см.). Известны случаи образования стойких «почвенных» очагов, где возможно длительное сохранение возбудителя. Эпидемиол. значимость П. отмечена также при лептоспирозе, бруцеллезе, сальмонеллезе и др. В зависимости от температуры и других условий возбудители, напр, брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, энтеровирусных инфекций, могут сохранять жизнеспособность в П. от нескольких суток до 2—3 мес. и более.

С почвой связано распространение ряда паразитарных болезней (гельминтозов, патогенных простейших и др.). При геогельминтозах П. является специфической средой, где проходит одна из стадий развития возбудителя (см. Геогельминты). П. служит также местом обитания грызунов, выплода членистоногих — источников и переносчиков ряда инфекций (чумы, лейшманиоза, туляремии и др.).

Основные меры профилактики заболеваний, передаваемых через П., должны быть направлены на введение рациональной системы очистки населенных мест (см.), использование эффективных методов обеззараживания фекально-хозяйственных сточных вод (см.), стоков животноводческих хозяйств, поднятие общей санитарной культуры населения.

Таблица. СТЕПЕНЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ОПАСНОСТИ ПОЧВЫ И ПОКАЗАТЕЛИ ЕЕ САНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ

Библиография: Афанасьева Т. В. и др. Почвы СССР, М., 1979; Багдаеарья н Г. А. и др. Основы санитарной вирусологии, М., 1977; Гончарук Е. И. Санитарная охрана почвы от загрязнения химическими веществами, Киев, 1977; Калина Г. П. Сальмонеллы в окружающей среде, М., 1978; Мельников H. Н., Волкова. И. и Короткова О. А. Пестициды и окружающая среда, М., 1977; Методы санитарно-микробиологического исследования объектов окружающей среды, под ред. Г. И. Сидоренко, М., 1978;

Мироненко М. А., Ярмолик И. Ф. и Коваленко А. В. Санитарная охрана внешней среды в районах промышленно-животноводческих комплексов, с. 60, М., 1978;

Мишустин E. Н., Перцовская М. И. и Горбов В. А. Санитарная микробиология почвы, М., 1979; Найштейн С. Я. и др. Актуальные вопросы гигиены почвы, Кишинев, 1975; Перелыгин В. М. и Pазнощик В. В. Гигиена почвы и санитарная очистка населенных мест, с. 13, М., 1977.

Е. И. Гончарук; А. С. Быков (микрофлора почвы), Л. Н. Девятова (роль почвы в распространении инфекционных и паразитарных болезней).