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 веществами (см.). Повышенная радиоактивность может быть обусловлена увеличенным содержанием в ней естественных радиоактивных элементов или загрязнением 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 бактерии (см.), актиномицеты (см.) и родственные им микроорганизмы, микоплазмы (см. Mycoplasmataceae). грибы (см.), грибки паразитические (см.), водоросли (см.), лишайники, 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 столбняка (см.), газовой гангрены (см. Анаэробная инфекция), ботулизма (см.), кишечных сапрофитов теплокровных. В нек-рых почвенно-климатических условиях они способны в виде спор сохранять жизнеспособность многие десятилетия. Значительна роль П. и в распространении 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

Степень опасности почвы	Степень загрязнения почвы	Показатели санитарного состояния почвы
		коли-титр 1	титр анаэробов 2	число яиц гельминтов в 1 кг	число личинок и куколок мух (0,25м2)	санитарное число Хлебникова 3	содержание газов в воздухе почвы на глубине 1м (об. % при 0° и давлении 760 мм рт. ст.) 4				кратность превышения ПДК экзогенных химических веществ	титр термофилов 5
							CO2	O2	CH4	H2
Безопасная	Чистая	>1,0	>1, о	0	0	0,98 — 1,0	0, 38— 0,80	19,80 — 20,30	—	—	<1	0,01 — 0,001
Относительно безопасная	Слабозагрязненная	1,0 — 0,01	0,1-0, 001	10	10	0,75 — 0,97	1,20— 2,80	17,70 — 19,90	—	—	1 — 10	0,001 — 0,00002
Опасная	Загрязненная	0, 01 — 0,001	0,001 — 0,0001	10—100	10-100	0,50 — 0,74	4,10 — 6,50	14,20 — 6,50	—	—	10 — 100	0,00002— 0,00001
Чрезвычайно опасная	Сильно загрязненная	<0,001	<0, 0001	>100	>100	<0,50	14,5 – 18,0	1,70— 5,50	0,8 — 2,70	0,3 — 3,4	>100	<0,00001
1 Наименьший вес (масса) почвы (г), в которой содержится одна кишечная палочка. 2 Наименьший вес почвы (г), в которой содержится один анаэробный микроорганизм. 3 Отношение почвенного белкового азота (азота гумуса) в мг/кг ко всему количеству органического азота в почве (мг/кг). 4 Отношение содержания экзогенных химических веществ в почве в мг/кг к ПДК этого соединения в почве (мг/кг). 5 Наименьший вес почвы (г), в которой содержится один термофильный микроогранизм.

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).