Санитарно-гигиеническое значение почвы

Московская  государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени  К.И. Скрябина 
 

Кафедра зоогигиены 
 

Реферат  
по дисциплине «Зоогигиена» 
на тему: «Санитарно-гигиеническое значение почвы» 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнила: студентка 
2 группы III курса ФЗТА 
Катникова Д.С. 
 
 
 
 

Москва, 2010

     Содержание 

     1. Зоогигиеническое и эпизоотологическое значения почвы 

     Известно, что не одни только растения населяют почву. В ней находится большое  количество микроорганизмов, насекомых  и даже животных-землероек (червей, муравьев, кротов, сусликов, хомяков  и др.). Животные взрыхляют почву. После их смерти и истлевания увеличивается количество перегноя.

     Почву населяет множество микробов-бактерий, актиномицетов, грибов, водорослей и т.д. Количество сапрофитов достигает сотен тысяч и миллионов в 1 г почвы. Микроорганизмы живут, дышат, питаются и размножаются. Основной их пищей служат отмершие растения и истлевшие останки животных.

     Количество  микроорганизмов, ежегодно отмирающих и подвергающихся разложению, составляет около 0,75 т сухого вещества на 1 га, число остатков животного происхождения колеблется от 0,1 до 0,2 т сухого вещества на 1 га. Между плодородием почвы и содержанием в ней микроорганизмов существует определенная зависимость. Почвы, богатые бактериями, биологически более активны.

     Микробы свободно переносятся жидкой фазой  почвы и могут адсорбироваться на поверхности почвенных частиц. Количество бактерий в почве и их видовой состав зависят от питательности среды; органического состава почвы; наличия влаги и воздуха; физико-химических свойств (степени кислотности, способности почвенных частиц адсорбировать бактерии); температуры почвы и др. Один из существенных факторов, воздействующих на жизнедеятельность бактерий, — выделение отдельными микроорганизмами, живущими в почве, антибиотических веществ. Количество микроорганизмов в почве изменяется в течение года: зимой оно снижается, весной сильно увеличивается и достигает максимума к началу лета, после чего наблюдаются его значительное уменьшение и осенью опять увеличение.

     Основная  масса микроорганизмов находится  на глубине 5...15 см. С увеличением глубины количество микробов резко снижается. Так, на глубине 20...30 см их в 10...20 раз меньше, чем на глубине 1...2 см, а на глубине 4...7 м при ненарушенной структуре поверхностного слоя грунта в большинстве случаев почва почти стерильна. Это объясняется тем, что микроорганизмы задерживаются в поверхностных слоях почвы в процессе фильтрации. В глубоких слоях снижается содержание органических веществ, являющихся питательной средой для бактерий, и кислорода, имеющего особое значение для жизнедеятельности аэробных форм бактерий. В самом поверхностном слое почвы микроорганизмов содержится мало из-за бактерицидного действия солнечных лучей.

     Основные  функции микроорганизмов как  почвообразователей: разложение растительных остатков и почвенного гумуса до простых солей, используемых растениями; участие в образовании гумусовых веществ (перегноя), разрушении и новообразовании почвенных минералов (минерализации почвы). Превращение органических соединений в минеральные связано с очищением почвы и освобождением ее от органических загрязнений.

     Загрязнение почвы патогенной микрофлорой и  яйцами гельминтов. Почвенная микрофлора, как правило, состоит из безвредных сапрофитов. Однако почва, загрязненная патогенными микроорганизмами, может длительный срок служить основным источником инфекции. Патогенные микробы попадают в почву с испражнениями животных и человека, мусором, навозом, сточными водами и др., а также с захороненными трупами животных, погибших от инфекционных болезней.

     Многие  патогенные микробы, приспособленные к паразитическому образу жизни в организме человека и животных, не находят в почве благоприятных условий для своего развития, теряют патогенные свойства и погибают в результате неблагоприятных температурных условий, бактерицидного воздействия солнечных лучей, отсутствия питательного материала, антагонистического действия почвенной микрофлоры. Так, патогенные микроорганизмы, не образующие спор (туляремия, бруцеллез, лептоспироз, туберкулез и др.), для которых в почве нет условий для размножения, обычно долго не сохраняются. Возбудитель туберкулеза сохраняет жизнеспособность и вирулентность в почве до 15 мес, микробы паратуберкулеза в почве пастбищ — до 2...3 лет, бруцеллы на поверхности почвы — до 40дней и на глубине 5...8 см - 100...102 дня; возбудитель туляремии — до 75дней, сальмонеллы выживают от нескольких дней до года. Возбудители этих болезней могут попасть из почвы в поверхностные или подземные воды, корм животных, распространяются грызунами, мухами и другими насекомыми. Однако некоторые микробы в почве вступают в ассоциативные отношения с другими микроорганизмами, в результате чего сохраняют жизнеспособность в течение длительного времени. Так, возбудитель рожи свиней обитает в черноземных, особенно богатых органическими веществами, а также в песчаных и известковых почвах, где он живет, размножается и хорошо уживается с другими почвенными микробами (анаэробами). Известно, что бактерии рожи сохраняются в почве 4...4,5 мес, а на поверхности почвы погибают через 3...5 ч.

     Возбудители вирусных болезней также сохраняются в почве: ящура — 7...146 дней, бешенства — 2...3 мес, болезни Ауески — до 797 дней и др.

     Следует отметить, что большое количество патогенной микрофлоры может находиться в почвах земляных полов скотных дворов, выгульных площадок и других местах, где находились больные животные, а также в местах их захоронения.

     Микробы, образующие споры, живут в почвах длительное время. К ним относят возбудителей сибирской язвы, столбняка, эмфизематозного карбункула, ботулизма. Они живут в почве 15...25 лет и более, куда попадают с выделениями больных животных, трупами, навозом и сточными водами. Возбудители сибирской язвы могут также попасть со сточными водами с кожевенных заводов и шерстомоек. Известно, что такие возбудители могут не только продолжительное время выживать, но и размножаться. Они рассеиваются при вскрытии старых захоронений (скотомогильников), проведении строительных и мелиоративных работ, стихийных бедствиях и т. д. Животные заражаются при поедании травы, зараженной спорами. Через почву возможно заражение столбняком и злокачественным отеком. Эти спороносные анаэробы постоянно обитают в почве и, попадая в организм в результате заражения ран, вызывают заболевания.

     При санитарном анализе почвы трудно провести бактериологические исследования на обнаружение патогенных микробов. Для объективной оценки загрязнения внешней среды патогенными микробами исследуют так называемые санитарно-показательные микроорганизмы. Показателем фекального загрязнения среды человеком и животными служат бактерии кишечной палочки. Установлено, что сроки выживания патогенных микробов во внешней среде совпадают по продолжительности с сохранением в тех же условиях микробов кишечной палочки.

     В ветеринарно-санитарной практике введены  показатели загрязнения почвы кишечной палочкой: титр кишечной палочки (коли-титр — наименьшее количество почвы, в котором обнаружена кишечная палочка) и индекс кишечной палочки (коли-индекс — количество палочек, обнаруженных в 1 кг почвы).

     Наряду  с титром кишечной палочки в почве  определяют титр Вас. perfringens — спорообразующего анаэроба, постоянно обитающего в кишечнике человека и животных. Споры этих микробов в почве сохраняются длительное время и служат также показателем фекального загрязнения.

     Санитарным  показателем загрязнения почвы  также служит определение микробного числа (число колоний, выросших в бактериологических чашках на МПА из 1 г почвы), которое не должно быть более 1,5...2 млн.

     Почва — основная среда для развития яиц геогельминтов, которые могут сохраняться в земле длительное время. Они попадают в почву с испражнениями и развиваются в ней до стадии личинок. В организм животных яйца и личинки геогельминтов попадают с водой и кормом. Таким путем животные заражаются аскаридами, диктиокаулами, гемонхами, мониезиями и др. Почва может служить местом обитания при фасциолезе моллюсков, при метастронгилезе дождевых червей и др. Заражение почвы и растительности фекалиями человека, содержащими членики и онкосферы ленточных глистов, — причина инвазирования крупного рогатого скота и свиней с последующим распространением тениаринхоза и тенизиоза среди людей.  

     2. Загрязнение почвы.

       Существует химическое и радиоактивное  загрязнение почвы. 

     Химическое  загрязнение может быть обусловлено попаданием необычных химических веществ с отходами промышленного производства, с фекалиями и сточными водами или внесением обычных химических веществ (минеральных удобрений и др.) в больших концентрациях.

     Для борьбы с сорняками, вредителями  и болезнями растений применяют  пестициды. Если их количество в почве, кормах и воде превышает допустимые концентрации, то они могут представлять большую опасность для здоровья человека и животных. Это может быть вызвано высокой токсичностью пестицидов (даже в малых дозах) и их накоплением в больших дозах при нарушении технологии применения. В связи с этим разрабатывают более эффективные и менее токсичные химические препараты.

     Не  всегда безопасно для здоровья животных и использование минеральных  удобрений. Так, в некоторых регионах отмечено появление энзоотического зоба, акупороза и других эндемических болезней при внесении азотных, калийных и фосфорных удобрений (без микроудобрений).

     О геохимической обстановке на полях  и пастбищах можно судить по характеру роста, развития и болезням растений. Так, хлорозы и некрозы растений могут быть обусловлены дефицитом в почве калия, натрия, железа, магния. Эти болезни также наблюдают при избытке или недостатке в среде серы, кальция, марганца, молибдена, цинка. При дефиците кальция замедляются рост и развитие растений, загнивают корни, листья желтеют и преждевременно отмирают и т. д.

     При внесении азотных минеральных удобрений  существенно повышается продуктивность полей, но вместе с тем и концентрация нитратов в растениях. Азот удобрений сорбируется почвами слабо, он легко вымывается водами и поступает в водоемы. Так, вода открытых и закрытых водоисточников загрязняется нитратами. При загрязнениях почвы и воды возможны нитратно-нитритные отравления животных.

     Для повышения урожайности применяют  фосфорные удобрения в виде суперфосфатов и других фосфорных соединений. Если в почве содержится недостаточное количество фосфора, то снижается урожайность сельскохозяйственных и пастбищных растений, ухудшается качество кормов. У них может возникнуть гипофосфатемия, что приводит к патологии костной системы. Заболевания животных, вызванные избытком фосфора в почвах и водах, изучены недостаточно. Однако при повышенном содержании фосфора ухудшается не только питательная ценность кормов, но и возникает ацидозная остеодистрофия.

     Калием  богаты почвы с большим гумусовым  горизонтом. В почву калий поступает с навозом, калийными удобрениями и другими химическими продуктами (поташ, калия сульфат и др.). При увеличении содержания калия в почве снижается содержание кальция и магния в растениях, поедаемых животными. В результате этого нарушается деятельность сердечно-сосудистой системы организма и возникает гипомагнемия.

       При одностороннем обогащении  почвы азотными, калийными и фосфорными  минеральными удобрениями подвижность  микроэлементов в почве значительно снижается, они плохо усваиваются растениями. Установлено, что уменьшение в растениях содержания йода, кобальта и меди может стать причиной энзоотических болезней животных. Природные и антропогенные химические загрязнения, особенно микроэлементами, приводят к возникновению у животных микроэлементозов, описанных ранее.

     Почва загрязняется свинцом вдоль шоссейных  дорог из-за выпускных газов, выбрасываемых  в атмосферу проезжающими автомашинами. Свинец, концентрируясь затем в растениях, может стать причиной свинцового токсикоза у животных.

     Радиоактивное загрязнение почвы опасно для всего живого. При попадании в почву радиоактивные вещества включаются в общий круговорот движения вегцеств в природе, в частности, могут усваиваться и накапливаться в растениях, а затем попадать в организм животных и человека. 

     3. Мероприятия по  ветеринарно-санитарной охране почв

     Органические  вещества под действием сложных  биологических процессов превращаются в формы неорганических соединений, которые, как и вносимые химические макро- и микроудобрения, становятся питательным материалом для растений. Так, при внесении навоза улучшаются физико-химические свойства почвы, ее водный и воздушный режимы, уменьшается вредное действие почвенной кислотности на рост растений и жизнедеятельность микроорганизмов. Количество навоза, вносимого на поля в качестве удобрения, зависит от физической и химической характеристики навоза и почв, вида сельскохозяйственных культур. Доза внесения твердого навоза не должна превышать 50т/га и жидкого - 50...100 м³/га. При его чрезмерном внесении возможны засоление почвы, увеличение содержания азота и фосфора в поверхностном слое и др. В результате снижается урожай сельскохозяйственных культур.

     Существуют  гигиенические нормативы по оценке санитарного состояния почвы при поступлении в нее органических и биологических загрязнителей (патогенных и условно-патогенных бактерий, вирусов, простейших, яиц гельминтов). Разрабатывают научно обоснованные гигиенические нормативы на вещества, которые поступают в почву, пестициды, стимуляторы роста растений, минеральные удобрения, тяжелые металлы, полициклические ароматические углеводороды, поверхностно-активные вещества.

     Оздоровление  почвы и предупреждение заболеваний  животных основаны на способности почвы  к самоочищению, а также на проведении агротехнических или специальных ветеринарно-санитарных мероприятий.

     Самоочищение  почвы.

     В самоочищении почвы принимают участие не только бактерии, но и населяющие почву простейшие, грибы, личинки насекомых, червей и др.

     Патогенные микробы под воздействием неблагоприятных условий через определенное время обычно гибнут, а в ряде случаев частично или полностью утрачивают патогенные свойства. Яйца гельминтов также теряют жизнеспособность и гибнут.

     Сложные органические вещества в зависимости от характера воздушного режима в аэробных условиях разлагаются почвенными бактериями до минеральных соединений, которые становятся доступными для питания растений. Аэробные бактерии окисляют белки, жиры, углеводы, являющиеся компонентами микробных тел и растительных остатков, до аммиака, воды и углекислого газа, а анаэробные бактерии вызывают процессы гниения до простых, но недоокисленных органических, а затем минеральных соединений (аммиак, сероводород).

     При аммонификации белковые соединения разлагаются до аммиака аэробными и анаэробными микроорганизмами. В почве наиболее распространено маслянокислое брожение углеводов, при котором они расщепляются на масляную кислоту, углекислоту и водород. Образующийся в процессе аммонификации аммиак в дальнейшем окисляется и переходит сначала в азотистую, а затем в азотную кислоту.

     При нитрификации аммиак окисляется до нитратов. Нитрифицирующие бактерии более активны в хорошо аэрируемых почвах, содержащих большое количество органических соединений с благоприятным водным режимом. В окислении аммиачных солей до азотистой кислоты (первая фаза) участвуют бактерии Nitrosomonas, а до азотной кислоты (вторая фаза) — бактерии рода Nitrobacter.

     В процессе нитрификации образующаяся азотная  кислота, соединяясь с находящимися в почве основаниями, дает нитраты, которые используются растениями. Таким образом, происходит процесс самоочищения почвы.

     При ограниченном доступе кислорода  в заболоченных или сильно уплотненных  почвах под действием особых видов  бактерий происходит явление восстановления — денитрификаиия, при которой соли азотной кислоты восстанавливаются до аммиака и свободного газообразного азота.

     Считают, что денитрификация может преобладать  в начальный период эксплуатации полей орошения. Причем в этом процессе при дефиците кислорода воздуха расходуется кислород нитритов, и тем самым предотвращается загрязнение ими подземных вод.

     В почве наряду с процессами распада  органических веществ проходят процессы синтеза, в результате которых образуется гумус (перегной) — органическое вещество почвы, влияющее на плодородие. Перегной не содержит патогенных микробов и не выделяет дурнопахнущих газов. Для профилактики заболеваний, передающихся через почву, необходимо проводить специальные агротехнические мероприятия.

     Агротехнические мероприятия. Для оптимизации геохимической обстановки необходимо регулирование биотического круговорота макро- и микроэлементов как в отдельных биогеоценозах, так и в больших регионах. При проведении агротехнических мероприятий достигают высокого лечебно-профилактического эффекта при акобальтозе, акупорозе и других эндемических болезнях сельскохозяйственных животных. Так, с целью профилактики и ликвидации акобальтоза в почву вносят кобальтовые микроудобрения (кобальт-сульфат, кобальт-хлорид, кобальтовый суперфосфат).

     В геохимических зонах, где отмечен  недостаток меди, высокий лечебно-профилактический эффект получают при использовании  медных микроудобрений в целях профилактики и лечения акупороза.

     При недостатке в среде фосфора в  почву вносят фосфорные удобрения для предотвращения афосфорной остеодистрофии животных.

     Установлено, что ряд растений может направленно  изменять микрофлору в почве, способствовать накоплению микробов-антагонистов для многих патогенных микроорганизмов. Некоторые почвенные микроорганизмы продуцируют антибиотические вещества, вызывающие относительно быструю гибель патогенной микрофлоры, попавшей в почву.

     Особенно  интенсивно санирование почвы происходит в корневой зоне растений, так как там накапливаются органические соединения, являющиеся питательной средой для почвенной микрофлоры.

     На  практике для ускорения процесса самоочищения почвы внедряют различные системы севооборотов, применяют минеральные удобрения, проводят различные мелиоративные работы. Огораживают пастбища, применяют загонный метод пастьбы скота и др.

     Санитарные  мероприятия. На территории хозяйств ведут учет скотомогильников, особенно тех, где раньше захоранивали трупы животных, погибших от сибирской язвы. Учитывают неблагополучие животноводческих ферм по хроническим инфекционным болезням, и в первую очередь зооантропонозным.

     Независимо от размера животноводческих ферм выделяют места для биотермического обезвреживания навоза, утилизации или временного хранения трупов животных. На крупных комплексах организуют очистные сооружения (поля орошения и фильтрации). При этом важно знать способность почвы, где выбран участок, к самоочищению от органических загрязнений. С учетом существующих ветеринарно-санитарных требований подбирают площадки под строительство животноводческих и ветеринарных объектов, производственных предприятий по переработке продуктов животного происхождения. При санитарном обследовании намечаемой строительной площадки обращают внимание на рельеф местности, глубину залегания подземных вод, удаленность открытых и закрытых водоисточников, наличие зеленых насаждений и др.

     В каждом конкретном случае при проявлении болезней животных выбирают требуемый способ дезинфекции почвы: при туберкулезе животных (птицы) применяют щелочной раствор формальдегида, содержащий 3 % формальдегида и 3 % едкого натра; 4%-ный раствор формальдегида; 15%-ную эмульсию феносмалина. Норма расхода растворов при обеззараживании почвы на глубину 3...4 см 10 л/м², экспозиция 72 ч. При необходимости грунт увлажняют одним из дезинфицирующих растворов (1...2л/м²), снимают верхний слой на глубину 15...20 см (до полного удаления загрязненного слоя) и вывозят на специальную площадку для обеззараживания методом длительного выдерживания. Место выемки грунта засыпают слоем свежей земли и хорошо уплотняют.

     При вирусных болезнях почву на месте  падежа или вынужденного убоя (вскрытия трупа) засыпают хлорной известью (2 кг/м²), содержащей не менее 25 % активного хлора, после чего увлажняют водой (10 л/м²).

     При сибирской язве, эмкаре и других инфекционных болезнях, вызываемых особо устойчивыми во внешней среде спорообразующими микроорганизмами, почву на месте падежа (убоя) животного тщательно обжигают огнем для удаления растительности, орошают (из расчета 10л/м²) взвесью хлорной извести или раствором нейтрального гипохлорита кальция с содержанием 5 % активного хлора. После полного впитывания влаги ее перекапывают на глубину не менее 25 см, тщательно перемешивают (1:1) с сухой хлорной известью, содержащей не менее 25% активного хлора, или нейтральным гипохлоритом кальция. Затем почву увлажняют водой из расчета 5 л/м². Для обеззараживания поверхностного слоя почвы (на глубину 3...4см) применяют 10%-ный горячий раствор едкого натра, 18%-ную эмульсию феносмалина (40л/м²), 4%-ный раствор формальдегида (5л/м²), 5%-ный раствор хлорной извести или нейтрального гипохлорита кальция (10л/м²). Используют также специальный газ (окись этилена и бромистого метила).

     В санитарные мероприятия, предотвращающие загрязнение почвы, включают уборку и уничтожение трупов. Запрещается вскрывать трупы в животноводческих помещениях в целях предотвращения распространения инфекционных болезней. Трупы животных надо вскрывать на специально отведенных в хозяйствах площадках (помещениях) или в специальных залах на утильзаводах. 

      Список использованной литературы 

   Гигиена животных / А.Ф. Кузнецов, М.С. Найденский, А.А. Шуканов, Б.Л. Белкин. – М.: Колос, 2001. – 368 стр., илл.