Исследование почвы и её оценка.
Почвой называют рыхлый поверхностный слой земной коры (литосферы), обладающий свойством плодородия.
Методологические принципы отбора проб почвы для оценки санитарного состояния почв.
| Характер анализа | Частота отбора проб | Размещение пробных площадок | Необходимое количество пробных площадок | Размер пробных площадок | Количество объединенных проб с одной площадки | Глубина отбора проб, см | Масса объединенной пробы |
| Санитарно-химический | не менее 1 раз / год | на разных расстояниях от источника загрязнения | не менее одной в каждом месте контроля | 25 кв. м | одна из не менее чем 5 точек по 200 г каждая | Послойно 0 – 5 5 - 20 | 1 кг |
| На тяжёлые металлы | не менее 1 раза в 3 года | ||||||
| Бактериологический | не менее 1 раз / год | в местах возможного нахождения людей, животных, загрязнения органическими отходами | на площади100 кв. м одна площадка | 25 кв. м | 10 из 3-х точечных по по 200 - 250 г каждая | Послойно 0 – 5 5 - 20 | 600 -750 г |
| Гельминтологический | 2 - 3 раза / год | на площади100 кв. м одна площадка | 25 кв. м | 4 - 10 каждая из 10 точечных по 20 г каждая | Послойно 0 – 5 5 – 10 м | 200 г | |
| Оценка объединенная биологической активности почв (динамика самоочищения | в течение 3 мес. (вегетационный период) 1-й мес. - еженедельно, затем 1 раз / месяц | не менее 1 экспериментальной и 1 контрольной площадки | 25 кв. м | 1 из не менее чем 5 точечных по 200 г | 0 - 25 | 1 кг |
- Определение структуры и типа почвы.
Под структурой понимают способность почвы при рыхлении распадаться на
отдельные комочки. Структуру почве придает глина. Для определения структуры из образца отвешивают 500 г воздушно-сухой массы не измельченной почвы, просеивают через сита. Почву разделяют на три фракции: первая – комковатая; вторая – зернистая; третья – пылеватая. Каждую фракцию взвешивают и выражают в процентах по отношению к взятой навеске. После высушивания пробы почву рассматривают на бумаге или тарелке и предварительно определяют её тип и структуру. Если в почве содержится до 99% песка и до 10% глины, её называют песчаной; от 10 - 30% глины – супесчаной; от 30 до 50% глины – суглинистой; более 50% глины – глинистой. В черноземной почве гумус составляет более 20%. В торфе содержится большое количество органического перегноя (50 – 80%).
- Определение механического состава почвы.
От размера частиц, составляющих почву, и их соотношения зависит обмен почвенного воздуха с атмосферным. Насыщение почвы кислородом необходимо для процессов окисления органических веществ. Для определения соотношения частиц почвы по их размеру применяют набор сит с разным диаметром отверстий. Складывают сита так, чтобы они плотно входили одно в другое. В верхнее сито, с самыми крупными отверстиями насыпают 100 г разрыхлённой воздушно – сухой почвы, закрывают её крышкой и, осторожно сотрясая весь набор, просеивают пробу. Частицы почвы диаметром 10 мм и более называют крупным хрящом; частицы диаметром от 7 – 10 мм называют средним хрящом; частицы от 5 – 7 мм называют средним хрящом; частицы от2 – 5 мм – мелкий хрящ; от 1 – 2 мм – крупный песок; частицы от 0,25 – 1 мм – мелкозем; частицы менее 0,25 мм – мелкий песок. Далее определяют соотношение всех видов частиц.
- Определение основных физических почвы.
Цвет почвы может быть темным (гумус), светло-серым ( подзолистая почва), светло – желтым и других оттенков в зависимости от количества находящихся в ней органических примесей и веществ.
Запах почвы можно определить непосредственно на месте, при взятии пробы. Для этого пробу помещают в колбу, заливают горячей водой, закрывают пробкой и встряхивают, затем открывают пробку и определяют запах. Чистая, незагрязненная почва не имеет запаха.
Капиллярность почвы зависит от её механического состава, то есть чем меньше размер частицы почвы, тем выше поднимается влага по капиллярам. Высокая капиллярность нередко служит основной причиной сырости почвы, помещений, если не приняты соответствующие меры.
Фильтрационная способность почвы – скорость просачивания воды через почвы различных типов - зависит от их структуры. Водопроницаемость имеет большое санитарно – гигиеническое значение, поскольку определяет водно–воздушный режим почвы.
От объема пор зависит аэрация почвы.
Влагоёмкость – способность почвы впитывать и удерживать в себе определённое количество воды. При большой влагоемкости уменьшается её воздухо- и водопроницаемости. На таких участках почвы нередко наблюдается отсыревание полов, стен, ограждающих конструкций помещений, замедляется разложение
органических веществ.
Влажность почвы - это отношение массы воды, содержащейся в известном
объеме почвы, к массе сухой почвы в том же объеме в процентах.
Температуру почвы в гигиенических целях измеряют редко. Однако она оказывает большое влияние на микробный состав почвы, что имеет важное значение при выборе участков для животных под лагеря, стойбищ.
Определение концентрации водородных ионов почвы. Это показатель интенсивности в ней микробиологических процессов и степени самоочищения почвы. Концентрацию водородных ионов солевой вытяжки из почвы определяют по методу Н.И.Алямовского. Этот метод заключается в следующем: в пробирку с 5 мл прозрачной и бесцветной солевой или водной вытяжки из почвы добавляют 0,3 мл комбинированного индикатора; пробирку держат в левой руке, постукивают по стенке для равномерного перемешивания индикатора с жидкостью; в стандартной шкале находят эталон, окраска которого близка к окраске испытуемой жидкости.
Так же для определения концентрации водородных ионов используют прибор ВИУА, рН-метров.
- Исследование химического состава почвы.
От химического состава почвы зависит качество произрастающей на ней растительности. Многие болезни животных возникают в связи с недостатком или отсутствием в почве минеральных солей и микроэлементов. Почва, загрязнённая большим количеством органических отбросов, - благоприятная среда для развития различных микроорганизмов, яиц гельминтов и личинок насекомых.
Определение наличия аммиака. Навеску исследуемой почвы массой 5 г помещают в пробирку, доливают 15 мл 1% раствора хлорида калия, встряхивают в течение 3 – 5 мин, дают отстояться и фильтруют. В чистую пробирку наливают фильтрат, добавляют 2 – 3 капли реактива Несслера. Появление жёлтого окрашивания указывает на наличие аммиака в почве. Количество аммиака определяют колориметрически.
Определение наличия нитритов. В пробирку помещают навеску исследуемой почвы ( 5 – 10г) и наливают 15 – 20 мл дистиллированной воды, встряхивают содержимое в течение 3 – 5 мин, дают отстояться и фильтруют. В чистую пробирку наливают 10 мл фильтрата, добавляют 1 мл реактива Грисса, помещают на 15 мин в водяную баню при температуре 70 гр С. При наличии азотистой кислоты или её соединений в зависимости от её количества вытяжка окрасится в розовый или красный цвет. Количество нитритов определяют колориметрически.
Определение наличия мочи и экскрементов. Для определения в почве мочи 100 мл водной вытяжки помещают в фарфоровую чашку и выпаривают досуха. Остаток с небольшим количеством карбоната натрия нагревают, растворяют в воде и отфильтровывают. Фильтрат сгущают в фарфоровой чашке, добавляют несколько капель азотной кислоты и выпаривают досуха. Если в исследуемой почве содержится моча, то сухой остаток приобретает красно-желтую окраску, которая изменяется от добавления аммиака в пурпуровую, а от гидроксида натрия в сине – фиолетовую.
Для обнаружения экскрементов в почве в 250 мл водной вытяжки добавляют 0,3 г вино – каменной кислоты и выпаривают досуха. К полученному сухому остатку добавляют небольшое количество раствора гидроксида калия и исследуют запах:
при фекальном загрязнении почвы обнаруживают присущий экскрементам
специфический запах.
Санитарная оценка почвы на основании данных химического анализа иногда бывает затруднительна вследствие большой вариабельности химического состава так называемой чистой почвы. Поэтому в практике часто пользуются «санитарным числом» - показателем степени загрязнения и завершённости процессов самоочищения почвы. Под санитарным числом (С) понимают отношение количества почвенного белкового азота к количеству органического азота: С = В/А.
Чем ближе к единице значение «санитарного числа», тем почва чище и наоборот.
- Бактериологическое исследование. При микробиологических исследованиях с санитарной точки зрения имеет значение не только общее количество микробов, в том числе анаэробов, в почве, хотя оно обычно и соответствует содержанию органических веществ в ней, но и качественный видовой их состав.
Важную роль в отдельных случаях может играть исследование почвы на присутствие в ней возбудителей сибирской язвы, эмфиматозного карбункула, столбняка, злокачественного отека, паратифозных бактерий.
Под колититром подразумевается наименьшее количество посевного материала, при внесении которого в питательную среду наблюдается развитие бактерий кишечной группы.
Для анализа 30 г почвы помещают в стерильный сосуд вместимостью 500 мл, добавляют 270 мл стерильной водопроводной воды. После взбалтывания в течение 10 мин из полученной суспензии без отстаивания получают разведение 1 :10.
1 мл приготовленной суспензии стерильной пипеткой переносят в пробирку, куда приливают 9 мл стерильной воды. Получается разведение 1:100. Таким же образом готовят последующие разведения: для чистых почв 3 -4 разведения, для загрязнённых 4-6.
Исследуемую суспензию почвы в убывающих количествах вносят в питательную среду. Чашки Петри с засеянными средами помещают в термостат при температуре 37 – 43º С на 24 часа. После этого определяют наличие изменений в питательной среде под влиянием роста кишечной палочки; минимальное количество внесенной в среду суспензии почвы, в которой были обнаружены эти
микроорганизмы, допуская, что попадание одного микроба вызывает видимые изменения в среде.
- Гельминтологические и энтомологические исследования.
Обнаружение в почве яиц гельминтов свидетельствует о загрязнении этой среды фекалиями человека и животных. Наибольшую эпизоотическую опасность представляют яйца геогельминтов и биогельминтов, развитие которых до личиночной стадии протекает при благоприятном температурно – влажностном режиме в почве.
Исследование на наличие яиц гельминтов. Берут 5 г пробы и с помощью стеклянных бус перемешивают с 20 мл 5% раствора гидроксида натрия или калия. Полученную смесь центрифугируют в течение 1 – 2 мин, после чего избыток жидкости сливают, добавляют насыщенный раствор нитрата натрия, перемешивают с почвой и снова центрифугируют по 2 мин не менее 5 раз. После каждого центрифугирования поверхностную пленку с яйцами гельминтов снимают петлей и переносят в стаканчик с небольшим количеством воды. Далее
яйца гельминтов рассматривают под микроскопом, определяют их видовую
принадлежность.
Исследование на наличие личинок гельминтов. Берут 200 -400 г почвы, тщательно измельчают и высыпают на один слой марли, помещённый на металлическое сито с диаметром отверстий 1 – 2 мм. Сито вставляют в стеклянную воронку с водой температурой 45º С, так, чтобы нижняя поверхность почвы доходила до воды. На конец воронки надевают резиновую трубку с зажимом и собранную таким образом установку оставляют в покое при комнатной температуре на период от4 до 20 ч. За это время личинки гельминтов в силу термотропности мигрируют через сито в воду. Для их обнаружения берут из воронки 50 мл воды, центрифугируют и полученный осадок исследуют под микроскопом.
- Санитарно – энтомологическое исследование.
Направлено на выявление в почве личинок и куколок мух. Для этого пользуются рамой трафаретом размером 25 на 25 см, накладываемой на поверхность участка почвы. А внутри трафарета выкапывают почву на глубину 20 см и рассыпают на ровной поверхности. Личинки и куколки извлекают пинцетом и подсчитывают. Результаты оценивают по пятибалльной шкале.