Гігієнічне значення складу і властивостей ґрунту

Ґрунт складається з твердих речовин і вільних, заповнених повітрям або водою проміжків між ними. До частин ґрунту з діаметром понад 3 мм відносяться каміння і гравій, від 1 до 3 мм – крупний пісок і менше від 1 мм – дрібний пісок, глина, пил і мул.

Механічний склад грунту, розміри частин та їх характер визначають такі його гігієнічні властивості, як пористість, повітро- і водопроникність, волого- і теплоємність, тепловий режим.

Величина ґрунтових частин визначає одну з найважливіших гігієнічних властивостей грунту, повітропроникність, – його здатність у більшій чи меншій мірі пропускати повітря. Повітропроникність грунту визначається, перш за все, величиною його пір.

Під вологоємкістю розуміють кількість вологи, яку може поглинути одиниця об'єму грунту, а також здатність грунту утримувати в собі воду за допомогою сорбційних і капілярних сил. Ця здатність залежить, головним чином, від загального об'єму пір, яких у крупнозернистих ґрунтах більше, ніж у дрібнозернистих, а також від розміру самих пір: чим вони дрібніші, тим більше води поглинає й утримує грунт. Пори мають велику гігроскопічність – здатність притягати з повітря водяну пару і конденсувати її в собі. Від вологоємкості залежить рівень стояння ґрунтових вод від поверхні ґрунту. Він вищий у глинистих і чорноземних ґрунтах. При високому рівні стояння ґрунтових вод ґрунт заболочується. На такому ґрунті важко проводити тренування на відкритому повітрі, оскільки він довго не висихає після дощу або поливу.

Капілярний ефект вищий у дрібнозернистих ґрунтів, що сприяє підняттю ґрунтових вод (у чорнозему вони вищі, ніж у піщаних ґрунтів). Саме тому житлові споруди будують на крупнозернистих ґрунтах, оскільки тоді ґрунтові води розміщені нижче, а відповідно, менше вологості передбачається у приміщеннях. Для оптимального за вологістю мікроклімату всередині будівель має значення й вологоємність (вважається, що ґрунти з високою вологоємністю сприяють хворобам).

Крупнозернистий ґрунт (пісок, гравій, чорнозем) має більші повітро- і водопроникність, а дрібнозернистий (глина, торф) – значну водоємкість, великі гігроскопічність і капілярність. У гігієнічному значенні найкращий ґрунт – із великою повітро- і водопроникністю, оскільки ці властивості сприяють інтенсивнішому його самоочищенню та забезпечують нормальний тепловий режим приземного шару атмосфери. Темні ґрунти, багаті на перегній і сухі, прогріваються швидше, ніж світлі і сірі. Температура поверхні ґрунту, яка нагрівається сонцем, найбільше впливає на приземні шари атмосфери, життєдіяльність ґрунтових мікроорганізмів, процеси розкладання в ній органічних речовин, а також на тепловий режим приміщень першого поверху і підвалу.

Штучні покриття з бетону, каменю, асфальту підсилюють випромінювання тепла, значно підвищуючи температуру приземного шару повітря. У такий спосіб, асфальтне і бетонне покриття спортивних майданчиків мало придатні з точки зору теплового режиму.

Забруднення ґрунту

У звичайних природних умовах усі процеси в грунті перебувають у рівновазі. Проте нерідко в порушенні рівноважного стану ґрунту винна людина. У результаті розвитку господарської діяльності людини відбувається забруднення, зміна складу ґрунту і навіть його знищення.

Забруднення навколишнього середовища можна розподілити на наступі види (за Г. В. Стадницьким і А. В. Родіоновим): інгредієнте (мінеральне й органічне – продукти згоряння добутого палива, відходи хімічних виробництв, шахтні відвали і терикони, відходи металургії, отрутохімікати і добрива, аварійні викиди в акваторіях, нафтодобування і переробка, побутове сміття і стоки, мікробіологічні препарати, відходи харчової промисловості, тваринництва та ін.), параметричне (теплове, шумове, світлове, радіаційне, електромагнітне), біоценотичне (комплексний фактор тривоги, порушення балансу популяції, випадкова і направлена інтродукції й акліматизації видів, нерегульований збір, відлов, відстріл, браконьєрство, перепромисел), стадіально-деструкційне (вирубка лісових насаджень, зарегулювання водостоків, кар'єрне розроблення копалин, будівництво доріг, ерозія ґрунту, осушення земель, урбанізація, лісові й степові пожежі, інші форми, пов'язані з руйнуванням і перетворенням екосистеми).

Склад ґрунту змінюється в залежності від способів його оброблення. Ущільнення ґрунту важкими машинами і вуличним транспортом створює умови для нової форми його хімічного забруднення, відбувається забивання пор землі – зменшуються вологоємність і здатність постачати кисень. З інтенсифікацією сільського господарства пов'язане скорочення площі лісів на планеті – посилюється ерозія ґрунтів.

Зі зростанням хімізації галузей народного господарства актуалізується питання гігієнічного значення хімічно забрудненого грунту. Антропогенне кислотне забруднення змінює ґрунт, пригнічує ріст рослин. При впровадженні органічних засобів боротьби з сільськогосподарськими шкідниками у грунт додають пестициди, а для збільшення родючості мінеральні добрива. їх надлишки потрапляють не тільки в склад рослин, але й у повітря, воду (атмосферну, річкову, ґрунтову), шкідливо впливаючи на здоров'я людини (наприклад, у США віл дощової води було виявлено 11 різних пестицидів у концентраціях кількох мікрограмів; їх концентрація в тумані перевищувала зазначену в 50-3000 разів, а пестицид ДДТ, нині заборонений, віднайшли в печінці пінгвінів Антарктиди – вельми далеко від місць застосування цього хімікату).

Забруднювачами ґрунтів є метали та їх сполуки, і до найнебезпечніших тут відносять ртуть. Ртуть надходить до навколишнього середовища з отрутохімікатами, відходами промислових підприємств, що містять металеву ртуть та її сполуки. Також масовим небезпечним забруднювачем ґрунтів є свинець. Відомо, що при виплавці однієї тонни свинцю в довкілля з відходами його викидається до 25 кг. Сполуки свинцю використовують як добавки до бензину, тому автотранспорт є серйозним джерелом свинцевого забруднення. Особливо багато свинцю у ґрунтах уздовж великих автомобільних трас.

Поблизу значних центрів чорної й кольорової металургії ґрунти забруднені залізом, міддю, цинком, марганцем, нікелем, алюмінієм та іншими металами. У багатьох місцях їх концентрація в десятки разів вища за максимально допустиму.

Ґрунт зазнає й радіоактивного забруднення, з нього радіонукліди потрапляють до рослин, через них – в організм тварин, а від рослин і тварин (накопичуються в них) – до людини. Радіоактивні елементи можуть надходити і накопичуватися в грунті в результаті викидів рідких і твердих відходів промислових підприємств, атомних електростанцій або науково-дослідних інституцій, пов'язаних із вивченням і використанням атомної енергії, використання техніки з ядерними установками (криголами, підводні човни), вибухів ядерної зброї. Після аварії атомного реактора Чорнобильської АЕС (квітень 1986 р.) відбулося сильне забруднення радіонуклідами значної території України і прилеглих до ЧАЕС територій сусідніх держав. У навколишнє середовище було викинуто близько 5 % ядерного палива. Це призвело до опромінення багатьох людей, знанні території були забруднені настільки, що стали небезпечними для проживання. Радіоактивна хмара декілька разів обійшла Землю. Підвищення радіації в результаті випадання радіоактивних опадів було відзначено за сотні й тисячі кілометрів від місця аварії.

Яскравим прикладом нераціонального використання грунту людиною з подальшою зміною клімату є пустеля Сахара, яка продовжує розширюватися. Бездумний забір води з річок Сирдар'ї та Амудар'ї на зрошення призвів до висихання грунтів і самого Аральського моря, а з висохлого дна вітри розносять пил і сіль на сусідні родючі грунти.

Непродумана акліматизація аматора-садівника північноамериканської амброзії призвела до її швидкого поширення в Україні, де рослина стала небезпечним карантинним бур'яном, що збільшило алергізацію населення.

Забруднення грунту органічними речовинами і відходами сприяє перетворенню його в місце інтенсивнішого розмноження гризунів, мух – переносників збудників ряду інфекційних хвороб.

Важливо розуміти, що хімічна, фізична і біологічна видозміни грунтів тісно пов'язані з іншими складниками навколишнього світу, з якими ґрунт перебуває в постійному взаємозв'язку.

Зміна ґрунту торкається не тільки декількох кубометрів поверхневого шару землі – вона поширюється набагато далі, впливаючи на все довколишнє природне середовище. Ступінь безпеки ґрунту, його можливий несприятливий вплив на організм і здоров'я людини залежать від вмісту та якості забруднення.

Характер шкідливої дії речовин-забруднювачів надзвичайно різноманітний. Окис вуглецю і двоокис азоту зв'язують гемоглобін крові і за великих концентрацій небезпечні для життя. Сірчанокислий ангідрид і деякі вуглеводні подразнюють слизову оболонку дихальних шляхів, а сірчистий ангідрид згубно діє на багато видів рослин. Серед вуглеводів можуть бути речовини, наділені канцерогенними властивостями (наприклад, бензопирен). Вуглеводні під впливом сонячного світла вступають у фотохімічні реакції з окисами азоту, створюючи широкий спектр речовин, що прискорюють корозію різноманітних матеріалів, шкідливі для рослинності, а також є однією з причин утворення "смогу", спроможного, окрім іншого, зумовити масові легеневі й інші захворювання. Викиди часток сажі небажані тому (крім суто естетичних причин), що задимленість повітря зменшує видимість; дрібні ж частки, потрапляючи в легені, завдають шкоди здоров'ю людини.

Усі наявні види забруднень, які б вони не були, залишають відбиток на стані здоров'я людей, тварин, на розвитку організмів і цим підкреслюють небезпеку забруднення.