Передача возбудителей кишечных инфекций из почвы может происходит через
Эпидемиологическое значение почвы состоит в том, что в ней, несмотря на антагонизм почвенной сапрофитной микрофлоры, возбудители инфекционных заболеваний могут достаточно продолжительное время сохранять жизнеспособность, вирулентность и патогенность. Так, в почве, особенно в ее глубоких слоях, сальмонеллы брюшного тифа могут выживать до 400 сут. В течение этого времени они могут загрязнять подземные источники водоснабжения и заражать человека. Достаточно длительное время в почве могут сохраняться не только патогенные микроорганизмы, но и вирусы.
Особенно долго (20-25 лет) в почве сохраняются споры анаэробных микроорганизмов, которые постоянно встречаются в почве населенных мест. К ним относятся возбудители столбняка, газовой гангрены, ботулизма, сибирской язвы. Длительное пребывание в почве указанных патогенных микроорганизмов и их спор является причиной возникновения соответствующих инфекционных заболеваний при попадании в рану человека загрязненной почвы, употреблении загрязненных пищевых продуктов.
Загрязненная почва может выполнять роль фактора передачи человеку возбудителей как антропонозных, так и зооантропонозных инфекций. Среди антропонозных – кишечные инфекции бактериальной природы (брюшной тиф, паратифы А и Б, бактериальная и амебная дизентерия, холера, сальмонелле-зы, эшерихиоз), вирусной этиологии (гепатит А, энтеровирусные инфекции – полиомиелит, Коксаки, ECHO) и протозойной природы (амебиаз, лямблиоз). К зооантропонозам, которые могут распространяться через почву, относятся: лептоспироз, в частности безжелтушная форма, водная лихорадка, инфекционная желтуха, или болезнь Васильева-Вейля, бруцеллез, туляремия, сибирская язва. Через почву могут передаваться также микобактерии туберкулеза. Особенно велика роль почвы в передаче глистных инвазий (аскаридоза, трихо-цефаллеза, дифиллоботриоза, анкилостомидоза, стронгилоидоза). Для указанных инфекций и инвазий характерен фекально-оральный механизм передачи, который для кишечных инфекций является ведущим, а для других -одним из возможных.
Фекально-оральный механизм передачи инфекционных заболеваний через почву – многоэтапный процесс, характеризующийся последовательным чередованием трех фаз: выделение возбудителя из организма в почву; пребывание возбудителя в почве; внедрение возбудителя в видово-детерминированный организм биологического хозяина и сводится к следующему. Патогенные микроорганизмы или яйца геогельминтов с экскрементами больного человека или носителя инфекции или же больного животного (при зооантропонозных инфекциях) попадают в почву, в которой какое-то время сохраняют жизнеспособность, патогенные и вирулентные свойства. Находясь в почве, возбудители инфекционных заболеваний могут попасть в воду подземных и поверхностных источников, а оттуда в питьевую воду, с которой попадают в организм человека. Кроме того, из почвы возбудители могут попасть на овощи, ягоды и фрукты, на руки. Их распространяют также грызуны, мухи и другие насекомые.
Известен случай эпидемии брюшного тифа, охватившей за 36 дней 60% воспитанников детского сада. Инфицированным оказался песок на игровых площадках. Возбудители брюшного тифа попали в организм детей через загрязненные песком руки. Имеются данные о проникновении возбудителей брюшного тифа и дизентерии из загрязненной почвы в грунтовую воду, что привело к вспышкам кишечных инфекций у населения, которое пользовалось водой из колодца.
Следует отметить, что споры сибирской язвы, микобактерии туберкулеза, вирусы полиомиелита, Коксаки и ECHO, возбудители еще некоторых инфекций дыхательных путей могут распространяться с почвенной пылью, т. е. воздушно-пылевым путем, вызывая соответствующие инфекционные заболевания. Кроме того, заражение людей сибирской язвой возможно во время непосредственного контакта с инфицированной почвой (через поврежденную кожу).
Спорообразующие клостридии попадают в почву преимущественно с экскрементами животных и людей. Споры клостридии ботулизма обнаруживают не только в культивируемой, но и в необработанной почве. Они выделены в пробах почвы Калифорнии (70% случаев), Северного Кавказа (40%), их находили в прибрежной зоне Азовского моря, в иле и морской воде, на поверхности овощей и фруктов, в кишечнике здоровых животных, свежей красной рыбы (осетр, белуга и др.), в кишечнике (15-20%) и в тканях (20%) уснувшей рыбы. Нарушение технологии обработки продуктов на предприятиях пищевой промышленности и в домашних условиях, особенно консервов из овощей, мяса и рыбы, а также при копчении и солении рыбы, изготовлении колбасных изделий приводит к размножению палочки ботулизма и накоплению ботулинического токсина. Употребление в пищу таких продуктов приводит к развитию тяжелого заболевания с симптомами поражения центральной нервной системы.
Споры возбудителей столбняка и газовой гангрены проникают в организм человека через поврежденную кожу и слизистые оболочки (мелкие, обычно колотые, раны, ссадины, занозы, через некротизированнные ткани при ожогах). Почва и почвенная пыль при столбняке являются одним из факторов передачи инфекции.
Почва играет специфическую роль в распространении геогельминтозов – аскаридоза, трихоцефаллеза, анкилостомидоза, стронгилоидоза. Выделенные в почву (незрелые) яйца Ascaris lumbricoides, Trichiuris trichiura, Ancylostoma duodenale и Stronguloides stercoralis не способны вызвать инвазию. Оптимальные условия для развития (дозревания) яиц в почве создаются при температуре от 12 до 38 °С, достаточной влажности и наличии свободного кислорода. В зависимости от условий дозревание яиц геогельминтов длится от 2-3 нед до 2-3 мес. Лишь после этого они становятся инвазивными, т. е. способными при попадании в организм человека через загрязненные руки, овощи, фрукты и другие продукты питания вызвать болезнь. Яйца геогельминтов, попадая на поверхность почвы, отмирают, но на глубине от 2,5 до 10 см, защищенные от инсоляции и высыхания, они сохраняют жизнеспособность, по последним данным, до 7-10 лет.
Эпидемиологическое значение почвы состоит еще и в том, что загрязненная органическими веществами почва является местом обитания и размножения грызунов (крыс, мышей), являющихся не только переносчиками, но и источниками многих опасных зооантропонозов – чумы, туляремии, лептоспироза, бешенства.
Кроме того, в почве живут и размножаются мухи, являющиеся активными переносчиками возбудителей кишечных и других инфекционных заболеваний.
Наконец, в почве может происходить естественное обеззараживание сточных вод и отходов от содержащихся в них патогенных микроорганизмов и гельминтов.
В последние годы роль почвы в формировании здоровья населения существенно изменилась. Если до второй мировой войны в структуре смертности превалировали инфекционные и паразитарные заболевания, то в наше время на их долю приходится лишь 1-3%. Сегодня в структуре смертности населения доминируют (свыше 70%) злокачественные новообразования и сердечно-сосудистые заболевания. Одним из факторов риска указанной патологии является загрязнение почвы и сопредельных с ней сред (воды, воздуха, растений) экзогенными химическими веществами, иозросла частота неинфекционных заболеваний, ухудшились показатели физического развития детей. Начиная с 90-х годов XX ст., в воспроизведении населения нашей страны имеет место отрицательный баланс.
Почва является естественной средой для обезвреживания жидких и твердых бытовых и промышленных отходов. Это та система жизнеобеспечения Земли, тот элемент биосферы, в котором происходит детоксикация (обезвреживание, разрушение и превращение в нетоксические соединения) основной массы поступающих в нее экзогенных органических и неорганических веществ. По словам известного гигиениста XIX ст. Рубнера, почва является “… единственным местом, удовлетворяющим всем требованиям и дарованной самой природой для обезвреживания загрязнений. Но ее детоксикационная способность имеет предел, или порог, экологической адаптационной возможности”. При превышении порога экологической адаптационной возможности почвы нарушаются характерные для данного вида почвы величины естественных процессов самоочищения, и она начинает отдавать в растения, атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды биологические и химические загрязнители, которые могут накапливаться в контактирующих с почвой средах в количествах, опасных для здоровья людей, животных и растений.
Попавшие в почву органические вещества (белки, жиры, углеводы растительных остатков, экскрементов или трупов животных, жидких или твердых бытовых отходов и пр.) разлагаются вплоть до образования неорганических веществ (процесс минерализации). Параллельно в почве происходит процесс синтеза из органических веществ отходов нового сложного органического вещества почвы – гумуса. Описанный процесс называется гумификацией, а оба биохимических процесса (минерализация и гумификация), направленные на восстановление природного состояния почвы, – ее самоочищением. Этим термином обозначают и процесс освобождения почвы от биологических загрязнений, хотя в этом случае следует говорить о природных процессах ее обеззараживания. Что касается процессов самоочищения почвы от ЭХВ, то правильнее их называть процессами детоксикации почвы, а все процессы вместе – процессами обезвреживания почвы. г
Процесс самоочищения почвы от чужеродного органического вещества очень сложный и осуществляется главным образом за счет сапрофитных почвенных микроорганизмов. Проникновение необходимых для существования питательных веществ в микробную клетку происходит за счет осмотического всасывания через мелкие поры в клеточной стенке и цитоплазматической мембране. Поры настолько маленькие, что сложные молекулы белков, жиров и углеводов через них не проникают. Лишь в случае расщепления сложных веществ до более простых молекул (аминокислот, моносахаридов, жирных кислот) питательные вещества могут поступить в микробную клетку. Для осуществления такого способа питания в процессе эволюции у микроорганизмов выработалась способность выделять в окружающую среду гидролитические ферменты, которые подготавливают содержащиеся в ней сложные вещества к усвоению микробной клеткой. Все ферменты микроорганизмов по месту их действия под- разделяют на две группы: экзоферменты, действующие вне клетки, и эндофер-менты, действующие внутри клетки. Экзоферменты участвуют в подготовке питательных веществ к поступлению их в клетку, а эндоферменты способствуют их усвоению. Характер действия ферментов различен. Эстеразы (липазы), расщепляющие жиры, встречаются во многих плесневых грибах и бактериях. Протеазы, расщепляющие белковые молекулы, выделяются многими гнилостными бактериями и т.д.
Источник
В чистой, незагрязненной почве обитает не так много возбудителей инфекций.
В основном это возбудители:
– раневых инфекций (столбняк, газовая гангрена),
– ботулизма,
– сибирской язвы.
Это спорообразующие микроорганизмы, которые длительно (20-25 лет) сохраняются в почве.
Загрязненная почва может выполнять роль фактора передачи человеку таких инфекций, как:
– дизентерия, брюшной тиф,
– лямблиоз, лептоспирозы, вирусный гепатит и др.,
сроки выживания возбудителей которых могут колебаться до нескольких месяцев.
Почва играет специфическую роль в передаче гельминтов власоглав, аскариды.
Яйца аскаридмогут сохранять жизнеспособность в почве до 7-10 лет.
Почва, загрязненная органическими веществами, служит местом обитания грызунов, являющихся источниками таких опасных инфекций, как бешенство, чума.
Загрязненная почва является благоприятным местом развития мух «комнатной мухи», которые являются активными переносчиками возбудителей кишечных инфекцийи других инфекционных заболеваний.
Почва как естественная среда обезвреживания отходов
Почва является системой жизнеобеспечения Земли, элементом биосферы, в котором происходитдетоксикация – обезвреживание, разрушение, превращение в нетоксичные соединения, основной массы поступающих в нее органических веществ.
1. Попавшие в почву органические вещества в виде белков, жиров, углеводов и продуктов их обмена подвергаются распаду вплоть до образования неорганических веществ – процесс минерализации.
2. Параллельно этому процессу в почве происходит процесссинтеза из органических веществ, отбросов нового сложного органического вещества почвы. Это вещество получило название гумуса, а процесс его синтеза называется гумификацией.
Оба процесса минерализация и гумификация, направленные на восстановление первоначального состояния почвы, получили название процессов самоочищения почвы.
Одновременно с окислительными процессами в почве проходят и восстановительные процессы. Степень восстановительного действия бактерий, помимо их биохимических особенностей, зависит от состава среды, ее реакции и других условий. Процесс денитрификации сопровождается образованием газов.
Санитарная охрана nочвы
Под санитарной охраной почвы понимают комплекс мероприятий, направленных на ограничение поступления в почву различных загрязнений до величин, не нарушающих процессов самоочищения в почве, не вызывающих накопления в растениях вредных веществ в количествах, опасных для здоровья людей, не приводящих к загрязнению воздуха, поверхностных и подземных вод.
Мероприятия можно разделить на несколько групп.
1. Законодательные, организационные, административные мероприятия, под которыми понимают систему юридически закрепленных документами мероприятий, направленных на предотвращение загрязнения почвы, обеспечение рационального использования земельных ресурсов в интересах сохранения и укрепления здоровья населения.
2. Планировочные мероприятия, которые включают:
– правильность отвода участка для строительства сооружений
– обезвреживанию и утилизации отходов
– и соблюдение санитарио-защитных зон вокруг них.
3. Технологические мероприятия, наравленные на создание безотходных и малоотходных технологических схем производств.
4. Санитарно-технические мероприятия по сбору, удалению, обезвреживанию и утилизации отходов (санитарная очистка населенных мест).
Под сантитарной очисткой населённых мест подразумевают комплекс мероприятий по сбору, удалению, обезвреживанию и уничтожению твердых отходов, образующихся в населенных местах, в целях сохранения здоровья населения и общего благоустройства.
Отходы делят на 2 группы: жидкие и твердые.
К жидким относят:
– нечистоты из уборных,
– помои (от приготовления пищи, мытья посуды),
– сточные воды (бытовые, промышленные, атмосферные, от мойки тротуаров).
К твердым:
– мусор (домовой)
– уличный смет
– отходы общепита
– отходы промышленных и торговых предприятий
– отбросы и отходы животного происхождения(трупы животных, навоз)
– шлаки из котельных
– строительный мусор
Различают 3 системы удаления отходов:
1) сплавная (канализация);
2) вывозная (в неканализованных населенных пунктах). Такой способ удаления твердых отходов получил название очистки, а жидких отходов – ассенизации;
3) смешанная(в частично канализованных пунктах). Сбор твердых бытовых отходов может осуществляться при помощи мусоропроводов (в жилых домах), мусоросборников (стационарных), контейнеров (сменных). Для вывоза мусора применяют специальные автомашины-мусоровозы. Новшеством является использование трубопроводов для удаления отходов (пневматическое мусороудаление).
Все отходы должны подвергаться обезвреживанию во избежание распространения инфекций.
Способы обезвреживания должны отвечать следующим требованиям:
1. Безопасность отходов в эпидемиологическом отношении, особенно медицинских.
2. Быстрота обезвреживания отходов.
3. Предотвращение развития личинок мух и создания благоприятной среды для развития грызунов.
4. Быстрое превращение органических веществ в соединения, не загнивающие и не загрязняющие воздух.
5. Защита подземных и поверхностных вод от загрязнения.
6. Максимальное и безопасное использование полезных отходов.
Все твердые отходы могут подвергаться
– утилизации (переработка в органические удобрения, биотопливо и пр.) и
– ликвидации (захоронения в землю, сброс в море, сжигание).
По технологии методы обезвреживания делятся на:
1) биотермические – усовершенствованные свалки, поля запахивания, поля ассенизации;
2) термические– сжигание в специальных печах при температуре 900-1000·С, пиролиз с получением горючего газа и нефтеподобных масел при температуре 1640·С и дефиците кислорода);
3) химические (хлористоводородной или серной кислотой при высокой температуре с целью получения этилового спирта);
4) механические – прессование в строительные блоки.
Наибольшее распространение получили биохимический и термический методы.
Лучшим является биотермический способ, который часто применяют в виде компостирования.
Для формирования компоста ровную площадку утрамбовывают глиной и окружают валиком из глины высотой 10-15 см и канавкой, ширина площадки – 1,52 м, длина – произвольная. На площадку слоем 10-15 см кладут компостирующий материал (торф, земля), затем укладывают слой мусора до 15 см, засыпают слоем компостирующего материала. Затем снова кладут слой мусора, засыпают его и т.д., пока высота компоста не достигнет 1,5 м. Компост накрывают соломенными матами.
Благодаря жизнедеятельности термофильных микроорганизмов в компосте протекают биохимические процессы и мусор разогревается до 50-70 ·С, органические вещества минерализируются, а патогенные микробы, яйца гельминтов и личинки мухгибнут.
Компост перелопачивают каждые 1-2 месяца и периодически увлажняют.
Процесс созревания длится 12 месяцев.
Созревший компост – рыхлая, сыпучая масса темно-землистого цвета.
К преимуществам компостирования относится то, что при нем
– не загрязняется окружающая среда,
– погибают патогенные микробы,
– получается ценное удобрение.
Сбор жидких бытовых отходов
Сбор жидких бытовых отходов (фекалии, моча, помои) осуществляется в туалетах (клозетах).
Туалеты могут быть канализованные (ватерклозет – унитаз и смывной бачок) и неканализованные (люфтклозеты).
Канализация– система сооружений, которая принимает, транспортирует сточные воды по сети подземных трубопроводов за пределы населенного пункта.
При отсутствии канализации вывоз производится автоцистернами на сливные станции.
Существуют 2 способа обезвреживания жидких бытовых отходов:
1) поля ассенизации, на которых производится как обезвреживание нечистот, так и посев сельскохозяйственных культур;
2) поля запахивания, где нечистоты обезвреживаются без посева культур.
Промышленные отходы делятся на утилизируемые – не уничтожаются и используются как топливо, удобрения и неутилизируемые (обязательно уничтожаются).
Для этого используются методы:
–термический (сжигание отходов при температуре 1000-1200 ·С);
–захоронение на полигонах (жидкие – в стальных и бетонных коробках; пастообразные – в котлованах с изоляцией дна и боковых стенок).
Сточными водами называются воды, отводимые системой труб или каналов после использования в процессе бытовой или производственной деятельности человека.
Сточные воды делятся на
– городские (промымленные, бытовые, от больниц, бань, nрачечных),
– ливневые (дождевые, талые),
– сельскохозяйственные.
Схема отведения воды после использования в быту следующая:
– через санитарно-технические устройства (раковины, ванны, унитазы) вода поступает по внутренней канализации в наружную сеть в пределах микрорайона.
– внутриквартальные сети объединяются уличной канализационной сетью в бассейны канализования,
– из которых сточные воды отводятся на очистительные сооружения коллекторами.
В зависимости от взаимоотношений бытовой и ливневой канализации различают следующие системы:
1) раздельная– состоит из двух сетей: бытовой, ливневой;
2) полураздельная – состоит из двух сетей, объединенных общим коллектором;
3) общесплавная– бытовые и ливневые воды отводятся по одной сети на очистные сооружения.
Этапы очистки сточныx вод.
1. Механическая очистка (до 50 % эффективности), для которой используются
– решетка, задерживающая крупный мусор;
– песколовки для оседания тяжелых частиц;
– отстойники для осаждения нерастворенных взвешенных веществ.
2. Биологическая очистка, основной целью которой является распад и минерализация органических веществ. Для этого используют: поля фильтрации, поля орошения; биофильтры (щебень, шлак); биопруды (в которых протекает смесь сточных вод и активного ила).
3. Обеззараживание сточной воды.
Используют хлорную известь. Эффективность оценивается по коли-индексу (не более 1000) и остаточному хлору (не менее 1-1,5 мг/л).
Микрофлора почвы
Почва является главным резервуаром и естественной средой обитания микроорганизмов, которые принимают участие в процессах формирования и очищения почвы, а также круговорота веществ в природе.
Жизнедеятельность микроорганизмов в почве, их качественный и количественный состав определяется почвенными условиями: наличием питательных веществ, влажностью, аэрацией, реакцией среды, температурой и т.д.
Большое влияние, как на общую численность, так и на соотношение отдельных систематических групп микроорганизмов оказывает тип почвы.
Различаясь по физическим и химическим свойствам почва представляет различную среду для жизнедеятельности микроорганизмов. Их больше в увлажненной и обработанной почве, меньше в лесной почве, в песках.
Наиболее обильна микрофлора в верхнем горизонте почвы глубиной 2,5-15 см. В этом слое протекают основные биохимические процессы превращения органических веществ, обусловленные жизнедеятельностью микроорганизмов.
На глубине 4-5 м число микроорганизмов значительно снижается, так как уменьшается количество питательных веществ и ухудшаются условия аэрации.
В составе микрофлоры почвы выделяют следующие группы микроорганизмов:
– бактерии аммонификаторы, вызывающие гниение трупов животных, остатков растений, разложение мочевины с образованием аммиака и других продуктов: аэробные бактерии – B . subtilis , B . mesentericus , Serratia marcescens; бактерии рода Proteus ; грибы рода Aspergillus , Mucor , Penicillium ; анаэробы – C . sporogenes , C . putrificum ; уробактерии – Urobacillus pasteuri , Sarcina urea , расщепляющие мочевину;
– нитрифицирующие бактерии: Nitrobacter и Nitrosomonas ( Nitrosomonas окисляют аммиак до азотистой кислоты, образуя нитриты, Nitrobacter превращают азотистую кислоту в азотную и нитраты);
– азотфиксирующие бактерии: усваивают из воздуха свободный кислород и в процессе своей жизнедеятельности из молекулярного азота синтезируют белки и другие органические соединения азота, используемые растениями;
– бактерии, участвующие в круговороте серы, железа, фосфора и других элементов – серобактерии, железобактерии и т.д. (серобактерии окисляют сероводород до серной кислоты, железобактерии окисляют соединения железа до гидрата окиси железа, фосфорные бактерии способствуют образованию легко растворимых соединений фосфора);
– бактерии, расщепляющие клетчатку, вызывающие брожение (молочнокислые, спиртовые, маслянокислые, уксусные, протионовые и др.).
С выделениями человека и животных, с фекально-бытовыми сточными водами в почву могут попадать патогенные и условно-патогенные микроорганизмы (возбудители грибковых заболеваний, ботулизма, столбняка, газовой гангрены, сибирской язвы, бруцеллеза, лептоспироза, кишечных инфекций и др.).
Источник