Рекультивация почв от кишечной палочки
Биологическое загрязнение почв и грунтов – это накопление в почвах и грунтах возбудителей инфекционных и инвазионных болезней, а также насекомых и клещей, переносчиков возбудителей болезней человека, животных и растений в количествах, представляющих потенциальную опасность для здоровья человека, животных, растений.
В почве встречаются все формы микроорганизмов которые есть на Земле: бактерии, вирусы, актиномицеты, дрожжи, грибы, простейшие, растения. Общее микробное число в 1 г почвы может достигать 1–5 млрд. Наибольшее количество микроорганизмов встречается в самых верхних слоях (1-2-5 см), а в отдельных почвах они распространены до глубины 30-40 см.
Контролю с применением санитарно-микробиологических исследований (бактериологический, гельминтологический или паразитарный, энтомологический анализы) подлежат почвы и грунты территорий детских и лечебно-профилактических учреждений, сельских поселений, не канализованных районов городских населенных пунктов, территории первого пояса зоны санитарной охраны источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, зоны свалок, отвальных площадок, а так же сельскохозяйственные поля, орошаемые водой из открытых водоемов, городскими промышленными стоками, стоками животноводческих ферм, удобряемые навозом, территории строительства.
Санитарное состояние почвы — совокупность физико-химических и биологических свойств почвы, определяющих качество и степень ее безопасности в эпидемическом и гигиеническом отношениях. В соответствии с требованиями МУ 2.1.7.730 « Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест», СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы» оценка санитарного состояния основывается на результатах лабораторных анализов по санитарно-бактериологическим, санитарно-гельминтологическим (паразитарным), санитарно-энтомологическим показателям.
Подробная информация об услуге в разделеАнализ почвы
Санитарно-бактериологический анализ для оценки санитарного состояния почв включает определение обязательных показателей:
- Индекс бактерий группы кишечной палочки (индекс БГКП);
- Индекс энтерококков (фекальные стрептококки);
- Патогенные бактерии (патогенные энтеробактерии, в т.ч. сальмонеллы, энтеровирусы).
Эти бактерии служат показателями фекальной загрязнённости почвы. Наличие в почве бактерий Streptococcus faecalis (стрептококков фекальных) или Escherihia coli (грамотрицательная кишечная палочка) говорит о свежем фекальном загрязнении. Присутствие таких микроорганизмов, как Clostridium perfringens (возбудитель токсикоинфекций), определяет давнее загрязнение.
Почву оценивают как «чистую» без ограничений по санитарно-бактериологическим показателям при отсутствии патогенных бактерий и индексе санитарно-показательных микроорганизмов до 10 клеток на грамм почвы. О возможности загрязнения почвы сальмонеллами свидетельствует индекс санитарно-показательных организмов (БГКП и энтерококков) 10 и более клеток/г почвы. Концентрация колифага в почве на уровне 10 БОЕ на г и более свидетельствует об инфицировании почвы энтеровирусами.
Из всех объектов окружающей среды почва наиболее часто и интенсивно загрязняется возбудителями кишечных паразитарных заболеваний (гельминтозы, лямблиоз, амебиаз и др). Почва для яиц геогельминтов (аскарид, власоглавов, токсокар, анкилостомид, стронгилоидес и др.) является неотъемлемой средой прохождения их биологического цикла развития и местом временного пребывания для яиц биогельминтов (описторхи, дифиллоботрииды, тенииды и др.), а также цист кишечных патогенных простейших (криптоспоридий, изоспор, лямблий, балантидий, дизентерийной амебы и др.).
Яйца геогельминтов сохраняют жизнеспособность в почве от 3 до 10 лет, биогельминтов — до 1 года, цисты кишечных патогенных простейших — от нескольких дней до 3-6 месяцев. Основными «поставщиками» (источниками) яиц гельминтов в окружающую среду являются больные люди, домашние и дикие животные, птицы. Массовое развитие яиц геогельминтов в почве происходит в весенне-летний и осенний сезоны, зависит от микроклиматических условий почвы: температуры, относительной влажности, содержания кислорода, освещенности солнцем и др. В зимний период они не развиваются, но сохраняются жизнеспособными на всех стадиях развития, особенно под снегом, и с наступлением теплых дней продолжают развитие.
При оценке эпидемической опасности и степени загрязнения почвы возбудителями паразитарных болезней определяют:
- вид возбудителей;
- их жизнеспособность и инвазионность;
- экстенсивный показатель загрязнения «А» — отношение числа положительных проб, в которых обнаружены возбудители паразитарных болезней, к общему числу исследованных проб в процентах;
- интенсивный показатель загрязнения — общее содержание возбудителей паразитарных болезней в 1 кг (или 100 г) почвы.
Санитарно-энтомологическими показателями являются личинки и куколки синантропных мух. Синантропные мухи (комнатные, домовые, мясные и др.) имеют важное эпидемиологическое значение как механические переносчики возбудителей ряда инфекционных и инвазионных болезней человека (цисты кишечных патогенных простейших, яйца гельминтов и др.).
Критерием оценки санитарно-энтомологического состояния почвы является отсутствие или наличие преимагинальных (личинки и куколки) форм синантропных мух на площадке размером 20х20 см. Наличие личинок и куколок в почве населенных мест является показателем неудовлетворительного санитарного состояния почвы и указывает на плохую очистку территории, неправильное хранение бытовых отходов и их несвоевременное удаление.
В санитарно-эпидемиологическом отношении почвы и грунты населенных мест могут быть разделены на следующие категории по уровню биологического загрязнения: чистая, умеренно опасная, опасная, чрезвычайно опасная. Вы можете заказать анализ почвы и грунтов в нашей лаборатории.
Оценка уровня биологического загрязнения почв и грунтов
| Категория загрязнения почв и грунтов | Индекс БГКП | Индекс энтеро-кокков | Патогенные бактерии, в т.ч. сальмонеллы | Яйца гельминтов, экз/кг | Личинки-Л куколки-К мух, экз. в почве с площадью 20 х 20 см |
| Чистая | 1-10 | 1-10 | — | ||
| Умеренно опасная | 10-100 | 10-100 | — | 1-10 | Л до 10 К — отс. |
| Опасная | 100-1000 | 100-1000 | — | 10-100 | Л до 100 К до 10 |
| Чрезвычайно опасная | 1000 и выше | 1000 и выше | — | 100 и выше | Л>100 К>10 |
Источник
17. Рекультивация
Рекультивация – система приемов по восстановлению и оптимизации нарушенных почв. Рекультивация нарушенных производственной деятельностью участков земель – совокупность работ по приведению их в пригодное для использования в народном хозяйстве состояние.
Основные направления рекультивации, ГОСТ 17.5.1.02-85
Горно-техническая рекультивация – подготовка территории после окончания выработки месторождения: планировка отвалов, засыпка выемок, придания откосам удобной формы, насыпка плодородной почвы, создание подъездных путей, мелиорация (рис. 64).
Рис. 64. Направления рекультивации
Лесная рекультивация – высаживание местных пород.
Лесохозяйственная рекультивация – образование лесных площадок (рис. 65).
Рис. 65. Лесохозяйственная рекультивация
Сельскохозяйственная рекультивация – создание на восстановленных землях пашни, сенокосов, пастбищ, многолетних насаждений.
Водохозяйственная рекультивация – строительство водоемов для разведения рыб.
Рекреационная и охотничья рекультивация – устройство баз отдыха, спорта, парков, зеленых зон, турбаз (рис. 66).
Рис. 66. Рекреационная рекультивация
Природоохранная и санитарно-гигиеническая рекультивация – посадка противоэрозионных насаждений, сооружение водоемов для фауны, задернование участков.
Строительная рекультивация – сооружение площадок для строительства всех видов (рис. 67).
Рис. 67. Строительная рекультивация
В ГОСТе 17.5.3.04-83 «Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации» в п. 1.1. записано «Рекультивации подлежат нарушенные земли всех категорий, а также прилегающие земельные участки, полностью или частично утратившие продуктивность в результате отрицательного воздействия нарушенных земель». Но нет документа, согласно которому можно четко определить состояние почв, которые «полностью или частично утратили продуктивность».
Рекультивация засоленных и смытых почв включает больше видов мелиоративных работ, чем восстановление нарушенных продуктивных почв. ГОСТы 17.5.3.05-84 и 17.5.3.06-85 не устанавливает нормы снятия плодородного слоя почвы в случае их несоответствия ГОСТам, а также на почвах сильной степени щебнистости, различной степени каменистости и смытых, на солонцах и комплексах зональных почв с солонцами.
Отвод земель для несельскохозяйственного использования. В первую очередь, отводу под несельскохозяйственное использование должны подлежать земли, для которых не установлены нормы снятия плодородного слоя почвы, а также почвы с низким значением балла бонитета. Баллы бонитета необходимо ввести в обязательные параметры не только при учете отвода земель, но и при возврате площадей, находившихся во временном пользовании.
Этапы рекультивации
Технический этап рекультивации – включает планировку, формирование откосов, снятие, хранение, транспортировку и нанесение почв и пород на рекультивируемые земли.
Рис. 68. Технический этап рекультивации
Биологический этап рекультивации – восстановление первоначального плодородия, осуществляется после технической, комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, посев многолетних трав.
Рис. 69. Биологический этап рекультивации
Мероприятия технического и биологического этапов рекультивации
В технический этап рекультивации включены такие мероприятия, как снятие, хранение и возвращение плодородного слоя почвы. На период строительства его складируют за обваловкой рабочей площадки скважины. Мощность снятия слоя зависит от типа почв, от 40-50 см на черноземах, до 10-30 – на почвах каштанового типа.
Такие мероприятия, как вспашка, промывка, внесение удобрений, включены только в этап биологической рекультивации, но необходимо их проводить и до возвращения плодородного слоя для восстановления функций иллювиального горизонта (рис. 70)
Рис. 70. Мелиоративные работы, используемые при рекультивации
Само снятие и хранение плодородного слоя можно сравнить с хирургической операцией отделения и «пришивания» частей тела. За время хранения усиливается минерализация органической части, изменяются микробиологические свойства почв.
В период строительства и эксплуатации скважин загрязняли и деградировал нижний слой (горизонт В), который на период строительства и эксплуатации скважин стал поверхностным. При непромывном водном режиме, когда преобладают процессы испарения, восходящие токи влаги способствуют подтягиванию солей и растворов к поверхности из нижележащих почвенных горизонтов. В этих условиях возможно загрязнение плодородного почвенного горизонта уже после его возвращения на участок.
При оценке состояния рекультивируемого почвенного покрова обязателен учет несколько моментов. Необходимо сравнивать не содержание ксенобиотиков на рабочей площадке скважины (горизонт В) с состоянием почвы до строительства буровой (горизонт А), а свойства каждого горизонта, учитывая, что плодородный слой был снят и тоже подвержен негативным явлениям (Околелова, 2004, 2009).
Выравнивание территории буровой не способствует равномерному распределению поллютантов по всем румбам. Нижележащие горизонты «повторяют» поверхностный рельеф, существовавший до планировки площадки строительства скважины. В почвенном профиле существует боковой сток, внутрипочвенная миграция элементов. Поэтому необходимо определять ареалы распространения ксенобиотиков с учетом господствующего направления поверхностного стока.
Авторами обосновано, что для каштановой зоны степей Волгоградской области эффективными биомелиорантами являются травосмеси – сочетание эспарцета с кострецом, волоснецом, житняком. Трехлетнее возделывание двух- и трехкомпонентных травосмесей надежно восстанавливает водно-физические свойства светло-каштановых почв, повышает содержание гумуса, улучшает плодородие (Околелова, Егорова, 2004, 2006).
«Рекультивация нефтезагрязненных земель – это ускорение процесса самоочищения, при котором используются все природные резервы экосистемы: климатические, ландшафтно-геохимические микробиологические» (Середина с соавт., 2006, с. 167).
Детоксикация – снижение токсичности.
Физические факторы детоксикации – сорбция поллютантов высокодисперсными минералами и органическими почвенными коллоидами, улетучивание и термическое разложение.
Физико-химические факторы детоксикации – фотолиз, так, под действием ультрафиолетового излучения пестициды трансформируется в менее токсичные.
Химические факторы детоксикации – гидролитические и окислительные процессы.
Биологические факторы детоксикации – превращение и разложение поллютантов микробами до менее токсичных. В посевах пропашных культур, в паровом поле аэрация лучше, детоксикация протекает интенсивнее, чем под зерновыми. Корне- и клубнеплоды поглощают и выносят ядохимикаты больше других.
Мелиорация почв
Мелиорация почв – система хозяйственных и технических мероприятий, направленных на коренное улучшение свойств почв, условий почвообразования. Осуществляется регулированием всех режимов. К мелиоративным мероприятиям относят орошение, осушение, обработку почв, создание полезащитных полос, облесение оврагов, склонов, закрепление песков (более 30 видов).
Агролесомелиорация – посадки зеленых насаждений, промывки почвы с целью удаления токсичных для растений солей.
Биологическая мелиорация – мероприятия по повышению продуктивности почв с помощью биоты или продуктов их жизнедеятельности (например, навоз, вермикомпост).
Гидромелиорация – осушение или орошение территории.
Культурнотехническая мелиорация – углубление пахотного слоя, вспашка.
Фитомелиорация – культивирование или поддержание естественных сообществ растений, создание лесополос, кулис (высокостебельчатые травы).
Основные виды фитомелиорации: гуманитарная (оздоровление физической и духовной среды) с помощью растений; интерьерная – в помещении; природоохранная; биопродукционная (увеличение количества и качества).
Химическая мелиорация – применение минеральных органических удобрений, гипсование, известкование.
Если рекультивацию можно сравнить, сопоставить с реанимацией – исправление того, что мы сами с почвой сделали, то мелиорация – это и профилактика и оздоровление, и косметика.
Показатели загрязнения почв
Общесанитарный показатель вредности – влияние вещества на самоочищающую способность почвы и почвенный микробиоценоз. При отсутствии ПДК оценку степени загрязнения почв производят сопоставлением его уровня в исследуемой и контрольной почве.
Санитарно-химические показатели:
– прямые – содержание пестицидов, тяжелых металлов, нефти;
– косвенные, санитарное число, количество аммонийного и нитратного азота, хлоридов.
Санитарно-энтомологический показатель – доля личинок и куколок мух на 0,25 м2. поверхности почвы (косвенный).
Санитарно-бактериологические показатели: количество термофильных бактерий в 1 г; титр кишечной палочки; нитрифицирующих бактерий (косвенные).
Санитарно-гельминотологический показатель – содержание яиц гельминтов в 1 кг почвы (прямой).
Транслокационный показатель вредности – содержание загрязняющего вещества, попадающего из пахотного слоя через корневую систему в растения, его накопление в зеленой массе и плодах.
Источник