|
|
Вальков - Почвоведение. Издательский центр МарТ
почв
Радиоактивность — способность нестабильных ядер элементов радиоактивных изотопов, радионуклидов) к самопроизвольному распаду. Следствием ядерного распада является ионизирующая радиация в виде потока альфа- и бета-частиц, гамма-квантов и нейтронов. Радиоактивность измеряется специальными счетчиками.
Действие радиации зависит от энергии частиц и силы излучения, то есть числа частиц, вылетающих в единицу времени. Сила излучения измеряется в беккерелях (1 Бк = 1 распад в секунду) или кюри (1 Ки = 3,7 • Ю Бк). Дозу излучения, поражающую организм, находят путем измерения количества поглощенной им энергии. В качестве единиц радиоактивности используют также Кл кг (1 Кл кг = 3,9* 103 рентген грей (1 Гр = 100 рад зиверт
(1 Зв = 100 бэр. Максимальные дозы, не причиняющие вреда организму человека, в случае их многократного действия равны 3ul03 Гр
(0,3 рад) в неделю ив случае единовременного действия — 0,25 Гр
(25 рад. Доза естественного облучения зависит от высоты над уровнем моря и природы подстилающих почву пород.
Радиоактивное излучение является канцерогенным (вызывает раковые заболевания) и мутагенным (увеличивает частоту мутаций) фактором.
На процесс поглощения и накопления радиоактивных изотопов живыми организмами влияют многие факторы. Природа радиоактивных элементов. Наибольшее значение имеют изотопы с длинным периодом полураспада и особенно те, которые накапливаются в тканях Sr90 в костях ив щитовидной железе. Очень высокая специфичность коэффициента концентрации, который представляет отношение элемента в организме к его количеству в окружающей среде. Этот коэффициент изменяется в очень широких пределах, от 1 до 200, а иногда и значительно больше. Поэтому некоторые организмы благодаря извлечению радиоактивных элементов из окружающей среды сами становятся токсичными. Содержание в окружающей среде элементов-антагонистов. Отмечено, что в пищевых цепях радиоизотопы способны вступать в кон Часть. Плодородие, рациональное bbи с пользование bbиbохрднд почв 8 5 курентные отношения с другими химическими элементами. Чем меньше содержание соответствующих элементов в окружающей среде, тем большее значение приобретают изотопы. Так живущие в бедной среде организмы загрязняются быстрее, чем обитающие в богатой. Овцы, пасущиеся на бедных кислых торфянистых почвах (pH 4,3), имеют коэффициент концентрации в костях Sr90, равный 714, противна бурой пустынно-степной почве с pH 6,8. 4. Вид и возраст организмов. Радиочувствительность разных организмов весьма различна. Установлено, что микроорганизмы более чувствительны ка- и лучам, а крупные организмы — ку лучам. По степени устойчивости к радиации живые организмы образуют ряд бактерии > насекомые > млекопитающие. Молодые особи обладают большей радиочувствительностью и большей интенсивностью поглощения радионуклидов, чем старые. Радиоактивность почв обусловлена содержанием в них радионуклидов. Различают естественную и искусственную радиоактивность. Е ст ест венная радиоактивность поче вызывается естественными радиоактивными изотопами, которые всегда в тех или иных количествах присутствуют в почвах и почвообразующих породах. Естественные радионуклиды подразделяют на 3 группы. Первая группа включает радиоактивные элементы — элементы, все изотопы которых радиоактивны уран ( ^ U , ^ U ) , торий ( ^ ^ h ) , радий (226Ra) и радон (222Rn, 220Rn). Во вторую группу входят изотопы обычных элементов, обладающие радиоактивными свойствами калий (Л0К), рубидий (87Rb), кальций (С а, цирконий (%Zr) и др. Третью группу составляют радиоактивные изотопы, образующиеся в атмосфере под действием космических лучей тритий (Н, бериллий (7Ве, 10Ве) и углерод ( |4С). Валовое содержание естественных радиоактивных изотопов в основном зависит от почвообразующих пород. Почвы, сформировавшиеся на продуктах выветривания кислых пород, содержат радиоактивных изотопов больше, чем образовавшиеся на основных и ультраосновных породах тяжелые почвы содержат их больше, чем легкие. Естественные радиоактивные элементы распределяются по профилю почв обычно относительно равномерно, нов некоторых случаях они аккумулируются в иллювиальных и глеевых горизонтах. В почвах и породах присутствуют преимущественно в прочносвязанной форме Почвоведение biИ ск ус ст вен на я радиоактивность почв обусловлена поступлением в почву радиоактивных изотопов, образующихся в результате атомных и термоядерных взрывов, в виде отходов атомной промышленности или в результате аварийна атомных предприятиях. Образование изотопов в почвах может происходить вследствие наведенной радиации. Наиболее часто искусственное радиоактивное загрязнение почв вызывают изотопы 235 U, 238 U , 239Pu, 129 I, 131 I, 144Ce, 140Ba, 106Ru, ^Sr, !37Cs и т. д. Экологические последствия радиоактивного загрязнения почв заключаются в следующем. Включаясь в биологический круговорот, радионуклиды через растительную и животную пищу попадают вор ганизм человека и, накапливаясь в нем, вызывают радиоактивное облучение. Радионуклиды, подобно многим другим загрязняющим веществам, постепенно концентрируются в пищевых цепях. В экологическом отношении наибольшую опасность представляют ^ S r и ,37Cs. Это обусловлено длительным периодом полураспада (28 лети года l37Cs), высокой энергией излучения и способностью легко включаться в биологический круговорот, вцепи питания. Стронций по химическим свойствам близок к кальцию и входит в состав костных тканей, а цезий близок калию и включается во многие реакции живых организмов. Искусственные радионуклиды закрепляются в основном (до 80— 90%) в верхнем слое почвы на целине — в слое 0—10 см, на пашне — в пахотном горизонте. Наибольшей сорбцией обладают почвы с высоким содержанием гумуса, тяжелым гранулометрическим составом, богатые монтмориллонитом и гидрослюдами, с непромывным типом водного режима. В таких почвах радионуклиды способны к миграции в незначительной степени. По степени подвижности в почвах радионуклиды образуют ряд ^Sr > l06Ru > ,37Cs > Се > 129I > Скорость самоочищения почв от радиоизотопов зависит от скоростей их радиоактивного распада, вертикальной и горизонтальной миграции. Период полураспада радиоактивного изотопа — время, необходимое для распада половины количества его атомов. Вклад антропогенных источников загрязнения почвенного покрова в общую дозовую нагрузку на человека мал по сравнению с естественным радиационным фоном. Однако четко проявляется тенденция увеличения стечением времени роли локального антропогенного Часть. Плодородие, рациональное использование и охрана почв радиационного фактора, что следует учитывать при разработке мер охраны почв от радиоактивного загрязнения. Особенность радиоактивного загрязнения почвенного покрова заключается в том, что количество радиоактивных примесей чрезвычайно мало и они не вызывают изменений основных свойств почвы — pH соотношения элементов минерального питания, уровня плодородия Поэтому, в первую очередь, следует лимитировать (нормировать) концентрации радиоактивных веществ, поступающих из почвы в продукцию растениеводства. Поскольку в основном радионуклиды являются тяжелыми металлами, то основные проблемы и пути нормирования, санации и охраны почв от загрязнения радионуклидами и тяжелыми металлами в большой степени сходны и зачастую могут рассматриваться вместе. Биологическое загрязнение почв Многие микроорганизмы, обитающие в почвах, являются патогенными они опасны и даже губительны для человека и животных. В процессе эволюционного развития и адаптации к живым организмам патогенные микроорганизмы приобрели паразитические свойства. Они связаны с растительными животным миром, могут переходить с почвенной влагой в водоемы, воздушными потоками переноситься в атмосферу. Болезнетворные микроорганизмы могут сохраняться в почвенной среде длительное время. Так, например, споры палочки сибирской язвы остаются жизнеспособными в почве десятки лет. Благодаря этому почва может играть определенную эпидемиологическую роль в распространении отдельных инфекционных заболеваний. При загрязнении вместе с почвой проникают споры возбудителей газовой гангрены и столбняка. Немаловажное значение имеет почва для последовательной передачи инфекций во внешней среде, так как попавшие в нее патогенные микроорганизмы в дальнейшем распространяются через воду, растительную продукцию, вызывая холеру, дизентерию, тиф и т. д, или посредством насекомых, грызунов, скота, провоцируя туляремию, чуму, сибирскую язву и т. д. Кроме того, болезнетворные микроорганизмы вместе с пылеватыми частицами могут попадать вдыхательные пути человека, вызывая пневмонию, скарлатину, туберкулез, микозы и др 4 8 Почвоведение bВысокий потенциал различных групп патогенных микроорганизмов в почве особенно он велик вблизи крупных городских центров, населенных мест с развитой сельскохозяйственной промышленностью. Обширную группу микроорганизмов, встречающихся в почвах, составляют кокки. В эту группу входят стафилококки, стрептококки, диплококки. Основным общим признаком болезнетворных кокков является их постоянная способность вызывать гнойно-воспалительные процессы и сепсис. При загрязнении органическими веществами в почве в значительных количествах обнаруживаются кишечные бактерии. Среди них выделяют патогенные, условно-патогенные и сапрофитные виды. К патогенным кишечным бактериям относятся возбудители брюшного тифа, паратифозных заболеваний и дизентерии. Кишечная палочка относится к так называемым условнопатогенным микробам. В своей естественной среде обитания — кишечнике — она является ком менсалом и, несомненно, играет положительную роль. Однако при понижении резистентности организма может проявиться патогенное действие кишечной палочки. У маленьких детей в этих случаях кишечная палочка, проникая в верхние отделы тонкого кишечника, вызывает тяжелые кишечные заболевания. С целью установления степени загрязненности почвы, воды, пищевых продуктов и т. д. в них определяют наличие кишечной палочки. Результаты анализа выражают в коли-титре или коли-индексе. Коли-титр — наименьшее количество субстрата (почвы, воды, пищевых продуктов, в котором содержится хотя бы одна кишечная палочка коли-индекс — количество кишечных палочек, содержащихся в 1 г твердых веществ ив л жидкости. В почвенном микробном депо обнаруживают свое присутствие возбудители тифо-паратифозных и дизентерийных заболеваний. При массовом загрязнении почвы, воды и продуктов создаются возможности для возникновения эпидемических вспышек. При санитарных обследованиях в почвах обнаруживаются холерные вибрионы, вызывающие острое инфекционное заболевание — холеру, которое поражает только человека и характеризуется резко выраженным гастроэнтеритом, обезвоживанием организма и явлениями общей ин токсикации. Несмотря на то, что почва не является естественной средой обитания большинства патогенных микроорганизмов, болезнетворные Часть. Плодородие, рациональное и охрднл почв 8 микробы широко распространены в почвенных субстратах, способны длительное время в них сохранятся (до нескольких лет, играя значительную роль в возникновении эпидемий. В почвах довольно часто распространены патогенные спорозные анаэробные бактерии и аэробные бактерии. Из группы анаэробов следует выделить возбудителей газовой гангрены — раневой инфекции, вызываемой обычно ассоциацией из нескольких видов патогенов и реже одним из них. Столбняк — острая раневая инфекция, основным признаком которой является поражение нервной системы токсином возбудителя. Заболевание возникает в результате загрязнения ран почвой, содержащей споры палочек столбняка (в военное время и при других трав мах). Другими агентами патогенной анаэробной микрофлоры, присутствующими в почве, являются бациллы бутулизма. Споры этих микробов, попав в загрязненные землей пищевые продукты, прорастают в них в условиях анаэробиоза в вегетативные формы, образующие экзотоксин, который вызывает отравление и поражение центральной нервной системы. Токсины Cl. botulinum отличаются исключительной силой, во много раз превосходящей ядовитостью все другие бактериальные токсины и химические яды. Так, в 1 г высушенного, очищенного кристаллического токсина содержится свыше 30 млн минимальных смертельных доз для человека. В мясных пищевых консервах сохраняется в течение 6—8 месяцев. Бутулизмом через загрязненный корм поражаются и животные — лошади, крупный рогатый скот, свиньи, куры, утки и др. Почвенные очаги сибирской язвы существуют в течение многих десятков лет. Вероятность активизации очагов находится в зависимости от множества факторов, в том числе и от почвенно-климати ческих условий. Это острое инфекционное заболевание, вызываемое аэробными сибиреязвенными бациллами поражает преимущественно травоядных животных. Человек мало восприимчив к сибирской язве. Заражение происходит при различных формах контакта с больными животными, при обработке животного сырья или употреблении в пищу зараженных продуктов животного происхождения. Сибирская язва у человека встречается в трех формах кожной, легочной и кишечной Почвоведение bПри биологических загрязнениях в почвах могут сохраняться возбудители дифтерии, склеромы, туляремии, туберкулеза, чумы, бруцеллеза, сапа и других инфекционных заболеваний. В целом же, бактерицидные свойства почвы, увы, это из области легенд. Большинство микроскопических грибов, обитающих в почве, являются сапрофитами, и только немногие ихних патогенны для человека и животных. Чаще всего они вызывают различные поражения кожных покровов, волос и ногтей, но встречаются виды, которые поражают внутренние органы, провоцируют аллергические заболевания. Заболевания, вызываемые грибами, носят названия микозов. Следовательно, почвенный покров имеет особое эпидемиологическое значение и требует постоянного анализа санитарно-бактериоло гического состояния в мониторинговых системах ЛИТЕРАТУРААлександрова Л Н . Органическое вещество почв и процессы его трансформации. М, 1980. 286 с. Антропогенная эволюция черноземов / Под ред. А.П. Щербакова и Н.Н. Васенева. Воронеж ВГУ, 2000. 412 с. Аристовская Т. Г Микробиология процессов почвообразования. М Наука, 1980. 187 с.
Бабьева
Зенова ГМ Биология почв. М МГУ, 1989. 336 с.
Базилевич НИ Биологическая продуктивность экосистем Северной Евразии. М Наука, 1993. 293 с.
Безуглова ОС Гумусное состояние почв юга России. Ростов н/Д :
Изд-во СКНЦ ВШ, 2001. 228 с.
Безуглова ОС, Орлов Д. С Биогеохимия Учебник для вузов. Ростов н/Д : Феникс, Вальков В Ф . Почвенная экология сельскохозяйственных растений. М Агропромиздат, 1986. 208 с.
Вальков В.Ф ., Казеев К.Ш ., Колесников СИ Очерки о плодородии почв. Ростов н Д : Изд-во СКНЦ ВШ, 2001. 240 с.
Вальков В.Ф ., Колесников СИ, Казеев К.Ш . Почвы юга России классификация и диагностика. Ростов н Д : Изд-во СКНЦ ВШ,
2002. 168 с.
Вальков В Ф ., Штомпель Ю А, Тюльпанов В Н . Почвоведение почвы Северного Кавказа. Учебник для вузов. Краснодар Советская Кубань, 2002. 720 с.
Вернадский В.И . Очерки геохимии. М Наука, 1983. 415 с.
Владыченский АС Особенности горного почвообразования. М Наука, 1998. 189 с.
Гаврилюк Ф.Я. Бонитировка почв. М, 1974. 171 с.
Галстян А.Ш . Ферментативная активность почв Армении. Ереван
Айастан, 1974. 275 с.
Ганжара Н Ф . Почвоведение. М Агроконсалт, 2001. 392 с.
Гиляров МС Зоологический метод диагностики почв. М Наука,
1965. 228 с 4 9 2 ЛиТЕрАТурАГлазовская МИ Общее почвоведение и география почв. М Высшая школа, 1981.
Глазовская МИ Почвы мира. М МГУ, Горбунов НИ Минералогия и коллоидная химия почв. — М Наука, 1974.
Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения Учеб. для вузов. М Высш. шк, 1989. 320 с.
Добровольский Г.В.t Гришина Л.А. Охрана почв Учебник. М Изд- во Моск. унта, 1985. 224 с.
Добровольский Г, В. у Никитина ЕД Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы. М Наука, 2000. 180 с.
Добровольский Г.В.у Никитин ЕД Функции почв в биосфере и экосистемах (экологическое значение почв. М Наука, 1990. 261 с.
Добровольский Г.В.у Урусевская И.С. География почв. М Изд-во Моск. унта, 1984. 416 с.
Заварзин Г.А.у Колотилова Н.Н. Введение в природоведческую микробиологию. М Книжный дом Университет, 2001. 256 с.
Зайдельман ФР, Тюльпанов В.И., Ангелов Е.Н., Давыдов АИ Почвы мочарных ландшафтов — формирование, агроэкология и мелиорация. М Изд-во МГУ, 1998. 160 с.
Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М МГУ, 1985.
Казеев К.Ш ., Колесников СИ, Вальков В.Ф . Биологическая диагностика и индикация почв методология и методы исследований. Ростов н/Д : Изд-во Рост, унта, 2003. 204 с.
Карпачевский Л,О . Динамика свойств почвы. М Геос, 1997.
170 с.
Карпачевский Л.О. Экологическое почвоведение. М Изд-во МГУ,
1993. 184 с.
Качинский НА Физика почв, ч. 1 и 2. М Высшая школа, 1965, Классификация и диагностика почв СССР. М Колос, Классификация почв России / Составители Л.Л. Шишов, В.Д. Тон
коногов, И.И. Лебедева. М Почвенный интим. В.В. Докучае
ва РАСХН, 1997.
Ковда В.А. Основы учения о почвах. М Наука, 1973. Кн. 1. 448 с. Кн. 2. 468 с.
Колесников СИ у Казеев К.Ш ., Вальков В.Ф . Экологические последствия загрязнения почв тяжелыми металлами. Ростов н/Д :
Изд-во СКНЦ ВШ, 2000. 232 с ЛитерлтурА 495 Кононова ММ Органическое вещество почвы. М Изд-во АН СССР, 1963. 314 с.
Криволуцкий ДА Почвенная фауна в экологическом контроле. М Наука, 1994, 270 с.
Крупеников ИЛ История почвоведения. М Наука, 1981.
Мишустин Е Н . Микроорганизмы и плодородие почвы. М Изд-во АН СССР, 1956. 246 с.
М уха В. Д. у Картамышев НИМ уха Д В Агропочвоведение.
Учебник для вузов. М Колос, 2003. 526 с.
Орлов Д. С Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации.
М., 1990. 325 с.
Орлов Д.С. Химия почв. М, 1985. 376 с.
Орлов Д. С. t Бирюкова ОН, Суханова НИ Органическое вещество почв Российской Федерации. М Наука, 1996. 256 с. Почвоведение / Кауричев И.С., Павлов Н.П., Розов Н.Н. и др Под ред. И.С. Кауричева. е изд. М Агропромиздат, 1989. 719 с. Почвоведение Учеб. для унтов. В 2 ч. / Под ред. В.А. Ковды, Б.Г.
Розанова. М Высш. шк, 1988. Ч. 1. 400 с. Ч. 2. 368 с. Практикум по почвоведению (почвы Северного Кавказа. Учебное пособие для вузов. Краснодар Советская Кубань, 2003. 326 с. Практикум по почвоведению / Под. ред. И.С. Кауричева. М Агро
промиздат, 1986. 336 с.
Розанов Б.Г. Морфология почв. М МГУ, 1983.
Розов Н.Н.у Строгонова МН. Почвенный покров мира. М Изд-во МГУ, 1979. 287 с.
Тюрин ИВ Органическое вещество почв и его роль в плодородии. М, 1965. 319 с.
Хазиев Ф.Х. Ферментативная активность почв. Мс. Хитрое Н.Б. Генезис, диагностика, свойства и функционирование глинистых набухающих почв Центрального Предкавказья. Москва, 505 с.
Чешев АС, Вальков В . Ф. Основы землепользования и землеустройства Учебник для вузов. Изд-е е. Ростов н Д : МарТ, 2002.
544 с.
Ш ейн Е.В.у Карпачевский JI.O. Толковый словарь по физике почв. М ГЕОС, 2003. 126 с Учебный курс»
Владимир Федорович Вальков
Камиль Шагидуллович Казеев, Сергей Ильич Колесников
ПОЧВОВЕДЕНИЕ
Учебник для вузов
Художественное оформление
В
Кириченко Корректоры Л. М ихайлова
, ОМ илованова Верстка А. Петров
Подписано в печать 27.04.2004 Формат 60x841/ б. Бумага газетная.
Гарнитура Кудряшовская. Печать офсетная Тираж 3000. Заказ № Издательский центр «МарТ»
344002, г. Ростов-на-Дону, ул. Темерницкая, 78, тел (8632) 69-80-13, 40-86-48, 40-90-22, 69-82-01, 69-82-03.
E-mail: mart@martdon.ru
Web: www.martdon.ru
Издательско-книготорговый центр «МарТ»
121059, г. Москва, ул. Брянская, 7, офис 312, тел (095) 241-56-91,244-78-05,243-51-58.
E-mail: Отпечатано с оригинал-макета в типографии АПП «Джангар»
358000, г. Элиста, ул. Ленина, 245
Издательский центр «МарТ» 344002, г. Ростов-на-Дону, ул. Темерницкая, Тел (8632) 69-80-13, 40-86-48, 69-82-01, 69-82-03 e-mail: mart@martdon.ru Оптовая и розничная торговля: У учебная литература для вузов У кодексы, комментарии, право ✓ бухгалтерский учет У гуманитарные науки У справочная литератураЖуем, покцшийелей/Издательский центр «МарТ»344002, г. Ростов-на-Дону, ул. Темерницкая, Тел (8632) 69-80-13,40-86-48, 69-82-01,69-82-03 Редакционный отдел e-mail: Приглашаем к сотрудничеству авторовУ учебных пособий для вузов и колледжей У книг по бухгалтерскому учету, экономике, праву, информатике и другим наукам все п/геуложения / |
|
|
Скачать 19.72 Mb.