Почва — один из важнейших элементов экологической сис­темы Земли. Наряду с солнечным светом, водой, температурой окружающей среды она — компонент внешней среды жизнеде­ятельности человека. Будучи одним из элементов биосферы, по­чва во многом определяет гигиеническое состояние внешней среды, оказывая большое влияние на состояние здоровья лю­дей и санитарно-гигиенические условия жизни. Человек, добы­вая из почвы воду, производя различные земляные, в том чис­ле подземные, и сельскохозяйственные работы, постоянно под­вергается различным воздействиям отдельных почвенных фак­торов.

В зависимости от условий они могут оказывать как благопри­ятное, так и неблагоприятное влияние на состояние его здоро­вья. Поэтому почва рассматривается как один из важнейших ги­гиенических факторов.

Почва — природное образование, состоящее из генетически свя­занных между собой горизонтов, формирующихся в результате пре­образования поверхностных слоев земной коры под воздействием воды, воздуха и живых организмов. Почва является одним из элементов биосферы, обеспечивающих циркуляцию химических веществ в систе­ме «окружающая среда — человек».

Почва состоит из материнской породы (минеральные соедине­ния), различных органоминеральных комплексов, органического вещества, гумуса (перегноя), живых организмов, воздуха и поч­венной влаги.

Поверхностный слой почвы представляет собой сложный ком­плекс, на 90—99% состоящий из минеральных соединений и на 1—10% — из органических веществ. Минеральная часть почвы — это в основном песок, глина, известь и ил с входящими в них солями различных металлов (алюминия, кальция, магния и др.), органическая — перегной, или гумус, образующийся из продук­тов разложения и остатков растительных и животных организ­мов. Этот слой почвы содержит огромное количество микроорга­низмов.

В зависимости от геологического строения различают песча­ную почву (80% и более песка), супесчаную, глинистую (свыше 60% глины), суглинистую, солончаковую — богатую хлоридами, черноземную (20% и более перегноя), торфяную и др.

Гигиеническое значение состава и свойств почвы

Почва состоит из твердых частиц и свободных, заполненных воздухом или водой промежутков между ними. К частицам почвы с диаметром более 3 мм относятся камни и гравий, от 1 до 3 мм — крупный песок и менее 1 мм — мелкий песок, глина, пыль и ил.

Механический состав почвы, размеры частиц, их характер оп­ределяют такие ее гигиенические свойства, как пористость, воз-духо- и водопроницаемость, влаго- и теплоемкость, тепловой ре­жим. Почва состоит из крупных (камни, галька, гравий) и мелких частиц (мелкий и глинистый песок). Крупнозернистые почвы (пе­сок, гравий, чернозем), как правило, обладают хорошей воздухо-и водопроницаемостью, а мелкозернистые почвы (глина, торф) — значительной водоемкостью, высокой гигроскопичностью и ка­пиллярностью.

Величина почвенных частиц определяет одно из ее важнейших гигиенических свойств — воздухопроницаемость. Под воздухопро­ницаемостью почвы понимают ее способность в большей или мень­шей мере пропускать воздух. Воздухопроницаемость почвы опреде­ляется прежде всего величиной ее пор. У крупнозернистых почв она выше, чем у мелкозернистых, и поэтому в таких почвах создаются лучшие условия для притока кислорода и окисления органических веществ, что способствует самоочищению от отбросов. В почвен­ном воздухе в связи с разложением в ней органических веществ всегда меньше кислорода, чем в атмосферном воздухе, но больше углекислоты. Почвенный воздух может содержать аммиак, серово­дород и другие продукты распада органического белка животного происхождения.

Следующее важное гигиеническое свойство почвы — влагоемкость. Под влагоемкостью понимают количество влаги, которое мо­жет быть поглощено единицей объема почвы, способность почвы удер­живать в себе воду с помощью сорбционных и капиллярных сил. Эта способность зависит главным образом от общего объема пор, ко­торых в мелкозернистых почвах больше, чем в крупнозернистых, а также от размера самих пор: чем они мельче, тем больше воды поглощает и удерживает почва. Например, торфянистая может удерживать трех-пятикратное количество воды, песчаная — около 20%, глинистая — около 70% воды по массе.

Эти виды почвы обладают также большой гигроскопичностью — способностью притягивать из воздуха водяные пары и конденси­ровать их в своих порах.

От влагоемкости зависит и уровень стояния грунтовых вод от поверхности почвы. Если он высокий, почва заболачивается, фун­даменты и стены зданий отсыревают, влажность воздуха в поме­щениях повышается и оценивается как гигиенически неблагопри­ятная.

На такой почве затруднена тренировка на открытом воздухе, поскольку она долго не просыхает после дождя или полива. Боль­шая влагоемкость характерна преимущественно для глинистых и черноземных почв. Наиболее благоприятна с гигиенической точ­ки зрения большая воздухопроницаемость почвы. Именно она обеспечивает энергичное аэрирование и обильное снабжение почвы кислородом, необходимым для самоочищения. Почвы с низкой водопроницаемостью, плохо проводящие влагу, часто бывают более сырыми и холодными, а в отсутствие естественно­го стока легче заболачиваются. Большая влагоемкость, гигроско­пичность и капиллярность почвы могут вызвать подъем грунто­вых вод и привести к отсыреванию грунта и расположенных на нем зданий.

В гигиеническом отношении наиболее благоприятна почва с большей воздухо- и водопроницаемостью, так как эти свойства способствуют более интенсивному ее самоочищению, обеспечи­вают нормальный тепловой режим приземного слоя атмосферы. Такие почвы, как правило, не заболачиваются.

Этими свойствами в полной мере обладают крупнозернистые почвы. Они, как правило, воздухо- и влагопроницаемы. Поэтому для строительства различных спортивных сооружений необходи­мо выбирать участки земли именно с крупнозернистой почвой.

Температура поверхности почвы оказывает наибольшее влия­ние на температуру приземного слоя воздуха, жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, процессы разложения в ней орга­нических веществ, а также на тепловой режим помещений перво­го этажа и подвалов. Степень нагревания солнцем зависит от ха­рактера почвы, времени года, географической широты и рельефа местности. Так, каменистые и сухие почвы со склоном, обращен­ным на юг и юго-восток, имеют более высокую температуру и быстрее нагреваются.

Темные почвы, богатые перегноем, и сухие прогреваются быст­рее, чем светлые и сырые. Сырая почва — более холодная вслед­ствие большей теплопроводности и значительного теплоизлуче­ния. Почва, покрытая растительностью, меньше нагревается и излучает тепла.

Искусственные покрытия из бетона, камня, асфальта усили­вают излучение тепла, значительно повышая температуру при­земного слоя воздуха. Так, на площадке с обычным грунтом тем­пература почвы составляет в среднем 36,5 °С, воздуха — 22,5°С, тогда как на асфальтированной площадке в тех же условиях эти показатели составляют соответственно 42,0 и 26,3 °С.

Таким образом, асфальтовое и бетонное покрытия спортивных площадок мало пригодны с точки зрения теплового режима. Это также необходимо учитывать при планировании и строительстве различных спортивных сооружений, особенно открытых.

Самоочищение почвы

Почва постоянно загрязняется, в том числе продуктами жиз­недеятельности человека и животных, и если бы она не обладала способностью обезвреживать их, жизнь на Земле стала бы невоз­можна.

Под самоочищением почвы понимается ее способность превра­щать опасные в эпидемиологическом отношении органические веще­ства в неорганические — минеральные соли и газы.

Самоочищение почвы начинается с того, что попавшие в нее органические вещества вместе с содержащимися в них патоген­ными бактериями и яйцами гельминтов фильтруются через нее и адсорбируются ею. Под влиянием биохимических, биологических, геохимических и других процессов загрязнители, проходя через почву, обесцвечиваются, теряют дурной запах, ядовитость, ви­рулентность и другие отрицательные свойства.

Углеводы, содержащиеся в загрязнителях почвы, окисляются в ней до углекислоты и воды; жиры распадаются на глицерин и жирные кислоты, окисляющиеся также до углекислоты и воды; белки расщепляются на аминокислоты, из которых выделяется азот в форме аммиака, в дальнейшем окисляющийся в азотистую и азотную кислоты.

Разложение и минерализация органических веществ в почве происходят при активном участии микроорганизмов, содержа­щихся в ней. Этот процесс может протекать как аэробно (с кис­лородом воздуха, необходимым для жизни аэробных бактерий), так и анаэробно (без кислорода, с помощью гнилостных бакте­рий).

С гигиенической точки зрения предпочтителен именно аэроб­ный процесс разложения органических веществ: в этом случае не образуются дурнопахнущие газы, ухудшающие гигиенические ка­чества воздуха и воды. Одно из условий аэробного самоочищения почвы — низкий уровень ее загрязнения до объемов, не препят­ствующих достаточному доступу кислорода, необходимого как для окислительных процессов, так и для поддержания жизни самих аэробных бактерий.