Глава III. Гигиена почвы и очистка населенных мест (Проф. Р. Д. Габович)

Почвой называют рыхлый поверхностный слой земной коры, обладающий плодородием. Почва образовалась из горных пород под воздействием биологических, физических и химических факторов и представляет собой сложный комплекс минеральных и органических частиц, заселенный огромным количеством микроорганизмов. Минеральными компонентами почвы служат измельченные частички материнских горных пород. Органическая часть слагается из растительных и животных организмов и их остатков, находящихся на различных стадиях своего разложения. Среди них большое значение имеют устойчивые гуминовые вещества. Важную роль в процессах образования почвы и ее самоочищения, т. е. в процессах разложения и преобразования органических веществ играют микроорганизмы. Благодаря разложению органических веществ микроорганизмами почва является важнейшим звеном в кругообороте и превращении веществ в природе.

Как один из основных элементов внешней среды почва и подстилающие ее породы - грунт - оказывают большое влияние на здоровье и санитарные условия жизни людей.

От типа почвы и ее химического состава зависит растительность местности, химический состав пищевых продуктов растительного и, следовательно, животного происхождения. Недостаток или избыток тех или иных химических элементов в почве или грунте приводит к недостатку или избытку их в пищевых продуктах или в воде, что оказывает влияние на здоровье населения. Например, известно, что недостаток йода в почве и грунте некоторых местностей приводит к низкому содержанию его в растениях и подземных водах, а следовательно, и в пищевом рационе населения, что способствует возникновению у местных жителей эндемической зобной болезни.

При повышенном уровне радиоактивности почвы и горных пород в отдельных местностях, например месторождениях урановых руд, может отмечаться локальное повышение радиоактивности воздуха, питьевых вод и растений, в результате чего значительно усиливается естественный фон ионизирующих излучений.

Если почва загрязняется вредными атмосферными выбросами вокруг промышленных предприятий или ядохимикатами, применяемыми в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, то это может отрицательно сказаться на органолептических свойствах растительных пищевых продуктов или сделать их опасными для здоровья вследствие накопления в них токсических веществ. Большую опасность представляет осаждение радиоактивных аэрозолей из атмосферного воздуха. В этом случае возможна передача радиоактивных веществ человеку по так называемой пищевой цепочке, т. е. путем употребления в пищу растений, кумулирующих в своих тканях некоторые радиоактивные вещества, или мяса животных, питавшихся загрязненным радиоактивными веществами кормом (Ф. Г. Кротков).

От физико-химических свойств почвы и грунта зависит и состав подземных вод.

Почва является одним из климатообразующих факторов. Тепловой режим почвы оказывает влияние на тепловые свойства приземного слоя воздуха. Заболоченность почвы или высокое стояние уровня грунтовых вод делает климат местности нездоровым и может явиться причиной появления сырости в зданиях. Известна связь заболоченности местности с возможностью распространения малярии при наличии анофелогенных участков.

Знание свойств почвы и грунта необходимо при возведении зданий и прокладке водопроводной и канализационной сети. Микрорельеф почвы и другие ее особенности учитываются при выборе земельных участков для строительства, при планировке и благоустройстве населенных мест.

Важное значение почвы состоит в том, что она используется для удаления, обезвреживания и утилизации (как удобрение) образующихся в населенных пунктах жидких и твердых отбросов. Отбросы, богатые органическими веществами, могут содержать патогенные микроорганизмы и яйца гельминтов. Поэтому при низком уровне благоустройства населенных мест и плохо организованной очистке отбросы и нечистоты, загрязняя почву, делают ее опасной для здоровья людей. В этом случае вследствие разложения органических веществ в почве образуются зловонные газы, загрязняющие атмосферный воздух. Кроме того, органические вещества могут служить питательным субстратом для патогенных микроорганизмов и личинок насекомых, являющихся передатчиками инфекций. Загрязненная почва может служить местом массового выплода мух, а патогенная микрофлора может поступать из нее в открытые водоемы и подземные воды и заражать их. Причиной инфицирования и инвазии, особенно детей, может быть и непосредственное соприкосновение с почвой, загрязненной отбросами.

Современная наука и техника позволяют в процессе преобразования природы устранять многие недостатки, присущие естественной почве, дают возможность направить в нужную сторону почвообразовательный процесс, увеличить плодородие почвы путем введения в нее необходимых соединений, влиять на состав растений, осушать и орошать большие территории. Во многих случаях для этого требуется проведение значительных мероприятий, которые, как показывает опыт, могут быть осуществлены лишь в социалистическом государстве.

В предупреждении распространения через почву инфекционных и инвазионных заболеваний решающее значение имеет санитарная охрана почвы, которая осуществляется путем рационально организованной очистки и коммунального благоустройства населенных мест.

Механическое строение почвы и его гигиеническое значение

Механическое строение почвы определяет ее основные свойства, имеющие важное гигиеническое значение. К этим свойствам относятся воздухопроницаемость, водопроницаемость и влагоемкость (способность почвы удерживать частицы воды в порах).

Почва состоит из частиц и свободных промежутков между ними - пор.

По величине частиц различают: песок - с диаметром зерен от 0,2 до 2 мм, глинистый песок - 0,01-0,2 мм, глину - 0,001-0,01 мм. Еще меньшую величину имеют органические коллоидные частицы гумуса.

Почвы называют песчаными, если в них больше 90% песка и меньше 10% глины, супесчаными, если в них 10-30% глины, суглинистыми, если в них 30-50% глины, глинистыми, если в них глины больше 50%. В торфяных почвах основным компонентом являются органические частицы гумуса.

Почвы, состоящие из крупных зерен (песок, супесок), содержат небольшое количество крупных пор. Их пористость^* сравнительно невелика; она составляет около 25-40% общего объема почвы. Крупнозернистые почвы обладают хорошей проницаемостью для воды и воздуха. Поэтому они сухие и хорошо аэрируются. Аэрация крупнозернистых почв настолько хороша, что иногда при обвалах в шахтах или карьерах достаточное для поддержания жизни человека количество воздуха проходило через 4-5-метровую толщу песка.

^* (Пористость почвы - это выраженное в процентах отношение объема всех пор почвы к ее объему.)

Хорошая воздухопроницаемость крупнозернистых почв создает благоприятные условия для жизнедеятельности аэробных микроорганизмов и процессов самоочищения.

Мелкозернистые почвы (глинистые, торфяные) содержат большое количество небольших пор. Пористость глин доходит до 45-60%), торфа - до 84%. Из-за малого размера пор и характера частиц мелкозернистые почвы обладают большой гигроскопичностью и влагоемкостью, они плохо проницаемы для воды и воздуха. Водопроницаемость глины примерно в 6000 раз меньше водопроницаемости песка. Влагоемкость глины в 21/2-3 раза, а влагоемкость торфа в 30-40 раз больше влагоемкости песка. Если в песчаной почве вода в силу капиллярности поднимается на 30-40 см, в суглинках - на 40-60 см, то в глине на 1-1,5 м, а в торфе - на 4-6 м.

Мелкозернистые почвы обладают плохой фильтрационной способностью, в силу чего в их толще и на их поверхности задерживается много воды. Влажные и сырые, они быстро охлаждаются, легко заболачиваются, а после выпадения осадков их поверхность долго сохраняется влажной. В силу капиллярности уровень грунтовых вод в них повышен, а из-за плохой аэрации в них создаются неблагоприятные условия для самоочищения; они непригодны для захоронения трупов.

Тепловые свойства почвы

Солнце нагревает поверхность почвы, причем максимальная суточная температура ее выше температуры воздуха и даже в умеренном поясе может достигать 50-60°. Темные и сухие почвы нагреваются сильнее, влажная почва остается холодной. Сильнее всего нагревается каменистая почва, затем песок, глина, торфянистая почва и чернозем. Растительный покров, уменьшая суточные колебания температуры почвы, смягчает микроклимат.

Благодаря сравнительно небольшой теплопроводности температура почвы с удалением от поверхности быстро падает, а суточные колебания температуры не отмечаются ниже глубины 1 м. На глубине 2 м от поверхности колебания наружной температуры передаются лишь через 2 месяца, например июльские температуры доходят в сентябре. Этим обстоятельством пользуются при устройстве погребов для хранения скоропортящихся пищевых продуктов и других подземных сооружений, в которых зимой теплее, а летом холоднее, чем снаружи. В зависимости от местности на глубине 12-20 м в течение всего года сохраняется постоянная температура грунта. Ниже этого уровня температура увеличивается на 1° при опускании на каждые 35 м. Поэтому в шахтах и рудниках уже на глубине 500-600 м температура воздуха и стен может достигать 40-45°, что влияет на условия работы в них и осложняет эксплуатацию.

Зимой грунт промерзает в разных местностях на неодинаковую глубину: в Тбилиси на 0,4 м, в лесостепной полосе Украины на 1 м, в Московской области на 1,8 м, в более северных областях - еще больше. Водопроводные трубы укладывают ниже глубины промерзания грунта.

В некоторых местностях почва и грунт на определенной глубине никогда не оттаивают. Эти местности образуют так называемую зону вечной мерзлоты. В СССР зона вечной мерзлоты распространена на большой территории Северной и Восточной Сибири. Неоттаивающий слой имеет толщину от 0,5 до нескольких сот метров. В зоне вечной мерзлоты вопросы строительства зданий, прокладка водопроводной и канализационной сети осложняются.

Химический состав почв и геохимические эндемии

Особенности геологической истории и почвообразовательных процессов в отдельных местностях привели к различию химического состава почв, к нередко встречающемуся избыточному или недостаточному содержанию в них кальция, натрия, серы и особенно микроэлементов: йода, меди, кобальта, фтора, молибдена, марганца, цинка, бора, стронция, селена и других. Местности (ареалы), где в почве или воде имеется недостаток или избыток химических элементов, называются аномальными геохимическими провинциями. Некоторые геохимические провинции СССР представлены на рис. 39.

Рис. 39. Некоторые геохимические провинции СССР (по В. П. Ковальскому, 1957 и данным литературы о распределении фтора в водах): 1 - бедна кобальтом - у сельскохозяйственных животных - акобальтозы, гипо- и авитаминозы B₁₂; ослаблен синтез витамина B₁₂; 2 - бедна медью - у сельскохозяйственных животных - лизухи, анемия; на торфяных почках - полегание и невызревание злаков; нарушена функция окислительных ферментов; 3 - бедна йодом - у людей и сельскохозяйственных животных эндемическое увеличение щитовидной железы, встречается эндемический зоб; нарушен синтез гармона тироксина; 4 - богата бором (встречаются изменчивые формы растений; у сельскохозяйственных животных - энзоотические энтериты; в организме животных повышено содержание бора; ослаблена функция протеолитических ферментов кишечного тракта); 5 - богата никелем, встречаются изменчивые формы растений; у сельскохозяйственных животных 'никелевая' слепота; 6 - бедна медью - у овец нарушен обмен меди; распространена энзооточеская атаксия; ослаблена функция окислительно-восстановительных ферментов центральной нервной системы; 7 - провинция уровскойй эндемии (у людей и сельскохозяйственных животных нарушен минеральный обмен; в костях животных уменьшено содержание кальция и фосфора, увеличено количество стронция); 10 - богата молибденом - у человека и сельскохозяйственных животных увеличена активность фермента ксантиноксидазы, в моче повышено содержание мочевой кислоты; среди людей распространена эндемическая подагра; 11 - содержит большое количество в воде фтора у людей и сельскохозяйственных животных наблюдается флюороз; 12 - богата кобальтом (у сельскохозяйственных животных усилен синтез витамина B₁₂); 13 - богата свинцом; 14 - богата медью (анемия у сельскохозяйственных животных сопровождается перерождением и атрофией печени); 8 - провинции черноземной зоны (в этих провинциях благодаря благоприятному сочетанию макро- и микроэлементов в почвах не наблюдаются заболевания животных, вызываемые избытком или недостатком макро- и микроэлементов в кормах); 9 - провинции серых лесных почв богаты кобальтом и медью; встречается у животных эндемическое увеличение щитовидной железы; акобальтозы и анемия, вызываемые недостатком кобальта и меди, не встречаются

Недостаток или избыток в почвах тех или иных химических элементов может обусловить недостаточное или избыточное поступление их в растения, а через растения и питьевые воды - в животные организмы. В силу этого на территории аномальных геохимических провинций у обитающих здесь организмов - растений, животных и людей - могут иметь место отклонения в обмене веществ, функциональные и морфологические изменения и заболевания. Характер нарушения обмена веществ или клиническая картина заболевания зависит от того, какой микроэлемент (или микроэлементы) находится в данном ареале в дефиците или избытке. Однако все виды нарушений, зависящие от геохимической обстановки местности, объединяют в понятие геохимические эндемии.

К настоящему времени среди животных обнаружен ряд геохимических эндемий, являющихся следствием недостатка или избытка J, F, B, Mn, Zn, Co, Cu, Se, Sr, Mg, Be, Li, Hg и некоторых других микроэлементов. Описаны "эндемии миксты" от недостатка нескольких микроэлементов или нарушения рационального сочетания их.

Значительно сложнее выявить связь между химическими условиями местности и состоянием здоровья населения, поскольку в этом случае наслаивается влияние социальных условий. Геохимические условия местности в наибольшей мере оказывают влияние на сельское население в том случае, если в питании последнего преобладают местные продукты. По этой причине наиболее тяжелые эндемии среди людей наблюдались среди сельского населения горных местностей, питание которого наиболее автономно.

Связь здоровья населения с геохимическими условиями местности обнаружена еще в начале XIX столетия, когда было установлено, что причиной эндемической зобной болезни (а в горах эндемического зоба и кретинизма) является бедность почвы и местных пищевых продуктов йодом. Наблюдались эндемии флюороза, вызываемые высоким содержанием фтора в горных породах и воде.

В последующем были выявлены геохимические эндемии, связанные с высоким содержанием в почве молибдена ("молибденоз", или эндемическая подагра), свинца (нарушения со стороны нервной системы), стронция (хондро- и остеодистрофии), селена (поражения желудочно-кишечного тракта и печени) и другие.

Выявление геохимических эндемий нередко является трудной задачей; если эндемическая зобная болезнь, флюороз, эндемическая подагра характеризуются выраженными морфологическими изменениями, что облегчает их выявление, то другие геохимические эндемии, как не без основания полагают, выявлены и изучены далеко не все.

К геохимическим эндемиям относят уровскую болезнь, эндемическую анемию, балканскую эндемическую нефропатию и ряд других заболеваний.

Кроме того, имеются основания полагать, что вызываемые геохимической обстановкой местности отклонения в обмене веществ могут отрицательно влиять на реактивность организма, уменьшая сопротивляемость, способствуя процессам старения и т. п. П. А. Власюк указывает, что повышенная заболеваемость раком желудка встречается в тех местностях, где наряду с недостатком магния в почве имеется дефицит бора" марганца, кобальта, меди и йода.

Все сказанное свидетельствует о том, что выявление, изучение и ликвидация геохимических эндемий человека являются актуальной задачей советского здравоохранения, ибо на огромной территории СССР имеется многообразие геохимических провинций.

К числу мероприятий, предупреждающих возникновение эндемических заболеваний и нарушений, относится подкормка почвы и животных недостающими микроэлементами, рационализация питания населения, завоз пищевых продуктов в эндемические местности, добавление йода (или других микроэлементов) к поваренной соли или хлебу, замена источников воды, богатой фтором или другими микроэлементами, дефторирование или фторирование воды и т. д.

Для ликвидации геохимических эндемий в СССР сделано много. Особенно демонстративен опыт противозобной борьбы. Йодная профилактика, рационализация питания населения и улучшение санитарных условий жизни привели к оздоровлению от зобной болезни таких местностей, как Кабарда, Приуралье, Азербайджан, Закарпатье, где тяжелые формы зоба имели массовое распространение, что грозило населению вырождением.

Значительную роль в оздоровлении населения эндемических очагов, от зобной болезни сыграла коллективизация сельского хозяйства: в общественных хранилищах происходило смешение урожая с разных участков, неравноценных по содержанию микроэлементов, были введены правильные севообороты, сглаживающие истощение почвы монокультурами, более широко стали применяться удобрения, восполняющие недостаток микроэлементов, уносимых урожаем. Большое значение имеет и механизация труда в коллективных хозяйствах, обеспечивающая глубокую вспашку, при которой поднимаются менее истощенные глубокие почвенные слои и т. д.

Роль почвы в распространении инфекционных заболеваний и глистных инвазий

Вне населенных пунктов почвенная микрофлора, как правило, состоит из безвредных сапрофитов. Патогенные микробы поступают в почву преимущественно с фекалиями, мочой, мусором, трупами, навозом, сточными водами и др.

Приспособившись к паразитическому образу жизни в организме человека и животных, патогенные микробы не находят в почве благоприятных условий для своего развития и рано или поздно погибают или изменяются и теряют вирулентность. Отмирание их в почве происходит в результате высушивания, неблагоприятных температурных условий, бактерицидного действия солнечных лучей (на поверхности), отсутствия питательного материала, антагонистического действия почвенной микрофлоры, бактериофагов и других факторов.

Основная масса как сапрофитных, так и патогенных микроорганизмов находится на глубине от 1 до 10 см. Количество сапрофитов достигает сотен тысяч и миллионов микробов в 1 г почвы. С увеличением глубины количество микробов резко уменьшается. Даже на глубине 25 см их в 10-20 раз меньше, чем на глубине 2 см, а на глубине 4-7 м при ненарушенной структуре поверхностного слоя грунт в большинстве случаев почти стерилен. В самом поверхностном слое почвы микроорганизмов также меньше вследствие бактерицидного действия солнечных лучей.

Во всех случаях нарушения структуры поверхностного слоя (роющими животными, выгребом, колодцем, карьером и т. д.) возможно проникновение микроорганизмов в более глубокие слои подстилающих пород и в подземные воды.

Патогенные микроорганизмы, не образующие спор (к ним принадлежат возбудители кишечных инфекций, туляремии, чумы, бруцеллеза, лептоспирозов, полиомиелита, туберкулеза и др.), не встречают в почве условий для размножения и обычно погибают в ней через несколько дней или недель (табл. 10). Однако еще до своей гибели эти микроорганизмы могут попасть из почвы в поверхностные или подземные воды, на поверхность овощей и ягод и на руки людей. Они могут также распространяться грызунами, мухами и другими насекомыми; грызуны при этом могут быть не только переносчиками указанных инфекций, но и ее источником (так как, заражаясь, сами болеют этими инфекциями). Заражение людей возможно и при непосредственном контакте с почвой, в частности детей во время игр.

Таблица 10. Выживаемость патогенных микробов в почве

К спорообразующим микробам, выживающим в почве годами, принадлежат возбудители ботулизма, столбняка, газовой гангрены и сибирской язвы. B. tetani, Cl. botulinum и возбудители газовой гангрены попадают в почву преимущественно с экскрементами человека и животных.

Заражение почвы Clostridium botulinum связано с опасностью инфицирования спорами пищевых продуктов и последующим тяжелым заболеванием людей - ботулизмом.

Заболевание столбняком и газовой гангреной возникает в случае огнестрельных ранений и травматических повреждений при загрязнении ран почвой, содержащей возбудителей этих заболеваний. Это вызывает необходимость в обязательном порядке вводить противостолбнячную сыворотку всем лицам, имеющим раны, загрязненные землей, а военных, пожарных и землекопов профилактически иммунизировать против столбняка.

Сибиреязвенные палочки могут попадать в почву с экскрементами животных, больных сибирской язвой, с их трупами, а также со сточными водами кожевенных заводов и шерстомоек. Споры сибиреязвенных бактерий выживают в почве десятки лет. Заражение скота происходит при поедании им травы, загрязненной спорами. Наблюдались случаи заражения людей, ходивших босыми при наличии повреждений кожи по зараженной почве.

Большую эпидемиологическую роль почвенный фактор играет в распространении гельминтозов, особенно таких, как аскаридоз и трихоцефалез. Глисты, вызывающие эти заболевания, носят название геогельминтов, потому что почва является той средой, в которой яйца аскариды и власоглава созревают до инвазионной стадии и длительно сохраняют жизнеспособность.

С фекалиями человека может поступать в почву огромное количество жизнеспособных яиц гельминтов. Так, одна зрелая самка аскариды откладывает в кишечнике человека до 24 000 оплодотворенных яиц в сутки. Созревание яиц в почве в зависимости от условий происходит за 10-50 суток. Для этого требуются доступ кислорода, температура в пределах 12-38°, определенная влажность, затененные от солнца участки. Погибают яйца от действия ультрафиолетовых лучей солнца, высыхания, при температурах ниже -30° и выше +50°. На глубине 2,5-10 см яйца, защищенные от инсоляции и высыхания, сохраняются в жизнеспособном состоянии свыше года. Яйца переносят повторное замораживание и оттаивание, поэтому, перезимовав, сохраняют жизнеспособность. По данным С. А. Альф, почва в большинстве случаев очищается от яиц аскарид в срок от 10¹/₂ до 14 месяцев.

Яйца гельминтов проникают в организм человека с загрязненными овощами и другими пищевыми продуктами. Яйца аскариды в инвазионной стадии находили в почве дворов, детских площадок, пляжей, в ящиках с песком для игр детей и т. д.

В местностях с теплым или умеренным и влажным климатом при неправильно организованной очистке населенных мест пораженность жителей, в особенности детей, аскаридозом и трихоцефалезом может достигать 90% и более. Напротив, в местностях с засушливым жарким климатом и в суровых условиях Севера яйца глистов вскоре погибают в почве, благодаря чему заболеваемость населения этими глистными инвазиями невелика.

Для развития яиц анкилостомы в почве необходимы температура 14-37°, наличие кислорода и высокая влажность. Это заболевание распространено в тропических странах между 45° с. ш. и 30° ю. ш. В СССР анкилостомидозы имеют место в некоторых районах Средней Азии, Закавказья, на Дальнем Востоке. В умеренном климате условия для развития яиц и личинок анкилостомы создаются лишь в шахтах при заносе этой инвазии приезжими.

Загрязнение почвы и растительности фекалиями человека, содержащими отдельные членики и онкосферы ленточных глистов, может явиться причиной инвазирования крупного рогатого скота и свиней с последующим распространением тениаринхоза и тениоза среди населения в случае несоблюдения им санитарных правил при получении и кулинарной обработке мясных продуктов.

В почве могут также обитать клещи и некоторые другие переносчики трансмиссивных инфекций в местах их распространения. Почва является средой для развития личинок мух, блох, москитов.

Загрязнение и самоочищение почвы

Почва загрязняется остатками умерших растений и животных, а также продуктами их жизнедеятельности. В населенных местах к этому добавляются большие количества нечистот и отбросов. Скопление отбросов на поверхности земли могло бы сделать невозможной жизнь людей, если бы одновременно с загрязнением в почве не происходили процессы самоочищения.

Самоочищение почвы является сложным и относительно длительным биологическим процессом, в течение которого органические вещества превращаются в воду, двуокись углерода, минеральные соли и гумус, а патогенные начала отмирают.

Процесс самоочищения почвы протекает следующим образом.

При загрязнении почвы жидкая часть отбросов фильтруется, а взвешенные в ней органические частицы, микроорганизмы и яйца гельминтов задерживаются в порах. Зерна почвы, обладая большой сорбционной способностью, поглощают из просачивающейся. жидкости растворенные органические коллоидные вещества и дурно пахнущие газы.

В верхних слоях почвы, где задерживаются органические вещества, обитает большое количество различных видов микробов, актиномицетов, грибов, водорослей, простейших, червей, личинок насекомых, которые активно участвуют в процессах самоочищения почвы.

Минерализация органических веществ в почве может протекать как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Происходящие в анаэробных условиях процессы гниения и брожения органических веществ сопровождаются выделением дурно пахнущих газов, загрязняющих атмосферный воздух. Поэтому при обезвреживании нечистот нужно создавать такие условия, в которых преобладали бы аэробные процессы минерализации, т. е. нужно обеспечить достаточный доступ кислорода к загрязненной почве и не перегружать ее большим количеством отбросов.

В присутствии кислорода воздуха аэробные микроорганизмы разлагают углеводы до двуокиси углерода и воды. В анаэробных условиях, кроме этих продуктов, образуются метан и другие дурно пахнущие газы.

Клетчатка растений, попадающая в почву в особенно большом количестве, подвергается здесь метановому брожению с образованием газов и воды. Из клетчатки образуются также гуминовые соединения.

После расщепления жиров на глицерин и жирные кислоты последние в аэробных условиях распадаются до двуокиси углерода и воды, а в анаэробных условиях их распад сопровождается образованием дурно пахнущих летучих жирных кислот.

Разложение белковых соединений совершается в два этапа. На первом этапе, носящем название аммонификации, белки разрушаются до аминокислот, которые в свою очередь распадаются до аммиака и его солей. Кроме аммиака, из аминокислот образуются кислоты жирного и ароматического ряда.

Эти превращения протекают под воздействием анаэробов (B. putrificus, sporogenes и др.), факультативных анаэробов (B. mucoides и др.), аэробов (B. mesentericus, subtilis и др.), актиномицетов и грибков. Аммонификация мочевины осуществляется уробактериями и другими микробами.

При условиях, благоприятствующих размножению анаэробов, образуются промежуточные продукты распада белка, обладающие сильным зловонием (индол, меркаптаны, летучие жирные кислоты, сероводород и др.).

При наличии в почве кислорода параллельно с первым этапом протекает второй этап минерализации - нитрификация, в процессе которой аммиак окисляется до азотистой кислоты (с помощью B. nitrosomonas), а последняя - до азотной (с помощью B. nitrobacter). Аэробные микроорганизмы окисляют и другие промежуточные продукты распада белков. В итоге в почве образуются нитраты, сульфаты, фосфаты и карбонаты, т. е. соединения, усваиваемые растениями. Следовательно, благодаря процессам самоочищения почвы органические вещества превращаются в те формы неорганических соединений, в виде которых они служат необходимым питательным материалом для растений и, таким образом, снова поступают в кругооборот веществ, происходящий в природе. Процессы нитрификации требуют хорошей аэрации почвы, благоприятных температурных условий и влажности не меньше 25-30%. Оптимальные температурные условия для нитрификации 25-37°. Процессы нитрификации прекращаются при температуре ниже 3° и выше 56°.

Одновременно с процессами разложения в почве благодаря ассимиляции нитратов бактериями протекают процессы синтеза различных органических, в том числе и белковых, веществ, входящих в плазму микроорганизмов.

По мере самоочищения почвы от органических загрязнений (по ранее рассмотренным причинам) отмирает и патогенная микрофлора, главным образом неспороносные микробы и яйца гельминтов.

После всех превращений в почве образуется гумус (перегной), в состав которого входят гемицеллюлозы, жиры, органические кислоты, минеральные вещества и протеиновые комплексы, образовавшиеся в результате микробного синтеза. В гумусе много сапрофитных микроорганизмов. Гумус является хорошим удобрением; он медленно разлагается, постепенно отдавая растениям необходимые им питательные вещества.

В санитарном отношении важно, что гумус, несмотря на наличие органических веществ, не загнивает, не выделяет зловонных газов, не привлекает мух. Он не содержит патогенных микробов, кроме спороносных. На этой стадии обезвреживание отбросов в почве считают законченным.

К факторам, способствующим отмиранию микроорганизмов и яиц геогельминтов относятся такие, как бактериофаги и антибиотики, присутствующие в почве, солнечный свет, высыхание почвы. Так, при действии солнечного света, высыхания почвы яйца аскарид на ее поверхности погибают в течение 7 часов - 5 дней; однако на глубине 2,5-10 см они сохраняют свою жизнеспособность в течение года.

Вспахивание или перекапывание почвы, способствуя аэрации, ускоряет ее самоочищение. Наоборот, перегрузка почвы органическими отбросами ведет к развитию анаэробной микрофлоры и замедляет самоочищение, что сопровождается образованием зловонных продуктов распада.

Все сказанное свидетельствует об огромном санитарном значении протекающих в почве процессов самоочищения. В настоящее время почвенные методы обезвреживания отбросов и фекально-хозяйственных сточных вод признаются наилучшими и широко используются в практике. При этом не только используются естественно протекающие процессы самоочищения почвы. Люди научились управлять ими и даже воспроизводить их на искусственных сооружениях, например на биофильтрах и других устройствах, предназначенных для очистки сточных вод.