Кроме кремнезема и алюмосиликатов, в минеральный состав почвы входят практически все элементы периодической системы Д.И. Менделеева. К химическим элементам, которые содержатся в почве и имеют наибольшее гигиеническое значение, относятся кислород, кремний, железо, кальций, натрий, калий, углерод, хлор. Из химических элементов, входящих в небольших количествах в состав минеральных веществ почвы, наибольший интерес с гигиенической точки зрения представляют биомикроэлементы: фтор, йод, медь, цинк, марганец, кобальт, молибден и др. Их повышенное или пониженное содержание в почве определяет концентрацию этих элементов в контактирующих с почвой средах (воде, растениях, атмосферном воздухе), что влияет на формирование естественных биогеохимических провинций, играющих ведущую роль в возникновении эндемических заболеваний. В таких провинциях в организм человека с местными продуктами питания, питьевой водой и воздухом поступает избыточное или недостаточное количество того или другого биомикроэлемента, т. е. не отвечающее физиологической потребности. При условии постоянного или длительного проживания в геохимических провинциях у людей возникают естественные гипер- или гипомикроэлементозы, которые получили название эндемических заболеваний: эндемический флюороз, эндемический зоб, молибденовая подагра, уровская болезнь, болезнь Кешана и др. Содержание химических элементов в почве можно оценивать в кларках. Под кларком понимают среднее содержание химического элемента в эталонной (незагрязненной) почве (литосфере). Так, один кларк кальция равен 3,25% по массе, или 32,5 г/кг почвы. Содержание элемента в почве на уровне 3—4 клар-ков и более свидетельствует о ее загрязнении. В табл. 41 приведен естественный состав дерново-подзолистой почвы. Отклонение от этого состава считается той или иной степенью загрязнения. Гигиеническая оценка степени загрязнения почвы неорганическими веществами, особенно экзогенными, чужеродными для почвы, основана на ТАБЛИЦА 41 Содержание неорганических соединений в дерново-подзолистой почве, % по массе прокаленной почвы
Неорганическое Почвенный слой *
вещество Пахотный Элювиальный Иллювиальный Материнская порода (до 21 см) (28—38 см) (68—78 см) (140—150 см) Si02 84,61 85,46 79,67 84,01 Fe203 3,26 3,18 5,80 4,20 AI2O3 7,70 7,83 11,88 8,44 PоOs 0,18 0,08 0,06 0,13 S04 0,11 0,08 0,08 0,12 CaO 0,57 0,92 0,50 0,64 MgO 0,22 0,31 0,21 0,30 K20 1,80 1,70 1,72 1,32 Na20 1,20 1,00 1,10 0,74 MnO 0,12 0,05 0,03 0,09 CuO 1 ■ ICH 1 • Ю-3 1 • Ю-3 1 • Ю-3 ZnO 3,4- Ю-3 3,0 ■ Ю-3 3,0- 10"3 3,0- Ю-3 365 РАЗДЕЛ III. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ПОЧВЫ И ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ сравнении фактического содержания данного элемента в почве с его ПДК (табл. 42). Таким образом, степень загрязнения почвы можно оценить, сравнив фактическое содержание вещества в почве: во-первых, — с количеством этого веще- ТАБЛИЦА 42 ПДК неорганических химических веществ в почве
Химическое ПДК, вещество мг/кг Медь (подвижные формы*) 3,0 Никель * 4,0 Цинк * 23,0 Кобальт * 5,0 Фтор (водорастворимые 10,0 формы) Сурьма (валовое содер- 4,5 жание **) Марганец ** 1500,0 Ванадий ** 150,0 Свинец ** 30,0 Арсен ** 2,0 Ртуть ** 2,1 Нитраты ** 130,0 Сероводород ** 0,4 Сера элементарная ** 160,0 Серная кислота ** 160,0 * Подвижные формы микроэлементов — такие, которые принимают участие в миграции с фунтовой влагой в ионном или сорбированном состоянии в растворе или в составе твердой фазы. В большинстве случаев именно такие формы микроэлементов усваивают растения. ** Валовое содержание — это общее содержание химического элемента в почве, включает подвижные и неподвижные формы. ства в данном типе почвы, а во-вторых, — с его ПДК в почве. Органические вещества почвы. Органические вещества почвы представлены как собственно почвенными органическими соединениями (гуминовыми кислотами, фуль-вокислотами и др.), синтезированными почвенными микроорганизмами, (которые называются гумусом) так и чужеродными для почвы органическими веществами, попавшими в почву извне. В виде гуминовых веществ сконцентрированы огромные запасы углерода, которые значительно превышают биомассу живых организмов. Отличаясь сложным строением, гуминовые вещества почвы обусловливают емкость поглощения почвы, играют важную роль в формировании ее структуры, определяют физические свойства и плодородие. В почве содержится определенное количество гумуса (табл. 43). Увеличение в 2—3 раза содержания углерода органических соединений (по сравнению с его количеством в данном типе почвы) свидетельствует о возможном ее загрязнении. В естественных условиях в почву постоянно поступают органические вещества, в первую очередь растительного происхождения. Отношение углерода гумуса к ТАБЛИЦА 43 Общее содержание органических веществ в почвах различных типов, т/га
Тип Содержание органического вещества, т/га Коэффициент
почвы По органическому углероду По органическому азоту гумификации
