Химический состав почвы. Понятие о биогеохимических провинциях, эндемические заболевания, их профилактика.

Химически почву составляют 1. Неорганическая часть (90-98%) и 2. Органическая (10-20%). В состав почвы входят почти все известные химические элементы. Наиболее распространенные элементы почвы — кислород (49%), кремний (33%), алюминий (7,13%), железо (3,80%), углерод (2,0%), кальций (1,37%), калий (1,36%), натрий (0,63%), магний (0,63%), азот (0,10%). Кроме того, в почве находится большая группа химических элементов, содержание которых невысокое (10-2–10-5 %), но они играют биологическую роль, это – бор, медь, марганец, цинк, кобальт, фтор и др.

Органическое вещество почвы состоит из сложного комплекса соединений: неразложившихся и находящихся на различных стадиях разложения органических остатков высших и низших растений, микроорганизмов и животных, обитающих в почве, а также из специфических соединений, которые отсутствовали в первичных органических остатках. Эти специфические органические соединения представляют важнейшую часть почвы — гумус. Он составляет 60-90% органического вещества почвы. Основным источником образования гумуса в почве являются остатки зеленых растений, которые при активном участии микроорганизмов обусловливают формирование перегнойных веществ почвы. Меньшее значение имеют остатки почвенных животных.

Основную часть органических веществ большинства организмов составляют углеводы: сахароза, глюкоза, фруктоза, крахмал, инулин, клетчатка, гемицеллюлоза и др. Кроме углеводов, с органическими остатками в почву поступают азотистые вещества (белки, хлорофилл, алкалоиды, аминокислоты), лигнины, смолы, воски, жиры, дубильные вещества, органические кислоты (щавелевая, лимонная, винная) и другие вещества.

Биогеохимические провинции

Биогеохимические провинции — это области на поверхности Земли, различающиеся по содержанию в почвах, водах и осадочных отложениях химических элементов или их соединений, с которыми связаны биогеохимические эндемии у растений, животных и человека.

В.И.Вернадский, а позднее А.П.Виноградов разработали теорию биогеохимических провинций, под которыми понимают территории, характеризующиеся повышенным или пониженным содержанием одного или нескольких химических элементов в почве или воде, а также в организмах животных и растений, обитающих на этой территории. На таких территориях могут наблюдаться определенные болезни, непосредственно связанные с недостатком или избытком этих элементов. Эти болезни получили название эндемических. Существуют территории, избыточно насыщенные токсическими элементами (ртутью, кадмием, таллием, ураном), и дефицитные регионы по содержанию йода, фтора, селена и других химических элементов.

На территории России и других республик выделяются следующие биогеохимические регионы биосферы, представляющие собой совокупности нескольких биогеохимических провинций (Ковальский, 1976):

1) таежно-лесной нечерноземный — биологические реакции организмов обусловлены недостатком кальция, фосфора, кабальта, меди, иода, бора, молибдена, цинка, достаточным, в некоторых случаях избыточным, количеством марганца, повышенным содержанием стронция, особенно в поймах рек. С недостатком кальция и фосфора, в частности, связаны истощение домашних животных и болезни костно-суставной системы у них, кобальта — снижение воспроизводства, мясной и шерстяной продуктивности, меди — анемия у крупного рогатого скота и овец, иода и кобальта — эндемичный зоб у человека и овец;

2) лесостепной, степной черноземный — биологические реакции организмов определяются достаточным, реже избыточным, количеством кальция, достаточным количеством кобальта, меди, иода, иногда недостатком калия, подвижного марганца и часто недостатком фосфора. Заболевания и биологические реакции, характерные для таежно-лесного нечерноземного региона, не встречаются;

3) сухостепной, полупустынный, пустынный — биологические реакции организмов связаны с повышенным содержанием натрия, кальция, хлоридов, сульфатов, часто бора, иногда молибдена, недостатком меди, иода, марганца, в некоторых случаях — избытком нитритов. Недостаток меди, избыток молибдена и сульфат-иона SO4 вызывают заболевания центральной нервной системы, нарушение координации движений у молодняка домашнего скота. Избыток бора ведет к некоторым болезням у человека, овец и верблюдов;

4) горные регионы — биологические реакции организмов разнообразны и определяются изменяющимися концентрацией и соотношением многих геохимических элементов. Среди заболеваний отмечаются различные эндемичные болезни, химическая и морфологическая изменчивость организмов, эндемичный зоб, гипо- и авитаминозы.

•1.Недостаточность:

–Эндемический зоб (I) (на подзольных почвах, усугубляющий фактор – недостаток меди в почве)

–Эндемический кариес (F)

–Болезнь Кешана (эндемическая кардиомиопатия) (Se) (Китай)

•2. Дисбаланс:

–Болезнь Кашина-Бека (недостаток Ca, избыток Ba и Sr на фоне недостатка Se) (Восточная Сибирь)

–Эндемическая молибденовая подагра у человека, молибденовый токсикоз у животных (избыток Мо при недостатке меди) (Армения, месторождения молибденовых руд)

•3. Избыточность:

–Селенотоксикоз (Se) (США, при потреблении в пищу селен-концентрирующих растений)

–Отравление сурьмой (Узбекистан, Шерафшан, месторождение сурьмы)

–Эндемический флюороз (F) (интразонально, часто на вулканогенных почвах или в районах месторождений F-содержащих минералов)

–Арсеноз или болезнь "черной стопы" (отравление мышьяком).

Профилактика: 1. Природных биогеохимических эндемий:

–Внесение подкормок и удобрений, корректирующих минеральный состав почв, в почвы сельхоз назначения

–Организация обеспечения населения провозными пищевыми продуктами и питьевой водой

–Применение БАДов и лечебно-профилактических продуктов питания

2. Техногенных эндемий:

- Гигиенические мероприятия: устранение источника загрязнения почвы, использование очистных сооружений на промышленных предприятиях, соблюдение правил сбора, транспортировки, захоронения и вторичного использования всех классов отходов; внедрение технологий вторичного использования отходов (первичная профилактика);

- Медико-социальные мероприятия: ранняя диагностика с целью выявления донозологических состояний на профилактических медицинских осмотрах (вторичная профилактика); своевременное лечение и соцобеспечение больных (третичная профилактика).

3. Общие меры профилактики:

-Доказательство эндемической природы заболевания и выявление его причины.

-Официальное признание эндемичности заболевания, разработка программ и их госфинансирование и реализация на этой основе гигиенических и медико-социальных мер профилактики

-Постоянный контроль заболеваемости населения (в первую очередь групп риска) провинций

-Пропаганда ЗОЖ с учетом факторов вредности территории