Механические и физические свойства почвы

Температура почвы - определяет температуру приземного слоя атмосферы, а также тепловой режим помещений подвалов и первых этажей зданий. На глубине 1 м почва уже не имеет суточных температурных колебаний. На глубине 7-8 м самая низкая температура сохраняется в мае, самая высокая - в декабре. Это имеет большое санитарное значение для хранения пищевых продуктов в подвальных помещениях, где летом прохладнее, а зимой теплее, чем на поверхности. Температура почвы существенно влияет на жизнедеятельность почвенных организмов и процессы самоочищения.

Большое гигиеническое значение имеют механические и физические свойства почвы (размер частиц, почвенная вода, почвенный воздух, пористость, воздухопроницаемость, влагоемкость, капиллярность, теплоемкость), влияющие на химический состав почв и подземных вод, интенсивность биохимических процессов самоочищения, качество и безопасность сельскохозяйственных продуктов и т. д.

Размеры почвенных частиц определяют механические свойства почвы. Так, каменная почва имеет размер частиц более 3 мм, песок - 0,2-0,3 мм, глина - 0,01-0,001 мм, перегной - менее 0,0001 мм.

Почвенная вода. Почва оказывает огромное влияние на формирование, состав и свойства подземных и открытых вод. Из почвенных вод образуются грунтовые воды. Гигиеническое значение почвенной воды состоит в том, что все химические вещества, а также биологические загрязнители почвы (яйца гельминтов, простейшие, бактерии, вирусы) могут передвигаться в ней только с почвенной влагой. Кроме того, все химические и биологические процессы, протекающие в почве, в том числе и самоочищение, осуществляются в водных растворах.

Почвенный воздух. Его количество и свойства зависят от характера почвы. Почвенный воздух постоянно обменивается с атмосферным воздухом. Однако, даже чистый почвенный воздух всегда содержит сниженное количество кислорода (до 14 %) и повышенное количество углекислого газа (до 8 %). При сильном загрязнении почвы органическими веществами и недостаточном доступе кислорода выделяются токсичные продукты гниения (сероводород, аммиак, фтористый водород, индол, скатол, метилмеркаптан), которые могут проникать в подземные сооружения и подвальные помещения и ухудшать их санитарное состояние. Известны случаи отравления почвенным воздухом при прокладке подземных сооружений, рытье котлованов, колодцев. Почвенный воздух существенно влияет на организм человека в жилых зонах и зонах отдыха.

Пористость - суммарный объем пор в единице объема почвы, выраженный в процентах. Чем выше пористость, тем ниже фильтрационная способность почвы. Так, пористость песчаной почвы составляет 40 %, торфяной 82 %. При пористости 60-65 % в почве создаются оптимальные условия для процессов самоочищения от биологических и химических загрязнений. При более высокой пористости процессы самоочищения почвы ухудшаются. Почва такого типа оценивается как неудовлетворительная.

Воздухопроницаемость почвы - способность почвы пропускать воздух. Это свойство почвы определяется только величиной ее пор. Воздухопроницаемость почвы увеличивается с ростом барометрического давления и уменьшается с увеличением толщины слоя почвы и ее влажности. Движение почвенного воздуха и обмен его с атмосферным воздухом происходят постоянно под влиянием разницы их температур, колебаний атмосферного давления и уровня почвенных вод. Высокая воздухопроницаемость почвы способствует обогащению ее кислородом, что имеет большое гигиеническое значение, связанное с повышением биохимических процессов окисления органических веществ.

Водопроницаемость (фильтрационная способность) почвы - это способность почвы впитывать и пропускать воду, поступающую с поверхности. Впитывание - первая фаза водопроницаемости, когда свободные поры последовательно заполняются водой. При избытке влаги впитывание ее продолжается до полного насыщения почвы. Вторая фаза - фильтрация - характеризуется движением воды в почвенных порах под действием сил тяжести при полном насыщении почвы водой. Водопроницаемость почвы оказывает решающее влияние на образование почвенных вод, накопление их запасов в недрах Земли и снабжение населения водой из подземных источников.

Влагоемкость почвы - это количество воды, которое почва способна удержать в своих недрах сорбционными и капиллярными силами. Влагоемкость тем больше, чем меньше поры почвы и чем больше их суммарный объем.

Наибольшей влагоемкостыо обладают торфяники (до 500-700 %). Величина влагоемкости выражается в процентах к весу сухой почвы. Гигиеническое значение влагоемкости почвы связано с тем, что большая влагоемкость вызывает отсырение почвы и находящихся на ней зданий, уменьшает проходимость почвы для воздуха и воды и мешает очищению сточных вод. Такие почвы являются сырыми и холодными.

Капиллярность почвы - это способность почвы поднимать по капиллярам воду из нижних горизонтов в верхние. Чем более мелкопористая (мелкозернистая) почва, тем больше ее капиллярность, тем выше поднимается по ней вода. Большая капиллярность почвы может быть причиной сырости зданий. Крупнозернистые почвы поднимают воду быстрее, но на небольшую высоту.

Еще в глубокой древности Гиппократ различал почвы «здоровые» и «нездоровые». Здоровыми считались местности возвышенные, сухие и солнечные. К нездоровым относили низкорасположенные, холодные, затопленные, сырые. Здоровая почва должна быть крупнозернистой и сухой, т. к. мелкозернистые и сырые почвы очень плохо вентилируются и в них плохо проходят процессы самоочищения.