Научная статья на тему 'Бактериальное самоочищение почвы при внесении нечистот'

Бактериальное самоочищение почвы при внесении нечистот Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
216
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Бактериальное самоочищение почвы при внесении нечистот»

рации и введении обязательного курса по газоочистке в программу химических, металлургических и энергетических втузов.

При тресте «Газоочистка» должны быть организованы краткосрочные курсы для подготовки технических кадров по очистке газов. Для персонала по эксплоатации газоочистной аппаратуры необходимо разработать программу техминимума; лица, не сдавшие испытаний по этой программе, не должны допускаться к работе.

Отдельные разделы резолюции совещания содержат детальные указания о мероприятиях для улучшения дела очистки газов от хлора, фтора, ацетилена, окислов азота, нафталина, по очистке газов сернокислотных заводов, по очистке доменного газа от пыли, по рекуперации дефицитных растворителей и т. д.

В заключительной части резолюции совещание выражает уверенность, что все вопросы, связанные с очисткой газов и вытекающие из решений XVIII Съезда ВКП(б), будут реализованы в возможно короткие сроки.

М. И. ПЕРЦОВСКАЯ (Москва)

Бактериальное самоочищение почвы при внесении нечистот

Из Всесоюзного института коммунальной санитарии и гигиены (дир,—проф. А. Н. Сы-син; зав. отделением гигиены почвы и очистки населенных мест —канд. мед. наук

Ф. А. Баштан)

При санитарно-гигиеническом исследовании почвы иногда необходимо установить, не загрязнена ли она экскрементами. Поскольку в каждом человеческом коллективе имеются б а ци л л о в ы делители ки-шечно-тифозной группы, наличие бактерий в фекальных массах бесспорно. К сожалению, несовершенство методики выделения патогенных микробов в почве затрудняет их обнаружение. Наиболее часто встречается в фекальных массах кишечная палочка; она же относительно легко обнаруживается в почве. Наличие кишечной палочки является характерным признаком, свидетельствующим о загрязнении почвы.

Большое количество патогенной микрофлоры вносится т: почву при ее удобрении. Это ,в первую очередь относится к полям орошения и ассенизации. Неправильная экоплоатация их ведет к распространению кишечно-тифозных заболеваний через выращиваемую продукцию и через мух. Ряд эпидемий такого происхождения описан в работах Поповской, Ручковского и других авторов.

Другим загрязняющим почву фактором является неправильная система удаления нечистот. Особенно велика загрязненность почвы в городах. По данным Лукьянова-, Лось, Горовиц-Власовой, Кошкина, Гуревича, Могилевчика, наибольшее загрязнение почвы 'обнаружено на свалках, дворах, улицах. Лукьянов, исследуя почву неканализованных поселков, нашел, что показатели ее загрязнения свидетельствуют о большем благополучии в санитарном отношении поселков, чем больших городов.

Интересные данные были получены Горовиц-Власоеой при изучении процессов самоочищения почвы на опытной ассенизационной установке. Последняя состояла из ямы (84 X50X 86 м), которая наполовину засыпалась землей, затем в яму выливались нечистоты из выгребных ям и сверху насыпался еще слой почвы, который вторично заливался нечистотами. Результаты экспериментов показали, что уже спустя 2—2% месяца после загрузки поверхностные слои полученного компоста полностью минерализовались. В. coli нельзя было обнаружить в 10 г почвы. В глубине ее процесс минерализации проходил также интенсивно. Из

полученных данных автор делает вывод, что в опытной установке быстрота минерализации нечистот не меньшая, чем на полях орошения.

Патогенные микробы встречают ;в почве ряд неблагоприятных условий, которые снижают их жизнеспособность. Выживаемость кишечной микрофлоры различна в зависимости от устойчивости самих микробов и условий окружающей среды. Это подтверждается работами многих авторов. Так, по данным Шиллера, Карлинского и др., В. tiphi выживает в твердых отбросах от 30 до 100 дней, в выгребных ямах — от 30 до 50 дней, во влажной почве — 6 месяцев. Жизнеспособность В. paratyphi В в мусоре и компостах определена от 40 до 115 дней. По данным Смирнова, Перцовской и Летавет, в торфофекальных компостах В. Paratyphus выживает .в. течение § месяцев. Баштан, Перцовокая и Грушко, наблюдая динамику жизнедеятельности кишечной палочки в почве Люберецких полей орошения, обнаружили постепенное снижение титра В. coli через 25—44—55 дней «осле ¡полива сточной, водой и окончательное отмирание В. coli к новому вегетационному .периоду. Savage, исследуя искусственные образцы почвы, состоящие из обычных мусорных отбросов, смета улиц и уличных соскобов, нашел, что В. coli постепенно уменьшается количественно и окончательно исчезает в течение 4 лет. Аналогичные работы были .проведены Мицкевичем и Рабиновичем при внесении В. coli в девственно чистую почву. Результаты исследований 'показали, что если В. coli обнаруживалась в июле в миллионных долях грамма, то затем наблюдается постепенное уменьшение числа бактерий, и к ноябрю В. coli обнаруживалась лишь в сотых долях грамма. Полностью она исчезла к июню следующего года.

Важным условием, влияющим на жизнеспособность патогенной кишечной микрофлоры, является антагонизм сапрофитных микробов. Чем почва богаче бактериями, тем ярче влияние антагонизма со стороны сапрофитов.

Из других факторов, влияющих на жизнеспособность патогенных бактерий, необходимо отметить влияние аэрации, температуры, pH, водного .режима и адсорбционной способности почв.ы, что в свою очередь зависит от физико-химических свойств и состава ее.

Не все виды микробов поглощаются почвой одинаково. Работы проф. Худякова, Карпинской и других авторов ¡показали, что почва способна' поглощать определенное количество микробов в зависимости от их вида. В то время как процент поглощения почвенных, микробов колеблется от 30 до 40, поглощаемость В. coli не превышает 5%.

Исследования Диановой и Ворошиловой выявили, что поглощение бактерий влечет за собой понижение химических процессов в почве. При прибавлении воды происходит распад агрегатного состояния почвы на отдельные частицы, в силу чего поглощенные почвой бактерии освобождаются, и в ¡результате ускоряются химические-процессы. Поэтому разложение органического вещества в песчаной почве идет энергичнее, чем в глинистой. Таким образом, Колебания естественной микрофлоры и ее биохимическая деятельность зависят от характера почвъг и ее адсорбционной способности. Так йак почвенные микробы принимают участие в разрушении органического вещества и тем самым способствуют быстрой минерализации нечистот, то- и санитарная юце-нка ¡почвы должна проходить под углом зрения приведенных выше- факторов.

В специальной литературе по исследованию санитарного состояния почвы нет общепринятых норм, по которым можно было бы судить о степени загрязнения ее по общему количеству микробов и' coli-титра.

В работе Лукьянова приводится следующая схема Романа в отношении показателей загрязнения почвы бактериями в 1 см3 почвы: до 1 млн. бактерий—почвы, бедные в бактериальном отношении, от 2 до 6 млн.—средние, от 6 до 10 млн.—богатые.

Недостатком данной схемы является отсутствие такого важного показателя загрязнения почвы, как В. coli; кроме того, Лукьянов не указывает, каким методом велся учет количества бактерий и какие именно микробы учитывались. Если это микробы фекального происхождения, то содержание их в почве в количестве 1 млн. свидетельствует о большом загрязнении. Если же учитывались все почвенные микробы, то такие термины, как «богатые» и «бедные» в бактериальном отношении, нужно оценивать с точки зрения их антагонистического влияния на патогенные микробы и биохимические процессы, содействующие самоочищению почвы.

Наиболее употребительной для санитарной оценки почвы является схема Горовиц-Власовой, разработанная на основе исследования почвы Днепропетровска (см. таблицу).

ВМ1ДЖ

Количество почвы Количество бактериальных колоний на 1 г почвы Coli-титр в мг Анаэробный титр в мг

Грязная Умеренно грязная Сравнительно чистая Сотни тысяч..... 1 000 ......... 1-2 50-1 ООО 1 000 1-2 До 1 000-2 000 1 000-2 000

Горовиц-Власова указывает, что данная схема не может претен-дов'ать на абсолютное значение. Для показателей загрязнения нужна такая схема, которая была бы увязана с естественными колебаниями микрофлоры в зависимости от характера самой почвы, а также с климатическими условиями. Очевидно, в южном климате почвенные процессы протекают быстрее, чем в северном. Наиболее точным надо считать метод, который учитывал бы изменения общего количества микробов и coli-титра за определенный промежуток времени.

В 1937 г. Всесоюзным институтом коммунальной санитарии и гигиены была проведена экспериментальная работа по изучению санитарных показателей загрязнения почвы и ее самоочищающейся способности. Целью работы являлось выяснение продолжительности ■жизнеспособности В. coli в почве и динамика отмирания В. coli при различных почвенных условиях.

Для опытов были взяты два участка: первый (в совхозе «Черемушки») с суглинистой почвой, второй (в колхозе «Красный путь») с песчаной почвой. Участки были разделены на делянки по 20 м2 каждая. Подробное описание делянок и схемы опытов приведены в статье Хлебникова «Химические показатели разложения нечистот в почве». Нами брались пробы в следующих пунктах: делянка № 2, загрязненная и перепаханная дважды;; в совхозе «Черемушки» перепашка -производилась 2.VII и 20.VIII, в колхозе «Красный путь»—8 и 15.VIII; делянка № 1, неперепаханная, залитая нечистотами и покрытая мульчой; делянка № 4, загрязненная и запаханная; делянка № 5 с заделанными в грядки фекалиями; делянка № 7, вспаханная и. загрязненная с поверхности. Кроме того, в совхозе «Черемушки» были взяты дополнительно две делянки: № 3 —залитая нечистотами и покрытая шлаком, и № 8—целина, загрязненная с поверхности.

Контрольными являлись две делянки на тех же участках, на которые не вносилось нечистот; из них 1 делянка (№ 6) была вспаханной, а другая (№ 9) представляла собой целину.

Выемка проб для бактериологических анализов производилась буром Некрасова. После выемки пробы с каждой глубины бур тщательно -прожигался. Для исследования бралась средняя проба с разных мест делянки, ближе к центральной ее части. Пробы перемешивались в стерильной чашке и помещались в стерильные банки, по 1 кг в каждую. Пробы брались на глубине 0,25 — 1 -и 2 м и исследовались в тот же день. Из -почвы готовилась ,10% -суспензия на стерилизованной водопроводной воде путем взбалтывания в шюттель-аппарате в течение 1-5 минут. Для получения более равномерной взвеси встряхивание производилось в колбах со стеклянными бусами. Посевы брались из суспензии и затем производился пересчет на 1 г почвы. В. почве определялись общее количество микробов, титр кишечной палочки и наличие нитрофицирующих бактерий. Для определения общего количества микробов производился посев почвы на мясо-пептонный агар (рН = 7,4). Температура выращивания 37°, продолжительность инкубации, 48 часов.

Определение нитрофицирующих бактерий велось по методу Вииоградского на кремневом студне, который пропитывался соответствующим солевым раствором. Посев производился из 10'°/о почвенной суспензии в количестве 1 см3. Выращивание осуществлялось при 25°. Затем качественно 'определялось наличие азотистой кислоты. Определение coli-титра велось по методам Эйкмана и Кес-слера-Сеенертона, так как специально поставленные нами работы установили, что он дает более точные результаты.

Выращивание В. coli производилось в течение 48 часов в термостате при 43,5°. Из бродильных сред производился высев на среду 3-ндо с последующим высевом на косой а-гар и дальнейшей диференциацией выделенных штаммов. При этом учитывались как типичные, так и атипичные штаммы кишечной группы.

Исследования почвы делянок в совхозе «Черемушки» дали результаты, приведенные на рис. 1. Первые пробы были взяты в июне.

Сравнивая данные, полученные при подсчете общего количества микробов, можно отметить, что все делянки характеризуются цифрами, близкими к цифрам, полученным на контрольных делянках.

Следующие пробы брались в июле в делянках, покрытых мульчой, перепаханных один и два раза и покрытых шлаком (№ 1, 2, 3, 4). В этих пробах отмечено увеличение числа бактерий, особенно в делянке, покрытой мульчой, где количество бактерий на глубине 0,25 м возросло с 267 000 в июне до 3 580000 и на глубине 1 м — с 18 080 до 2280 000. Возрастание количества микробов отмечалось как в опытных делянках, так и в контрольных. Следовательно, указанное явление можно отнести не только за счет фекальных, но и

Рис. 1. Количество микроорганизмов Рис 2. Выживаемость В. coli в почве в почве опытных делянок участка опытных делянок участка при селе при селе Черемушки (в тысячах на Черемушки

1 г почвы)

Условные обозначения: А — делянка с поверхностным загрязнением; В — фекалии заделаны; С—покрыты шлаком; D —покрыты мульчой; Я—перепашка

2 раза; F—контроль

почвенных бактерий. Возможно, что и здесь сказалось влияние осадков (в 1937 г. максимум осадков приходился на июль). Пробы, взятые в декабре, обнаружили значительное уменьшение микробов, количество которых оказалось близким к контрольный данным.

Сравнивая между собой результаты исследований на группу В. coli мы наблюдаем следующее явление (рис. 2). В пробах, взятых в июне, наиболее загрязненной В. coli оказалась делянка, покрытая мульчой: на глубине 0,25 м здесь coli-титр равнялся 0,001, на глубине 1 м— 0,01, а на глубине 2 м кишечной палочки вовсе не найдено. В делянке, загрязненной и дважды перепаханной, заметно неравномерное распределение В. coli по вертикали. Так, на глубине 0,25 см coli-титр равнялся 0,001, на глубине 1 м кишечная палочка была обнаружена в 1,0 почвы, на глубине 2 метров coli-титр равнялся 0,01. Такое явление, повидимому, можно объяснить неравномерным распределением нечистот в почве. В делянках с поверхностным загрязнением кишечная палочка обнаруживалась лишь на глубине 0,25 см, в делянке с поверхностным загрязнением после запашки coli-титр равнялся 0,1, а в делянках с нетронутой почвой при поверхностном загрязнении—0,01. В остальных делянках coli-титр колебался между 1,0 и 0,1. В контрольных делянках кишечной палочки не обнаружено.

В пробах, взятых с июля по сентябрь, отмечалось уменьшение титра В. coli. Особенно заметно шел процесс отмирания этих бактерий в делянках, покрытых шлаком и в дважды перепаханных, где уже в сентябре не было кишечной палочки. В остальных делянках coli-титр колебался между 2,5 и 0,1. В пробах, взятых со всех делянок в декабре, кишечной палочки вовсе не обнаружено.

Что касается нитрофицирующих бактерий, то в пробах, взятых в октябре—ноябре, они обнаруживались во всех делянках, в том числе и в контрольных; исключение составляет делянка, загрязненная с поверхности, где на глубине 0,25—2 м нитрофицирующих бактерий не было найдено.

Наши данные почти полностью совпали с результатами химического исследования. Усиленной нитрофикацией характеризуется де-

Рис. 3. Количество микроорганизмов Рис. 4. Выживаемость В. coli в почве в 'почве опытных делянок участка опытных делянок участка при колхо-при колхозе «Красный путь» (в ты- зе «Красный путь»

сячах на 1 г почвы)

Условные обозначения; Л —делянка с поверхностным загрязнением; В —фекалии заделаны; С— покрыты мульчой; D — перепашка 2 раза; Е— контроль.

лянка, покрытая шлаком, и делянка, дважды перепаханная. На этих же делянках мы можем отметить наиболее быстрый процесс отмирания бактерий.

В колхозе «Красный путь» первые пробы брались в течение пер-,вой половины июля (рис. 3). В опытных делянках количество бактерий не превышает 170 ООО, что близко подходит к данным, полученным по контрольным делянкам. Следующие пробы, взятые спустя 14—18 дней в делянках, покрытых мульчой, и в делянке, дважды перепаханной, показали значительное увеличение бактерий на всех трех глубинах почвы. Такая же картина наблюдалась и в контрольной делянке: В пробах, взятых в сентябре, количество бактерий во всех делянках еще . более возросло, но лишь на глубине 0,25 м. Если в первой половине июля их было не свыше 500 тысяч, то в данных пробах бактерии исчислялись уже в 1,5—3,5 млн. На глубине 1—2 м отмечено обратное явление—уменьшение количества бактерий. В ноябре число их приближается к контрольным данным. Сравнение наличия В. coli в пробах, взятых в июле (рис. 4), дало низкие показатели для делянки, загрязненной с поверхности, и для делянки, дважды перепаханной, причем отмечено неравномерное распределе-

ние кишечной палочки по вертикали. Так, в делянке, загрязненной с поверхности, на глубине 1 м титр кишечной палочки выше, чем на глубине 0,25 и 2 м. В делянках, дважды перепаханных, отмечается обратное явление: на глубине 1 м титр В. coli ниже, чем на глубине 0,25—2 м. В остальных делянках титр В. coli колеблется в пределах 2,5—0,1. Просматривая пробы, взятые в сентябре, можно отметить, что в делянке, дважды препаханной, отмирание кишечной палочки идет быстрее по сравнению с другими делянками. В ноябрьских пробах кишечной палочки не оказалось ни в одной делянке. Нитрофицирующих бактерий в пробах (в том числе и контрольных), взятых в ноябре, не было обнаружено.

Выводы

1. В суглинистой почве (совхоз «Черемушки») количество микробов уменьшается с глубиной. При поверхностном загрязнении почвы нечистотами бактерии на глубину 1—2 м не проникают. Наиболее быстрый процесс отмирания В. coli отмечен в делянке, покрытой шлаком, и в делянке, дважды перепаханной. Через 195 дней после внесения нечистот В. coli в почве не обнаружено.

2. В песчаной почве (колхоз «Красный путь») приповерхностном загрязнении ее нечистотами возможно проникновение бактерий на глубину 1—2 м. Наиболее быстрый процесс отмирания В. coli происходит в делянке, дважды перепаханной. Спустя 175 дней после внесения нечистот В. coli в почве не обнаружено.

3. Внесение шлака в почву и двойная перепашка ее способствуют самоочищению почвы, так как процесс нитрофикации протекает здесь значительно быстрее.

Д-р мед. В. Г. СОБОЛЕВ (Харьков)

Санитарный режим Днепра и проблема Большого Днепра

Из Украинского центрального института коммунальной гигиены (дир,—заслуж. деятель

науки проф. А. Н. Марзеев)

Днепр, вторая по величине река Европейской части Союза, прорезает Украину с севера на юг на протяжении 1 137 км. До Украины, в верхнем течении, Днепр протекает по Белоруссии и РСФСР на протяжении 111 км. Площадь бассейна Днепра с притоками равна 527 тыс. км2. Уже этими данными определяется громадное народно-хозяйственное, санитарное и культурно-бытовое значение Днепра.

Великая Октябрьская революция, поставив громадные реконструктивные задачи во всех областях народного хозяйства, выдвинула проблему Большого Днепра, охватывающую целый комплекс транспортных, энергетических, промышленных, сельскохозяйственных, культурно-бытовых и санитарных вопросов. Намечен беспрерывный транзитный путь по .Днепру и его притокам, построен Днепрогэс и намечается возведение ряда плотин, которые резко изменят режим Днепра и его притоков. Энергетические ресурсы, создаваемые подпорами воды на плотинах, в будущем значительно изменят хозяйственную жизнь Приднепровья и создадут базу для мощной индустриализа-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.