CC BY
6
ЛИТЕРАТУРА
Флори некий В. А. Санитарное состояние некоторых водоемов Ивановской области и меры его улучшения. Иваново, 1962, стр. 6.
Поступила 22/ХН 1962 г.
БАКТЕРИАЛЬНОЕ САМООЧИЩЕНИЕ ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА
Канд. биол. наук М. И. Перцовская
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР
В исследованиях, проведенных в 1959—1960 гг., мы ставили целью выяснить, насколько быстро происходят процессы бактериального обезвреживания вносимых в почву органических загрязнений в почвенно-климатических условиях Воркуты.
Климат Воркуты и района характеризуется продолжительной суровой зимой (8 месяцев) с минимальной среднемесячной температурой —21°. Иногда температура падает до —30—45°. Лето прохладное, с большим количеством осадков, короткое, длится приблизительно с 23/У1 по 1/1Х. Максимальная среднемесячная температура в июле 11,7°, иногда она поднимается до 30°. Суровым климатом обусловлена многолетняя мерзлота почвы, которая летом оттаивает всего на 0,4—1,5 м. На 100—110 м глубже этого слоя лежат скованные льдом породы. Над вечной мерзлотой находится слой земли, замерзающий зимой и оттаивающий летом, так называемый деятельный слой, в котором происходят почвообразовательные процессы и сосредоточена наиболее активная жизнедеятельность микроорганизмов.
Почвообразующими породами являются преимущественно пылева-тые суглинки с тяжелым механическим составом. Ю. А. Ливеровский (1937) указывал на необходимость развития теплично-парникового хозяйства в условиях Заполярья; он считает, что окультивирование почвы ведет к уничтожению влияния многолетней мерзлоты, способствует осушению почвы, улучшению аэрации и повышению интенсивности микробиологической деятельности. К аналогичному выводу приходит Т. А. Стенина (1959) при изучении микрофлоры тундровых почв Коми АССР. По мнению М. Ф. Штробиндер (1953), в окультуренных почвах Севера микроорганизмов в 5—25 раз больше, чем в целинных, но все они малоактивны, бактериальные процессы протекают в почве крайне медленно, их энергия в большинстве случаев зависит от метеорологических условий летнего времени.
По данным Л. И. Мац, почвенный покров в населенных местах Крайнего Севера богат микроорганизмами зимой и летом, при этом процессы жизнедеятельности в почве, как и в воде, в вегетационный период (летний полярный день) протекают в северных широтах более или менее интенсивно.
Интенсивность бактериального самоочищения загрязненных органическими веществами почв мы изучали на территории тепличного хозяйства на окраине Воркуты. Почва опытного поля подзолисто-супес-чаная и представляет собой неосвоенную тундру со всеми ее особенностями: низкой температурой почвы, обусловленной влиянием вечной мерзлоты, низким рН (4,0—4,5), малым содержанием органических веществ, слабым растительным покровом и бедностью микроорганизмами.
7 Гигиена и санитария, № 3
97
Перед проведением экспериментальных работ почва опытного поля была вспахана на глубину до 20 см, так как только этот слой, учитывая влияние вечной мерзлоты, является деятельным в агрономическом отношении. После вспашки опытного поля было выделено два участка, из которых первый разбили на 3 делянки. Жидкие отбросы вносили на поверхность каждой делянки из расчета на первую делянку 200 т на 1 га, на вторую 100 т и на третью 50 т. Контролем служила почва без внесения отбросов. В 1960 г. был выделен еще один участок с той же нормой нагрузки отбросов.
Наблюдения над процессами бактериального самоочищения почвы проводили в летние периоды: в 1959 г. с 24/УП по 28/УШ (34 дня), а в 1960 г. с 26/УП по 8/1Х (43 дня). В указанный период наблюдали за температурой почвы и метеорологическими условиями. В 1959 г. минимальная температура была в пределах 8,9—13°, максимальная — в пределах 20—24°. В 1960 г. температура была значительно ниже — минимальная на уровне 0,6—2,8°, а максимальная 19—20°. Разница средних температур в 1959 г. 11,2—13,8°, а в 1960 г. 7,3—11,2°. В 1960 г. выпало несколько больше осадков.
Температура почвы опытных делянок колебалась от 18 до 24° в слое до 5 см и от 8 до 10° в слое 5—15 см. На контрольных делянках температура почвы в этих слоях была ниже — от 10 до 15°.
С увеличением нагрузки отбросами увеличивалась первоначальная влажность почвы; почва опытных делянок не имела дефицита влаги. Отмечалось повышение рН почвы с 4,5 до 6,5—7,0.
Таблица 1
Изменение коли-титра и общего числа бактерий в процессе самоочищения поччы
Нагрузка 1959 г. гэ/уп 1959 г. 27/УШ 1960 г. 8/УИ
почвы отбросами (в т/га) коли-титр общее число бактерий1 коли-титр общее число бактерий кола-титр общее число бактери й
200 100 50 200 100 50 Контроль ю-6 Ю-4 Ю-3 ю-6 10~6 ю-3 1.0 166 60 39 230 102 10 от "0 до 290 ю-3 ю-3 Ю-2 10~3 Ю-2 Ю-2 1,0 56 20 2.3 24,9 22,2 44,6 700 1.0 0.1 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 Слившиеся колонии 8.5 3.3 48,0 5.6 Не определяется 100
1 Общее число бактерий выражено в тысячах на 1 г почвы.
В табл. 1 представлены результаты бактериологического исследования почвы опытных делянок. Из приведенных в ней данных видно, что внесение отбросов в почву вызвало увеличение бактерий группы кишечной палочки и общего числа бактерий. В последующие сроки наблюдений отмечалось постепенное снижение числа бактерий: через 34 дня после закладки опытов число бактерий группы кишечной палочки изменилось с титра 10~6 до титра Ю-3'-2. Несмотря на процесс бактериального самоочищения, в почве имелись показатели загрязнения.
Повторные пробы почвы взяты через 11 месяцев после закладки опытных делянок. Весной, в начале июня, почва опытных участков была вспахана с последующим боронованием, в результате чего произошло перемешивание почвы и более равномерное распределение
органических загрязнений в пахотном слое. После обработки почвы опытных участков последние были засеяны овсом. К моменту взятия проб почвы (июль 1960 г.) всхожесть овса достигла 10 см. Отбор проб почвы производился из слоя корневой системы. Результаты исследования (см. табл. 1) показывают, что к новому периоду вегетации процессы бактериального самоочищения закончились в почве всех опытных делянок.
Сато (Sato, 1954), изучавший гибель бактерий при низкой температуре, отмечал, что отмирание кишечной палочки происходит тем скорее, чем быстрее охлаждается среда; при этом гибель бактерий, вызванная действием низких температур, зависит от промерзания клеточного содержимого. Для процесса самоочищения имеет большое значение непрерывный приток солнца в летний период (полярный день), когда солнце не заходило в течение 24 часов.
На табл. 2 представлены результаты бактериологического исследования почвы опытных делянок, заложенных в 1960 г.
В данном опыте процессы бактериального самоочищения не закончились, несмотря на значительное уменьшение числа бактерий группы кишечной палочки (коли-титр Ю-3), по сравнению с содержанием их после внесения отбросов (коли-титр 10~5). Параллельно со снижением числа бактерий группы кишечной палочки уменьшалось и общее число сапрофитной, микрофлоры: от миллионов в 1 г почвы в начале опыта до нескольких тысяч в конце периода наблюдений.
Таким образом, почвенный метод обезвреживания жидких отбросов в условиях Крайнего Севера в летний полярный день может оказаться достаточно эффективным, что позволит обезвредить большие массы органических загрязнений с одновременным их использованием в качестве удобрений на сельскохозяйственных полях.
ЛИТЕРАТУРА
Ливеровскнй Ю. А. Почва тундрово-болотистой полосы в связи с земледелием. М., 1937.—М и ш у с т и и Е. Н., П е р ц о в с к а я М. И. Микроорганизмы и самоочищение почвы. М„ 1954 — С те н и н а Т. А. Труды Коми филиала АН СССР. 1959, № 8, стр. 47.—Сушкина Н. Н. Почвоведение, 1960, № 4, стр. 57.—Штро-б и н д е р М. Ф. Труды Научно-исслед. ин-та полярного земледелия, животноводства.. М., 1953, т. 1, стр. 5.
Поступила 31/1 1963 г
-к Ъ -¿г
Таблица 2 Изменение коли-титра в процессе самоочищения почвы
Количество внесенных отбросов (в т/га)
Сроки наблюдений (в днях)
10 17 24 37 43
Контроль
200 100 50
Бактерии группы кишечной палочки не обнар\жены
Ю-5 ю-5 10~3 ю-3 ш-3
10~5 ю-5 ю-3 ю-3 ю-3
10-" Ю-4 ю-3 Ю-2 Ю-2
