CC BY
9
комплексов разносятся ветром на большее расстояние, в результате чего возникает неблагоприятная эпидемическая ситуация.
Выводы. 1- Дальность распространения бактериальных аэрозолей зависит от типа применяемых дождевальных аппаратов и машин. Санитарно-защнтная зона при дождевании сточных вод животноводческих комплексов машиной «Фрегат», оснащенной среднеструйными аппаратами, дол!жна составлять не менее 500 м, при использовании дальнеструйных аппаратов ДД-30—600 м.
2. При дождевании сточными водами животноводческих комплексов зона рассеивания патогенных энтеробактерий при поливе «Фрегатом» составляла 300 м, при использовании ДД-30—400 м.
3. Уменьшению санитарных разрывов способствует использование для орошения очищенных сточных вод. При коли-индексе до 1 млн. полив машиной «Фрегат» возможен при санитарно-защит-ной зоне 200 м, а аппаратами ДД-30—при зоне, равной 350 м.
4. Санитарно-защитную зону следует устанавливать для каждой широко используемой дождевальной установки.
5. Для выявления динамики рассеивания бактериальных аэрозолей при дождевании сточными водами одновременно следует применять седимента-ционный и аспирационный методы отбора проб воздуха.
ЛИТЕРАТУРА. Баубинас Л. К. Гигиеническая £ оценка метода дождевания сточными водами земледельческих полей орошения в условиях Литовской ССР. Автореф. дис. канд. Вильнюс, 1975.
Баубинас А. К., Влодавеи В. В. — Гиг. и сан., 1979, № 4„ с. 18—21.
Bringmann G., Trolldenier G. — Gesundheitsingenieur, 1960, Bd 81, S. 268—274.
Knabe H., Poch M., Schmidt G. et al. — Z. ges. Hyg., 1971, Bd 17, S. 257—261.
Поступила 20/111 1980 г.
УДК 614.76
Доктор мед. наук Г. В. Меренюк, канд. мед. наук А. П. Дискаленко, канд. биол. наук Г. И. Пономарева, Д. И. Сирецяну
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Молдавский научно-исследовательский институт гигиены и эпидемиологии, Кишинев
В последние годы в сельскохозяйственном производстве страны происходят существенные качественные изменения: внедряются промышленные методы ведения сельского хозяйства, создаются аграр-но-промышленные и научно-производственные объединения и др. В связи с этим перед гигиенической наукой возникают новые задачи, причем одна из наиболее актуальных — охрана окружающей среды. Новым мощным источником загрязнения стали животноводческие комплексы на промышленной основе.
Молдавская ССР является наиболее развитым агропромышленным районом страны, в котором почти все природные ресурсы вовлечены в хозяйственную деятельность — под сельскохозяйственные угодья используется 85% всей территории. Репродукция и откорм животных производятся в основном на комплексах промышленного типа. Ежегодно на них образуется более 40 000 000 м3 навоза и навозных стоков. В ряде работ (С. Я. Найштейн и соавт.; А. Н. Иванова; В. Д. Курц и соавт.; В. В. Влодавец и соавт.) изучена эффективность очистки стоков на сооружениях полной биологической очистки, на упрощенных системах с выдержкой стоков в накопителях. В целом доказано, что существующие способы не позволяют довести очистку стоков до регламентируемых параметров для их спуска в водоемы. Как показали исследо-
вания (А. П. Дискаленко и соавт.; Г. В. Меренюк и соавт.), в зависимости от системы удаления (гидросмыв, самосплав) и способа очистки (биологическая, механическая с выдержкой в прудах, выдержка в прудах без предварительного разделения) стоки свиноводческих комплексов и комплексов крупного рогатого скота (КРС) имеют следующие средние показатели: взвешенных веществ — от 178 до 1744 мг/л БПК5 — от 388 до 666 мг/л, окисляе-мость — от 184 до 680 мг Ог/л, аммонийного азота — от 67 до 1156 мг/л, микробное число — от 0,9 до 1,9 млн/мл, логарифмы титров кишечной палочки и CI. perfringens — соответственно от 0,3 до 3,4 и от 1,0 до 6,0. Поэтому единственным в настоящее время и на ближайшие годы способом предотвращения загрязнения водоемов является применение стоков и отходов для удобрения и орошения сельскохозяйственных угодий. Практикуется строительство постоянных систем орошения с подземным закладыванием трубопроводов.
В связи с этим проведен ряд работ по гигиениче- ^ скому изучению возможности использования в сельском хозяйстве отходов животноводства на промышленной основе (А. И. Зайченко и А. С. Пероц-кая; С. Я- Найштейн и соавт.). Выработаны соответствующие гигиенические требования. В частности, ветеринарно-саннтарные и гигиенические требования 1979 г. разрешают применение сточных вод
Таблица I Характеристика стоков, использованных в опыте
V ч •S 4 s Титр
Вариант pH s ■ X а а ^ О) а» р S 3-5. « S u Ив X Ca a m bi с ю 5 я 1° < 3 i's Iя. f° в о s? БГКП Cl. perfringens
I (натив-ные стоки) II III IV 6,8 8,0 7,9 7,2 9000,0 5300,0 400,0 50,0 3300,0 600,0 450,0 25,0 763,0 560,0 420,0 65,0 5,39 1,29 0,7 0,02 0,00001 0,00003 0,0001 0,002 0,00003 0,0002 0,001 0,03
для орошения после полно й биологической очистки или выдержки в анаэробных прудах в течение 12 мес для стоков свинофер м и 6 мес для стоков КРС. При этом регламентируется только количество вносимого со стоками азота (не более 300 кг/га), фосфора и калия (равных объему выноса с урожаем).
Такие общие требования явно недостаточны для организации действенного санитарного надзора как за обеззараживанием стоков, так и за орошаемыми угодьями. Кроме того, введение единых сроков выдержки на всей территории страны, за исключением зон низких температур, кажется нам не совсем верным. Скорость течения процессов отмирания патогенной микрофлоры и яиц гельминтов в значительной степени обусловлена климатическими факторами. Это относится и к регламентации технологии применения стоков для орошения сельскохозяйственных угодий.
В связи с изложенным была поставлена задача разработать гигиенические требования к 'применению стоков свиноводческих комплексов для орошения сельскохозяйственных угодий в почвенно-климатических условиях Молдавской ССР. Поч-
венный покров республики — в основном разл ные типы чернозема, обладающего высокой спос ностью самоочищения.
Для решения поставленной задачи проведен экспериментов и натурных опытов. Целью перв являлось определение уровней загрязнения поч и сроков ее самоочищения при орошении стока различной степени загрязнения. Опыты прово, ли в вегетационных сосудах в 4 вариантах, каж, в б повторностях. Почва I варианта (табл. 1) по, валась нативными стоками, характеризующими как сильнозагрязненные. Путем разбавления ходных стоков приготовлены 3 пробы, которые по дельным показателям были менее загрязнены в сятки и сотни раз (варианты II, III и IV).
Степень загрязнения почвы контролировали химическим (рН, содержание хлоридов, общего, о ганического, белково-почвенного, аммонийного, ни1 ратного и нитритного азота, санитарное числ и микробиологическим (общая микробная обсем ценность, титры кишечной палочки, CI. perfri gens, нитрифицирующих и целлюлозоразрушающи] микроорганизмов) показателям с помощью общ( принятых методов исследования. Полив стокам IV варианта (табл. 2) привел только к незначг тельному загрязнению почвы кишечной палочко (средний титр 0,06), остальные показатели сущее венно не отличались от контроля. Срок самоочищ! ния от бактерий группы кишечных палочек (БГКП был равен 1 мес. При поливе стоками III вариант; возникло чуть более выраженное загрязнение: ус тановлены рост концентрации аммонийного и нит ритного азота, увеличение численности нитрифнка торов и БГКП в пределах титра 0,01. Все эти по казатели нормализовались через 1—Змее. Поли стоками 11 варианта обусловил более выраженны изменения: повышение содержания хлоридов, ам миачного и нитритного азота, нитрификаторов, бо лее низкие титры БГКП (0,003) и загрязнение Cl perfringens. Сроки самоочищения несколько удлн
Таблица
Степень загрязнения и сроки самоочищения (в мес) почвы при поливе стоками различной степени загрязнения
Показатели Контроль I вариант ' II вариант III варнант IV вариант
показатель срок самоочищения показатель срок самоочищения показатель срок елмоочищенчя показатель срок самоочищения
Хлориды, мг/кг 50,0 140,0 6 120,0 4 60 0
Азот, мг/кг:
аммиачный 4,0 50,2 4 7.5 1 8,5 1 _ _
нитритный 0,2 1.7 1 1,0 1 0,3 1 — —
нитратный 6,9 4,1 >6 3,4 0 4,4 0 — —
Санитарное число 0,89 0,74 1 0,82 0 0,88 0 — _
Микробное число.
млн/г 1.0 12,1 Vî 1,6 0 0,3 0 0,3 0
Титры:
кишечной палочки >0,1 0,0003 3 0,003 3 0,01 3 0,06 1
С1. рег^г^епв 0,1 0,002 11/г 0,02 iv2 0,06 0 0,1 0
нитрифицирующих
бактерий 0,3 0,02 V. 0,03 0,01 11 / 1 / 2 0,3 0
Примечание. Содержание общего, органического и белково-почвенного азота, а также титры целлюлозоразрушаю-щих микроорганизмов ни в одном варианте не изменились.
нялись (по отдельным показателям до 4 мес). Самое выраженное загрязнение отмечено при поливе нативными стоками (I вариант), в результате которого изменилось подавляющее число показателей. Сроки самоочищения удлинились до 6 мес. Отдельные показатели, например количество нитратов, к этому сроку в 4 раза превышали контроль.
Таким образом, как и следовало ожидать, установлена прямо пропорциональная зависимость между степенью загрязнения стоков и степенью загрязнения почвы и сроками самоочищения. Полученные данные позволяют определить примерную характеристику стоков, при поливе которыми происходит загрязнение, с которым почва справляется в достаточно короткий срок. При этом необходимо учитывать, какое предполагается орошение за один вегетационный период — однократное или многократное.
Анализ полученных данных показал, что полив нативными стоками (I вариант) приводит к весьма выраженному загрязнению почвенного покрова и вряд ли может быть рекомендован для практического применения. Более приемлемы II и III варианты стоков, в результате полива которыми происходит определенное загрязнение почвы, однако менее выраженное, а процессы самоочищения завершаются в течение нескольких месяцев.
Дальнейшие исследования проведены в производственных условиях на участке, оборудованном стационарной оросительной системой, где почва — обыкновенный чернозем, а культуры — люцерна и кормовая свекла. Наблюдения велись в течение 3 лет. Полив проводили ежегодно весной коротко-струйными разбрызгивателями из расчета 400,800, 1600 и 2400 м3/га. Для полива использовали стоки после полной биологической очистки, которые имели следующие санитарно-химические и микробиологические показатели: нитритного и нитратного азота — до 1 мг/л, аммонийного азота — 380— 460 мг/л, хлоридов — 70—250 мг/л, БПКб — Д° 1000 мг/л, общая микробная обсемененность — 1—2 млн/мл, титры БГКП, С1. регГппдепэ и фекальной кишечной палочки (ФКП) — соответственно 0,001—0,0001, 0,001—0,0001 и 0,1—г0,001.
При нагрузке стоков, равной 400м3/га, в почве установлены определенные изменения химического состава. Через несколько дней после орошения в ней отмечено только возрастание в 2 раза количества аммиачного азота. Через 1 мес продолжало регистрироваться повышеннре содержание аммонийного азота (почти в 3 раза по сравнению с контролем) и снижение санитарного числа (0,58—против 0,87 в контроле). Через 3 мес концентрация аммонийного азота оставалась несколько повышенной и отмечался рост количества нитратного азота, санитарное число возросло и приблизилось к контрольным показателям. К таким же, но более выраженным изменениям приводил полив стоками из расчета 800 и 1600 м3/га. Через 3 мес, кроме более высоких концентраций азота аммиака и нитратов, отмечено увеличение содержания хлоридов. При
внесении самой высокой дозы (2400 м3/га) изменялись те же санитарно-химические показатели — содержание нитратов, аммонийного и даже нитритного азота, хлоридов, санитарное число. Однако эти изменения носили более выраженный характер и через 2 мес после окончания поливов (3 дробных) количество хлоридов составляло 133 мг/кг (в контроле 66 мг/кг), аммиачного азота — 27 мг/кг (в контроле 13,5 мг/кг), нитратов — соответственно 3,5 и 1,5 мг/кг. Даже в конце вегетационного периода регистрировалось повышение отдельных санитар-но-химических показателей почвы.
На второй год наблюдения спустя 1 нед после однократного полива из расчета 400, 800, 1600 и 2400 м3/га выявлены различные изменения сани-тарно-химических показателей в зависимости от нормы полива. Орошение стоками из расчета 400 и 800 м3/га обусловило возрастание (в 2 раза) окис-ляемости и количества хлоридов, из расчета 1600 м3/га — дополнительно азота аммонийного, нитратного и нитритного, а орошение из расчета 2400 м3/га привело к повышению всех показателей в 2—5 раз. Через 2 мес на участке, политом из расчета 800 м3/га, все показатели пришли к норме, на участке, орошенном из расчета 1600м3/га, зафиксировано только увеличенное содержание азота нитратов, а на участке, где стоки применены из расчета 2400 м3/га, большинство показателей превышало контрольные в несколько раз. Дальнейшие наблюдения показали, что санитарно-химнческие показатели почвы этого участка нормализовались только к концу вегетационного периода. Аналогичные результаты получены и на третий год наблюдения.
Результаты санитарно-микробиологнческих исследований подтверждают данные химических анализов. В первый год наблюдения полив очищенными стоками из расчета 400 и 800 м3/га привел к небольшому увеличению общей численности микроорганизмов и обсеменению почвы БГКП и ФКП. При динамическом наблюдении за почвой этих участков установлено быстрое самоочищение от бактериальной загрязненности: на участке, политом из расчета 400 м3/га, процессы самоочищения заканчивались ко 2-му месяцу наблюдения, а на орошенном из расчета 800 м3/га—к 3-му.
Иное положение отмечено на участках, орошенных из расчета 1600 м3/га. Даже через 5 мес наблюдения их почва характеризовалась как загрязненная, а орошенная сточными водами из расчета 2400 м3/га — вначале как сильно загрязненная (титр ФКП снизился после третьего полива до 0,007, С1. регГпгдога — до 0,0004, а общая микробная обсемененность до 2,6 млн/г). К концу вегетационного периода почва этих участков оставалась загрязненной (титр ФКП 0,03—0,08, С1. регГпп-gens 0,003—0,004, нитрифицирующих микроорганизмов 0,05—0,01). Аналогичные результаты получены и на 2-й год.
Следует отметить, что после 1 и 2 лет наблюдения в начале вегетационного периода санитарно-
химические и микробиологические показатели почвы опытных участков были аналогичны контрольным, за исключением участка, орошенного из расчета 2400 м3/га. В начале вегетационного периода 3-го года наблюдения установлены в 2 раза более высокая общая микробная обсемененность почвы и в 10—100 раз более низкие титры С1. регГпг^епБ. Следовательно, при поливе почвы такой дозой стоков даже в течение года не закончились процессы самоочищения от бактериального загрязнения. Возможно и другое объяснение: в почве этого участка произошли существенные изменения почвенного биоценоза, в результате которых возросла численность сапрофитной микрофлоры и улучшились условия выживания С1. регГг^ет.
Эти данные свидетельствуют о том, что многолетнее орошение стоками без учета количества вносимых загрязнений может привести к существенным качественным и количественным изменениям почвенного биоценоза; накоплению в почве микроорганизмов (в том числе патогенных) и химических соединений, особенно азотсодержащих.
Результаты проведенных исследований позволили разрешить многократный полив сельскохозяйственных угодий очищенными стоками свиноводческих комплексов в дозах до 800 м3/га с интервалом не менее 3 мес. Однократно за вегетационный период можно применять и 1600м3/га. Однако значение имеет не только количество, но и степень загрязнения стоков. В связи с этим необходимо нормировать состав стоков по санитарно-химиче-ским, микробиологическим и гельминтологическим показателям.
Важным моментом является выбор нормируемых покзателей стоков. Степень микробного загрязнения можно оценить по общепринятым микробиологическим тестам: общая микробная обсемененность, титры БКП, ФКП, С1. ре^г^еш, энтерококков. Исходя из проведенных опытов, можно полагать, что орошение стоками с общей обсемененностью до 1 млн/мл, титрами БГК.П и С1. perfпngens 0,001, ФКП 0,01 и выше не приведет к неблагополучным после ствиям. Значительно сложнее обстоит дело как с выбором санитарно-химических показателей,
так и с нормированием их допустимого уровня. Очевидно, малоприемлемым является установление содержания взвешенных веществ, биохимического и химического потребления кислорода, окис-ляемости. Более важно установление содержания общего азота и отдельных его соединений (аммиака, нитритов, нитратов) по их миграции в грунтовые воды и накоплению в растениях.
Поэтому степень обезвреживания стоков по химическим, микробиологическим и гельминтологическим показателям должна определяться самоочищающей способностью почвы и технологией применения, которая полностью зависит от поч-венно-климатических особенностей региона, в связи с чем необходима разработка региональных требований к стокам, с одной стороны, и к нормам и срокам орошения сельскохозяйственных угодий — с другой.
ЛИТЕРАТУРА. Ветерннарно-санитарные и гигиенические требования к устройству технологических линий удаления, обработки, обеззараживания и утилизации навоза, получаемого на животноводческих комплексах и фермах. М., 1979.
Влодавец В. В., Калина Г. П., Гипп Е. К■ и др. — Там же, 1979, № 2, с. 69-69.
Дискаленко А. П., Меренюк Г. В., Цуркан М. А. и др. — В кн.: Оптимизация природной среды в условиях концентрации и специализации производства. Кишинев, 1978, с. 222—223.
Зайченко А. И., Пероцкая A.C. — В кн.: Всесоюзная науч.-техн. конф. «Использование сточных вод животноводческих ферм и комплексов для орошения сельскохозяйственных угодий». Тезисы докладов. М., 1975, с. 4—9.
Иванов А. Н. — Гиг. и сан., 1977, № 3, с. 22—26.
Кури, В. Д., Ращук И. Л., Сабуров Ю. А. — Там же, № 6, с. 91—93.
Меренюк Г. В., Дискаленко А. Я., Пономарева Г. И. — Гиг. и сан., 1979, № 2, с. 69—72.
Найштейн С. Я-. Вашкулат И. П., Воронова Г. Ф. и др. — В кн.: Всесоюзная науч.-техн. конф. «Использование сточных вод животноводческих ферм и комплексов для орошения сельскохозяйственных угодий». Тезисы докладов. М., 1975, с. 44—46.
Найштейн С. Вашкулат Н. П., Бей Т. Н. и др. — Гиг. и сан., 1977, № 7, с. 16—20.
Поступила 5/V 1980 г.
