CC BY
5
Динамика бактериального самоочищения речной воды в каскаде бассейнов оросительной системы
в летний и осенний периоды
ОМО КИ ИФКП
степень са- степень са- степень са-
моочищении. кратность моочищения. кратность моочищения. кратность
% снижения % % снижения
Л Л Д л Л Л
н щ - 1 н о- Н О О ь* а ь <У
о 15 о о с; О ч о е; о
90,9 66,8 11,0 3,0 84,3 58,7 6,4 2,4 74,2 80,2 3,9 5,0
11,4 53,9 1,1 2,2 94,7 74,3 18,7 3,8 98,0 96; 4 51,0 27,0
94,4 63,7 18,0 2,8 99,8 87,6 409,0 8,1 99,7 96,9 347,0 32,0
83,2 94,1 6,0 17,0 99,9 98,7 867,0 78,7 99,8 99,8 590,0 573,0
98,1 28,8 52,0 3,5 99,7 96,8 294,0 31,4 99,9 99,4 757,0 159,0
84,3 89,4 6,3 9,4 99,7 96,6 304,0 270,0 99,95 99,8 1968 0 573,0
Точка отбора пробы
Бассейн Бассейн Бассейн Бассейн Бассейн Бассейн
за исключением бассейна 2, где этот показатель в 4 раза меньше, чем в остальных бассейнах. Возможно, это объясняется меньшим объемом воды в бассейне 2, в связи с чем она лучше прогревается и в ней создаются более благоприятные условия для выживания и размножения сапрофитной микрофлоры. Осенью, когда температура воды мижается, эти различия были не столь выраженными. ^ При прохождении и пребывании воды в последующих бассейнах происходит дальнейшее самоочищение воды, и в бассейне 2 эффективность по КИ и ИФКП достигает 99,8 и 99,5 % соответственно, а кратность снижения этих показателей — 766 и 186 раз. Максимальная лее степень бактериального самоочищения достигается в бассейне 6 (последнем), где речная вода практически полностью освобождается от кишечной палочки. Степень бактериального самоочищения воды в этом бассейне составляла по КИ и ИФКП 99,9%, а кратность их снижения—713 и 1117 раз соответственно.
Таким образом, речная вода в последних 3 бассейнах, видимо, безопасна в бактериологическом и эпидемиологическом отношении, так как практически достигает показателя, допустимого санитарными нормами для водоемов, используемых в рекреационных целях (КИ составляет менее 2000, а ИФКП —около 50).
Как показывают данные таблицы, степень бактериального самоочищения речной воды по ОМО, КИ и ИФКП в первых 3 бассейнах в общем несколько выше в летний нс'рнод. Это, по-видимому, объясняется тем, что летом в
бассейнах имеются более благоприятные условия для бактериального самоочищения воды (большая аэрация, связанная с более частым заполнением бассейнов водой, большой нагрев и инсоляция, наличие большей плотности фито- и зоопланктона п др.). В последних 3 бассейнах степень бактериального самоочищения воды почти одна и та же в обоих сезонных периодах. Летом вода становится безопасной в бактериологическом отношении, видимо, начиная с 3-го, а осенью —с 4-го бассейна (КИ менее 2000, ИФКП около 50).
Следует отмстить, что как в целом, так и по сезонам года КИ и ИФКП более динамично и показательно отражают процесс самоочищения речной воды, чем ОМО.
Таким образом, результаты проведенных исследований показали, что оросительные системы, включающие в себя каскад бассейнов, как летом, так и осенью в природно-климатических условиях Молдавской ССР могут способствовать интенсификации процесса бактериального самоочищения и в известной мере обеспечить эпидемиологическую безопасность речной веды, используемой для орошения.
Литература
1. Трунова О. Н. Биологические факторы самоочищения водоемов и сточных вод. — Л., 1979.
Поступила 28.09.87
УДК 614.771:632.954|-074
Е. И. Спыну, Р. Е. Сова, А. Н. Строй, Т. А. Федорищак
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ДУРСБАНА В ПОЧВЕ
ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс, Киев
Дурсбан (хлорпнрифос) является одним из наиболее перспективных фосфорорганическнх пестицидов, обладающих широким спектром инсектицидного действия. Препарат относится к группе высокотоксичных пестицидов (ЬО50 для крыс 135—163 мг/кг), обладает выраженной материальной кумуляцией, накапливается в жировой ткани, мышцах, почках и печени [6].
Целью данной работы явилось гигиеническое нормирование содержания дурсбана в почве. Аналитическое определение его в объектах окружающей среды проведено 'методами тонкослойной и газожидкостнон хроматографии [3].
Данные литературы о стабильности дурсбана в почве имеют противоречивый характер. Так, Д. А. Ласковски и соавт. [о] относят его к соединениям с низкой скоростью
деградации: период полураспада в почве 60 сут. Исследованиями А. А. Красных и соавт. [4| показано, что после обработки гороха начальния концентрация дурсбана в почве составляет 0,7—1,0 мг/кг, спустя 24—28 сут — 0,05*— 0,07 мг/кг, через 36—38 сут — 0,02 мг/кг. А. Д. Залепу-хин [2] не обнаружил остаточных количеств препарата з почве и сахарной свекле к моменту уборки урожая.
Мы изучали стойкость дурсбана путем постановки трех-факторного эксперимента вида 23, аналитическое определение остаточных количеств препарата проводили на 1, 7, 14, 30 и 60-е сутки. В качестве воздействующих факторов применялась температура (х\), относительная влажность почвы (х2) и ее типа (х3). Каждый фактор варьировал в двух уровнях. План и результаты опыта представлены в таблице.
План и результаты эксперимента по изучению стойкости дур-сбана в почве при начальной концентрации 3 мг/кг
Фактор Срок исследований, сут
относи-
тельная
темпера- влаж- ТИП 30 60
тура (А",), ность почвы 1 7 14
°С почвы
(*,). %
4 40 А 2,88 2,88 2,07 0,69 0,07
36 40 А 2,7 2,46 2,11 0,54 0,12
4 80 А 2,9 2,82 2,06 0,79 0,08
36 80 А 2,8 2,06 1,9 0,56 0,02
4 40 Б 2,9 2,8 1.9 1,2 0,08
36 40 Б 2,7 2,35 1,7 0,82 0,26
4 80 Б 2,8 2,7 2,4 0,69 0,08
36 80 Б 2,8 2,16 1,7 1,12 0,06
20 60 А 2,8 2,61 2,2 0,92 0,08
20 60 Б 2,8 2,62 2,39 1,14 0,07
Примечание. А — модельный почвенный эталон; Б — черноземная почва.
Обработка полученных данных методом наименьших квадратов позволила получить следующее уравнение:
1/ = 3,47±0,76 *|—1,34 х2 0,87 *3—1,45*1*2 + 0,78*,*3 —
0,5*2*3 — 0,44 *1*2*з,
где у — процент деструкции дурсбана в почве на 60-е сутки; *|, *2, *3 — кодированные значения соответствующих факторов.
Сопоставление фактического и расчетного процента деструкции показало, что средняя относительная ошибка прогноза (0,53 %) значительно ниже ошибки метода определения дурсбана в почве, что позволяет рассматривать полученное уравнение как модели изучаемого процесса.
Из полученной модели следует, что наибольшее влияние на стойкость препарата оказывает влажность почвы, несколько меньшее — ее температура и тип. Пестицид более устойчив в модельном почвенном эталоне при низких температурах и высокой влажности почвы. Отмечено также сочетанное влияние изученных факторов: температуры и влажности, температуры и типа почвы.
Фактическое содержание дурсбана в почве при его применении на участках картофеля и свеклы с нормой расхода 2,5 кг/га в 1-е сутки после применения составляет 0,32—0,37 мг/кг, через 6 сут снижается до 0,14—0,26 мг/ кг, через 13 сут препарат не обнаруживается. По-видимо-му, быстрое исчезновение дурсбана из почвы связано с его интенсивным гидролизом в результате выпадения за период наблюдения большого количества атмосферных осадков.
С целью изучения возможности миграции дурсбана в цепи почва—вода, почва—растение, почва—воздух проведена серия лабораторных экспериментов. Для оценки опасности загрязнения грунтового потока использованы фильтрационные колонки диаметром 0,1 м и высотой 1 м. В верхний (0—25 см) гумусный слой почвы вносили эмульсию дурсбана из расчета 3,1 и 0,3 мг/кг. В течение 3 мес опыта в условиях полива (4740 мл воды) при анализе фильтрата отмечено некоторое превышение ПДК препарата в воде водоемов (0,02 мг/л) при исходной концентрации дурсбана в почве 3 ыг/кг. Как следует из результатов полевых опытов, миграции пестицида по почвенному профилю не происходит Это подтверждается данными Ю. Б. Андреева [1], согласно которым миграция дурсбана по вертикали в натурных условиях его применения не превышает 10 см.
Воздушно-миграционный показатель вредности установлен в лабораторном эксперименте на модельном почвенном эталоне и черноземной почве, содержащих дурсбан в концентрациях 1 и 5 мг/кг. Показано, что при нормаль-
ных условиях и высокой температуре (50°С) уровень миграции пестицида не превышает рекомендуемой максимальной разовой ПДК в атмосферном воздухе — 0,001 мг/м^.
Изучение миграции дурсбана в цепи почва—растение в модельном эксперименте осуществлялось на 4 видах тест-растений: пшенице, редисе, салате и горохе. В качестве почвенного субстрата использовали модельный почвенный эталон и чернозем тяжелосуглинистый с содержанием дур?? бана 0,1, 0,4 и 0,8 мг/кг. Установлено, что на уровень транслокации пестицида оказывают влияние исходная концентрация вещества в почве, тип почвы и вид растений. I При внесении препарата в почву в концентрации 0,4 мг/кг его содержание в салате и зеленой массе гороха соответствует максимально допустимому уровню (МДУ), а при 0,1 мг/кг — не превышает его.
В натурных условиях на 13-е сутки эксперимента наблюдалась активная миграция дурсбана из почвы в ботву картофеля (0,49 мг/кг) и свеклы (0,37 мг/кг) после внесения его в почву в концентрации 0,4 мг/кг. В дальнейшем уровень загрязнения растений интенсивно снижался и его концентрации в ботве и товарных органах растений не превышали допустимых.
Исследование влияния дурсбана на почвенный микробиоценоз1 при внесении в дозах 0,1, I и 10 мг/кг позволило обосновать в качестве пороговой концентрацию 1 мг/кг.
Изучение характера поведения пестицида в почве в условиях натурного и лабораторного экспериментов позволяет заключить, что дурсбан по стабильности в поч|у | относится к группе умеренно стойких соединении, слаб« мигрирует по почвенному профилю, однако способен к активной транслокацни в растения.
В условиях эксперимента при концентрации препарата в почве 0.4 мг/кг его содержание в тест-растениях не превышает МДУ. Однако в натурных опытах установлено, что при уровне загрязнения почвы 0,4 мг/кг отмечается кратковременное повышение содержания препарата в ботве свеклы и картофеля. Это послужило основанием для признания в качестве пороговой по транслокационному показателю величины 0,2 мг/кг. Пороговые концентрации по другим показателям составили: по миграционно-воздуш-ному 5 мг/кг, миграционно-водному 3 мг/кг, общесанитарному 1 мг/кг.
Таким образом, лимитирующим явился транслокационный показатель, который с учетом миграции в натурных условиях был принят равным 0,2 мг/кг. Данная концентрация рекомендована секцией по гигиеническому нормированию пестицидов в почве в качестве ПДК.
Контроль уровней фактического содержания препарата в почве целесообразно осуществлять весной до проведе^я обработок пестицидов и перед каждым повторным применением дурсбана.
Литература
1. Андреев Ю. Б. // Всесоюзное совещание по исследованию миграции загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах: 2-е: Труды. — Л., 1980. — С. 109— 114.
2. Залепугин А. Д.// Защита растений. — 1984. — № 8. — С. 20.
3. Клисенко М. А., Александрова Л. Г. Определение остаточных количеств пестицидов. — Киев, 1983.
4 Красных А. А., Чмырь Г. Г.. Дворянкин Е. А. // Химия в сельск. хоз-ве. — 1983. — № 3. — С. 33—34.
5. Ласковски Д. А.. Сванн Р. Л., Маккаел П. Д. и др. // Прогнозирование поведения пестицидов в окружающей среде.— Л., 1984.— С. 85—93.
6. Справочник по пестицидам: Гигиена применения и токсикология: Сост. Седокур Л. К. — 3-е изд. — Киев, 1986.
Поступила 17.03.87 £
1 Микробиологические исследования проведены канд. мед. наук С. А. Ивашиной.
