К ОБОСНОВАНИЮ МЕТОДИКИ ИЗУЧЕНИЯ ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ НА ПОЧВЕННУЮ МИКРОФЛОРУ Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

"К 100 мл пробы прибавляют 3 капли 1 % раствора ализарннсульфо-ната натрия, и если окраска пробы красно-фиолетовая, добавляют по каплям 0,5 н. азотную кислоту до светло-красной, затем по каплям 0,05 н. азотную кислоту до перехода в желтый цвет, после чего прибавляют еще 0,7 мл 0,5 н. азотной кислоты (для создания pH) и 1 каплю раствора ме-тиленового синего. Титруют 0,01 п. цирконием оксихлоридом медленно при постоянном перемешивании до перехода из лимонно-желтой окраски пробы в светло-коричневую. Контроль проводится с дистиллированной водой. Содержание фтора рассчитывают по формуле:

(И. —у Ж- 0,19 -1000

X = vy' -мг/л ,

У з

где i/t — объем оксихлорида циркония, пошедший на титрование пробы (в мл); уг — объем оксихлорида циркония, использованного для титрования контрольного опыта (в мл); К. — поправочный коэффициент к нормальности 0,01 и. оксихлорида циркония; 0,19 — количество фтора, эквивалентное 1 мл 0,01 н. оксихлорида циркония (в мг); у3 — количество пробы, взятой для титрования (в мл).

ЛИТЕРАТУРА. Б а б к о А. К-, П и л и п е н к о А- Т. Колориметрический анализ. М. — Л., 1951, с. 239—240, 244. — Лебедева А. И- — «Ж- аналит. химии», 1961, № 4, с. 469. —Лурье Ю. Ю. Унифицированные методы анализа вод. М., 1973, с. 152. — Марченко 3. Фотометрическое определение элементов. М-, 1971, с. 436. — Некрасов Б- В. Курс общей химии. М., 1954, с. 589. — Ш а р л о Г. Методы аналитической химии. Количественный анализ неорганических соединений. Т. 2. М., 1969, с. 1104.

Поступила 5/VI 1975 г.

УДК 615.281.015.4: [614.77:576.85

Проф. Е. И. Гончарук, А. С. Спасов, канд. биол. наук И. И. Шевцова, В. В. Украинский

К ОБОСНОВАНИЮ МЕТОДИКИ ИЗУЧЕНИЯ ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ НА ПОЧВЕННУЮ МИКРОФЛОРУ

Киевский медицинский институт, Киевский университет

Изучение влияния химических веществ на почвенную микрофлору и самоочищающуюся способность почвы является одним из этапов установления в ней ПДК этих веществ (Е. И. Гончарук). Однако до настоящего времени нет научного обоснования методики исследований но выявлению влияния химических веществ на почвенную микрофлору, выбора наиболее чувствительных тест-микроорганизмов, методов исследований микроорганизмов и их ферментативной активности.

Обычно о состоянии почвенной микрофлоры при внесении в почву химических веществ судят по общему количеству микроорганизмов (А. Ф. Перцовская) и количеству отдельных физиологических групп микробов (Е. М. Юровская), реже — по активности ферментативных реакций (А. И. Чундерова и Т. П. Зубец). Возрастание или снижение этих показателей принимают как свидетельство положительного или отрицательного воздействия ядохимиката на почвенную микрофлору и, как правило, учитывают при разработке ПДК химических веществ в почве. При этом, однако, не всегда принимают во внимание тот факт, что на почвенную микрофлору, кроме ядохимиката, влияют и другие факторы, действующие одновременно с внесенным химическим веществом. К этим факторам в первую очередь относятся температура, влажность, рН среды. Влияние этих факторов может маскировать истинное действие вредного вещества, поэтому возникает необходимость в разработке методики исследований по выяснению влияния вредных химических веществ на почвенную мнкро-

флору, позволяющей установить истинный характер действия того или иного из них в минимальной концентрации независимо от внешних условий.

Настоящая работа была проведена с целью обоснования степени влажности почвы при изучении влияния химических веществ на состояние почвенной микрофлоры и ее ферментативную активность. В качестве химического вещества был избран полихлорпинен (ПХП) — пестицид, широко используемый в сельском хозяйстве.

Исследования проводили с дерново-среднеподзолнстой почвой (горизонт 0—20 см, содержание гумуса 0,96%, рН солевое 5,0, обменная кислотность 0,022 мг/экв на 100 г почвы), б которой создавали концентрации ПХП 1 и 10 мг/кг. Выбор их обусловлен тем, что концентрация 1 мг/кг образуется в почве при применении эффективных доз препарата, а концентрация 10 мг/кг создается в ее поверхностном слое в первый момент после применения препарата, так как за этот срок не происходит распределения вещества в пахотном горизонте (0—20 см). Эта концентрация будет примерно в 20 раз выше допустимого уровня (0,5 мг/кг), установленного Е. И. Спыну и соавт. Указанные концентрации создавали в почвах с различной степенью влажности — высушенной почве, влажность которой составляла 0,5% абсолютно сухого веса; почве с влажностью 60?4 полной влагоемкости (ПВ), что соответствовало 14,5% абсолютного сухого веса; почве с влажностью 100% ПВ, что соответствовало 24% абсолютно сухого веса. Заданную влажность поддерживали в эксикаторах над СаС12 (для высушенной почвы) и над водой (для почвы с влажностью 60 и 100% полной влагоемкости). Контролем служили те же образцы почв с указанной выше степенью влажности, но без ПХП.

В начале опыта, а также через 10, 20, 30, 60 и 90 дней в контрольных и опытных образцах почвы учитывали: общее количество микроорганизмов методом люминесцентной микроскопии с использованием счетных капилляров Б. В. Перфильева и методом посева почвенной суспензии на почвенный агар; количество грибов на сусле-агаре; количество актнно-мицетов на крахмало-аммиачном агаре; каталазную, дегндрогеназную, протеазную и нитрифицирующую активность почвы (А. Ш. Галстян; И. Н. Ромейко; Е. В. Теппер и соавт.). Наряду с этим методом тонкослойной хроматографии определяли количество ПХП в почве.

Результаты исследований представлены в таблице. Как видно из нее, реакция почвенной микрофлоры на внесение ПХП во многом зависела от степени влажности почвы. При влажности почвы 60% ПВ на 90-й день эксперимента количество микроорганизмов в опытных образцах сравнялось с контролем. Так, в конце эксперимента при концентрации 1 мг/кг в опытном образце содержалось 107,7% микроорганизмов по сравнению с исходным уровнем и 97,1% по сравнению с контролем. При концентрации ПХП 10 мг/кг количество микроорганизмов составляло 106,2 и 96%. Данные 10-го и 20-го дней эксперимента свидетельствуют о том, что незначительное снижение общего количества микроорганизмов в опытных про-

Влияние ПХП на общее количество почвенных микроорганизмов при различной влажности

почвы (в %)

Влажность образца Количество микроорганизмов (в %) на 90-П день эксперимента

контроль ПХП в концентрации 1 мг/кг ПХП в концентрации 10 мг/кг

от исходного от исходного от контроля % разложения ПХП от исходного от контроля % разложения ПХП

Высушенная почва 60% ПВ 100% ПВ 47,5 110,8 78,0 51,6 107,7 84,2 112,8 97,1 133,0 65,0 90,0 62,0 49,4 106,2 62,0 116,7 96,0 105,8 55,0 75,0 60,0

бах в первые дни его сменяются через 3 нед подъемом до уровня контроля при концентрации 1 и 10 мг/кг. При экстремальных уровнях влажности к концу опыта снижается общее количество микрофлоры по отношению к исходному уровню микроорганизмов в почве. При концентрации 1 мг/кг на 90-и день эксперимента в высушенной почве количество микроорганизмов по сравнению с исходным уровнем составляет 51,6%, а при концентрации 10 мг/кг — 49,4%. Эти же показатели при влажности 100% ПВ достигают соответственно 84,2 и 83,1%. При концентрации ПХП 10 мг/кг количество микроорганизмов составляет соответственно 106,2 и 96%. Вместе с тем при экстремальных условиях влажности и почвенных образцах, содержащих ПХП, наблюдается повышение общего количества микроорганизмов по сравнению с контролем. Так, при концентрации 1 мг/кг в высушенной почве в конце эксперимента количество микроорганизмов равно 122,8% по сравнению с контролем, а при концентрации 10 мг/кг — 116,7%. Аналогичные показатели для почвы с влажностью 100% ПВ составляют соответственно 133 и 105,8%.

Можно предположить некоторые причины увеличения количества микрофлоры. При экстремальных условиях влажности почвы получают возможность развиваться микроорганизмы, использующие ПХП в качестве дополнительного источника питания и обладающие в то же время широким диапазоном приспособляемости к условиям влажности. Однако отсутствие при этом усиленного разложения ПХП отвергает это предположение (см. таблицу).

Не исключено, что повышение количества микроорганизмов при экстремальных уровнях влажности почвы связано с усиленным размножением микрофлоры, безразличной к ПХП, но получившей возможность размножаться за счет гибели чувствительных к ПХП и низкому (или высокому) уровню влажности микроорганизмов, среди которых много антагонистов.

И, наконец, вполне вероятно, что при экстремальных уровнях влажности почвы ее микрофлора менее чувствительна к ПХП. В литературе имеются данные о том, что микроорганизмы слабее реагируют на гербициды в засушливые годы (Ш. У. Жарасов и соавт.).

Грибы и актиномицеты в наших наблюдениях также выявляли различную чувствительность к ПХП на фоне различной влажности. При оптимальных для микроорганизмов условиях влажности почвы наибольшую чувствительность к ПХП проявили грибы. Их количество в первые 10 дней опыта снижалось и тем сильнее, чем большей была доза внесенного ПХП. Но в высушенной почве ПХП оказывал на грибы менее сильное действие, и их чувствительность в высушенной почве оказалась в 1,5—2 раза меньшей, чем в почве с влажностью 60% ПВ. Следует отметить, что к концу опыта количество грибов в почвах с влажностью 60 и 100% ПВ достигло контроля. Это свидетельствует о том, что в сухих образцах, несмотря на меньшую чувствительность грибов к ПХП, восстановление их количества после ингибирующего действия ядохимиката происходит с большим трудом, чем во влажных образцах. Актиномицеты чувствительны к ПХП меньше, чем грибы, особенно в высушенных образцах, но и в этом случае количество их восстанавливается до исходного уровня медленнее, чем во влажных образцах.

Изучение воздействия ПХП на активность некоторых ферментативных процессов в почве с различной влажностью показало, что и при этом характер действия вносимого ядохимиката в определенной мере зависит от влажности почвы. Так, внесение ПХП в почву с влажностью 100% ПВ заметно не влияет на каталазную и нитрифицирующую активность, де-гидрогеназная активность повышается, а протеазная, напротив, снижается. Такой характер изменения ферментативной активности микрофлоры почвы сохраняется и при влажности 60% ПВ. В высушенной почве при внесении ПХП наблюдается снижение дегидрогеназной активности, которое оказывается тем большим, чем выше концентрация ядохимиката.

Анализ данных динамики содержания ПХП в почве (см. таблицу) показывает, что более активное разрушение этого ядохимиката происходит в почве с влажностью, оптимальной для развития микроорганизмов (60% ПВ.) В этих условиях влажности почвы при концентрации ПХП 1 мг/кг к концу эксперимента разрушается 90% препарата, тогда как его разрушение в высушенной почве и почве с влажностью 100% ПВ составляет 65 и 62% соответственно. При концентрации препарата 10 мг/кг разрушение его в почве с оптимальной влажностью составляет 75%, а в образцах почвы с экстремальными уровнями влажности — 55 и 60% соответственно.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что характер действия ПХП на почвенную микрофлору и степень его разрушения в почве во многом зависят от уровня ее влажности.

При постановке экспериментальных исследований, касающихся влияния химических веществ на почвенную микрофлору и ее биологическую активность, следует поддерживать влажность почвы на уровне 60% ПВ, так как эта влажность является оптимальной для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов.

Однако, поскольку химические вещества меньше разрушаются в сухой почве и при 100% ее насыщения влагой, для научного обоснования коэффициентов пересчета ПДК на почву засушливых районов и районов с повышенным количеством годовых осадков лишь в этих случаях следует предусмотреть ^проведение исследований и при экстремальных условиях влажности.

ЛИТЕРАТУРА. Галстя и А. Ш. — «Докл. АН Армянск. ССР», 1956, т. 23, № 2, с. 62—65. — Г а л с т я н А. Ш. — «Докл. АН СССР», 1964, т. 156, № 1, с. 166—168.—Гон чар у к Е. И. — В кн.: Материалы научной сессии по проблеме «Гигиена и эпидемиология села». Саратов, 1972, с. 73—78. — Ж а р а с о в Ш. У-, Ц у -к е р м а н Г. М., Ч у л а к о в Ш. А- Химия в сельском хозяйстве, 1972, № 8, с. 57—60. — Перцовская А. Ф. — «Гиг. и сан.», 1974, № 7, с. 63—66. — Р о м е й к о И. Н. — Почвоведение, 1969, № 10, с. 18 — 22. — С п ы н у Е. И., М о л о ж а н о в а Е- Г., С т е ф а н с к н й К- С. — «Гиг. и сан.», № 7, с. 75—79. — Чундерова А. И., Зубец Т. П. — «Микробиология», 1970, № 5, с. 887—890. — Юровская Е. М. — В кн.: Актуальные вопросы санитарной микробиологии. М., 1973, с. 69—70.

Поступила 21/УП 1975 г.

УДК 314.73-032:611.2

С. А. Андронов, канд. техн. наук В. И. Бадьин, канд. мед. наук 3. Г. Батова, проф. Г. М. Пархоменко,

Э. С. Реут

МЕТОД КОНТРОЛЯ ПОСТУПЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ В ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ

Согласно Нормам радиационной безопасности (НРБ-69), для персонала, работающего в контролируемой зоне, требуется обязательный индивидуальный дозиметрический контроль. Следует отметить, что если индивидуальный дозиметрический контроль внешнего облучения отработан и в большинстве случаев не сопряжен с трудностями, то индивидуальный контроль внутреннего облучения (за поступлением и содержанием изотопов внутри организма) до настоящего времени представляет собой нера-шенную проблему. Индивидуальное поступление и содержание радиоактивных изотопов оцениваются экспериментальным методом прямого прижизненного определения изотопов в организме и критических органах с использованием счетчика излучений человека (СИЧ); расчетными методами — по средней концентрации радиоактивных веществ в воздухе рабочего места и показаниям индивидуальных аэрозольных пробоотборников; расчетно-экспериментальными методами по выведению радионуклидов с