CC BY
5
динамикой заболеваемости ОКИ и ВГА и количеством нестандартных проб водопроводной воды, так как, по нашему мнению, процент нестандартных проб воды является наиболее информативным показателем в отношении ее качества. На всех изучаемых территориях наблюдалось ухудшение качества питьевой воды в летне-осенний период. Одновременно с этим отмечалась строгая сезонность эпидемического процесса — летне-осенняя для ОКИ, осенне-зимняя для ВГА.
В Азове выявлена слабая степень тесноты связи между процентом нестандартных проб питьевой воды и заболеваемостью ВГА (г = 0,300, р < 0.01), которая становилась умеренной (г = 0,401, р < 0,01) в осенне-зимний период. Такая же связь выявлена между качеством питьевой воды и суммой заболеваемости ВГА и ОКИ.
В Азовском районе установлена заметная степень тесноты связи между процентом нестандартных проб питьевой воды и заболеваемостью ОКИ (г = 0,618. р < 0,05), в Цимлянском районе — умеренная (г = 0,473, р < 0,05) между качеством питьевой воды и заболеваемостью ВГА. В осенне-зимний период выявлена умеренная степень тесноты связи (г = 0,459, р < 0,02) между заболеваемостью ОКИ и процентом нестандартных проб воды.
Умеренная степень тесноты связи установлена в осенне-зимний период между суммой заболе-
ваемости ОКИ и ВГА и процентом нестандартных проб (г = 0,432, р < 0,05).
В Цимлянске при проведении корреляционного анализа взаимосвязи между заболеваемостью кишечными инфекциями и качеством питьевой воды выявлено не было.
Выводы. 1. Заболеваемость ОКИ и ВГА находится в прямой зависимости от уровня санитарно-гигиенических условий на изучаемых территориях.
2. В распространении кишечных инфекций, в том числе и ВГА, в Ростовской обл. существенную роль играет водный фактор передачи.
Лите рату р а
1. Ллеишя В. В. // Гиг. и сан. - 1981. — № 1. - С. 73-74.
2. Злобина Л. В., Ветлугина Т. В., Далечин П. Б. Ц Журн. микробиол. — 1993. — № 6. — С. 45—46.
3. Методические указания по эпидемиологической опенке санитарно-гигиенических условий в целях профилактики кишечных инфекций. — М. 1986.
4. Недачин А. Е., Доскина Т. В., Дмитриева Р. А.. Казачков Ю. А. И Гиг. и сан. - 1993. - № 10. - С. 23-25.
5. Недачин А. Е.. Доскина Т. В., Сковородим А. Н. и др. // Там же. № 11. — С. 18-20.
6. Онищенко Г. Г., Фаворов М. О.. Льнов Д. К. // Журн. микробиол. - 1992. — № 11. — С. 22—24.
Поступила 06.10.94
Summary. Data on the relationship between the inciilence ol" intestinal infections, including hepatitis A. and communal conditions of settlements and quality of drinking water are presented.
е КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1995 УДК 614.76:669.0)8.6741-07
О. И. Волощенко, И. В. Мудрый, И. Е. Дебривная
К ПРОБЛЕМЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АНИОННЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ РЕСТАВРАЦИИ ЗАСОЛЕНИЯ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ
В ЖАРКИХ РЕГИОНАХ
Украинский научный гигиенический центр Минздрава Украины. Киев
В орошаемом земледелии в условиях близкого залегания минерализованных грунтовых вод последние, подтягиваясь по почвенным капиллярам и интенсивно испаряясь, являются постоянным источником пополнения солей в верхнем корнеобитаемом слое почвы. В ряде случаев этот процесс, получивший название вторичного засоления, протекает так быстро, что только за один вегетационный период слабозасо-ленные почвы переходят в категорию средне- и сильнозасоленных, что отрицательно влияет на продуктивность возделываемых сельскохозяйственных культур |6].
В настоящее время в разных странах мира основным способом борьбы со вторичным засолением являются агротехнические и гидромелиоративные приемы, базирующиеся на правильной системе обработки почвы, севооборота, на рациональном водоиспользовании, дренаже и т. д. При рациональной полезности всех этих методов культурного земледелия следует отметить не прямое, а косвенное их влияние на процессы реставрации почвенного засоления, что в свою оче-
редь не позволяет признать их достаточно эффективными в решении поставленного вопроса |2]. Вместе с тем некоторыми авторами |3] установлена высокая эффективность ряда поверхностно-активных веществ (ПАВ) в качестве средств для борьбы с реставрацией засоления.
Синтетические ПАВ, являясь депрессорами испарения, непосредственно воздействуют на почвенную влагу, снижая энергию поверхностного натяжения воды и уменьшая ее испарение. В результате снижаются высота капиллярного поднятия воды в почвогрунтах и расход ее на испарение из грунтовых вод, что тормозит процессы вторичного засоления почвы.
В связи с этим Институтом мелиорации и водных проблем (Туркменистан) на базе Каракумской опытно-мелиоративной станции в течение 6 лет проводились исследования по применению ПАВ, снижающих энергию поверхностного натяжения почвенной влаги и уменьшающих испарение, с целью предотвращения реставрации засоления орошаемых земель. В качестве средств предупреждения засоления
почвы использовали натриевые соли алкиларо-матических сулъфокислот — пенообразователь ПО-1Д. Применение данного препарата, который относится к классу анионных ПАВ, снижает засоление почвы на 40% и выше. На основании многолетних исследований сотрудники Института мелиорации и водных проблем |3| вышли на оптимальную по агротехническим показателям нагрузку ПАВ 25 кг/га.
По нашему мнению, такие работы актуальны, имеют важное народнохозяйственное значение, особенно для регионов с жарким климатом, но с гигиенических позиций должен быть проведен целый ряд эколого-гигиенических исследований по изучению качества окружающей среды в условиях интенсивного сельскохозяйственного производства и применения ПАВ.
С целью изучения влияния различных нагрузок анионного ПАВ ПО-1Д на санитарный режим и биологическую активность почвы были проведены серии лабораторных и полевых опытов.
Лабораторный опыт проводили в вегетационных сосудах с различными нагрузками препарата
10, 25 и 50 кг/га. Эксперимент выполняли в соответствии с "Методическими рекомендациями по гигиеническому обоснованию ПДК химических веществ в почве" (М., 1982 г.).
Исследования по общссанитарному показателю вредности проводили в следующем направлении: санитарно-химический анализ почвы (содержание аммиачного и нитратного азота), учет изменений интенсивности биохимических процессов (нитрифицирующая активность, проте-олитичсская, уреазная и дегидрогеназная активность почвы, фитотоксическое действие, изменение численности микроорганизмов в структуре естественного биоценоза почвы). Образцы почвы из сосудов отбирали в 1-е сутки после внесения препарата, через 15, 30 и 60 сут |4|.
Изучение в динамике процессов аммонификации на протяжении 2 мес в лабораторном эксперименте показало, что величина нагрузки анионного ПАВ не оказала влияние на начальный этап процессов минерализации органических веществ.
Иную картину наблюдали при изучении влияния ПАВ ПО-1Д на содержание нитратов в почве, которое особенно увеличивается при нагрузке 50 кг/га. Внесение препарата активизировало также процесс нитрификации. Это отчетливо прослеживается в условиях лабораторного опыта, причем с увеличением нагрузки интенсивность процесса нитрификации возрастает (см. таблицу). Через 30 сут с момента внесения анионного ПАВ нитрифицирующая активность
почвы во всех вегетационных сосудах была на высоком уровне, достигла 58,5—70,6 мг N0^/100 г, и только на 60-е сутки наблюдалось ее снижение.
Определение биологической активности почвы свидетельствует, что наиболее чувствительным ферментом явилась протсаза. Однако и ее активность к 60-м суткам снижается почти до контрольных величин (1,52 ± 0,25 мг глицина на 10 г почвы за 24 ч). Так, при нагрузке 10, 25 и 50 кг/га активность протсазы соответствовала 2,95 ± 0,02, 3,67 ±0,10, 3,02 ± 0,39 мг глицина на 10 г почвы за 24 ч.
Различные нагрузки препарата ПО-1Д могут существенно влиять на содержание анионных ПАВ в почве вегетационных сосудов. Благодаря биодеграционным процессам количество анионных ПАВ в течение 2-месячного опыта заметно снижается и постепенно приближается к контрольным величинам.
Следовательно, процессы самоочищения в лабораторном эксперименте завершаются в основном через 60 сут, о чем свидетельствуют достоверные данные о снижении количества нитратов, анионных ПАВ, процессов нитрификации и ферментативной активности в почве.
Исследования по определению допустимой нагрузки препарата ПО-1Д по общесанитарному показателю вредности выполняли и в условиях полевого опыта на базе Каракумской опытно-мелиоративной станции. Образцы почв опытных участков отбирали в начале, середине и конце вегетационного периода каждого варианта и анализировали по указанным выше показателям. Исследуемые почвы как в лабораторных, так и в полевых опытах по механическому составу относится к суглинкам. Содержание гумуса в пахотном слое составляет 0,41%, общего азота — 0,03%. углерода - 0,5%.
Изучение в динамике на протяжении вегетационного периода процессов аммонификации показало, что величина нагрузки анионного ПАВ не оказала влияния на процесс минерализации органических веществ в почве. При нагрузке препарата ПО-1Д 10 кг/га содержание аммиачного азота в почве было на уровне контрольного (1,83 ± 0,90 мг МН4 на 100 г почвы) и составило 2,09 1ЧН4 мг/100 г. При максимальной нагрузке 50 кг/га количество аммиака достоверно снизилось и составило 0,70 ± 0,11 мг/100 г.
Иную закономерность наблюдали при изучении влияния ПО-1Д на содержание нитратов в почве. Внесение анионного ПАВ активизировало процесс нитрификации, о чем свидетельствует достоверное увеличение нитратов в середине веге-т;идионного периода до 15,0 ± 6,05 мг/100 г (наг-
Нитрифицируюшая активность почвы (в мг на 100 г почвы) в лабораторном опыте при разных нагрузках ПО-1Д (л = 6)
Вариант опыта Время отбора проб
1- с сутки через 15 сут через 30 сут через 60 сут
М ±т 1 р Ш т 1 р М±т / р Мкт 1 р
Контроль 7,21 ± 0,85 - - 13,57 ± 2,41 - - 29,15 ± 6,20 - 10,07 ± 1,37 . _
10 кг/га 13,65 ± 0,78 5,6 <0.001 33,47 ± 5,23 3.45 <0,01 58,5 ± 10.0 2,49 <0,05 10,53 ± 1.22 0,25 >0,05
25 кг/га 15,40 ± 1,59 4,55 <0,01 50,90 ±2,11 11.7 <0,001 <14.39 ± 5,09 4.39 <0.01 20.3 ± 1.37 5.27 <0.001
50 кг/га 14,23 ± 2,25 2,93 <0,05 68,0 ± 3,73 12,26 0,001 70.60 + 11.68 3,15 <0,01 17,50 ± 0,86 4.59 <0,01
рузка 25 кг/га), 24,1 ± 6,18 мг/100 г (нагрузка 50 кг/га) при гигиеничоском нормативе 13 мг/100 г. В конце вегетации во всех вариантах опыта содержание нитратов в почве находилось на уровне контрольных величин — 5,3 ± 2,02 мг/100 г.
Круговорот азота в почве тесно связан с действием ферментов, расщепляющих белок и полипептиды до аминокислот, осуществляемый про-теазой. Следующий этап минерализации азотистых соединений в почве связан с отщеплением аммиака под влиянием уреазы. Важную роль в трансформации органических соединений в почве играют ферменты класса оксидоредуктаз (т. е. наличие их в почве объясняет ее окисли-тельно-восстановительную активность), представителем которых является дегидрогеназа.
Результаты наших исследований показали, что изученные почвы обладают в целом сравнительно невысокой активностью протеазы и де-гидрогеназы. Обусловлено это, по-видимому, режимом и составом солей этих почв, действием высоких температур.
Общим моментом сезонной динамики в почве под посевами хлопчатника является то, что наибольшая активность наблюдалась в начале и середине вегетационного периода, наименьшая — в конце.
Наиболее информативными в полевом опыте оказались протеолитические ферменты. При нагрузке анионного ПАВ ПО-1Д 25 и 50 кг/га установлено достоверное увеличение протеолитичес-кой активности почвы. К концу вегетации активность фермента снижается к уровню контроля (3,21 ± 0,11 мг глицина на 10 г почвы за 24 ч). кроме участка, на котором в течение 3 лет вносили анионный ПАВ при нагрузке 25 кг/га — здесь наблюдали достоверное увеличение активности протеазы в 2 раза (6,62 ± 0,75 мг глицина на 10 г почвы за 24 ч).
Что же касается характера биохимического разложения органических, азотистых соединений, в котором участвует фермент уреаза, то здесь отмечается тенденция, характерная в целом для всей биологической активности почвы опытных участков. — нагрузки 10 и 25 кг/га не инги-бируют ферментативной активности почвы, а максимальная нагрузка (50 кг/га) в некоторых вариантах (середина вегетации) вызвала достоверное увеличение активности этих процессов.
По составу и структуре почвенный микробиоценоз в опыте и контроле не различался. В составе микробиоценоза во всех вариантах опыта преобладали представители следующих групп: р. Bacillus, Bacterium, Mycobacterium, Pseudomonas; из грибов: p. Penicilium. Dematiaceae, Rhizopus.
Мы изучали также фитотоксические свойства почвы в условиях внесения препарата в указанных нагрузках по методике О. А. Берсстецкого 11). Полученные результаты позволили сделать вывод, что в условиях внесения ПО-1Д при нагрузках 10, 25 и 50 кг/га почва не оказывала фи-тотоксического действия.
При определении анионных ПАВ во всех вариантах опыта установлено, что их содержание находилось в пределах контроля (1,74 ± 0,13 мг/ кг). Только в варианте с непрерывным поступле-
нием препарата ПО-1Д в течение 3 лет отмечается тенденция к повышению их количества в почве (2,89 ± 0,9 мг/ra). Несмотря на то что препарат ПО-1Д по биоразлагаемости в воде относится к жестким анионным ПАВ (биоразлага-емость 35—40%) |5|, в конце вегетационного периода достоверного накопления синтетических ПАВ в почве не наблюдается. Очевидно, процесс биодеградации ПАВ ПО-1Д в исследуемых почвах протекает достаточно эффективно, что может быть связано прежде всего с химической структурой и концентрацией препарата и активностью адаптированных микробных ценозов, принимающих участие в деструкции ПАВ, и. конечно, такими дополнительными факторами, как высокие температура, влажность (условия орошения) и благоприятный рН почвы.
Таким образом, результаты лабораторных и полевых опытов свидетельствуют, что анионный ПАВ ПО-1Д при нагрузках 10, 25 и 50 кг/га не оказывал угнетающего действия на почвенный биоценоз и ферментативную активность почвы. В то же время наблюдавшийся эффект стимуляции в почве азотистого обмена во всех вариантах опыта под воздействием препарата ПО-1Д определяет степень возможного риска неблагоприятного воздействия на экосистему в целом и в конечном итоге на здоровье населения. Это связано в первую очередь с тем, что после внесения азотных удобрений в почву интенсивность образования подвижных нитратных форм резко возрастает.
Оценивая с гигиенических позиций этот процесс, можно отметить, что при нагрузках 10 и 25 кг/га препарат ПО-Щ не вызывал существенного превышения ПДК нитратов в почве, при максимальной нагрузке 50 кг/га эти величины оказались выше существующих гигиенических норм. Следовательно, по общесанитарному показателю опасности нагрузки 10 и 25 кг/га являются допустимыми. Однако эти величины должны быть увязаны с нагрузками препарата, определяемыми по водно-миграционному и транслокационному показателям опасности. Кроме того, не рекомендуется применение анионного ПАВ на одном и том же участке на протяжении нескольких лет.
Лите ра ту ра
1. Берестецкий О. Л. Фитотоксины почвенных микроорганизмов и их экологическая роль. — J1.. 1979. — С. 7—31.
2. Галифпнов Г. Г. Использование нетрадиционных приемов рассоления почв в мелиорации. — Ашхабад. 1989.
3. Галифпнов Г. Г., Бердыклычев П. // Мелиорация и водное хозяйство. Сер. Орошение и оросительные системы: Экс-пресс-информ. — М., 1988. — Вып. П. — С. 20—25.
4. 1'ончарук Е. И., Сидоренко Г. И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве. — М., 1986.
5. Поверхностно-активные вещества: Справочник / Абрам-зон А. А., Бочаров В. В.. Гаевой Г. М. и др. — Л., 1979.
6. Редженбаев К., Овсянников А. С. Условия накопления и перераспределения солей в почвах Муробского оазиса. — Ашхабад, 1976.
Поступила 12.10.44
Summary. Anionic surfactant PO-ID at the level of 10. 25 and 50 kg/ha did not depress biological activity of soil and stimulated nitrogen metabolism. Water-migration and translocation indexes of this surfactant should be studied.
