Научная статья на тему 'РАСЧЕТ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗОНЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ХЛОРХОЛИНХЛОРИДОМ ГРУНТОВЫХ ВОД'

РАСЧЕТ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗОНЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ХЛОРХОЛИНХЛОРИДОМ ГРУНТОВЫХ ВОД Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
11
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — В.T. Мазаев, В.Е. Василенко

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «РАСЧЕТ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗОНЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ХЛОРХОЛИНХЛОРИДОМ ГРУНТОВЫХ ВОД»

реки. Были выделены следующие энтеровирусы: вирус полиомиелита I и II типа (19%), ECHO 3, 7, 12(40%), Коксаки ВЗ (11 %), нетипируемые штаммы (30%). Следует отметить, что вирусы ECHO 12 и вирус полиомиелита I типа были выделены на более значительном удалении от источника загрязнения — до 200 км, что может свидетельствовать об их большей устойчивости в водной среде.

Изучение динамики изменения количественных соотношений между вирусами, бактериофагами и БГКП от створа максимального загрязнения водоемов вниз по течению реки на этапах самоочищения водоемов показало, что они имеют более стабильный характер между вирусами и бактериофагами, чем между вирусами и БГКП, и в меньшей степени зависят от температурного фактора, гидрологических особенностей водоемов и от их химического загрязнения. Количественные соотношения вирусов, бактериофагов и БГКП на изучаемых водоемах изменялись от створа максимального загрязнения от 1 : 103—102 : 10«—104 до 1 : 10s—10 : : 104—103—102.

Сравнительное изучение распространения и динамики понижения различных микробных показателей качества воды в ходе процессов самоочищения водоемов позволило оценить информативность отдельных индикаторных микроорганизмов в отношении вирусного загрязнения. Полученные данные показывают, что фаги кишечных палочек более адекватно отражают степень вирусного загрязнения водоемов по сравнению с БГКП, сохраняя свое показательное значение на уровне 1000 БОЕ/л и в условиях химического загрязнения водоемов. Изучение корреляции между вирусами и бактериофагами, вирусами и БГКП показало наличие тесной прямой линейной связи между вирусами и фагами (V 0,8, у 0,49 при t 1,6, t,t 3) и от-

сутствие линейной связи между вирусами и БГКП (у 0,88, t 3,32, t,t 3), что обусловливает низкий коэффициент корреляции между ними (г 0,3). Анализ количественных соотношений между этими микроорганизмами показывает более стабильный уровень этих соотношений между вирусами и фагами, что позволяет рекомендовать их как более адекватные показатели вирусного загрязнения водоемов. Изучение частоты выделения энтеровирусов от величины индекса бактериофагов позволило определить их лимитирующее значение — 1000 БОЕ'л, при котором энтеровирусы, как правило, не определяются в водоеме, а отдельные случаи выделения их носят случайный характер.

Выводы. 1. Выявлена менее значительная роль биологических факторов самоочищения водоемов в отношении вирусного загрязнения по сравнению с бактериальным.

2. Установлена более высокая устойчивость энтеровирусов и фагов кишечных палочек к комбинированному воздействию химических ингредиентов промышленных сточных вод, загрязняющих водоемы, по сравнению с БГКП.

3. Изучено санитарно-показательное значение фагов кишечных палочек и БГКП в отношении вирусного загрязнения водоемов. Показана большая информативность фагов кишечных палочек в отношении вирусного загрязнения водоемов.

4. Содержание фагов кишечных палочек менее 1000 БОЕ/л наиболее адекватно отражает завершенность процессов самоочищения воды водоемов в отношении вирусного загрязнения.

Поступила 20.07.81

Summary. The article contains findings obtained in the studies conducted for many years on the distribution patterns of enteroviruses in water bodies of various climatic zones in the USSR.

УДК«вМ.777)1(28.191:546.131

В. Т. Мазасв, В. Е. Василенко

РАСЧЕТ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗОНЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ХЛОРХОЛИНХЛОРИДОМ ГРУНТОВЫХ вод

I ММИ им. И. М. Сеченова

В десятой пятилетке выпуск минеральных удобрений достиг 140 млн. т, химических средств защиты растений — 600 тыс. т, причем их ассортимент составил около 80 наименований. В одиннадцатой пятилетке и в перспективе до 1990 г. планируется дальнейшее увеличение производства минеральных удобрений, регуляторов роста и средств защиты растений. Широкое применение в сельском хозяйстве продуктов органического синтеза может привести в результате их смыва с полей и миграции из почвы в грунтовые воды к загрязнению водных объектов.

В сельском хозяйстве, помимо традиционных удобрений и пестицидов, применяются новые типы

препаратов, одним из представителей которых является регулятор роста растений — хлорхолин-хлорид (XXX). Масштабы и диапазон его применения с каждым годом увеличиваются. XXX применяется для протравливания семян, опрыскивания посевов зерновых, плодовых деревьев, кустарников и ягодных культур. Любой способ применения XXX в сельском хозяйстве связан с его поступлением в почву и вероятностью последующей миграции в грунтовые воды, чему способствует его хорошая растворимость в воде. Исследования по гигиеническому нормированию XXX в воде водоемов позволили установить, что лимитирующим признаком вредности препарата является сани-

тарно-токсикологический (В. Е. Василенко); ПДК препарата в воде водоемов утверждена Минздравом СССР на уровне 0,2 мг/л.

Данные литературы, касающиеся вопросов стабильности, трансформации и миграции XXX в объектах окружающей среды, малочисленны и противоречивы. В ряде сообщений (А. X. Халитов) отмечается, что в почве под воздействием физико-химических факторов, ферментов микроорганизмов и растений XXX за 3—4 нед разрушается, при этом образуются нетоксичные продукты. Имеются также сведения о том, что XXX вступает в тесную связь с почвенными компонентами, закрепляется в поверхностных слоях почвы, в результате чего препарат не мигрирует в грунтовые воды (Kuhn).

Для выяснения возможности миграции XXX в грунтовые воды из обработанной им почвы в натурных условиях в 1977—1978 гг. нами проведены санитарные обследования опытных участков экспериментальной базы «Михайловское» Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева, имеющих сеть наблюдательных скважин на верховодку и грунтовые воды. Полученные в результате натурных обследований данные свидетельствуют о возможности попадания XXX с полей в грунтовые воды (И. К. Блиновский и соавт.). В связи с обнаружением XXX в грунтовых водах нами была изучена динамика процесса его распространения в грунтовом потоке с целью прогнозирования возможной зоны распространения загрязнения грунтовых вод в местах применения препарата.

Для решения поставленной задачи изучалась стабильность XXX в почве и водной среде, а также были проведены эксперименты по выяснению закономерностей миграции препарата из почвы с ливневыми водами (С. Н. Черкннский и соавт.). В результате исследований установлено, что XXX относится к высокостабильным в водной среде соединениям; процесс его разложения в водной среде подчиняется экспоненциальному закону (константа скорости разложения препарата в водной среде равна 0,01). На основании исследования стабильности XXX в почве установлены закономерности его разложения и разработана математическая модель, по которой составлены номограммы, позволяющие определить степень разложения препарата в почве (рис. 1). Исследования по изучению миграции XXX из почвы в грунтовые воды позволили построить математическую модель, описывающую динамику миграции XXX в почве. На основании полученной модели нами составлены номограммы (рис. 2), позволяющие определить количество препарата, мигрирующего из почвы с ливневыми водами в грунтовый поток.

Экспериментально установленные закономерности деструкции XXX в почве и водной среде, его миграции из почвы в грунтовые воды и величина ПДК XXX в воде водоемов позволили нам предложить способ определения границ распространения препарата в грунтовом потоке. В основе

2 4 6 в 10 12 14 2 4 6 в 10 12 И суш

Рис. 1. Номограммы определения степени деструкции XXX в дерново-подзолистой почве.

Л: влажность почвы 50 температура почвы — 20 °С (а), 15 °С (б) и 10 °С (в); Б: температура почвы 15 °С. влажность почвы 60 % (а). 40 % (б) и 20 («).

По оси абсцисс — время контакта.

способа лежат принципы, разработанные Ф. М. Бо-чевер при прогнозировании продвижения загрязнения в грунтовых водах. В предложенном нами способе границы распространения загрязнения определяются с учетом процессов разложения XXX в грунтовых водах. При разработке способа мы делали следующее допущение: грунтовый поток имеет постоянную мощность и скорость течения на пути распространения загрязнения. Это допущение дает запас санитарной надежности при определении границ распространения загрязнения. Рассмотрим предлагаемую методику расчета границ распространения загрязненных XXX грунтовых вод поэтапно:

1. Зная время внесения препарата в почву и сроки выпадения осадков или время начала полива обработанных XXX участков полей, определяем по номограмме 1 степень его разложения в почве и рассчитываем количество XXX. оставшегося в почве. Пример: влажность почвы 50% при температуре ее 15 °С; время с момента обработки посевов до выпадения первых осадков 8 сут; доза препарата 4 кг/га.

По номограмме 1 определяем, что около 40% внесенного количества XXX разложилось, следовательно, в почве осталось 2,4 кг препарата на 1 га.

1 234 567 89 Ю 11 12сут

Рис. 2. Номограмма определения степени миграции XXX из дерново-подзолистой почвы в дренажные воды.

Кривые — среднесуточное количество осадков: а — 2 мм. 6—1 мм.. » — 0.1 мм. По оси абсцисс — суммарное время выпадения осадков

2. Определяем степень миграции препарата в грунтовые воды. Для проведения расчетов необходимы следующие данные: среднесуточное количество выпавших осадков, длительность выпадения осадков, вид почвы по содержанию гумуса и количество XXX, оставшегося в почве (определено на первом этапе).

Пример: осадки выпадали в течение 10 дней, в среднем по 2 мм/сут за весь период, почва дерново-подзолистая с содержанием гумуса 4%. По номограмме 2 определяем, что в грунтовые воды мигрирует 30% оставшегося в почве препарата, что составляет 0,8 кг/га.

3. Определив количество препарата, мигрировавшего в грунтовые воды, определяем его концентрацию в них. Для этого количество препарата делим на объем грунтовых вод, находящихся под участком, обработанным препаратом. Грунтовые воды под полем площадью 5 имеют объем №.

№ = Б-т-ц,

где т — мощность водоносного слоя (в м), ц — активная пористость водоносной породы. Продолжение примера: XXX обработано поле площадью 100 га, мощность водоносных пород под полем 3 м, активная пористость водоносной породы 0,01.

Объем воды под полем равен: №=1 000 000 м'--3 м-0,01=30 000 м3.

Исходная концентрация загрязнения (С0) равна: 0,8 кг/га-100 га Л

-ад ооо мз—=0,0027 кг/м3 = 2,7 мг/л.

4. Определяем время, необходимое для разложения препарата в водной среде (грунтовых водах) с уровня С0 до уровня ПДК. Процесс разложения XXX в водной среде подчиняется экспоненциальному закону:

СI

Для удобства дальнейших расчетов преобразуем уравнение:

1пС/=1п С0—Ы, отсюда Ы=1п С0—1п С,. Решим уравнение относительно /:

1п С0— 1п

'— ь

где С„ — исходная концентрация XXX в грунтовых водах (см. п. 3), С, — ПДК XXX в воде водоемов, Ь — постоянная скорости разложения XXX в водной среде.

В нашем примере: С0=2,7 мг/л; С,=0,2 мг/л и Ь=0,01.

Время, необходимое для разложения препарата с концентрации до уровня ПДК, равно:

5. Определяем, на какое расстояние может распространиться за это время загрязнение в грунто-

вом потоке. Для этого скорость течения грунтового потока умножим на полученное время. В нашем примере при скорости течения грунтового потока 25 м/сут загрязнение распространится за 113 сут на 2800 м.

Таким образом, в рассмотренном нами примере при обработке поля площадью 100 га (дерново-подзолистые почвы с влажностью 50% при температуре 15 °С) XXX в дозе 4 кг/га (при осадках, выпавших через 8 сут после обработки посевов и продолжавшимися в течение 10 сут, в среднем по 2 мм/сут) в грунтовые воды мигрирует препарат, загрязняя их. Уровень загрязнения грунтовых вод превышает ПДК. Зона загрязнения в течение 113 сут распространяется на 2800 м от границы поля. Концентрация загрязнения в процессе его продвижения в грунтовом потоке будет понижаться, подчиняясь экспоненциальному закону, и к 113-м суткам достигнет уровня ПДК. Образующиеся при разложении XXX продукты трансформации не могут ограничивать водопользование в большей мере, чем XXX, в связи с тем что при разложении XXX протекает реакция гидролиза с образованием холнна, который далее подвергается различным, обычным для него превращениям, в том числе с образованием солей триметиламина — СТМА (А. Д. Игнатьев). Константа скорости разложения СТМА примерно в 2 раза выше скорости разложения XXX, а количество образующегося продукта трансформации составляет около 60% от массы XXX. За счет этих факторов в каждый отрезок времени из 10 частей XXX образуются 3 весовые части СТМА. Следовательно, при концентрации XXX на уровне ПДК (0,2 мг/л) в результате его деструкции образуется СТМА в концентрации 0,06 мг/л, что не превышает максимальной недействующей концентрации триметиламина солянокислого по санитарно-токсикологическому признаку вредности (0,5 мг/л).

Предлагаемая методика определения границ распространения загрязненных XXX грунтовых вод позволяет установить для каждого конкретного случая зону загрязнения грунтовых вод препаратом и срок его естественной элиминации.

Выводы. 1. Предлагаемый нами способ расчета зоны загрязнения грунтового потока XXX может быть применен для расчета зоны распространения загрязнения другими ядохимикатами и биологически активными веществами.

2. Расчет зоны распространения загрязнения необходим для обоснования мероприятий, связанных с химической обработкой сельскохозяйственных полей, в частности для решения вопросов водоснабжения населения, живущего в окрестностях обрабатываемых препаратом полей.

3. Для расчета зоны распространения загрязнения необходимо учитывать следующие параметры: площадь обрабатываемого препаратом поля; вид почвы, ее влажность и температуру; дозу препарата и сроки обработки; время начала выпадения осадков с момента обработки поля препаратом.

продолжительность их выпадения и среднесуточное количество; мощность водоносного слоя и активную пористость водоносных пород.

Литература. Блиновский И. К., Мазаев В. Т., Василенко В. Е. и др. — Изв. Тимирязевской с.-х. акад., 1979, вып. 6, с. 89—95. Василенко В. Е. — Гиг. и сан., 1978, № 4, с. 8—12.

Игнатьев А. Д. Биологическая характеристика холина и хлорхолина в аспекте гигиены питания. Автореф. дис. докт. М., 1969. Халитов А. X. Применение тура в земледелии. М., 1976. Черкинский С. И., Мазаев В. Т., Василенко В. Е. — Гиг. и сан., 1980, № 1, с. 15—18.

Поступила 23.04.81

УДК .616.98(679.841.1 |]-022.369+в 17-089.165:579.841.11

X. И. Исхакова, В. В. Влодавец

ЦИРКУЛЯЦИЯ СИНЕГНОЙНОЙ ПАЛОЧКИ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ ХИРУРГИЧЕСКОГО СТАЦИОНАРА И НОСИТЕЛЬСТВО СРЕДИ ПЕРСОНАЛА КЛИНИКИ И БОЛЬНЫХ

Филиал ВНЦХ, Ташкент; Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

Данные литературы последних лет свидетельствуют о все возрастающей роли грамотрицатель-ной условно-патогенной микрофлоры в развитии внутрибольничных инфекций (В. В. Влодавец и X. И. Исхакова; Blettery и соавт.; Daschner; Rosin, и др.). Особое место среди этих микроорганизмов занимает синегнойная палочка как наиболее частый возбудитель тяжелых инфекций (И. И. Колкер и соавт.; Baltch, и др.). Природная устойчивость к большинству антибактериальных средств, широкое распространение в окружающей среде, способность расти и размножаться в неприхотливых условиях и отсутствие доступных средств специфической защиты — все это делает синегнойную инфекцию одной из серьезных проблем и диктует необходимость углубленного изучения циркуляции этого возбудителя в условиях стационаров.

Частота обнаружения Ps. aeruginosa в объектах среды лечебных учреждений колеблется в широких пределах (А. Б. Черномордик; К. Троянова и соавт.; Stamm, и др.). Частота обнаружения сине-гнойной палочки в кале колеблется от 0,04 до 15%, у госпитализированных больных — от 15 до 24%, в смывах из носоглотки — от 1,6 до 5% (В. Д. Беляков и соавт.; Д. М. Суровикин и соавт.; De Riu и соавт.; Rose и Babcock; М. Т. Паркер).

В задачу исследования входило определение частоты высеваемости Ps. aeruginosa из различных объектов окружающей среды хирургического стационара, где производятся в основном оперативные вмешательства на грудной клетке, а также выявление носительства Ps. aeruginosa среди персонала клиники и больных.

При исследовании на носительство, а также в части санитарно-бактериологнческих анализов использованы новые элективные среды Ai и А2, предложенные первоначально для аэромонад (Г. П. Калина). Смывы помещали в жидкую накопительную среду Ал. После 24-часовой инкубации при 37 °С проводили высев на плотную среду А2 с последующей инкубацией в течение 48 ч при 30 °С. У подозрительных культур независимо от пигментообра-зования определяли оксидазный признак, харак-

тер обмена на среде Хью-Лейфсона, желатиназную и уреазную активность, декарбоксилирование аргинина, лизина, способность к росту при 42 СС и разложение глюкозы и ксилозы в жидких средах Гисса.

Носоглоточное носительство синегнойной палочки изучено у 357 сотрудников клиники и у 283 больных с сердечно-сосудистой и легочной патологией. Однократно исследовано 145 больных, остальные — 2, 3 раза и более. К носителям относили лишь лиц, у которых синегнойная палочка выделялась несколько раз. Частота обнаружения ее в носоглотке оказалась невелика — 2,2% у персонала клиники и 2,8% у больных. В большинстве случаев эти микроорганизмы определялись в зеве. У 140 больных, находившихся в различных отделениях стационара, исследовали также кишечное содержимое, и у 3,5% установлено носительство. Как в носоглотке, так и в кале более чем у половины больных синегнойная палочка обнаружена при поступлении, что свидетельствовало о носитель-стве негоспитальных штаммов.

Из больных, обследованных на носительство синегнойной палочки, 132 (преимущественно дети) находились в клинике по поводу врожденных пороков сердца, 33 из них оперированы. Выраженная послеоперационная инфекция (медиастенит, нагноение бедра) имелась у 7 больных. У 5 послеоперационная инфекция была вызвана'синегнойной палочкой, хотя при поступлении ни в одном случае не обнаружено носительства (ни носоглоточного, ни кишечного). Видимо, произошло экзогенное инфицирование «госпитальными» штаммами Ps. aeruginosa, которые циркулировали в стационаре.

Санитарно-бактериологические исследования объектов окружающей среды проводили в течение 5 лет (1975—1979). Взято 6609 анализов в операционных, перевязочных, отделениях реанимации, 2632 из них — на бактериальную обсемененность окружающей среды.

Видовой состав изученных при этом микроорганизмов представлен на рис. 1. Всего в этих исследованиях выделено 1790 культур микроорганизмов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.