CC BY
8
®ых») земель, неудовлетворительных в той или иной степени в общехозяйственном, сельскохозяйственном и санитарном отношении.
Особенно велико для народного здравоохранения значение освоения осушенных болот, мелиорированных низинных торфяников, песков, пойм рек, орошение и борьба с засухой на юге, юго-востоке, тепловая мелиорация почв севера и высокогорья.
При освоении подопытного «неудобного» земельного участка с под-гадлистой почвой, с высоким стоянием почвенных вод весной, твердые отбросы с низкой влажностью (мусор сухой, рыхлый, со сметом) распределялись «постелью» шириной 8 м, высотой до 100 см и прикрывались землей слоем до 10 см. При этом установлено (в условиях умеренных атмосферных осадков в течение лета и осени), что через 6 месяцев основная масса отбросов стала сухой, рыхлой, однородной, легко распадающейся, темнокоричневого цвета, с землистым запахом. Загрязнения глубоких слоев почвы и почвенной воды не установлено в течение 1—6 месяцев. В летний период и осенью следующего года площадки покрылись хорошей густой травяной растительностью, а с весны были заняты овощами. В комплексе с другими мероприятиями мелиорации, видимо, этим путем возможно добиться в расположенных поблизости населенных пунктах значительного улучшения в санитарном отношении. На сильно заболоченных земельных участках целесообразным может быть распределение негниющих отбросов (например, сухого строительного мусора и т. п.) слоем 5—10 м и больше в зависимости от рельефа места, а затем создание плодородных земельных слоев изложенным нами методом или использование этих участков для других целей.
Ф. И. Ухтомская
Роль ферментов в самоочищении почвы
Из Ленинградского научно-исследовательского санитарно-гигиенического института
При развитии мероприятий, необходимых для улучшения санитарного состояния почвы, в одном из районов были проведены исследования для определения допустимых норм нагрузки нечистот на единицу площади земельного участка, отведенного для устройства ассенизационного поля.
Одновременно задачей исследований являлось определение факторов, лежащих в осноае биохимических процессов распада органических веществ, вносимых в почву.
Интенсивность загрязнения и биологические процессы самоочищения, происходящие в почве, определяются обычно количеством и видовым составом микрофлоры.
Но среди факторов, определяющих процессы самоочищения почвы, повндимому, не менее значительная роль принадлежит ферментам.
Наличие свободных ферментов в почве может быть доказано целым рядом положений. Разнообразная фауна, населяющая почву, в процессе обмена веществ выделяет ферменты; аутолитиче^кие процессы при отмирании животных и растительных тканей начинаются без участия микроорганизмов под действием собственных клеточных ферментов. В почву поступают также ферменты, выделяемые микрофлорой в процессе жизнедеятельности или аутолиза, а также ферменты, поступающие из корневой системы растений.
Внесение в почву нечистот увеличивает источники поступления ферментов за счет аутолиза растительных и животных тканей, остатков пищеварительных ферментов, поступающих с feces и увеличения микрофлоры.
Несмотря на разнообразие источников, каждый фермент, образующийся в клетках самых разнообразных организмов, обладает целым рядом сходных свойств. Возможно предположить, что активность разложения органических веществ в почве осуществляется за счет ферментов, поступивших в почву из различных источников.
Для исследования ферментов почвы была разработана методика их извлечения путем десорбции фосфатными и аммиачными растворами; так как процесс при этом происходит медленно, то почвенная масса обрабатывалась в течение одного часа в шюттель-аппарате, после чего центрифугировалась; центрифугат, являющийся концентратом ферментов, подвергался исследованию. Активность ферментов опреде-
4t>
лялась по расщеплению соответствующих субстратов и выражалась: каталаза и пероксидаза в миллилитрах 0,1 н. раствора КМп04, протеаза в миллиграммах азота, амилаза в миллиграммах мальтозы, инвертаза в миллиграммах глюкозы. Пересчет производился на 100 г почвы.
На предварительно распаханном земельном участке, почва которого является кислым (рН = 5,2) супесчаным подзолом, был« выделены опытные делянки площадью 50 м2. На них вносились нечистоты из расчета 500, 1000 и 2 000 т/га и заделывались ручной перекопкой на глубину 20 см.
Исследования производились по трем горизонтам на глубине 0—20, 20—40 и 40—60 см. Проба почвы для анализа являлась средней из пяти отдельных проб, взятых из разных точек делянок при помощи почвенного бура.
В табл. 1 приводятся результаты сравнительных исследований активности фермента амилазы в почве при природных условиях, являющихся контролем, и в почве опытных ассенизационных делянок.
Таблица 1. Динамика ферментативных процессов в почве: амилаза (в миллиграммах мальтозы^
№ делянки Количество нечистот (в т/га) Глубина слоя (в см) Время внесения нечистот
1У49 г. 1950 г.
май июль ноябрь июль октябрь
1 (контроль) 0—20 20—40 40-60 142,27 62,44 74,99 146 41,12 10 170,4 58,56 44,88 148,55 21,12 13,5 122,27 15,5
2 500 0-20 20-40 40—60 2073,88 84,48 57,6Ь 758,85 516,84 ¿31 ,&6 524,8 139,34 92,98 32.6 14.7 14,6 117,5 9,6
3 1 000 0-20 20-40 40-60 3447,24 1824 1343,9 1024,5 252,¿2 74,93 369,45 121,45 9i,9ó 175,2 ¿5,87 40,12 134,64 27,8 13,*8
4 2000 0—20 20-40 40—60 9 526 3 300 1015 2549 275,5 117,1 1 513,2 165 101,15 £69,9 63,16 2о,89 349,68 130,8 92,88
Как видно из этих данных, содержание амилазы возрастает в пропорциональной зависимости от внесения нечистот; наибольшей ферментативной актив <)стыо отличаются верхние горизонты, но фермент распространяется и в нижележащие горизонты, при этом сохраняется зависимость от количества внесенных загрязнений. С удлинением срока от момента внесения нечистот концентрация фермента постепенно снижается по всем горизонтам и к концу периода наследования в делянке № 2 активность совпадает с контрольной, в делянке № 3 — близка к показателям контрольной и только в делянке № 4 с максимальной нагрузкой нечистот содержание амилазы еще значительно превосходит контроль.
Аналогичная зависимость содержания ферментов от количества внесенных загрязнений и их снижения во время периода наблюдений установлена и для других ферментов углеводного расщепления — инвертазы и иротеазы, разлагающих сложные азотистые соединения.
Опыты по исследованию ферментативных процессов производились также при внесении в почву нечистот в осенний период при той же возрастающей дозировке нечистот на единицу площади и при аналогичной обработке опытных делянок. Результаты исследований содержания ферментов каталазы, амилазы, инвертазы и иротеазы в течение одного года приводятся в табл. 2. Для краткости представлены данные только верхних горизонтов.
Как видно из приведенных показателей, в опытах этого сезона также обнаруживается возрастающая активность ферментов с увеличением количества внесенных нечистот и снижение их содержания по мере удаления от срока внесения.
В целях установления соотношения концентрации ферментов, наличия в почве органических ееЩеств и интенсивности процессов их разложения, одновременно с ферментами в тех же пробах определялось содержание растворенных органических веществ, хлоридов, аммиака.
Величина окисляемости, выраженная в миллиграммах кислорода, как видно из данных табл. 3, находится в прямой зависимости от степени загрязненности
почвы и снижается по мере уменьшения количества органических веществ, растворенных в почве. Сравнительный анализ данных содержания водорастворимых органических веществ с содержанием фермента амилазы (см. табл. 1) за тот же период приводит к заключению о взаимосвязи ферментативных и химических процессов во
Таблица 2. Ферментативные процессы в почве при удобрении участка
а Время внссеьия нечисют
Название фермента в к Количество нечистот (в т/га) 1*49 г. 1950 г.
о октябрь май октябрь
Амилаза в миллиграммах мальтозы 9 10 11 12 (контроль) 500 1 000 2 000 29 1 132 3568 4 325 71,91 595,8 1 606 1870,68 75,8 102,8 102,0 179,17
Инвертаза в миллиграммах глюкозы р 9 10 11 12 (контроль) 500 1 000 2 000 29,69 428,26 2012 2173,8 87,52 333,76 712,95 1182,7 86,24 108,38 148,5 281,24
Протеаза в миллиграммах азота 9 10 11 12 (контроль) 500 1 000 2 000 48,02 62,68 61,25 84 42,52 53,2 51,81 68,48 ■■ 1 44,4 51.31 | 47,95 1 59,79
Каталаза в миллиграммах 0.1 н. раствора КМп04 9 10 11 12 (контроль) 500 1 000 2 000 279,12 601,0 671, S 723,0 260,89 741,3 770,7 9С0,7 223,3 330 596,45 637,94
Таблица 3. Динамика растворенных органических веществ в почве (мг% 02)
делянки Количество нечистот (в т/га) Время внесения нечистот
1949 г. 1950 г.
глубина елея (в см» май июль ноябрь июль октябрь
1 (контроль) 0-20 20-40 40—60 16,3 11 9,84 11,01 4,37 18,68 11,61 9,6 17,25 12,58 6,34 18,51 7,54 4,36
2 500 X. КЗ 000 1 1 1 О) ^ 10 ООО 153,46 17,92 16,76 4«,7 10,77 12,38 29,7 10,56 9,9 17,16 14,5 11,9 6,62 4,06 3,5
3 1 000 0-20 20—40 40—СО 281,52 67,54 28,9 96,18 11,И 11,87 48.3 12,48 10.4 18,22 16,24 6,89 8,44 5 4,£6
4 2С00 0—20 1 33R.96 20—40 I 32,94 40—60 ! 13,1 132 12,1 9,26 93,9 17 13 65,66 8,82 4,9 55,06 14,04
всех исследованных горизонтах почвы. Внесение нечистот вызывает резкое увеличение содержания амилазы в почвах загрязненных делянок, а также одновременно и органических веществ. На протяжении всего опытного периода по мере разложения органических веществ в делянках с внесением нечистот параллельно уменьшается и содержание фермента.
Результаты исследований ферментативной активности при внесении нечистот в осенний период (см. табл. 2) также совпадают с санитарно-химическими показателями того же периода, которые приведены в табл. 4.
Сопоставление полученных данных позволяет заключить, что после внесения нечистот большое содержание в почве органических соединений сопровождается действием на них высоких концентраций ферментов, активность которых с уменьшением количества органических субстратов постепенно снижается.
Таблица 4. Химические процессы в почве
1949 г. 1950 г.
Название вещества № делянки октябрь
май октябрь
Растворенные органические 9 19,5 16,8 13,51
вещества (в мги/0 02) 10 40,4 50,66 10,72
11 146,4 78,4 23,16
12 250,4 98,4 41,31
Хлориды (в мг°|0) 9 4,3 3,68 3,97
10 52,1 11,77 5,28
11 42,75 12,53 7,74
12 109,4 29,5 16,58
Аммиак (в мгв|и) 9 29,4 11,62 13,61
10 74,4 34,95 13,26
11 98,45 42,04 > 22,04
12 235,1 41,9 25,01
Эта зависимость сохраняется при распространении органических веществ и ферментов в убывающих соотношениях в нижележащие горизонты.
По данным ферментативных и химических показателей, процессы самоочищения по сравнению с контрольной почвой в течение периода исследований в делянках № 2 и 10 с нагрузкой нечистот из расчета 500 т/га закончились, были близки к окончанию в делянках № 3 и 11 с нагрузкой 1 ООО т/га и не закончились в делянках № 4 и 12 с нагрузкой 2 000 т/га.
Взаимосвязь ферментной активности с химическими показателями распада органических веществ позволяет, наряду с исследованиями, применяющимися при санитарном анализе почв (физико-химические, бактериологические и гельминтологические), исследовать ферменты, являющиеся показателями загрязненной почвы и ее способности к самоочищению.
Проведенными исследованиями впервые установлено, что в почвах при ненарушенных природных условиях (контроль) и в почвах загрязненных ферменты являются постоянно действующим фактором, определяющим направленность и интенсивность процессов гидролиза и окисления органических веществ.
И. В. Рощин
Гигиеническая характеристика производственного аэрозоля ванадия
Из кафедры гигиены труда I Московского ордена Ленина медицинского института
Советская гигиеническая литература имеет некоторые материалы по вопросу о санитарных условиях труда в производствах, получающих и применяющих ванадий, а также по ряду частных вопросов токсикологии ванадия.
Целью настоящей работы было выявление условий и характера возможного воздействия соединений ванадия на организм, выяснение вида
4 Гигиена и санитария. К» И
49
