CC BY
89
№1-2. - P.59-63. (in Russian)
5. Starkova N.T. Clinical Endocrinology: A Guide for Physicians. - St. Petersburg., 2002. - 576 p. (in Russian)
6. Suntsov Y.I., Kudryakova S. V., Bolotskaya L.L. Importance of the state register of patients with diabetes in the development of the diabetes service // Sakharnii diabet. - 2002. - №1. - P. 16. (in Russian)
7. Mongolian STEPS survey on the prevalence of noncommu-nicable diseases and injury risk factors 2009. World Health
Organization, in collaboration with Ministry of Health Mongolia, Millenium Challenge Account Mongolia and Public Health Institute Mongolia. - Ulan-Baatar, 2010. - S20 p. (in Mongolian)
S. Myagmyacereg Z. Chikhriin shijin ovchnii ersdelt khuchin zuiliin tarkhaltand khiisen sudalgaa. - Ulanbaatar, 2009. - 112 p. (in Mongolian)
9. Suvd J., Gerel B., Otgooloi H., Purevsuren D., et al. Glucose intolerance and associated factors in Mongolia: Results of national survey // Diabetic Medicine. - 2002. - Vol. 19. №6. - P.502-508.
Информация об авторах:
Еркегул Сандалхан - заведующая поликлиникой центральной больницы Улан-Баторской железной дороги; Савченков Михаил Федосович-заведующий кафедрой, д.м.н., профессор, академик РАМН, 664003, г.Иркутск, ул. Красного Восстания, 1, Иркутский государственный медицинский университет, (3952) 243825.
Information About the Authors:
Erkegul Sandalhan - Head of Polyclinic Hospital central Ulan Bator Railway; Mikhail Savchenko Fedosovich-Head of the Department, MD, professor, academician of the Academy of Medical Sciences, 664003, Irkutsk, ul. Red Rebellion, 1,
Irkutsk State Medical University, (3952) 243825.
© НАПРАСНИКОВА Е.В. - 2013 УДК:631.46. (571.54)
САНИТАРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА Г. ЧЕРЕМХОВО
Елизавета Викторовна Напрасникова (Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, директор - д.г.н., проф. В.М. Плюснин, лаборатория геохимии ландшафтов и географии почв, зав. - к.г.н. И.А. Белозерцева)
Резюме. Получены новые данные санитарно-экологических свойств почвенного покрова г. Черемхово. Выявлены высокие концентрации загрязняющих химических элементов. Показан уровень сапрофитной микрофлоры, который колеблется в широких пределах (от 0,054 до 10,3 млн. КОЕ/г). Санитарное состояние почвы, приближается к эпидемически опасным. Уровень биологической активности не высокий.
Ключевые слова: почвенный покров, микроорганизмы, санитарная оценка, биологическая активность.
SANITARY AND ECOLOGICAL FUNCTIONS OF SOIL COVER IN CHEREMKHOVO-CITY
E.V Naprasnikova (Sochava Institute of Geography SB RAS, Irkutsk, Russia)
Summary. The new experimental data of sanitary and environmental properties of soil cover in Cheremkhovo-city has been obtained. The high concentrations of polluting chemical elements have been revealed. The level of saprophytic microflora, which varies widely (from 0,054 to 10,3 million CFU / g), has been shown. The sanitary state of soil is approaching to epidemically dangerous one. The level of biological activity of the soil is not high.
Key words: soil cover, microorganisms, sanitary assessment, biological activity.
Хорошо известно, что почва является одним из неотъемлемых и незаменимых компонентов биосферы. В условиях города в широком понимании почва - это любая почва, функционирующая в его окружающей среде. На протяжении ряда лет нами проводятся комплексные исследования почв экологически-проблемных территорий Восточной Сибири. Данная работа является продолжением цикла статей, посвященных экологическим функциям почв урбанизированных территорий [7].
Одной из важных экологических функций почвы является санитарная, которая связана с асептическими свойствами, лимитирующими развитие в ней болезнетворных микроорганизмов [2]. В почвенном покрове населенных мест присутствуют сапрофитные гидролитики, олиготрофы и копиотро-фы, осуществляющие деструкцию хозяйственно-бытовых и бытовых органических веществ, обеспечивающих процессы самоочищения почв. Кроме сапрофитных и патогенных бактерий в почвенном покрове населенных мест обязательно присутствуют санитарно-показательные микроорганизмы, свидетельствующие об эпидемической безопасности почвы.
К самоочищающей способности почв следует отнести и её биологическую активность (БАП), связанную с деструкцией азотсодержащего органического вещества - карбамида. В исследованиях сделан акцент на БАП во взаимосвязи с её рН как высокоинформативные критерии состояния городских почв.
Исходя из актуальности обозначенной проблемы, основная цель исследований заключалась: в изучении санитарноэкологических свойств, фитотоксичности, биологической
активности почвенного покрова и отдельных химических элементов (особенно тяжелых металлов), влияющих на количественный и качественный состав микроорганизмов.
Материалы и методы
Объектами детального исследования служили почвы г. Черемхово и сопредельных территорий, в зонах воздействия бывших и действующих промзон.
Территория города расположена в южной части среднесибирского плоскогорья на Иркутско-Черемховской равнине, вдоль Транссибирской железной дороги в Иркутском каменноугольном бассейне. Город находится в 131-м километре на северо-западе от областного центра - Иркутска.
Климат территории резко-континентальный с холодной и продолжительной зимой, теплым, но коротким летом. Здесь большие амплитуды температур, мало осадков и высокая солнечная радиация. Среднемесячная температура воздуха в январе - 19,8°С. Наиболее высокие температуры отмечаются в июле. Абсолютный максимум температуры в июле достигает +36°С. Местность относится к подзоне лесостепи (лесные массивы представлены березой и хвойными породами деревьев). Почвы слабоподзолистые, темно-серые, суглинистые.
Отбор почвенных образцов для анализов осуществлялся с площадок размером 25м2 с глубины 0-10 см согласно методическим указаниям [4]. Из 10-15 отдельных проб готовился смешанный образец, в случае урбаноземов удалялся мусор и прочие включения. Санитарно-микробиологическую оценку
Местоположение отбора проб
Таблица 1
№ п/п № образца Местоположение отбора проб
Промзона
1 1 Территория (Т.) Цеха цинковых белил (бывшего)
2 2 Т.ТЭЦ (западная сторона)
3 3 Т. ТЭЦ (восточная сторона)
4 4 Т. цеха производства зеркал
5 5 Т.картонного завода
6 6 Т.завода ЖБИ (бывшего)
7 7 Террикон (окраина города)
8 7а Тамже
9 11 Т. Мясокомбината
Территория города
10 9 АЗС
11 10 Частный сектор
12 8 Жилой массив (5-ти эт. дома)
13 12 Жилой массив (ближе к центру города)
14 13 Центр города, торговые ряды
15 14 Тамже, сквер
16 15 Жилой массив (рядом с парковой зоной)
17 16 Ж/д вокзал (под растительностью)
18 17 Тамже (без растительности)
19 Контроль Природные рубежи
проводили по общепринятым методикам [6]. При идентификации микроорганизмов различных таксономических групп использовали определители бактерий, актиномицетов, микроскопических грибов соответственно [3,5,6]. Уровень биологической активности почв выполнен экспресс-методом по Т.В.Аристовской и М.В.Чугуновой [1]. Сущность метода состоит в определении скорости (в часах) изменения рН от выделяемого аммиака при разложении карбамида, (чем меньше количество часов, регистрирующих скорость реакции, тем больше считается биологическая активность почв). Щелочнокислотные условия регистрировались потенциометрическим методом. Химические элементы определены на приборе Optima 2000DV - оптический эмиссионный спектрометр с индукционной плазмой и компьютерным управлением (фирма Perkin Elmer LLC,OTA).
Местоположение отбора проб с нумерацией образцов, взятых на территории города и в промышленной зоне, представлены в таблице 1.
статочном количестве, но не превышают ПДК. Содержание Zn, Cr,Cu, Ni,Co показывают превышение. Следует отметить, что цинк обнаружен, кроме частного сектора, в больших количествах везде и превышает ПДК в 4-7 раз. Высокое содержание мышьяка (10 ПДК) обнаружено лишь на территории цеха по производству зеркал. Что касается свинца, то только в двух образцах зарегистрировано его содержание больше ПДК в два раза (территория АЗС и ТЭЦ). Относительно кадмия (как одного из показателей автомобилизации территории) почвы можно считать чистыми. Никель, почти во всех образцах превышает в несколько раз ПДК, а на территории картонного завода его содержание чрезвычайно высокое.
Результаты санитарно-микробиологического анализа почвенного покрова исследуемых территорий, представленные в таблице 3, свидетельствуют о различной степени загрязнения хозяйственно-бытовыми органическими веществами.
Максимальная численность аммонифицирующих бактерий - деструкторов органики, отмечена на территории мясокомбината (10,3 млн КОЕ/г), что в 3 раза больше значения контрольного варианта. В жилом многоэтажном массиве и в частном секторе количество данной группы составляло 6,1 и 3,5 млн КОЕ /г соответственно, что почти в 2 раза превышает контроль. Наименьшее число аммонифи-каторов обнаружено в промышленной зоне. Особенно выделяется почвенный покров бывшего цеха по производству белил (0,054 млн КОЕ /г). Данный факт связываем с ингибирующим воздействием цинка. Его количество достигает 166 мг/кг почвы, что в 7 раз выше ПДК.
Среди эубактерий, изолированных из почвы, преобладали споровые формы рода Bacillus, реже псевдомонады и
Таблица 2
Содержание химических элементов в почвах г. Черемхово и сопредельных территорий
№ п/п № образца Химический элемент, мг/кг
P Mn Ba Sr Zn Cr Cu Ni Co Pb Cd As
1 1 1590 810 622 208 166 108 32 49 22 32 0,45 4,4
2 2 1914 787 620 265 172 104 31 47 22 60 0,40 3,0
3 4 1790 716 606 278 236 95 35 48 26 36 0,40 »20
4 5 1124 771 579 245 137 84 51 241 397 27 0,30 3,0
5 6 1177 717 453 254 119 102 30 53 26 25 0,45 4,3
6 7 1418 847 431 193 152 84 37 43 227 31 0,45 3,1
7 8 2049 658 472 192 135 69 39 37 18 49 0,40 4,3
8 9 3172 742 577 271 175 109 32 47 21 55 0,45 4,1
9 10 728 729 443 264 16 96 40 55 23 40 0,50 -
10 11 1034 730 473 227 104 115 38 66 22 19 0,45 8,7
11 13 1267 716 529 219 113 90 33 59 23 19 0,35 -
12 16 1013 820 464 172 109 96 33 50 28 33 0,40 -
13 ПДК - 1500 - - 23 60 3 4 5 32 2-5 2
Примечание: прочерк - отсутствие данных; местоположение отбора проб в таблице 1.
микрококки. Это свидетельствует о значительной толерантности бациллярных форм относительно тяжелых металлов. Качественный состав представлен доминатами вида: Bacillus (B.) mycoides, B.cereus, B.mesentericus, B.subtilis, B.megaterium, В. agglomeratus.
Титр колиформные бактерий группы кишечной палочки в почвенном покрове г. Черемхово достаточно высокий,
Таблица 3
Результаты санитарно-микробиологического анализа почв г. Черемхово и сопредельных территорий
Результаты и обсуждение
На первом этапе работы было уделено внимание содержанию химических элементов в изучаемых почвах. В данном случае учитывалось не только отсутствие таких данных для исследуемой территории, но и санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы в отношении тяжелых металлов согласно гигиеническим нормативам [2].
Результаты анализов по стандартному перечню, а также других элементов приведены в таблице 2.
Показано, что такие макроэлементы как Р, Мп содержатся в до-
№ образца Местоположение отбора проб Аммонификаторы, млн КОЕ/г Колиформные бактерии Оценка санитарного состояния почвы
Титр Индекс
1 Территория (Т.) цеха цинковых белил (бывшего) 0,054 0,001 160 загрязненная
2 Т. ТЭЦ-2 1,64 0,001 300 загрязненная
3 Т. Мясокомбината 10,3 0,001 600 загрязненная
4 Т. Завода «Химик» 5,2 0,001 290 загрязненная
5 Т.картонного завода 3,0 0,001 900 загрязненная
6 Т.завода ЖБК (бывшего) 5,5 0,001 800 загрязненная
7 Центр города, торговые ряды 5,0 0,00001 1500 сильно загрязненная
8 Жилой массив (5-ти этажн. дома) 6,1 0,00001 1700 сильно загрязненная
9 Центр города (сквер) 0,24 0,001 500 загрязненная
10 Частный сектор 5,5 0,0001 1000 сильно загрязненная
11 Территория ж/д вокзала 0,51 0,001 500 загрязненная
12 Контроль 2,8 не обн. - чистая
1 2 3 4 5 6 7 7а 11 9 10 8 12 13 14 15 16 17 К
№ образца
Примечание: 1-7, 7а,11 - промзона; 8-10,12-17 - территория города, К - контроль.
Рис. 1. Значения биологической активности почв (БАП) г. Черемхово и сопредельных территорий.
несмотря на наличие тяжелых металлов.
Титр и индекс колиформных бактерий является индикатором не только бытового загрязнения органикой, но и возможного присутствия в почве возбудителей желудочно-кишечных инфекций. Высокий титр выявлен на территории торговых рядов в центре города, а также в жилом массиве 5-ти этажных домов (0,00001) и в частном секторе (0,0001). Почвенный покров этих территорий можно оценить как сильно загрязненный, а при оценке степени эпидемической опасности (согласно нормативам), отнести к чрезвычайно опасным [2].
В промышленной зоне почва была менее загрязненной хозяйственно-бытовой органикой и колиформными бактериями группы кишечной палочки, титр которых не превышал 0,001, а индекс варьировал от 160 до 900. Доминировали среди данной группы Citrobakter реже Enterobakter и в отдельных случаях (частный сектор) Escherichia, свидетельствующие о свежем фекальном загрязнении.
Среди почвенных микроскопических плесневых грибов - гидролитиков доминировали толерантные к слабощелочным значениям рН. Однако разнообразие данной группы не велико. Качественный состав микромицетов показал их принадлежность к роду Cladosporium, Scopulariopsus, Penicillium, Aspergillus. Несмотря на экологическую толерантность микроскопических грибов, можно считать, что насыщенность изучаемых почв тяжелыми металлами оказывает на них соответствующий влияние.
Результаты определения биологической активности почв (БАП), как индикатора ее самоочищающей способности, представлены на рисунке 1. Уровень активности почв
колеблется от 8,2 до 16,5 часов, что позволяет отнести их к среднеактивным. БАП почвенного покрова города несколько превышает контрольный вариант, что связываем с засорением городских почв хозяйственно-бытовой органикой и более высокими показателями рН. Показатели БАП в промзоне от городских почв несколько отличаются.
Проведенные исследования показали, что почвенный покров г. Черемхово характеризуется сравнительно высоким содержанием загрязняющих веществ в виде тяжелых металлов и хозяйственно-бытовой органики. На этом фоне впервые выявлен уровень сапрофитной микрофлоры, который колеблется в широких пределах (от 0,054 до 10,3 млн КОЕ/г) и зависит от содержания тяжелых металлов. Состав микромицетов показал их толерантность к слабощелочным условиям обитания, а разнообразие несколько уступает контрольным вариантам. Санитарно-гигиеническое состояние почвенного покрова по существующим нормативам приближается к эпидемически опасным. Уровень БАП позволяет отнести их к среднеактивным.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аристовская Т.В., Чугунова М.В. Экспресс-метод определения биологической активности почв // Почвоведение. -1989. - №11. - С.142-147.
2. Гигиенические нормативы / Под ред. Г.Г.Онищенко. -СПб.: Профессионал, 2011. - 118 с.
3. Гаузе Г.Ф. Определитель актиномицетов. - М.: Наука, 1983. - 245 с.
4. ГОСТ 17.4.02. - 84. «Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб». - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 4 с.
5. Литвинов М.А. Определитель микроскопических почвенных грибов. - Ленинград: Наука, 1967. - 303 с.
6. Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под ред. Д.Г. Звягинцева. - М.: МГУ 1991. - 303 с.
7. Напрасникова Е.В., Макарова А.П. Санитарномикробиологические и биохимические особенности почвенного покрова городов Прибайкалья // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). - 2005. - №4. - С.67-71.
REFERENCES
1. Aristovskaya T.V., Chugunova M.V. Rapid method of determining the biological activity of the soil // Pochvovedenie. -1989. - №11. - P. 142-147. (in Russian)
2. Hygienic standards / Ed. G.G.Onischenko. - St. Petersburg: Professional, 2011. - 118 p. (in Russian)
3. Gause G.F. The determinant of actinomycetes. - Moscow: Nauka, 1983. - 245 p. (in Russian)
4. Standard 17.04.02. - 84. “Environmental Protection. The soil. General requirements for sampling”. - Moscow: Izdatelstvo
Standartov, 1984. - 4 p. (in Russian)
5. Litvinov M.A. The determinant of microscopic soil fungi. -Leningrad: Nauka, 1967. - 303 p. (in Russian)
6. Methods of Soil Microbiology and Biochemistry / Ed. D.G. Zvyagintsev. - Moscow: Moscow State University, 1991. - 303 p. (in Russian)
7. Naprasnikova E. V., Makarova A.P. Sanitary-microbiological and biochemical features of soil cover in the Prebaikalia’s cities and towns // Sibirskij Medicinskij Zurnal (Irkutsk). - 2005. - Vol. 53. №4. - P.67-71. (in Russian)
Информация об авторе:
Напрасникова Елизавета Викторовна - к.б.н., старший научный сотрудник, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская,1,
e-mail: [email protected] тел. (3952) 422717
Information about the author:
Naprasnikova Elizabeth V. - PhD, Senior Scientist, 664033, Irkutsk, ul. Ulan Bator, 1, e-mail: [email protected] bodies. (3952) 422717
