CC BY
34
УДК 579.63
САН1ТАРНО-М1КРОБЮЛОГ1ЧНИЙ СТАН ГРУНТ1В
ЦЕНТРАЛЬНОГО Л1СОСТЕПУ К.В. Кукурудзяк1, О.П. Бригас2, О.В. Тертична3, Т.В. Ревка4
Прошшпзовано саштарно-мшробюлопчний стан грунпв Центрального Лiсостепу поблизу свинарських господарств рiзноl потужностi. Для оцшювання iнтенсивностi мiкробiологiчного забруднення грунйв свинарськими господарствами згiдно з методич-ними рекомендаЦями з вивчення впливу тваринницьких комплексiв на навколишне се-редовище визначено прямi (колi-титр, мшробне число) та дотичнi (загальна чисельшсть грунтово! мiкрофлори, мiкромiцети, актиномщети, аммошфжатори) саштарно-мшробь ологiчнi показники грунту. Установлено ступшь забруднення грунтового покриву дос-лiдними об'ектами та виявлено загальш тенденцн цього забруднення.
Ключовi слова: вщходи, грунти Центрального Лiсостепу, саштарно-мшробюлопчш показники грунту, свинарськi господарства рiзноl потужностi.
Постановка проблеми. Заражений грунт може бути джерелом заражения живих органiзмiв, зокрема i людини [13]. Тваринницьт комплекси, зокрема свинарськi, е важливим джерелом мiкробiологiчного забруднення навко-лишнього природного середовища. Джерелом забруднення стае неправильне зберiгання гною, викиди стiчних вод (сеча, стоки вщ миття обладнання), нес-воечасна утилiзацiя загиблих тварин тощо [3]. Саме тому вияснення саштарно-мiкробiологiчноí ситуацн грунпв поблизу свинарських господарств е необхщ-ною складовою частиною еколопчно!' оцiнки стану прилеглих територiй.
Аналiз останнгх дослщжень та публiкацiй. Серед вичизняних вчених, що вивчали вплив свинокомплексов на екологiчний стан грунпв, варто вщзна-чити науковцiв 1нституту агроекологií та природокористування Нацiональноí академп аграрних наук. Зокрема, О.М. Жукорським та О.В. Никифорук оцiнили вплив дкльносп пiдприемств з виробництва свинини на стан навколишнього природного середовища залежно вiд 1х господарсько-технологiчних особливос-тей [6]. 1.В. Масберг описав вплив тваринницьких комплекав, зокрема i свинарських, на екологiчний стан водних екосистем та прибережних територш За-хiдного Криму [8]. Проте саштарно^кробюлопчний стан грунпв Центрального Лкостепу вивчено недостатньо.
Мета дослщження - проаналiзувати санiтарно-мiкробiологiчний стан грунпв Центрального Лiсостепу поблизу свинарських господарств рiзноí по-тужностi.
Матерiали та методи дослщження. Для дослщження саштарно-мшробь олопчного стану грунтш Центрального Лкостепу поблизу свинарських господарств обрано три свинарських господарства Кшвсько!' обл.:
• ФОП "Кедр" i3 поголiв'ям до 3000 гол./piK (с. Барахти Васильювського р-ну);
• ТОВ "Сшьськогосподарське пiдприeмство "Фастiвецьке iM. Зеленька" i3 пого-
лiв'ям 9000 гол./рш (с. Фастiвець Фастiвського р-ну);
1 наук. спгвроб. К.В. Кукурудзяк - 1нститут агроекологп та природокористування НААН, м. Ки1в;
2 зав. лаб. О.П. Бригас, канд. бюл. наук - 1нститут агроекологп та природокористування НААН, м. Ки!в;
3 докторант О.В. Тертична, канд. бюл. наук - 1нститут агроекологп та природокористування НААН, м. Ки!в;
4 викл. Т.В. Ревка - Васильк1вський коледж Нацюнального ашацшного унгверситету, м. Васильев
• ТОВ "Нива Переяславщини" i3 поголiв'ям 15000 гол./piK (с. Нова Оржиця Згу-
piBCbKoro р-ну).
Для контролю обрано мкцевкть, що розташована за 3 км на пд.-сх. ввд с. Кодаки Василькшського р-ну. Для виршення методичних питань пiд час проведения дослщження опиралися на методичш рекомендацй' з вивчення впливу тваринницьких комплексiв на навколишне середовище [10].
Проби ввдбирали у напрямку пашвних вiтрiв у межах санiтарно-захисноí зони (СЗЗ) - 100 м ввд свинокомплексу та за Ii межами. Зпдно з Державними санiтарними правилами планування та забудови населених пунктш [4] розмiри СЗЗ для свинокомплекав iз поголiв'ям до 12000 гол., тобто для свинокомплек-сiв ФОП "Кедр" та ТОВ "Сшьськогосподарське шдприемство "Фастiвецьке 1м. Зеленька", становлять 500 м; для свинокомплекав iз поголiв'ям вiд 12000 до 24000 гол. на рш (ТОВ "Нива Переяславщини") - 1500 м.
Отримаш результати подано як середне значення показниюв, отриманих у зимовий, весняний, лiтнiй та осiннiй перюди. Для визначення iнтенсивностi мiкробiологiчного забруднення груштв свинарськими господарствами згiдно з методичними рекомендациями [10], визначено прямi та дотичнi санiтарнi мжро-бюлопчш показники грунту. Визначення прямих показнишв передбачало вста-новлення колi-титру та мжробного числа. До дотичних показникш вiдносять за-гальну чисельнiсть грунтово! мiкрофлори, мiкромiцети, актиномiцети та аммо-нiфiкатори. Визначення цих показниюв здшснено згiдно з вiдповiдними методиками [9, 10].
Результати дослщження. Колг-титр - найменша кiлькiсть грунту, вира-жена у грамах, в якш виявляються кишковi палички. Це величина, зворотна ко-лi-iндексу, який е прямим показником фекального забруднення. Наявнкть киш-ково! палички у титрах 0,9 i нижче свiдчить про безперечне фекальне забруднення грунту, причому свiже. Високий титр (1,0 i вище) кишково! палички сввд-чить про завершеннi процеси самоочищення i характеризують грунт як чистий, вшьний вiд патогенних ентеробактерiй i органiчного забруднення (табл.).
Табл. Оцтка саттарного стану Грунту за Koni-титром
Характеристика грунту
Чистий
Мало забруднений
Забруднений
Сильно забруднений
Титр-Coli
1,0 i вище
0,99-0,01
0,099-0,001
0,0099 i нижче
ТваринницьК комплекси - серйозне джерело забруднення навколишнього середовища кишковою паличкою, куди вона потрапляе разом iз фекалгями тва-рин [9, 11, 15]. На основi отриманих даних (рис. 1) саштарний стан грунтiв Центрального Лкостепу в межах СЗЗ свинарських господарств можна ощнити як "мало забруднений", а за п межами та в контролi - "чистий". При цьому просте-жено обернену залежнiсть мiж потужнiстю пiдприемства та значениям коль титру: чим потужшше господарство, тим нижче значення кольтитру, тобто ш-тенсивнiше забруднення грунту кишковою паличкою, хоча i невелике.
Мжробне число - це кшьккть мжрооргашзмш, переважно бактерiй, в 1 г сухого грунту. Загальне м^обне число в 1 г грунтi може досягати 1 -5 млрд Проте единого нормативу цього показника немае, оскшьки кшьккть бактерш у
TOB "С.-г. вир-во TOB "Нива
"Фаспвсцькс iM. Зеленька" Переяславщини" (9000 гол.) (15000 гол.)
Колi-титр грунту СЗЗ 0 Колi-титр грунту за межами СЗЗ Рис. 1. Колититр tpyHmie Центрального Л^остепу поблизу свинарських
господарств
М^ооргашзми грунту, що визначають його мжробне число, мають фе-кальне походження [10, 12, 13]. Порiвнюючи значення мiкробного числа грунту СЗЗ свинарських господарств i3 вщповщним значенням контрольного варiанту, треба зазначити значне (у 2-3 рази) збтьшення кшькосп мiкроорганiзмiв у грунтах СЗЗ (рис. 2). Зберн^аеться пряма залежшсть мiж потужнiстю свинофер-ми та рiвнем забруднення грунту прилеглих територiй. Як i в попередтх випад-ках, санiтарний стан грунту за межами СЗЗ тдприемств задовтьний.
16-
TOB "С.-г. вир-во TOB "Нива
"Фаспвсцькс iM. Зеленька" Переяславщини" (9000 гол.) (15000 гол.)
Mik-робне число грунту СЗЗ, тис. КУО/г сухого грунту
_MiK-робне число грунту за межами СЗЗ, тис. КУО/г сухого грунту
Рис. 2. МЫробне число tрунтiв Центрального Лкостепу поблизу свинарських
господарств
Загалъна чиселътстъ грунтово'г мжрофлори - загальна чисельшсть грунто-вих сапроф^них мiкроорганiзмiв в 1 г сухого грунту. Сдиного нормативу цього показника немае, осктьки чисельшсть мiкроорганiзмiв у грунтах рiзних титв i киматичних районiв сильно вiдрiзняеться. Тваринницькi комплекси сприяють збтьшенню кiлькостi сапрофiтних мiкроорганiзмiв, адже вони е джерелом вщ-мерлих органiзмiв i вiдходiв тварин [3, 10]. У грунтах поблизу дослщних свинарських господарств спостерн^аеться рiзке (близько у 8-15 разiв) пiдвищення
загально'' чисельносл грунтово'1 мiкрофлори у межах СЗЗ (рис. 3), що свiдчить про наявшсть велико'' кiлькостi вiдходiв тварин. При цьому вщстежуеться пряма залежшсть мiж розмiрами господарств та ступенем забруднення прилеглих територiй. Треба зазначити, що розмiри СЗЗ господарств забезпечують само-очищення грунту поблизу дослщних об,ектiв.
250
TOB "С.-г. вир-во TOB "Нива
"Фаспвецьке iM. Зеленька" Переяславщини" (9000 гол.) (15000 гол.)
Загальна чисельшсть грунтово! Mi крофлори СЗЗ, тис. КУО/г сухого грунту Загальна чисельшсть грунтово! Mi крофлори за межами СЗЗ, тис. КУО/г сухого грунту Рис. 3. Загальна чисельшсть Грунтово'1 мЫрофлори поблизу свинарських
господарств
Мжромщети - мкроскотчш клггини, яю зазвичай ростуть у вигляд1 дов-гих ниток або ланцюпв, що називають пфами. 1хня кшьюсть у грунт1 не регу-люеться, оскшьки вона залежить вщ сезону та типу грунту. Особливо численш мкромщети в люовнх грунтах у вологий сезон, де 'хня чисельшсть досягае мшьйошв КУО/г грунту. У забрудненому грунт1 спостернаеться значне змен-шення кшькосп мкромщет1в, скорочення довжини грибного мщелш та видо-во'1 р1зномаштност1 [14, 16].
TOB "С.-г. вир-во TOB "Нива
"Фаспвсцькс iM. Зеленька" Переяславщини" (9000 гол.) (15000 гол.)
Мжромщети грунту СЗЗ, тис. КУО/г сухого грунту
_Мкромщети грунту за межами СЗЗ, тис. КУО/г сухого грунту
Рис. 4. МЫромщети Грунт1в Центрального Лкостепу поблизу свинарських
господарств
Свинарськi господарства сильно попршують умови шнування мжромще-тiв: у межах СЗЗ кшьюсть мiкромiцетiв менша, нiж за и межами, у 2-4 рази (рис. 4). При цьому розмiри СЗЗ неповною мiрою забезпечують очищення грунту, що пiдтверджуeться меншою кшьюстю КУО мiкромiцетiв у грунтi за межами СЗЗ господарств, шж у контрольному грунт1 Загалом iз збiльшенням потуж-ностi господарств простежено зменшення кiлькостi мiкромiцетiв у грунп при-леглих територiй, що свдаить про пряму залежнiсть мiж потужшстю шд-приемства i ступенем забруднення грунту довкола нього.
Актиномщети - прокарютичш мiцелiальнi грам-позитивнi мкрооргашз-ми, природшм мiсцем iснування яких е грунт. Кшьюсть актиномiцетiв у грунп не регулюеться, оскiльки вона вiдрiзняеться для рiзних типiв грунту. Бшьшшть актиномiцетiв - мешканцi поверхнi слизових оболонок роту у ссавцiв, тому тва-ринницькi комплекси - важливе джерело забруднення грунту актиномiцетами [1, 7]. Отже, у межах СЗЗ свинарських господарств кшьюсть актиномiцетiв збшьшуеться порiвняно iз 1хньою кiлькiстю за межами СЗЗ у 2-6 рапв (рис. 5). Мiж потужнiстю господарства та ступенем забруднення грунту актиномщетами спостерпаеться пряма залежнiсть. Варто зазначити, що кшьюсть актиномiцетiв у грунтах Центрального Лшостепу за межами СЗЗ шдприемств приблизно одна-кова iз кiлькiстю актиномiцетiв у контрольному грунп, тобто розмiри СЗЗ господарств забезпечують достатне очищення грунту.
14000
TOB "С.-г. вир-во TOB "Нива
"Фаспвсцькс iM. Зеленька" Переяславщини" (9000 гол.) (15000 гол.)
Актиномщети грунту СЗЗ, КУО/г сухого грунту Актиномщети грунту за межами СЗЗ, КУО/г сухого грунту Рис. 5. Актиномщети tpyHmie Центрального Л^остепу поблизу свинарських
господарств
Амошф^валъш мжрооргатзми - мкрооргашзми, як за допомогою про-теол^ичних ферменлв розкладають азотовмшш сполуки до aMiaKy, арковод-ню, вуглекислого газу, води та шших продyктiв. До цих мiкроорганiзмiв належать гнилiснi бактерi'í, уробактерн, актиномiцети та мiкромiцети. Кiлькiсть амо-нiфiкyвальних мiкроорганiзмiв у грунт не регулюеться, оскшьки вона вiдрiз-няеться для рiзних типiв грунту [2, 5].
Тваринницью комплекси, з одного боку, е причиною мкробюлопчного забруднення грунту та пониження його амошфжувально! здатностi (вони попр-
шують умови шнування мiкромiцетiв), а з iншого - джерелом збiльшення кшь-косл деяких амонiфiкувальних MiKpoopraHi3MiB, зокрема актиномiцетiв. Отже, мiж потужнiстю свинарських господарств та амошфжувальною здатнiстю грунту навколишшх територiй виникла пряма залежшсть (рис. 6). Треба зазначити, що розмiри СЗЗ зазвичай не забезпечують пiдвищення показника. Винятком е тшьки ТОВ мСiльськогосподарське пiдприемство мФастiвецьке iм. Зеленька", де за межами СЗЗ кшькшть амонiфiкаторiв зростае порiвняно iз станом грунту в межах СЗЗ, але все ж таки вона значно нижча за вдаовщний показник у контрольному варiантi.
п S/, и
щ а ш
ш. —
ФОП "Кедр" (до 3000 гол.)
Контроль
TOB "С.-г. вир-во TOB "Нива
"Фаспвецьке iM. Зеленька" Переяславщини" (9000 гол.) (15000 гол.)
И Титр амошф1катор1в грунту СЗЗ ^ Титр амошф1катор1в грунту за межами СЗЗ Рис. 6. Амошф^вальна здатшсть tpymnie Центрального Лкостепу поблизу свинарських господарств
Висновки. Отже, свинарськ господарства дещо попршують саштарний стан грунтiв Центрального Лiсостепу: грунти СЗЗ пiддриемств вiдносять до ка-тегорп малозабруднених. Для бiльшостi показниюв (окрiм наявностi мжромще-тiв i амошфжувально! здатностi грунту) розмiри СЗЗ господарств забезпечують очищення грунтiв i ix санiтарний стан за межами СЗЗ, як i в контрольному варь антi, задовiльний. При цьому шнуе пряма залежнiсть мiж потужшстю свинарсь-кого господарства та рiвнем забруднення грунту прилеглих територiй.
Отже, свинарськ господарства потребують удосконалення технологш очищення, зберiгання та утайзацп вiдxодiв.
Лiтература
1. Актиномiцети. Актиномжози. Властивосп актиномiцетiв. Особливост актиномiцетiв. Вщмшшсть актиномiцетiв Big бактерш i rp^iB. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://i-me-dic.com.ua/index.php? newsid=13270.
2. Аммонификация белка, мочевины и других органических веществ. [Электронный ресурс]. - Доступный с http://studopedia.org/5-27649.html.
3. Демчук М.В. Гшена тварин / М.В. Демчук, М.В. Чорний, М.П. Високос, Я.С. Павлюк; за ред. М.В. Демчука. - К. : Вид-во "Урожай", 1996. - 384 с.
4. Державш саштарш правила планування та забудови населених пунктiв вщ 19.06.1996 р., № 173.
5. Еколог1я. Охорона природи: Словник-довщник. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www. subj ect.com .ua/ecology/conservation/index.html.
6. Жукорський О.М. Галузь свинарства - реальна та прогнозована загроза для довкшля / О.М. Жукорський, О.В. Никифорук // Агроеколопчний журнал : наук.-практ. журнал. - 2013. -№ 3. - С. 102-106.
7. Звягинцев Д.Г. Экология актиномицетов / Д.Г. Звягинцев, Г.М. Зенова. - М. : Изд-во ГЕ-ОС, 2001. - 256 с.
8. Масберг 1.В. Еколопчш особливост стану водних екосистем i прибережних територш захадного Криму / 1.В. Масберг // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - ЛьвГв : РВВ НЛТУ Украши. - 2014. - Вип. 24.9. - С. 138-144.
9. МУ № 1446-76 Методические указания по санитарно-микробиологическому исследованию почвы.
10. МУ № 2289-81 Методические рекомендации по изучению влияния животноводческих комплексов на окружающую среду.
11. Оценочные показатели санитарного состояния почвы населенных мест вщ 19.12.1998 р., № 1739-77.
12. Прозорюна Н.В. Основи мжробюлоги, вГрусологГ! та Гмунологп / Н.В. Прозорюна, П.А. Рубашюна. - 2002. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://medbib.in.ua/osnovyi-mikrobi-ologii-virusologii.html.
13. Саштарна мiкробiологiя. Екологiя мiкроорганiзмiв. Мжрофлора та санiтарно-показовi бактери грунту, води, повггря, методи !х визначення. Мжрофлора людини та методи ii досль дження. Дисбактерюзи, причиини виникнення, профшактика лшування. [Електронний ресурс]. -Доступний з http://intranet.tdmu.edu.ua/data/kafedra/internal/micbio/classes_stud/uk/med/lik.
14. Терехова В. А. Микромицеты в экологической оценке водных и наземных экосистем / В.А. Терехова, Ин-т проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Ин-т экологического почвоведения МГУ. - М. : Изд-во "Наука", 2007. - 215 с.
15. Характеристика саштарно-показовнх м^оорга^зм^. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.grandbiology.com/biols-1378-1.html.
16. Чорнобилець В. ГрунтовГ мшрооргашзми i !х значення для рослин / В. Чорнобилець // Агробiзнес сьогодш : зб. наук. пра^. - 2011. - № 9(208). - С. 26-28.
Надтшла до редакцп 28.10.2016р.
Кукурудзяк Е.В., Бригас Е.П., Тертичная О.В., Ревка Т.О. Санитарно-микробиологическое состояние почв Центральной Лесостепи
Проанализировано санитарно-микробиологическое состояние почв Центральной Лесостепи вблизи свиноводческих хозяйств различной мощности. Для оценки интенсивности микробиологического загрязнения почв свиноводческих хозяйств согласно методических рекомендаций по изучению влияния животноводческих комплексов на окружающую среду определены прямые (коли-титр, микробное число) и косвенные (общая численность почвенной микрофлоры, микромицеты, актиномицеты, аммонификаторы) санитарно-микробиологические показатели почвы. Установлена степень загрязнения почвенного покрова исследовательскими объектами и выявлены общие тенденции этого загрязнения.
Ключевые слова: отходы, почвы Центральной Лесостепи, санитарно-микробиологи-ческие показатели почвы, свиноводческие хозяйства различной мощности.
KukurudziakK.V., Bryhas O.P., Tertyshna O.V., Revka T.O. The sanitary-microbiological state of Central Forest-steppe soils
The sanitary-microbiological state of Central Forest-steppe soils near pig farms of different capacities is analysed. The assessment of intensity of microbiological contamination of the soils by pig farms is carried according to the methodological recommendations on studying the livestock facilities' impact on the environment by direct (coli-titr, microbial count) and proxy (the total number of soil microflora, micromycetes, actinomycetes, ammonifikators) sanitary-microbiological indicators of soil. As a result of the research, we have revealed the degree of soil pollution of research objects and discovered general trends of this pollution.
Keywords: Central Forest-steppe soils, pig farms of different capacities, sanitary-microbiological indicators of the soil, wastes.
