CC BY
44
Раздел б
ЭКОЛОГИЯ.
ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА И ГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Редакторы раздела:
АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ ПУЗАНОВ - доктор биологических наук, профессор, зам директора по научной работе Учреждения Российской академии Института водных и экологических проблем Сибирского отделения РАН (г. Барнаул)
НИКОЛАЙ АЛЕКСЕЕВИЧ МЕШКОВ - доктор медицинских наук, профессор Научно-исследовательского института экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН, член Российской научной комиссии по радиационной защите (г. Москва)
УДК 614.77
Kryatov I.A., Novosiltsev G.I., Tonkopy N.I., Ushakova O. V., Vodyanova M.A., Chernyshenko A.I. EFFECT OF OIL-CONTAMINATED SOIL ON THE DEVELOPMENT OF PATHOGENS INVASIVE DISEASES. The article describes the actual problem of parasitic contamination of soils in the combined effect of petroleum products, ubiquitous in urboterritory. Presented by Stages of development of ascarid eggs under the influence of different concentrations of oil. Designated public health risks.
Key words: oil pollution, soil, helminthes.
И.А. Крятов, канд. мед. наук, зав. лабораторией гигиены почвы ФГБУ «НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина» Минздравсоцразвития России; Г.И. Новосильцев, канд. мед. наук, старший науч. сотрудник отдела медицинской гельминтологии ИМПИТМ им. Е.И. Марциновского ГОУВПО ММА им. И.М. Сеченова;
Н.И. Тонкопий, канд. мед. наук, ведущий науч. сотрудник лаборатории гигиены почвы ФГБУ «НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина» Минздравсоцразвития России; О.В. Ушакова, канд. мед. наук, старший научный сотрудник лаборатории гигиены почвы ФГБУ «НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина» Минздравсоцразвития России; М.А. Водянова, младший науч. сотрудник лаборатории гигиены почвы ФГБУ «НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина» Минздравсоцразвития России; А.И. Чернышенко, канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник отдела медицинской гельминтологии ИМПИТМ им. Е.И. Марциновского ГОУВПО ММА им. И.М. Сеченова, E-mail: lab.pochva(5),mail.ru
ВЛИЯНИЕ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ НА РАЗВИТИЕ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ИНВАЗИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
В работе описана актуальная проблема паразитарного загрязнения почв в сочетанном действии с нефтепродуктами, повсеместно распространёнными в урботерриториях. Представлено стадийное развитие яиц аскарид под влиянием различных концентраций нефти. Обозначены риски для здоровья населения.
Ключевые слова: нефтяное загрязнение, почва, гельминты.
В начале XXI века урбанизация, связанная со стремительным ростом городов и городского населения, охватила около 1% площади земного шара. Примерно половина мирового населения уже живет в городских агломерациях, в промышленно развитых странах более 75% составляет городское население. Этот глобальный процесс изменил ландшафты Земли сильнее, чем все другие виды деятельности человека за всю его историю. В связи с этим, задача науки и практики оценить и понять изменения в функционировании биосферы (почвы), вызываемые индустриализацией, перенаселением и загрязнением.
Результаты мониторинга почв по г. Москве, проводившегося в восьмидесятых годах XX века, совместно с Институтом минералогии геохимии и кристаллохимии редких элементов
(ИМГРЭ), а также современных мониторинговых наблюдений за почвами ряда регионов города (например, района «Хамовники» Центрального административного округа г. Москвы и района «Капотня» Юго-восточного административного округа г. Москвы), выполненные в период с 2005 до 2011 гг., показали, что почвы селитебных зон г. Москвы, как в восьмидесятые, так и в период с 2005 до 2011 гг. продолжают оставаться значительно загрязненными биологическими агентами - геогельминтами, что создает прямую угрозу заражения людей, особенно детей, имеющих прямой контакт с почвой (игровые площадки, песочницы), кишечными инфекциями и глистными инвазиями. Результаты свидетельствуют о том, что уровень загрязнения почв селитебных зон нефтепродуктами и биологическими агентами стабильно остается на опасном высоком
Влияние нефти на развитие яиц аскарид
Таблица 1
G — гаструла.
Lf — формирующаяся личинка. L- сформировавшаяся личинка. Ь - инвазионная личинка.
іп
В2 — 2 бластомера.
В4-4 бластомера.
В16 — 16 бластомеров М - морула В1 — бластула
а - общее кол-во яиц гельминтов (я/г). в - число развивающихся яиц на различных стадиях.
уровне. Поэтому насущной задачей является изучение влияния нефтезагрязненных почв на развитие паразитарных патогенов, содержащихся в почве.
Материалы и методы: экспериментальные исследования проводились на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, рН 7,13-7,35, с содержанием гумуса 1,3% (по Тюрину) NPK содержание тяжелых металлов ниже ПДК для почвы. В опытах использовалась товарная нефть [1] - смесь нефтей западносибирских месторождений, плотностью
0,876 г/см3, с содержанием серы 1,67%, солей 0,04%, обводненностью 0,12%.
Испытывались концентрации нефти, характеризующие реальные уровни загрязнения почвенного покрова селитебных зон населенных пунктов [2]. В качестве паразитарных тест объектов использовались очищенные взвеси жизнеспособных яиц аскариды человеческой (Аscaris lumbricoides) на стадии 1-2 бластомеров развития. В опыте использовано 5 вариантов: контроль, 500мг/кг нефти, 1000 мг/кг, 5000 мг/кг,
10000 мг/кг, в каждую из навесок почвой массой 200 + 20 г было внесено по 250 + 10 яиц аскариды. Образцы помещались в открытые контейнеры и после тщательного перемешивания экспонировались в оптимальных для процессах самоочищения почв температурно-влажностных условиях: влажность почвы 60-70% от полной влагоемкости, температура 200С с доступом воздуха и света. Длительность эксперимента 70 суток, в течение которых поддерживались постоянные условия [3]. Санитарно-паразитологический анализ образцов почвы проводился начиная с 7 суток, а затем каждые 10 суток от закладки опыта в соответствии с МУК 4.2.796-99 «Методы санитарно-паразитологических исследований». В каждом образце учитывалось общее содержание яиц аскарид и число яиц гельминтов на разных стадиях развития. Каждый образец почвы исследовался в полном объеме. Развитие яиц аскарид в почве определялось по 9 стадиям: 1-2 бластомера; 4 бластомера; 16 бластомеров; морула; бластула; гаструла; формирующаяся личинка; сформировавшаяся личинка; инвазионная личинка [4].
Результаты и обсуждения: результаты исследования показали (табл. 1), что в почве всех вариантов опыта обнаружены яйца аскариды, количество которых колебалось от 252 до 218 экземпляров (экз) 252-220 экз в контроле; 230-224 экз в образцах почвы с концентрацией нефти 500 мг/кг; 246226 экз в образцах почвы с концентрацией нефти 1000 мг/кг; 241-226 экз в образцах почвы с концентрацией нефти 5000 мг/кг; 242-218 экз в образцах почвы с концентрацией нефти 10000 мг/кг. Различия между числом внесенных в образцы почвы аскарид и обнаруженных в процессе наблюдения не имеет принципиального значения и объясняется потерями при проведении исследований.
Данные санитарно-паразитологических исследований свидетельствуют о том, что в почве контрольных образцов в период наблюдения происходило активное развитие яиц аскариды. Уже на 47 сутки наблюдения 88,8% яиц стали инвазионными, т.е. содержали личинки с чехликом (после второй линьки). К концу эксперимента (70 сутки) количество инвазионных яиц достигало 98,8% .
Несмотря на то, что в этот же период также как и в контрольном варианте при концентрации нефти 500 и 1000 мг/кг обнаружены яйца гельминтов, достигшие инвазионной стадии развития, отмечено угнетающее действие нефти, на что указывает более низкий процент обнаружения инвазионной личинки. Это особенно выражено при концентрации нефти 1000 мг/кг, при которой личинки в яйцах достигшие инвазионной стадии развития отмечены в 41,9% (47 сутки) и в 71,6% (в конце наблюдения). Максимальное ингибирование процессов развития яиц аскарид наблюдалось в образцах почвы
Библиографический список
с содержанием нефти в почве 5000мг/кг и 10000 мг/кг. В этих вариантах опыта с самого начала и до окончания опыта яйца аскарид оставались на ранних стадиях развития: в 12,5 -14,5% на стадии не инвазионной личинки; в 57,9 - 61,2% на стадии формирующейся личинки; в 33,2% на стадии гастру-лы. Ни одно яйцо до конца эксперимента не достигало инвазионного состояния.
Обнаруженный эффект можно объяснить недостатком кислорода необходимого для развития яиц аскарид. Известно, что загрязнение почв нефтью приводит к изменению экологической обстановки [5]. Пропитывая почву, обволакивая почвенные частицы, корни растений, проникая сквозь мембраны клеток, нефть изменяет физико-химические свойства и структуру почвы, нарушает водно-воздушный баланс среды и организмов, приводит к нарушению аэрации и возникновению анаэробных условий [6]. Яйца же аскарид способны развиваться при достаточном доступе кислорода к их наружной оболочке и внутренним структурам. Наряду с этим, учитывая способность нефти растворяться в жирах, нельзя отрицать также возможность прямого токсического воздействия на личинку аскариды в результате проникновения через липидную оболочку яиц гельминтов. Однако это предположение для своего подтверждения нуждается в постановке дополнительных исследований.
Таким образом, в рамках проведенных исследований установлено, что нефтезагрязненные почвы ингибируют на ранних стадиях развитие яиц аскариды человеческой и препятствуют их созреванию до инвазионного состояния при концентрации нефти 5000 и 10000 мг/кг, снижают количество инвазионных яиц на 6,4-19% относительно контроля при 500 и 1000 мг/кг нефти в почве, соответственно. Это позволяет говорить о снижении риска заболеваемости населения аскаридозом в условиях нефтезагрязненных почв, но не исключает его полностью [7]. По мнению Браун, прекращение доступа кислорода останавливает развитие яиц гельминтов, которое вновь продолжается при аэрации. В связи с постоянным разложением нефти в почве и снижением её концентрации можно ожидать улучшения физико-химических, в т.ч. аэрацион-ных условий, что приведет к продолжению процесса развития яиц аскарид.
Для формирования общего окончательного заключения о санитарно-эпидемиологической значимости нефтезагряз-ненных почв относительно паразитарных заболеваний необходимо дальнейшие расширение исследований по изучению влияния нефти на других представителей паразитозов в почве, выявление механизма их взаимодействия с токсикантом, а также проведение дополнительных наблюдений в натурных условиях с учетом возможного комплексного воздействия нефти и других загрязнителей в почве.
1. Информационная карта потенциально опасного химического и биологического вещества. Нефть сырая. Свидетельство о государственной регистрации серия ВТ № 001078 от 04.12.1996.
2. Невзоров, В.М. О вредном воздействии нефти на почву и растения // Изв. вузов. Лесной журнал. - 1976. - № 2.
3. Пиковский, Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. - М., 1993.
4. Романенко Н.А. Санитарная гельминтология. - М., 1982.
5. Романенко, Н.А. Санитарная паразитология / Н.А. Романенко, Н.К. Патченко, Н.В. Чебышев. - М., 2000.
6. Солнцева, Н.П. Общие закономерности трансформации почв в районах добычи нефти (формы проявления, основные процессы, модели) // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. - М., 1988.
7. Трофимов, С.Е. Влияние нефти на почвенный покров и проблема создания нормативной базы по влиянию нефтезагрязнения на почвы / С.Е. Трофимов, Я.М. Амосова, Д.С. Орлов, Н.Н. Осипова, Н.И. Суханова // Вестник Московского университета. - 2000. - № 2.
Bibliography
1. Informacionnaya karta potencialjno opasnogo khimicheskogo i biologicheskogo vethestva. Neftj sihraya. Svideteljstvo o gosudarstvennoyj registracii seriya VT № 001078 ot 04.12.1996.
2. Nevzorov, V.M. O vrednom vozdeyjstvii nefti na pochvu i rasteniya // Izv. vuzov. Lesnoyj zhurnal. - 1976. - № 2.
3. Pikovskiyj, Yu.I. Prirodnihe i tekhnogennihe potoki uglevodorodov v okruzhayutheyj srede. - M., 1993.
4. Romanenko N.A. Sanitarnaya geljmintologiya. - M., 1982.
5. Romanenko, N.A. Sanitarnaya parazitologiya / N.A. Romanenko, N.K. Patchenko, N.V. Chebihshev. - M., 2000.
6. Solnceva, N.P. Obthie zakonomernosti transformacii pochv v rayjonakh dobihchi nefti (formih proyavleniya, osnovnihe processih, modeli) //
Vosstanovlenie neftezagryaznennihkh pochvennihkh ehkosistem. - M., 1988.
7. Trofimov, S.E. Vliyanie nefti na pochvennihyj pokrov i problema sozdaniya normativnoyj bazih po vliyaniyu neftezagryazneniya na pochvih /
S.E. Trofimov, Ya.M. Amosova, D.S. Orlov, N.N. Osipova, N.I. Sukhanova // Vestnik Moskovskogo universiteta. - 2000. - № 2.
Статья поступила в редакцию 29.10.11
