CC BY
10
нации в почве под воздействием биоинсектицидов и замедление процесса разложения аммиака под влиянием промышленных белковых выбросов в максимальных дозах. Средние и минимальные дозы не вызывали достоверных изменений по сравнению с контролем.
Как показали исследования санитарно-показа-тельных и патогенных микроорганизмов, дендро-бациллин и триходермин в максимальных дозах угнетают Е. coli и кишечный энтерококк (р<0,001). Средние и минимальные дозы биоинсектицидов не вызывали достоверных изменений.
Таким образом, дозы дендробациллина 6- 10б м. т/кг, триходермина 1 • 107 м. т/кг, туринги-на 13,3 мг/кг, пыльцы 170 мг/кг и кормовых дрожжей 350 мг/кг являются пороговыми, а минимальные испытанные дозы — подпорого-выми по общесанитарному показателю вредности.
Изучение водно-миграционного показателя проводили на сероземной почве в фильтрационных установках. Испытывали дендробациллин в дозах 6-Ю5, 6-Ю6, 6-10' м. т. на 1 кг абсолютно сухой почвы, триходермин — 106, 107, 108 м. т/кг, турин-гин — 1,33, 13,3, 133 мг/кг, пыльцу — 17, 170, 1700 мг/кг, кормовые дрожжи — 35, 350, 3500 мг/кг.
Установлена зависимость между дозами веществ и их содержанием в фильтрате. Так, при действии средних доз выявлена незначительная водно-миграционная способность биологических загрязнителей и превышения ПДК в воде не отмечено. В то же время максимальные дозы веществ приводили к превышению ПДК- Так,
при дозе дендробациллина 6 -10' м. т/кг в фильтрате содержание его спор было на уровне 8,7-104 м. т/л при ПДК в воде 6-Ю4 м. т/л. При дозе триходермина 108 м. т/кг его остаточные количества в фильтрате находились на уровне 2,7-104 м. т/л при ПДК в воде 2-Ю4 м. т/л. Турингин в дозе 133 мг/кг на 5-е сутки иссле- 9 дования вызывал миграцию экзотоксина в фильтрат, где он обнаруживался в количестве 0,064 мг/л (ПДК в воде 0,049 мг/л). При дозе пыльцы 1700 мг/кг ее остаточное содержание в фильтрате было на уровне 0,07 мг/л (ПДК в воде 0,05 мг/л). При дозе кормовых дрожжей 3500 мг/кг их количество в фильтрате составило 0,092 мг/л по белку (ПДК в воде 0,08 мг/л).
Исследование влияния миграции биоинсектицидов и белковых выбросов в растения проводили на опытных делянках с 5-кратной повторностью опытов для каждой концентрации. Испытывали концентрации дендробациллина 6-Ю5, 6-Ю6, 6-Ю7 м. т/кг, триходермина 10в, 107, 108 м. т/кг, турингина 1,33, 13,3, 133 мг/кг, пыльцы 17, 170, 1700 мг/кг, кормовых дрожжей, 35, 350, 3500 мг/кг. Тест-растениями являлись салат и свекла, а также томаты, огурцы, яблоки, кукуруза и др. Накопление вносимых веществ определяли по мере достижения растением товарной зрелости. Было установлено отсутствие миграции испытанных веществ во всех дозах в изучавшиеся тест-растения.
Определение миграционно-воздушного показателя не проводили, так как испытывавшиеся вещества не обладают летучестью.
Поступила 11.11.91
© Л. В. АЛТОН, 1993
УДК 614.777: |579.842.22.04:546.185|-078
Л. В. Алтон
ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ PROTEUS VULGARIS И БАКТЕРИЙ РОДА PSEUDOMONAS В МОРСКОЙ И РЕЧНОЙ ВОДЕ И В ПОЧВЕ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ НИТРИТАМИ
Институт экспериментальной биологии АН Эстонии, Таллинн
Процессы восстановления воды и почвы, загрязненных веществами, отрицательно влияющими на их качество, тесно связаны с жизнестойкостью обитающих в них бактерий, особенно со способностью последних участвовать в процессах разложения этих соединений. Данные о состоянии воды и почвы, загрязненных нитратами, представлены в литературе достаточно подробно [1, 4—6], однако влияние повышенных концентраций нитритов на жизнеспособность отдельных видов бактерий изучено недостаточно. Число бактерий, способных употреблять в процессах метаболизма нитриты, по одним данным, не превышает 5—10 %, по другим, может достигать 34 % от общего количества гетеротрофных бактерий [3, 4|. Известно также, что эти бактерии требовательны к условиям среды и, по данным [4], не переносят концентрации нитритов более 100—200 мг/л. Основные факторы, препятствующие их развитию в подзолистой почве, неизвестны [2]. Отсутствует также данные о развитии этих бактерий в морской и речной воде.
Целью данной работы явилось изучение сроков сохранения жизнеспособности Proteus vulgaris и некоторых видов рода Pseudomonas в морской и речной воде и в почве, загрязненных нитритами.
Объектом исследования служили Proteus vulgaris 1885, Pseudomonas denitrificans (Christ) Bergey 1923, Ps. aeruginosa Migula 1895, Ps. fluorescens Migula 1895, полученные в Отделе типовых культур микроорганизмов АН СССР. Все они использовались и в наших предыдущих работах.
Исследования проводили с дерново-среднепод-золистой полевой почвой, содержащей Р205 21—24 мг/100 г почвы, NH4 3—4 мг/100 г почвы, общий азот 0,15 %; с морской водой (I) Таллиннской бухты и водой реки Пирита (II), содержащими (в мг/л): общего фосфора I — 0,065, II — 0,07; нитратов I — 0,18, II — 0,12; нитритов I — 0,06, II — 0,009. Способность к развитию и продолжительность лагфазы изученных видов бактерий изучали на мясо-пептонном агаре (МПА), агаризованном (2% агар-агара)
Таблица 1
Продолжительность жизнеспособности (в мес) Р. vulgaris и бактерий рода Pseudomonas в морской (М) и речной (Р) воде при разных
концентрациях нитратов и разных температурах
Вид Концентрация. KNOa. Г/Л Продолжительность жизнеспособности, мес
18—20 °C 4-6 "C 0-2 °C от -8 до -12° c
P M p M p M p M
Pseudomonas denitrificans 0 16- -18 16- -18 20- 22 20- 22 24- 28 22- 24 14- -16 14- -16
0,2 14- -16 14- -16 20- 22 18- 20 20- 22 22— 24 14- -16 14- -16
2,0 10- -12 8- -10 16- 18 14— 16 16— 18 14— 16 10- -12 12- -14
20 6- -8 4- -6 10- 12 10- 12 10— 12 8- 10 6- -8 6- -8
Ps. aeruginosa 0 12- -14 10- -12 12- 14 12- 14 14— 16 14- 16 12- -14 10- -12
0,2 12- -14 10- -12 12- 14 12- 14 12- 14 12- 14 10- -12 8- -10
2,0 10- -12 8- -10 10- 12 10- 12 12- 14 10- 12 10- -12 8- -10
20 4- -6 4- -6 8- 10 8- 10 10- 12 8- 10 6- -8 6- -8
Ps. fluorescens 0 10- -12 10- -12 14- 16 12- 14 14- 16 14- 16 12- -14 12- -14
0,2 10- -12 10- 12 14- 16 14- 16 14- 16 14- 16 12- -14 12- -14
2,0 8- -10 8- -10 14- 16 12- 14 12- 14 12- 14 12- -14 10- -12
20 6- -8 4- -6 8- 10 8- 10 8- 10 6- 8 8- -10 10- -12
Proteus vulgaris 0 8- -10 8- -10 10- 12 10- 12 12- 14 12- 14 10- -12 8- -10
0,2 8- -10 8- -10 10- 12 10- 12 12- 14 12— 14 10- -12 8- -10
2,0 4- -6 2- -4 4- 6 4— 6 8- 10 6- 8 4- -6 4- -6
20 0- -2 0- -2 2- 4 2- 4 4- 6 4- 6 2- -4 2- -4
экстракте почвы (ПА), морской (МА) и речной (РА) воде при добавлении в среду нитритов (КМ02) в количествах 0,2, 2 и 20 г/л. При одном варианте экспериментов в МПА добавляли одновременно КМ02 и КМ03.
Основанием для выбора таких относительно высоких концентраций нитритов было то, что по некоторым данным [4], бактерии неспособны использовать нитриты в качестве источника азота при их концентрации в среде выше 100—200 мг/л. Данных об их жизнеспособности при более высокой степени загрязнения среды, т. е. при экстремальных условиях, которые могут возникнуть при постепенном ухудшении качества среды или при аварийных ситуациях, нет. Мы имели в виду, что температура среды в естественных условиях развития бактерий, особенно в средней и северной климатических зонах их обитания, не превышает 27—28 °С, она считается оптимальной для развития многих видов бактерий и обычно выбирается для их культивирования в лабораторных условиях. Поэтому целью нашей работы было исследовать жизнеспособность названных видов бактерий при температурах их развития в природе. Отдельные виды бактерий высевали на МПА, ПА, МА и РА (каждый вид отдельно на каждую среду). Посевы инкубировали при температуре 18—20, 4—6 и 0—2 °С в течение от 4 до 90 сут в зависимости от температуры выдерживания посевов при разных температурах среды.
Способность бактерий использовать нитриты при их повышенном содержании в среде в качестве единственного источника азота изучали на синтетической среде следующего состава (в г/л): MgS04 — 0,2; СаС12 — 0,02; сахароза — 30; КН2Р04 — 1.0; РеС12 — 2 капли (насыщенный раствор); К.Ы02 добавляли в количестве 0,2, 2 и 20 г/л.
Сроки сохранения жизнеспособности бактерий в почве, морской и речной воде, загрязненных нитритами, определяли при проведении лабораторных модельных экспериментов. К1М02 добавляли в морскую и речную воду в количествах 0,2, 2 и 20 г/л, в почву в количествах 0,2, 2 и 20 г/л на каждые 100 г (абсолютная
сухая масса), после чего пробы воды и почвы, зараженные указанными бактериями, выдерживали в течение 20 мес (вода) и 12 мес (почва) при температуре 18—20, 4—6, 0—2, —8 и —12 °С. Эксперименты проводили в трех повторностях.
Все изученные виды бактерий оказались способными к росту на МПА, МА и РА при концентрации нитритов (или нитритов и нитратов одновременно) 0,2 г/л. Вместе с тем при концентрации нитритов 2 г/л бактерии росли только на МПА при температуре 18—20 °С, которая является более адекватной для развития этих видов бактерий, чем температура 4—6 и 0—2 °С. Исключение составил Ps. denitrificans, который при концентрации KN02 20 г/л не рос.
Установлено, что способность бактерий к росту на средах, загрязненных нитритами, уменьшается при снижении температуры среды. Р. vulgaris и изученные виды бактерий рода Pseudomonas неспособны использовать нитриты в качестве единственного источника азота при их концентрации в среде 0,2, 2 или 20 г/л. Исследованные нами бактерии рода Pseudomonas считаются денитрификаторами. Обнаруженное нами отсутствие денитрифицирующей способности подтверждает данные [4], согласно которым денитрифика-торы не переносят экстремально высоких доз нитритов в среде обитания. Эксперименты доказали зависимость этого явления как от вида бактерий, так и от состава и температуры среды. Например, при достаточном количестве органических веществ в среде (МПА) их толерантность к нитритам была почти в 10 раз выше, чем на «голодных» средах (МА, ПА, РА). Следует отметить, что толерантность к нитритам у бактерий рода Bacillus, установленная нами ранее, оказалась значительно выше, чем у некоторых типичных денитрифицирующих бактерий. Продолжительность сохранения жизнеспособности Р. vulgaris и изученных видов Pseudomonas в среде, загрязненной нитритами, была различной в зависимости от их вида, температуры воды и степени загрязнения нитритами и составляла от 1 мес до 2 лет (табл. I, 2). Точных данных о сохранении жизнеспособности бактерий в некоторых случаях установить не удалось, так как
3 Гиг. и санитария № 5
17 —
Таблица 2
Продолжительность жизнеспособности (в мес) Р. vudgaris и бактерий рода Pseudomonas в почве при разных концентрациях нитритов и разных температурах
Кон Температура
Вид центра-цня К NO,. г/л 1 &—20 "С 4-6 °С 0-2 "С от —8 "С до -12 "С
0 12 12 12 12
0,2 12 12 12 12
2,0 10-12 12 12 12
20 8-10 10-12 12 10-12
0 12 12 12 12
0,2 12 12 12 12
2,0 12 10—12 12 12
20 4—6 6-8 10-12 8—10
0 12 12 12 12
0,2 12 12 12 12
2,0 8-10 12 12 12
20 6-8 8—10 8-10 12
0 12 12 12 12
0,2 12 12 12 12
2,0 4—6 6-8 7—9 5—7
20 0-2 2—4 2—4 2—4
Ps. aeruginosa
P. fluorescens
P. vulgaris
они оказались жизнеспособными и после завершения экспериментов (см. табл. 2).
Таким образом, изученные нами виды бактерий рода Pseudomonas, которые являются типичными представителями бактерий, разлагающих нитриты в водоемах и в почве, и Р. vulgaris неспособны использовать нитриты в качестве
единственного источника азота при их повышенных концентрациях в среде (0,2 г/л и более). Рост Р. vulgaris и бактерий рода Pseudomonas при экстремально повышенных концентрациях нитритов в среде ингибируется. Сроки сохранения жизнеспособности Р. vulgaris и отдельных видов рода Pseudomonas в морской и речной воде и в почве, загрязненных нитритами, оказались довольно длительными, хотя при экстремально высоких дозах нитритов и более низких температурах среды они сохраняют жизнеспособность лишь в инертном виде и, очевидно, уже не могут активно участвовать в микробиологических процессах. Эта способность может восстанавливаться после снижения концентрации нитритов в среде до уровня, не влияющего на жизнедеятельность этих видов бактерий.
Литература
сан,— 1991.— № 6.—
1. Алтон J1. В. // Гиг. С. 26—29.
2. Гантимурова Н. И. Денитрификация в почвах Западной Сибири.— Новосибирск, 1984.
3. Панькова И. М., Рерберг М. С., Гаспарян А. В. // Вопросы физиологии и биохимии микроорганизмов.— Томск, 1976.— С. 80—83.
4. Тохвер В. Об антропогенной экологии нитрат-респираторных, денитрифицирующих и денитрифицирующих бактерий.— Таллинн, 1988.
5. Pichinoty F., Mandel М., Garcia I. II J. gen. Microbiol.— 1979.- Vol. 115, N 2,- P. 419-430.
6. Starzecka A. // Acta hydrobiol.— 1979,— Vol. 21, N 4,— P. 341—390.
Поступила 03.12.91
<Г
© Г. Ц. АСЛАНЯН, 1993 УДК 6И.7:в15.285.7|-074
Г. Ц. Асланян
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИЗОМЕРОВ И МЕТАБОЛИТОВ ЭНДОСУЛЬФАНА (ОБЗОР)
Филиал НИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс Минздрава Республики Армении, Ереван
Эндосульфан (тиодан) — 1,2,3,4,7,7-гекса-хлорбицикло-(2,2,1)гептен-2-илен-5,6 - диметил-сульфит — используется в ряде стран мира в качестве инсекто-акарицида на многих сельскохозяйственных культурах. В нашей стране разрешено его применение только на хлопчатнике, маточниках земляники и смородины, семенных посевах некоторых кормовых трав, рассаде огурцов и томатов. Технический препарат состоит из а- и р-изо-меров в соотношении 70:30 с температурой плавления соответственно 109 и 297 °С; в воде практически нерастворим, хорошо растворяется в органических растворителях [4, 7].
Превращение эндосульфана в объектах окружающей среды, в растениях, организме насекомых и животных протекает по окислительно-гидролитическому механизму. При окислении по сере образуется липофильный продукт эндосуль-фан-сульфат, гидролиз ведет к образованию эн-досульфан-диола и -эфира, которые у животных частично окисляются до эндосульфан-гидрокси-эфира и -лактона, конъюгируются и выводятся как водорастворимые метаболиты [15, 18, 22]. Инсектицидная активность выражена у и- и р-изо-меров и эндосульфан-сульфата: ЬЭбо для комнатных мух, равны соответственно 5,5, 9,0 и 9,5 мкг/г;
у остальных метаболитов — более 500 мкг/г [18].
После однократного введения технического эндосульфана крысам в моче находили эндосуль-фан-диол или -гидроксиэфир, в печени и жире тела — небольшие количества неизменного препарата и эндосульфан-сульфата [21]. У овец примерно 20 % введенного эндосульфана выделялось из кала в неизменном виде, столько же из мочи в форме водорастворимых метаболитов. В молоке исходные изомеры не обнаруживались, тогда как эндосульфан-сульфат был найден в количестве 0,02—0,1 мг/кг. Небольшие количества данного метаболита находили в почечном и кишечном жи-ре [23].
Из кала крыс, получавших а-эндосульфан, были выделены исходное соединение, его сульфат, гидроксиэфир и лактон в соотношении 10:3:3:1, из мочи — исходное соединение, сульфат, лактон и неидентифицированный метаболит в соотношении 3:1:1:2. При введении смеси изомеров соотношения были иные. В опыте с а-эн-досульфаном в желчи животных находили эндо-сульфан-лактон, а при введении р-эндосульфана количество полученного (через дуоденальную фистулу) лактона было незначительным [18, 21].
