Lactose-positive intestinal protozoa in objects under construction soil cover of the Samara Region

Full Text

Напряженность экологической обстановки и необходимость охраны природы в различных районах земного шара ставят перед человечеством важнейшие проблемы, от решения которых зависит качество жизни существующих и последующих поколений людей на нашей планете. Особенную остроту этим проблемам придает урбанизация, которая часто превращает современные промышленные города в зоны экологических бедствий [1]. Следует отметить, что к настоящему времени необходимость выявления и решения экологических проблем на глобальном, региональном и местном уровнях в целом осознается повсюду [2]. Разностороннее изучение этих вопросов становится все более актуальным, что определяет важность оценки санитарно-гигиенического состояния почвенного покрова Самарской области, рассматриваемого в предлагаемом материале.

Самарская область – пятый по площади регион Поволжья, для которого характерны высокая степень урбанизации и плотности заселения. По последним данным, доля городского населения Самарской области составляет 80,6%, а плотность населения – 59,2 человека на км². На территории Самарской области расположена и активно развивается одна из крупнейших в России Самарско-Тольяттинская городская агломерация, где проживает более 80% всего населения области [3–5].

Согласно данным управления Роспотребнадзора по Самарской области, санитарное состояние почвы населенных мест относится к важнейшим медицинским и экологическим проблемам региона, решение которых актуально и своевременно [6]. Острота этой проблемы определяется избыточным содержанием органических загрязняющих веществ и соединений азота в почвах селитебных, промышленных и придорожных зон, что создает благоприятные условия для замещения типичных почвенных микроорганизмов патогенными [7]. Опасность биологического загрязнения почв определяется уровнем его возможного отрицательного влияния на контактирующие среды (вода, воздух), пищевые продукты и прямо или опосредовано на человека, а также на биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения [8].

Микробное загрязнение почв происходит в результате попадания в почву бытовых и сельскохозяйственных отходов, сточных вод, продуктов жизнедеятельности человека и животных, а также аэрозолей микробиологических производств. С отходами в почву попадают опасные микроорганизмы – патогенные, условно патогенные, токсинообразователи, способные вызвать различные заболевания. Установлено, что в почве очень хорошо сохраняются патогенные спороносные бактерии: возбудитель столбняка Clostridium tetani, газовой гангрены С. Perfringens, сибирской язвы Bacillus anthracis [9; 10].

В современных условиях проблемы рационального использования почв во многих отношениях являются ключевыми. В частности, это очень важно для строительства, добычи полезных ископаемых, организации зон отдыха и многих других видов человеческой деятельности. Оценке качества почв и грунтов урбанизированных территорий придается все большее значение, на ее основе принимаются решения о возможности размещения тех или иных промышленных или культурно-массовых объектов, изменяется стоимость земельных лотов и размещенных на них сооружений [11; 12].

Санитарно-микробиологическое исследование объектов окружающей среды призвано решить вопрос о наличии или отсутствии в них микроорганизмов – возбудителей инфекционных болезней человека, т.е. оценить окружающую среду с точки зрения эпидемиологической безопасности [13]. Оценка санитарного состояния почв и грунтов проводится по определенным санитарно-бактериологическим показателям: индекс лактозоположительных кишечных простейших (ЛПКП), фекальные стрептококки (индекс энтерококков), патогенные энтеробактерии (в т.ч. сальмонеллы) [14].

Санитарно-показательное значение отдельных родов бактерий группы кишечных палочек неодинаково. Обнаружение бактерий рода Escherichia в пищевых продуктах, воде, почве, на оборудовании свидетельствует о свежем фекальном загрязнении, а выявление бактерий родов Citrobacter и Enterobacter является показателем более давнего (несколько недель) фекального загрязнения, поэтому они имеют меньшее санитарно-показательное значение по сравнению с бактериями рода Escherichia [15].

В соответствии с положениями «Санитарно-эпидемиологических требований к качеству почвы. СанПиН 2.1.7.1287–03» [16], почвы и грунты населенных мест могут быть разделены на следующие категории по уровню биологического загрязнения: чистые, умеренно опасные, опасные, чрезвычайно опасные (табл. 1).

Таблица 1 - Оценка степени эпидемиологической опасности почвы [16]

Категория загрязнения почв	Индекс лактозоположительных кишечных простейших	Индекс энтерококков	Патогенные бактерии, в т.ч. сальмонеллы
Чистая	1–10	1–10	0
Умеренно опасная	10–100	10–100	0
Опасная	100–1000	100–1000	0
Чрезвычайно опасная	1000 и выше	1000 и выше	0

 

Целью нашего исследования является количественная оценка индекса лактозоположительных кишечных простейших для почв зон жилой застройки, административной застройки, промышленных сооружений, а также зоны проведения новых коммуникаций в Самарской области.

Среди объектов жилой застройки были выбраны строящиеся многоквартирные жилые дома (23 км Московского шоссе); малоэтажная жилая застройка в границах улиц Льва Толстого, Молодогвардейской, Красноармейской, Галактионовской, Рабочей, Садовой; микрорайон Южный город (4–5 очереди застройки); микрорайон Южный город (6 очередь застройки). К объектам общественного пользования в г. Самаре были отнесены территория строительства Технополиса (территория бывшего радиоцентра № 3), здание автосалона напротив торгового комплекса «Амбар», территория Ледового дворца спорта, торговый центр (ул. Спортивная 1 в), а также территория гипермаркета «Магнит» в г. Тольятти, территория строящегося торгового центра в г. Чапаевске, Ледовый дворец в п.г.т. Сергиевске, территория грузового терминала аэропорта Курумоч. Среди промышленных объектов изучались территории АО ЦСКБ «Прогресс», завода «Авиакор», Куйбышевского нефтеперерабатывающего завода, Сызранского нефтеперерабатывающего завода. Также были обследованы трассы двух линейных объектов: коллектор ливневой канализации, проходящий от территории радиоцентра № 3 до Постникова оврага в г. Самаре и линия электропередач в с. Борское.

На территории каждого выбранного объекта, принимаемой за пробную площадь, отбиралось разное количество точечных почвенных проб в зависимости от ее размера. Почвы для исследований отбирали из верхнего гумусового горизонта (0,0–0,2 м) с помощью совковой лопаты методом конверта [17; 18]. Исследуемые участки в настоящее время находятся в границах соответствующих населенных пунктов, почвенный покров которых изначально соответствовал природным типам почв (черноземы, серые лесные и аллювиальные дерновые насыщенные почвы) [19], но со временем был кардинально изменен в процессе урбанизации и трансформирован в урбаноземы.

Санитарно-бактериологические исследования образцов почвы на присутствие лактозоположительных кишечных простейших выполнялись в аккредитованном лабораторном центре «Центр гигиены и эпидемиологии в Самарской области» с применением общепринятых методик. В ходе исследований определялось количество колониеобразующих единиц (КОЕ) на грамм почвы.

Патогенные микроорганизмы могут попадать в почву с выделениями человека и животных. Одними из причин высокого биологического загрязнения почв в городах и других населенных пунктах являются нарушения в системе плановой очистки территорий от бытового мусора, неудовлетворительное состояние канализационных сетей, наличие стихийных свалок бытового мусора, отсутствие площадок для выгула собак, в качестве которых используются дворовые территории, парки, скверы и детские площадки [20].

Исследованные нами пробные площади отличаются друг от друга по целому ряду признаков, в частности, по механическому составу почвы, типу водного режима, по специфике использования и степени техногенной трансформации, плотности населения и др. Все эти особенности оказывают существенное влияние на характер накопления загрязняющих веществ и развитие патогенной почвенной биоты в почвах изучаемых пробных площадей.

Обобщение и анализ результатов санитарно-микробиологических исследований почв на объектах строительства в Самарской области показали, что в г. Самаре отмечается интенсивное воздействие на окружающую среду, в городах Тольятти и Чапаевске это воздействие менее выражено, участок в сельской местности испытывает минимальное антропогенное воздействие. В ходе исследований было установлено, что количественный показатель бактериологического загрязнения (КОЕ/г) значительно варьирует даже в пределах одной пробной площади и существенно различается по пробным площадям.

В рамках исследования территорий под жилую застройку было заложено 4 пробных площади и проанализировано с каждой из них от 16 до 20 почвенных образцов на количественное содержание лактозоположительных кишечных простейших (табл. 2).

 

Таблица 2 - Индекс лактозоположительных кишечных простейших для почв изучаемых территорий, КОЕ/г

Исследуемая территория	n	X ± m	Lim (min – max)
Жилые районы, г. Самара
Самара, 23-й км (п/п 1)	16	189,56± 100,52	0–1000
Историческая часть города (п/п 2)	18	128,88± 75	0–1000
Южный город, 4–5 очередь (п/п 3)	20	3,5± 1,09	0–10
Южный город 6, очередь (п/п 4)	16	7,13± 6,22	0–100
Общественные и административные здания, Самарская область
Технополис, г. Самара (п/п 5)	30	14,77± ±5,35	0–100
Автосалон, Юж. шоссе, г. Самара (п/п 6)	2	0,00	0
Дворец спорта, г. Самара (п/п 7)	9	126,89± ±109,64	0–1000
ТЦ, ЖД вокзал, г. Самара (п/п 8)	5	10,00	10
ТЦ «Магнит», г. Тольятти (п/п 9)	3	370± ±316,07	10–1000
ТЦ, г. Чапаевск (п/п 10)	2	55± ±45	10–100
Ледовый дворец, п.г.т. Сергиевск (п/п 11)	3	37± ±31,61	1–100
Грузовой терминал, п.г.т. Курумоч (п/п 12)	25	50,52± ±39,93	0–1000
Промышленные предприятия, Самарская область
АО «Прогресс» 2013 г. (п/п 13)	5	6,2± ±2,33	0–10
АО «Прогресс» 2014 г. (п/п 13)	6	183,5± ±164,11	0–1000
АО «Прогресс» 2015 г. (п/п 13)	11	22,82± ±11,59	0–100
АО «Авиакор» (п/п 14)	2	505± ±495	10–1000
КНПЗ 2010 г. (п/п 15)	1	0,9	0,9
КНПЗ 2011 г. (п/п 15)	2	0,9	0,9
КНПЗ 2012 г. (п/п 15)	8	0	0
КНПЗ 2013 г. (п/п 15)	18	0	0
КНПЗ 2014 г. (п/п 15)	5	1,43± ±1,43	0–10
СНПЗ 2012 г. (п/п 16)	24	0	0
СНПЗ 2013 г. (п/п 16)	6	2,13± ±0,84	0–10
Коммуникации, Самарская область
Коллектор, г. Самара (п/п 17)	21	59,24± ±4,48	0–1000
Линия электропередачи, с. Борское (п/п 18)	5	0	0

 

Минимально загрязнены лактоположительными кишечными простейшими почвы нефтеперерабатывающих предприятий КНПЗ и СНПЗ, что прослеживалось весь период наблюдений. До опасных уровней загрязнены ими почвы заводов «Прогресс» и «Авиакор» с максимальной выраженностью для последнего (табл. 2).

Анализ почв проектируемых коммуникационных объектов в г. Самаре (коллектор) и с. Борское (линия электропередачи) показал следующее. В почвенных пробах из с. Борское вообще не выявлено наличия лактозоположительных кишечных простейших. Среди 21-й почвенной пробы из г. Самары были как абсолютно чистые по данному показателю, так и опасно загрязненные. По среднему показателю эти почвы могут быть отнесены к категории умеренно опасного загрязнения.

Таким образом, степень загрязнения территорий жилищного строительства лактозоположительными кишечными простейшими, как правило, зависит от давности освоения и интенсивности хозяйственной деятельности на них. Однако даже на чистых территориях существуют локальные сильно загрязненные участки, возникновение которых может быть связано с отсутствием организованных мест для выгула домашних животных, ростом численности бездомных животных, несанкционированными свалками бытовых отходов, недостаточным количеством общественных туалетов. До опасных уровней загрязнены лактозоположительными кишечными простейшими почвы заводов «Прогресс» и «Авиакор» с максимальной выраженностью для последнего. Почвы нефтеперерабатывающих предприятий являются чистыми по отношению к данному санитарно-гигиеническому показателю.

About the authors

Kseniya Yurjevna Vorobjeva

Samara National Research University

Email: kseniya-vorobeva-1990@mail.ru

postgraduate student of Ecology, Botany and Nature Protection Department

Russian Federation

Nataliya Vladimirovna Prokhorova

Samara National Research University

Author for correspondence.
Email: natali.prokhorova.55@mail.ru

doctor of biological sciences, professor of Ecology, Botany and Nature Protection Department

Russian Federation

References

Supplementary files