5 МикробиологическИе исследованиЯ почвЕнной среды

Почва является главным резервуаром и естественной средой обитания микроскопических организмов в природе, которые принимают активное участие в процессах формирования и самоочищения почвы, а также в круговороте веществ в почве и природе в целом. Микроорганизмы находят в почве все условия, необходимые для своего развития: пищу, влагу, защиту от прямых солнечных лучей. Микрофлора почвы по количественному и видовому со­ставу подвержена значительным колебаниям в зависимости от многих условий: плодородия, аэрации, реакции среды (рН), климатических условий.

Все основные процессы превращения органических веществ, обуславливающих жизнедеятельность разнообразных микроорганизмов интенсивно происходят, на глубине 5,0–20,0 см, поэтому в этом слое почвы отмечается их наибольшее количество, а также в слое почвы, прилегающем к корням растений, — ризосфере. Постоянные обитатели почвы — аэробные бактерии: Bacillus subtilis, В. mycoides, В. meghaterium, анаэробные C. sporogenes, C. putrificum, а также маслянокислые бактерии и микроорганизмы, расщепляющие целлюлозу, нитрифицирующие и азотофиксирующие бактерии.

В более глубоких почечных слоях микрофлора скуднее — уже на глубине 1,5 метров и более (4,0–5,0 м) микроорганизмы обнаруживаются в очень малом количестве (встречаются лишь единичные особи).

Качественный состав микрофлоры почвы очень разнообразен: множество видов бактерий (преимущественно спорообразующих, спирохет, микоплазм), грибы, актиномицеты, вирусы, простейшие, цианеи. Состав и соотношения между различными группами микроорганизмов меняются в зависимости от вида почвы, способов ее обработки, содержания органических веществ.

Микроорганизмы почвы способны размножаться при температуре от 25 до 45 °С, а термофильные — и при более высокой температуре (60 °С).

Микробы являются членами сложного биоценоза, характеризующегося как антагонистическими, так и симбиотическими взаимоотношениями между собой и с окружающими их объектами, в том числе растениями.

Деятельность почвенных микроорганизмов играет большую роль в создании плодородия почвы. Наряду с обычными обитателями почвы, встречаются и болезнетворные, преимущественно спорообразующие, — возбудители столбняка, газовой гангрены, ботулизма, сибирской язвы и др. Поэтому загрязнение почвой пищевых продуктов представляет опасность.

Патогенные бесспоровые бактерии, например, брюшнотифозные, дизентерийные со­храняются в почве сравнительно недолго (недели, месяцы), а споры бактерий — годами.

При экологической оценке почвы критерием служит титр кишечной палочки и количество сапрофитных бактерий. Имеет также значение определение C. perfringenes и энтерококков.

В почвенной среде одновременно с минерализацией органических веществ происходят про­цессы бактериального самоочищения — отмирание несвойственных почве сапрофит­ных и патогенных бактерий.

Микробиологическая оценка экологического состояния почвенной среды

Санитарно-экологическое исследование почвы на наличие патогенных микроорганизмов регламентируется инструкциями по предупредительному и санитарному надзору (МУ 2.1.7.730–99).

При этом по комплексу показаний проводится определение:

1. ОМЧ (общего количества сапрофитных микроорганизмов).

2. БГКП.

3. Перфрингенс-титра (количества облигатных анаэробов C. perfringens).

4. Энтерококков.

5. Термофильных бактерий.

6. Нитрифицирующих бактерий.

7. Патогенных бактерий, в том числе сальмонелл.

Предупредительный экологический надзор за почвой осуществляется:

— при планировке, строительстве и реконструкции вновь заселяемых участков и населенных мест;

— при выборе участков для строительства лечебно-профилактических и аптечных учреждений, санаториев, детских учреждений;

— при решении вопросов водоснабжения и канализации населенных

территорий;

— при санитарной оценке пляжей и других мест коллективного отдыха.

Текущий экологический надзор за почвой осуществляется:

— при оценке санитарно-экологического состояния почвы и ее способности к самоочищению после загрязнения (почвы дворов детских садов, больниц, зон отдыха исследуют 2 раза в год);

— при контроле за методами обезвреживания сточных вод и отбросов (1–4 раза в месяц);

— по эпидемическим показаниям для выяснения возможного пути передачи инфекционных заболеваний;

Текущий экологический контроль в сокращенном виде включает в себя определение:

1. ОМЧ.

2. БГКП.

3. Облигатных анаэробов.

4. Термофильных бактерий.

5. Нитритфицирующих бактерий.

По этим показателям, согласно общепринятой экологической классификации МУ 2.1.7.730–99, выделяют несколько типов загрязнения почв (Приложение, табл. 2): 1) чистая; 2) загрязненные; 3) сильно загрязненные почвы.

Однако при проведении полного микробиологического анализа к указанным показателям добавляют определение: численности и процентного соотношения спороносных бактерий к общему числу микроорганизмов; количества актиномицетов, грибов; количества целлюлозоразрушающих бактерий; количества аммонификаторов; количества нитрифицирующих бактерий. По эпидемическим показаниям проводят дополнительное исследование на обнаружение патогенных микроорганизмов.

Забор проб почвы для анализа

Выбор места и методика отбора проб почв — наиболее ответственный этап лабораторных исследований.

Отбор проб и подготовка их для бактериологического исследования осуществляется при его непосредственном участии и контроле согласно стандартной методике по ГОСТ 17.44.02–84.

Отбор проб при этом рекомендуется производить путем вычленения цельного монолита почвы и отделения от середины образца для средней пробы. Пробы почвы с глубины более 0,25 м отбирают при помощи бура, который перед каждым взятием пробы тщательно стерилизуется. Отобранные образцы помещают в стерильную посуду и доставляют в лабораторию.

Если невозможно исследовать почву немедленно, допускается хранение ее при +4,5 °С не более 24 часов.

Пробы почвы для бактериологического анализа отбирают не менее чем с двух участков площадью 25,0 см², причем один из них должен находиться вблизи источников загрязнения. Для составления среднестатистического значения пробы на каждом участке почву берут в пяти точках по диагонали (в пяти точках, расположенных конвертом) с глубины до 20,0 см стерильным инструментом.

Пробы почвы из более глубоко залегающих слоев (0,25–2,0 м) берут буром или стерильным совком.

При изучении влияния почвы на санитарно-экологическое состояние подземных вод и водоемов пробы берут с глубины 25,0 см, а на участках для обеззараживания хозяйственно-бытовых отбросов с глубины 25,0–150,0 см.

Пробу почвы массой 200,0–300,0 г помещают в стерильную банку и накрывают слоем ваты. Горлышко банки обертывают бумагой и перевязывают. На банку ставят номер и наклеивают этикетку с указанием места и даты взятия пробы.

В лаборатории почву освобождают от загрязнения, после чего просеивают через стерильные сита. Перемешивают и отбирают 30,0 г для анализа. Если невозможно провести бактериологическое исследование в день отбора почвы, допускается ее хранение не более 24-х часов при +1…+2 °С.

Для проведения анализа 30,0 г почвы помещают в стерильную колбу, куда добавляют 270,0 мл стерильного физиологического раствора. После этого содержимое тщательно взбалтывают в течение 10 минут, затем отстаивают в течение 5 минут. Из полученной суспензии делают ряд разведений в стерильном физиологическом растворе (от 1:10 до 1:1000000 в зависимости от уровня загрязнения почвы). Полученные разведения и используют для посева на питательные среды.