Методы оценки санитарно микробиологического состояния почвы

Методы оценки санитарно микробиологического состояния почвы

Санитарно-бактериологическое исследование почвы — Н. А. Бельская

Почва является основным местом обитания многих микроорганизмов (см. главу 6). Из почвы микробы поступают в воду и обсеменяют воздух.

Микробиологическое исследование почвы имеет важное значение. Оно проводится при выборе участка для строительства детских учреждений, спортивных площадок, больниц, госпиталей, военных лагерей, водопроводных сооружений и других объектов.

Санитарно-микробиологический анализ почвы включает определение:

1) общего количества бактерий в 1 г почвы;

2) титра санитарно-показательных микроорганизмов БГКП и С. perfringens;

3) термофильных бактерий в 1 г почвы;

4) по эпидемиологическим показаниям проводится исследование на наличие патогенных микроорганизмов (сальмонелл, шигелл, клостридий столбняка, ботулизма, некоторых вирусов и др.).

Отбор проб почвы. Выбор места для отбора проб почвы определяется санитарным врачом и бактериологом в зависимости от цели и задачи исследования. На обследуемой территории до 1000 м 2 выделяют два участка площадью 25 м 2 . Один должен быть расположен близ источников загрязнения (свалки, мусорные ящики, выгребные ямы и т. д.), другой — в отдалении от них (контроль). На каждом участке в 25 м 2 намечают для отбора проб пять точек: четыре по углам и одна в центре или пять точек по диагонали участка.

Для исследования поверхностного слоя почвы пробы отбирают стерильной лопаткой или совком на глубине до 20 см. Из отдельных точек участка лопаткой выкапывают цельный кусок почвы. Стерильным ножом снимают верхний слой толщиной 1,5-2,0 см и из середины куска набирают стерильной ложкой 200-300 г почвы. Смешанный образец, составленный из пяти отдельно взятых проб почвы, должен весить не менее 1 кг.

При исследовании образцов из глубинных слоев почвы (от 0,75 до 2 м) пользуются специальным буром с полостью. На заданной глубине полость бура открывается, наполняется почвой, затем механически закрывается, и бур извлекают на поверхность.

Пробы почвы, взятые для анализа, переносят в стерильные банки с ватно-марлевыми пробками и покрывают стерильной пергаментной бумагой. К каждой банке приклеивают этикетку с указанием даты и номера пробы. В сопроводительном документе отмечают характер почвы, расположение источников загрязнения, площадь обследуемой территории, данные, характеризующие климат местности и т. п.

Все пробы помещают в деревянный ящик с гнездами и немедленно транспортируют в лабораторию. Если нет возможности приступить к исследованию почвы в тот же день, то допускается хранение проб в холодильнике при 1-2° С в течение суток.

Подготовка проб почвы к исследованию. Образцы почвы, отобранные на одном участке из нескольких точек, хорошо перемешивают, освобождают от крупных включений (щебня, камней, корней, стекол). От среднего образца отделяют 200-300 г и вносят в стерильную посуду. Затем почву дробят в стерильной ступке, просеивают через стерильное сито на стерильную бумагу и берут для исследования навеску в 30 г. Навеску почвы высыпают в стерильную колбу вместимостью 500 мл и доливают 270 мл стерильной водопроводной воды, получают разведение почвы 1:10. Взбалтывают почвенную взвесь 10-15 мин и из приготовленного разведения 1:10 без отстаивания готовят ряд последовательных десятикратных разведений по общепринятой методике. При анализе чистых почв ограничиваются 3-4 разведениями (до 1:1000, 1:10000), при исследовании загрязненных почв используют разведения — до 1:100000, 1:1000000.

Определение общего количества бактерий в почве проводят аналогично исследованию воды. Показатели общего количества бактерий для различных видов почв представлены в табл. 55.

Определение БГКП как показателя фекального загрязнения проводят двумя методами: титрационным и методом мембранных фильтров.

Из первоначального разведения почвенной взвеси 1:10 стерильной пипеткой берут 10 мл, что соответствует 1 г почвы, и засевают во флаконы с 50 мл среды Кесслер. Затем из каждого разведения почвы засевают по 1 мл в пробирки с поплавками, содержащими 9 мл той же среды. Посевы выращивают в термостате 24 ч при 37° С.

Просматривают посевы (при задержке роста посевы оставляют на третьи сутки). Отсутствие газообразования и помутнения в бродильных сосудах со средой Кесслер через 48 ч позволяет дать отрицательный ответ.

При наличии в средах газообразования и помутнения или только помутнения из этих сосудов производят высев петлей на сектора среды Эндо в чашках Петри. Чашки с посевами инкубируют в термостате при 37° С 24 ч.

Просматривают посевы. Отсутствие роста на среде Эндо дает право на отрицательный ответ.

Если на среде Эндо вырастают типичные для кишечной палочки колонии, то из них делают мазки, окрашивают по Граму и микроскопируют. При выявлении в мазках грамотрицательных палочек ставят пробу на оксидазу. Если проба на оксидазу отрицательная, то проверяют ферментативные свойства выделенной культуры путем посева на полужидкую среду с глюкозой. Посевы помещают в термостат на 24 ч при 37° С.

Просматривают посевы. Появление в среде кислоты и газа подтверждает наличие кишечной палочки в исследуемом разведении почвы.

Коли-титр почвы определяют по наименьшему объему, в котором обнаруживают БГКП (показатели коли-титра для различных видов почв представлены в табл. 55).

Таблица 55. Схема оценки санитарного состояния почвы по микробиологическим показателям

Метод мембранных фильтров применяют при исследовании малозагрязненных почв. Через стерильные мембранные фильтры № 3 пропускают по 10 мл почвенной взвеси из разведений 1:10, 1:100, 1:1000. Дальнейший ход исследования аналогичен определению кишечных палочек в воде. Метод мембранных фильтров позволяет сократить срок исследования до двух суток. Результаты анализа выражают коли-индексом. Коли-индекс почвы — это количество кишечных палочек в 1 г почвы.

Примечание. Среда Кесслер содержит лактозу, которую сбраживают БГКП, и генциановый фиолетовый, задерживающий рост грамположительной микрофлоры.

Из всех приготовленных почвенных разведений (от 1:10 до 1:1000000) по 1 мл вносят в два параллельных ряда стерильных пробирок. Один ряд пробирок прогревают при 80° С 15 мин для освобождения от неспороносной микрофлоры. Затем во все пробирки наливают по 9 мл расплавленной и остуженной до 45° С среды Вильсона — Блера, приготовленной ex tempore. Пробирки вращают между ладонями, чтобы посевной материал равномерно распределился в питательной среде, и быстро опускают их в холодную воду для удаления кислорода и охлаждения среды. Посевы выращивают при 43° С 24 ч.

C. perfringens дает рост в глубине среды в виде черных колоний. Газообразование регистрируется по разрыву питательной среды. В мазках, приготовленных из колоний, обнаруживают грамположительные крупные палочки со спорами овальной формы, расположенные центрально или субтерминально.

Предельное разведение почвенной взвеси, которое дает на среде Вильсона — Блера рост C. perfringens, означает титр этого микроба в почве (см. табл. 55). Наличие в почве C. perfringens является косвенным показателем присутствия в ней и других клостридий — возбудителя столбняка (C. tetani), возбудителя ботулизма (C. botulinum).

В почве определяют также количество термофильных бактерий в 1 г. Почва, в которой много кишечных палочек и мало термофилов, может рассматриваться как загрязненная фекалиями.

Среда Кесслер. К 1 л дистиллированной воды добавляют 10 г пептона, 50 мл бычьей желчи. Смесь кипятят 20-30 мин, фильтруют через вату, прибавляют 10 г лактозы и доводят объем до 1 л. Устанавливают рН 7,4-7,6. Добавляют 4 мл 1% водного раствора генцианового фиолетового. Среду разливают в колбы и пробирки с поплавками. Стерилизуют 15 мин при давлении 0,5 атм (112° С). Среда имеет фиолетовый цвет.

Контрольные вопросы

1. В каких случаях проводят санитарно-бактериологическое исследование почвы?

2. Какие определения включают санитарно-бактериологический анализ почвы?

3. Как проводят отбор проб почвы?

4. Какими методами определяют наличие БГКП в почве?

Задания

1. Приготовьте из почвенной взвеси в разведении 1:10 ряд последовательных разведений 1:100, 1:1000,1:10000 и проведите определение микробного числа в данной пробе почвы.

2. Возьмите у преподавателя готовые посевы разведений почвы на среде Вильсона — Блера, определите титр C. perfringens. Сделайте мазки из колоний, окрасьте по Граму. Найдите под микроскопом в мазках C. perfringens и покажите преподавателю. Результаты микроскопии зарисуйте в тетрадь.

Источник

Санитарная оценка почвы по микробиологическим показателям.

При санитарной оценке почвы учитывают результаты химического, микробиологического и гельминтологического исследований.

Микробиологическое исследованиепроводят для санитарной оценки почвы, характеристики процессов самоочищения, оценки почвенного и биотермического методов обезвреживания отбросов, при определении пригодности участков для строительства, а также при эпидемиологических и эпизоотологических обследованиях с целью выяснения путей заражения почвы, продолжительности выживания в ней патогенных микробов и т. д. В зависимости от поставленной задачи применяют краткий или полный санитарно-бактериологический анализ почвы.

Краткий анализ почвывключает определение двух микробиологических показателей: микробного числа (общего количества бактерий) и коли-титра.

Полный анализвключает определение микробного числа, коли-титра, титра анаэробов (Cl. Perfringens), протея, термофилов.

Микробиологическим показателем, характеризующим загрязненность почвы органическими веществами, является микробное число. В чистых почвах микробное число не превышает 1-1,5 млн. особей в 1г, сильно загрязненных почвах того же типа микробов возрастает в несколько раз (таблица).

Таблица — Показатели загрязненности почвы

Санитарное значение микробного числа почвы нельзя рассматривать без учета особенностей различных типов почвы. Например, черноземные почвы содержат значительно больше микроорганизмов, чем подзолистые. Поэтому при определении общего количества бактерий в почве необходимо полученные результаты сравнивать с микробным числом незагрязненных почв того же типа.

Исследование на прямое обнаружение патогенных микробов в почве проводят только при специальных показаниях. В качестве косвенных показателей возможного загрязнения почвы патогенными бактериями используют санитарно-показательные микроорганизмы: бактерии группы кишечных палочек, Cl. Perfringens, бактерии из рода Proteus , термофилы.

Наличие в почве бактерий группы кишечных палочек свидетельствует о ее фекальном загрязнении. В загрязненных участках почвы коли-титр составляет 1×10-3-1⋅10 -5 , тогда как в чистых почвах коли-титр может быть равен 1 и выше.

Обнаружение Cl. Perfringens в почве также указывает на ее фекальное загрязнение. Почвенных слой обогащается одновременно бактериями группы кишечных палочек и Cl. Perfringens. Через 4-5 месяцев отмечается отмирание кишечных палочек, а Cl. Perfringens еще обнаруживается в титре 0,01. Следовательно, Cl. Perfringens имеет санитарно-показательное значение только в том случае, если титр определяют в комплексе с коли-титром и другими показателями. Свежее или давнее фекальное загрязнение почвы можно определить по соотношению количества вегетативных форм Cl. Perfringens и споровых форм микроба.

Выявление в почве бактерий рода Proteus свидетельствует о загрязнении ее органическими веществами животного происхождения или фекалиями людей. Термофильные микроорганизмы являются показателями загрязнения почвы навозом, компостами. В чистых почвах термофилов не обнаруживают.

Методы определения состава и активности почвенных микроорганизмов.

Для оценки деятельности почвенной биоты используют показатель биологической активности почвы. Биологическую активность почвыопределяют следующими способами:

— подсчетом общего количества почвенных микроорганизмов.В связи с несовершенством методик этот метод определения дает условную, примерную характеристику биологической активности почвы.

— определением количества отдельных физиологических группмикроорганизмов, например, нитрифицирующих или целлюлозлразрушающих бактерий.

— определение выделяемого почвой диоксида углерода — основной биохимический способ определения биологической активности почвы. Чем интенсивнее выделение углекислого газа из почвы, тем активнее происходит в ней биологические процессы, тем лучше условия для возделывания культур и выше их потенциальная урожайность.

Выделение углекислого газа из почвы в приземный слой атмосферы называют дыхание почвы.Интенсивность дыхания почвы зависит от ее свойств, гидротермических условий, характера растительности, агротехнических мероприятий. Выделение диоксида углерода почвой усиливается при ее окультуренности в связи с активизацией биологических процессов и улучшением условий аэрации. Уменьшение выделения углекислого газа почвой (снижение биологической активности) может ухудшить поступление кислорода в почву, что, в свою очередь, будет способствовать образованию токсичных веществ.

Для санитарной оценки почвыисследуют пробы с целью обнаружения патогенных микробов. Для адекватной оценки почвы особую значимость имеет выбор индикаторных микроорганизмов.

Оценка фекального загрязненияпочвы и его давности проводится по следующим показателям:

— по индексу БГКП (количество бактерий группы кишечной палочки — БГКП в 1 г почвы)

— по перфрингенс титру (гаименьшее количество почвы, в котором обнаруживается Cl. Perfringens)

— по титру эктерококков

Параллельно определяют микробное число почвы.

Загрязненность почвы навозом и компостомоценивается по титру термофилов — бактерий, вырастающих на мясо — пентоном агаре при 60 о С в течение 24 часов.

К СПМ (санитарно-показательные микроорганизмы), указывающим на фекальное загрязнение почвы, относят БГКП (бактерии группы кишечной палочки), Cl. Perfringens , термофильные бактерии и нитрифицирующие бактерии (таблица).

Таблица — Показатели чистоты почв по СПМ

Из всех эктеробактерий наиболее долго сохраняется в почве кишечная палочка, поэтому по ее содержанию судят о наличии в почве прочих энтеробактерий.

Термофильные бактерии попадают в почву с перепревшим навозом или компостом, поэтому их целесообразно выявлять для выяснения характера и давности органического загрязнения почвы. Свежий навоз, сточные воды обычно содержат много БГКП, но мало термофильных бактерий. По мере разложения органических веществ количество термофилов увеличивается.

Появление нитрифицирующих бактерий (нитрификаторов) указывает на развитие процесса самоочищения, так как они завершают цикл разложения азотсодержащих соединений, превращая аммиак в азот. При свежем фекальном загрязнении нитрификаторов не будет, поскольку субстрат для их развития отсутствует. В ходе жизнедеятельности микроорганизмов, разлагающих органические вещества, образуется аммиак, что приводит к развитию нитрификаторов.

На свежее фекальное загрязнение почвы указывают высокие титры БГКП при низких титрах нитрификаторов, термофилов, а также относительно высокое содержание вегетативных форм Cl. Perfringens.

Обнаружение энтерококков всегда свидетельствует о свежем фекальном загрязнении, каковы бы ни были другие показатели.

Цели санитарно-микробиологического исследования почвы:

— санитарная оценка почвы населенных пунктов и новых участков для заселения и размещения зданий

— решение вопросов водоснабжения, канализации и очистки населенных пунктов

— санитарная оценка почвы, загрязненной химическими веществами

— контроль процессов самоочищения почвы, подвергавшейся биологическому загрязнению

-эпидемиологическое обследование почвы для выяснения путей ее заражения.

Санитарно-микробиологическое исследование почвы в зависимости от целей исследования предполагает краткий и полный анализ. Отбор проб производят с квадратного участка (не менее 5×5 м). образцы забирают с глубины 20-30 см из каждого угла и центра квадрата. Объем образцов 1 кг.

Краткий санитарно-микробиологический анализпредусматривает определение ОМЧ (общее микробное число), титров БГКП, энтерококков, Cl. Perfringens, термофильных бактерий, нитрифицирующих бактерий. Полученные результаты указывают на наличие и степень фекального загрязнения. Краткий анализ почвы осуществляют при проведении текущего санитарного надзора за состоянием почвы.

Полный санитарно-микробиологический анализвключает определение всех показателей краткого анализа, а также общей численности сапрофитов, ОМЧ и процентного содержания споровых микроорганизмов, аэробных бактерий, разрушающих клеткатку, бактерий-аммонификаторов. Кроме того, исследуют токсичность почв для микроорганизмов. Полный анализ проводят при осуществлении предупредительного санитарного надзора, первичном обследовании при выборе территории для размещения отдельных объектов.

Периодичность контроля.Периодичность контроля зависит от контролируемых объектов (детские сады -не менее 2 раз в год), но не реже 1 раза в год. При изучении динамики самоочищения почвы на загрязненных территориях пробы берут в течении первого месяца после загрязнения еженедельно, в последующие месяцы — 1 раз в месяц в течение вегетационного периода до завершения активной фазы самоочищения.

Методы проведениясанитарно-микробиологических исследований:

— методы прямого обнаружения патогенных микроорганизмов (посев исследуемого материала на питательные среды)

— методы косвенной идентификации (определение общего микробного числа — ОМЧ и определение содержания санитарно-показательных микроорганизмов — СПМ методом подсчета количества бактерий с помощью счетчиков, а также методом посева на питательные среды).

Титр СПМ — наименьший объем исследуемого материала (в мл) или весовое количество (в г), в котором обнаружена хотя бы одна особь СПМ.

Индекс СПМ — количество СПМ, обнаруженных в определенном объеме или количестве исследуемого объекта. Индекс — величина, обратная титру.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Источник