3. Санитарно-биологические методы исследования почвы

Бактериологическое исследование почвы

Пробы почвы для бактериологического анализа отбирают не менее чем с двух участков площадью 25 м², причем один из них должен находиться вблизи источников загрязнения. Для составления средней пробы на каждом участке почву берут в 5 точках по диагонали или в пяти точках, расположенных конвертом, с глубины до 20 см стерильным инструментом (маленькая лопатка или совок).

 - при условии отбора проб почвы с глубины 0-20 см.

химический бактериологический энтомологический почва

Пробы почвы из более глубоко залегающих слоев (0,75 - 2 м) следует брать буром. При отсутствии бура выкапывают яму необходимой глубины и стерильным совком отбирают пробы с каждого горизонта, начиная с нижнего.

Для исследования почвы полей орошения и огородов пробы берут на глубине нахождения в ней корнеплодов (30 см). Среднюю пробу составляют из трех отдельно взятых с каждой гряды проб.

При изучении влияния почвы на санитарное состояние подземных вод и водоемов пробы следует брать с глубины 0,75 - 2 м. На кладбищах и скотомогильниках пробы берут с глубины 25 см и ниже глубины захоронения, а на участках для обеззараживания хозяйственно-бытовых отбросов - с глубины 25, 100 и 150 см.

Пробу почвы (200-300 г) помещают в стерильную банку и накрывают слоем ваты. Горлышко банки обертывают бумагой и перевязывают. На банку ставят номер и наклеивают записку, в которой указывают необходимые данные (дату, место отбора пробы). Если проб несколько, банки с почвой укладывают в деревянный ящик с гнездами и отправляют в лабораторию.

В лаборатории почву освобождают от щебня, стекла, корней и т.п., после чего просеивают через стерильные сита с отверстиями диаметром 3 мм. Затем образец почвы перемешивают и из него отбирают 30 г для разведения. Если невозможно, провести бактериологические исследования в день отбора почвы, допускается ее хранение не более 24 ч при температуре 1-2 ⁰С.

При полном санитарно-бактериологическом анализе исследование почвы включает определение следующих показателей:

общее число сапрофитных бактерий (микробное число);

число бактерий группы кишечной палочки;

количество анаэробов (Cl. Perfringens);

количество термофильных микроорганизмов, определяющих характер загрязнения (навоз, фекалии, сточные воды).

С санитарной точки зрения имеет значение не только общее количество микробов, в том числе анаэробов, в почве, хотя оно обычно и соответствует содержанию органических веществ в ней, но и качественный (видовой) их состав.

Важную роль в отдельных случаях может играть исследование почвы на присутствие в ней возбудителей сибирской язвы, эмфизематозного карбункула, столбняка, злокачественного отека, паратифозных бактерий и т.д.

Подготовка пробы для анализа

30 г почвы помещают в стерильную колбу, куда добавляют 270 мл стерильного физиологического раствора. После этого содержимое тщательно взбалтывают в течение 10 минут, отстаивают 2-5 минут, а затем из полученной суспензии делают ряд разведений на стерильном физиологическом растворе, начиная от 1:10 до 1:1 000 000 в зависимости от загрязнения почвы.

Определение общего числа микроорганизмов

Исследуемую суспензию почвы в различных разведениях в объеме 0,1 мл стерильной пипеткой вносят в чашку Петри с агаровой питательной средой (Эндо, Плоскирева и др.). Чашки с посевом ставят в термостат при температуре 37 ± 1 ⁰С на 24 часа, после чего выросшие колонии подсчитывают обычным способом и результат выражают на 1 г почвы.

Для характеристики санитарного состояния почвы особую ценность имеет установление коли-титра водной вытяжки почвы, поскольку наиболее частым источником заражения ее служат фекалии животных и людей, с которыми в почву может попадать различная патогенная микрофлора.

Под коли-титром подразумевают наименьшее количество посевного материала, при внесении которого в питательную среду наблюдается развитие бактерий кишечной группы.

Коли-индекс - количество бактерий кишечной палочки, приходящиеся на 1 г почвы.

Определение титра анаэробов (Cl. Perfringens) производится путем 9-кратных разведений основной почвенной суспензии. Из каждого разведения берут стерильной пипеткой по 1 мл и заливают в пробирки с молоком, разлитым по 5 мл. Для освобождения от неспороносной микрофлоры все посевы с разведениями почвенной суспензии прогревают на водяной бане при 80⁰С (лучше при 43⁰С) в течение 18020 часов. Наличие Cl. Perfringens регистрируется по наступившему характерному свертыванию молока с полным отделением сыворотки и выбрасыванию губчатого сгустка на поверхности благодаря энергичному газообразованию. Предельное разведение почвенной суспензии, которое дает на молочной среде развитие колоний Cl. Perfringens, показывает титр этого анаэроба в почве.

Присутствие Cl. Perfringens подтверждается микроскопически нахождением в мазках из содержимого пробирок.

Сопоставление коли-титра и количества хлоридов в загрязненной фекалиями почве указывает на близкое соответствие этих показателей. Такое же соотношение существует между наличием в почве анаэробов и содержанием в ней аммиака. Следовательно, бактериологические показатели, с одной стороны, и указанные химические показатели фекального загрязнения почвы, с другой, соответствует друг другу.

В почве определяют также титр термофилов. Термофильная сапрофитная микрофлора не свойственна биологически чистым почвам и попадает в них с навозом и компостами.

Гельминтологические исследования почвы

Обнаружение в почве яиц гельминтов свидетельствует о загрязнении этой среды фекалиями человека и животных. Наибольшую эпизоотологическую опасность представляют яйца гельминтов и биогельминтов (аскариды, острицы, власоглавы, членики ленточных гельминтов), развитие которых до личиночной стадии протекает при благоприятном температурно-влажностном режиме в почве.

Для гельминтологического исследования пробы почвы отбирают на участках возможного загрязнения фекалиями с глубины 2-3 см, а на вспаханных почвах - до 25 см в зависимости от выращиваемых культур. На исследуемом участке в 9-10 точках пробы (200 г) берут с поверхности почвы шпателем или лопаточкой, а из глубоких слоев - лопаткой или буром.

Пробы помещают в стеклянные банки или в мешки из целлофана или клеенки. Исследуют почву не позднее чем через 2-3 сут. После взятия пробы. При необходимости пробы можно хранить в холодильнике в течение нескольких месяцев. Для этого их помещают в стеклянные банки, почву в них периодически увлажняют водой и изредка перемешивают (для лучшей аэрации). При хранении в условиях комнатной температуры пробы необходимо залить 3%-ным раствором формалина или 1-2%-ным раствором соляной кислоты.

Исследование на яйца гельминтов

Из образца почвы отбирают примерно 200 г и распределяют на стекле. После перемешивания и разравнивания из разных мест слоя почвы берут в общей сложности около 10 г и помещают в толстостенную колбу. Затем навеску почвы с помощью стеклянных бус тщательно смешивают (в течение часа) с 20 мл 5% раствора гидрооксида натрия.

Полученную смесь в течение 1-2 минут центрифугируют, и избыток щелочи сливают. Осадок тщательно смешивают с насыщенным раствором нитрата натрия (плотность 1,4) и центрифугируют по 2 минуты не менее 5 раз.

После каждого центрифугирования поверхностную пленку снимают и переносят в стаканчик с небольшим количеством воды.

Содержимое стаканчика фильтруют, фильтры исследуют под микроскопом во влажном состоянии, и яйца гельминтовлегко обнаруживаются в поле зрения. Для более детального морфологического изучения яиц делают соскоб содержимого фильтра на предметное стекло в каплю 50% глицерина и рассматривают под микроскопом.

Обнаружение ранней весной в почве (на глубине до 25 см) яиц аскарид с развившимися живыми личинками, указывает на загрязнение почвы, имевшее место летом предшествующего года (яйца развиваются в почве до инвазионной стадии лишь летом в течение 1,5-3 месяцев). Наличие в почве яиц с неподвижными, мертвыми личинками свидетельствует о давнем (свыше 10,5 месяцев) загрязнении почвы. Если еще не поступило дробление яиц, но они не утратили способности к развитию в благоприятных условиях температуры и влажности, давность загрязнения почвы меньше года. Нахождение в пробе почвы, взятой летом и осенью, яиц с живыми личинками показывает, что фекальное загрязнение почвы имеет давность, измеряемую не менее чем 1,5-3 месяцами. Суглинистая почва благоприятна для развития яиц гельминтов, чем супесчаная.

Исследование на личинки гельминтов

200-400 г почвы тщательно измельчают и размещают равномерно на кусочке марли, который помещают в металлическое сито с отверстиями 1-2 мм в диаметре. Сито вставляют в стеклянную воронку, наполненную водой (45⁰С) так, чтобы нижняя часть сита была погружена в воду. На нижний конец воронки надевают резиновую трубку с зажимом, над которым собираются личинки в силу термотропности, мигрирующие из почвы в теплую воду. Через 4-20 часов от начала анализа открывают зажим и выпускают 50 мл жидкости, которую центрифугируют, и осадок исследуют под микроскопом.

Санитарно-энтомологическое исследование почвы

Для определения загрязнения почвы исследуют наличие в ней личинок и куколок мух, которые проделывают в почве один из циклов своего развития.

Для исследования пользуются рамой-трафаретом размером 25х25 см², накладываемой на поверхность участка почвы. Внутри трафарета выкапывают почву на глубину 20 см и рассыпают на ровной поверхности. Личинки и куколки вынимают пинцетом и подсчитывают их количество. Результат исследований оценивают по пятибалльной шкале: личинок нет - 1 балл, отдельные экземпляры личинок -2, личинок мало - 3, личинок много - 4 и личинок очень много (кишат) - 5.

Почвы сильно различаются по своему химическому составу, который подразумевает наличие и уровень содержания химических элементов и их соединений в том или ином виде почвы. От этого во многом зависит плодородие почвы, ее благоприятность для определенных видов культур и ряд других не менее важных показателей.

Для оценки качества почвы большое значение имеет знание ее уровня кислотности, который соответствует степени концентрации водородных ионов в почвенном растворе, в общепринятой практике обозначается латинскими буквами рН и называется показателем кислотности.

По химическому составу почвы подразделяются на кислые, щелочные и нейтральные. Кислые и щелочные почвы имеют пограничные градации. Так, кислые почвы в зависимости от степени закисленности могут быть сильно-, среднеи слабокислыми, а щелочные, соответственно, слабо-, среднеи сильнощелочными. Показатель рН увеличивается от кислотного к щелочному состоянию почвы. Нейтральным считается показатель рН, равный 7, при более низком значении почва является кислой, при более высоком - щелочной. Уровень кислотности почвы имеет большое влияние на ряд ее показателей, а также на рост и развитие растений. Только в нейтральной среде растения способны полностью усваивать необходимые для их жизни питательные вещества. При показателе рН выше или ниже нейтрального питательные вещества становятся недоступными для растений, даже если почва хорошо удобрена.