Санитарное состояние почвы территории Атраханского государственного технического университета и близлежащих территорий высших учебных заведений

Полный текст

Введение

Инфекционные и паразитарные болезни в последнее время приобретают все большую значимость в современном мире, представляя собой не только медицинскую, но и экономическую проблему [1–3].

В последнее время общая численность домашних и бродячих животных во всем мире значительно увеличивается и с каждым годом продолжает нарастать. В первую очередь это касается именно бродячих животных, которые, нередко являются переносчиками различных инфекционных и паразитарных заболеваний человека [4, 5].

Из всех объектов окружающей среды почва наиболее часто и интенсивно загрязняется возбудителями кишечных паразитарных заболеваний: аскариды, токсокары, стронгилиды и др. Почва для яиц геогельминтов является неотъемлемой средой прохождения их цикла развития и местом временного пребывания для яиц биогельминтов, а также цист кишечных патогенных простейших (криптоспоридий, изоспор, лямблий, балантидий, дизентерийной амебы и др.). Нередко основными источниками заболевания являются не только люди, но и животные [6].

Большая распространенность домашних животных (собаки и кошки), постоянное загрязнение окружающей среды их экскрементами очень часто приводят к формированию риска зоонозных болезней, которые нередко сопровождаются смертельным исходом для человека. Почва – один из элементов биосферы, который бывает часто и интенсивно обсеменен яйцами гельминтов. Из почвы яйца гельминтов попадают на различные объекты окружающей среды, в том числе и в открытые водные объекты [7].

Для многих паразитозов основным фактором передачи является почва, контаминированная фекалиями животных и человека: аскариды, трихоцефалы, стронгилоидесы и др., а также многие виды гельминтов домашних, сельскохозяйственных и диких животных [8].

Почва является одним из основных природных ресурсов, обеспечивающих необходимый уровень социально-экономического развития общества. Напряженная экологическая ситуация, сложившаяся в городской и сельской местности нашей страны, в числе других причин определяется неудовлетворительным санитарным состоянием почвы, в том числе и по гельминтологическим показателям. Почва – один из элементов биосферы, который наиболее часто и интенсивно обсеменен яйцами гельминтов. Во многих экономических районах Российской Федерации почва населенных мест обсеменена яйцами аскарид, власоглавов, остриц, описторхид, дифиллоботриид, токсокар, онкосфер, тениид и др. [9].

Цель работы – изучить и проанализировать санитарное состояние почвы территории Астраханского государственного технического университета и близлежащих территорий рядом расположенных высших учебных заведений.

Материалы и методы исследования

Исследовательская работа проводилась в мае – июне 2019 г. на базе кафедры инфекционных болезней и эпидемиологии ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Минздрава России и кафедры прикладной биологии и микробиологии ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет».

В ходе работы было исследовано 30 проб, отобранных с территорий ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет» – 20 проб (66,6 %), ФГБОУ ВО «Астраханский государственный университет» – 5 (16,7 %) и ФГБОУ ВО «Астраханский государственный архитектурно-строительный университет» – 5 (16,7 %) (табл. 1).

 

Таблица 1

Количество проб почвы, отобранных в 2019 г.

№ п/п	Объект	Количество проб	Результат исследования
1	Астраханский государственный университет	5	Обнаружены яйца аскарид
2	Астраханский государственный технический университет, корпус 2	5	Обнаружены личинки стронгилиды
3	Астраханский государственный технический университет, корпус 4	5	Обнаружены яйца аскарид
4	Астраханский государственный технический университет, корпус 7	5	Отрицательный
5	Астраханский государственный технический университет, корпус 1	5	Отрицательный
6	Астраханский государственный архитектурно-строительный университет	5	Отрицательный

 

Исследования проб почвы проводили согласно методическим указаниям МУК 4.2.2661-10 [10]. Пробы почвы исследовали согласно методу Романенко. Так, из объединенной пробы брали на исследование четыре порции по 5 г почвы, помещали их в центрифужные пробирки объемом 150 мл и заливали 3%-ным раствором натриевой щелочи (в соотношении 1:1). После этого содержимое пробирок тщательно размешивали, отстаивали в течение 30 мин и центрифугировали 5 мин при 800 об./мин. Затем надосадочную жидкость сливали, а почву промывали водой (от 1 до 5 раз, в зависимости от типа почвы) до получения прозрачной надосадочной жидкости. После добавления очередной порции промывочной воды осадок на дне центирифужной пробирки тщательно перемешивали при каждом промывании. После промывки к почве добавляли насыщенный (плотность 1,38 – 1,40) раствор нитрата натрия, объемом 50 мл. Почву тщательно размешивали, полученную смесь центрифугировали. После центрифугирования пробирки устанавливали в штатив, доливали тем же насыщенным раствором соли до краев пробирки и накрывали предметными стеклами. В таком состоянии оставляли на 20 мин для того, чтобы яйца гельминтов всплыли и сконцентрировались в поверхностной пленке насыщенного раствора. Через 20 мин отстаивания стекла снимали, переворачивая нижней поверхностью вверх, а на их место ставили другие. На предметные стекла с поверхностной пленкой наносили 1–2 капли 30%-ного раствора глицерина, накрывали их покровными стеклами, а затем микроскопировали сначала под малым (х10), а затем под большим (х40) увеличением. Для оценки результатов число яиц, обнаруженных в четырех порциях пробы, умножали на 10, получая показатель содержания яиц в 1 кг исследуемой почвы.

Исследования по микробиологическим показателям проводили согласно методическим рекомендациям «Методы микробиологического контроля почвы» [11] – был произведен анализ шести проб почвы, отобранных на территории АГУ, АГАСУ, АГТУ (корпуса 1, 2, 4 и 7) на следующие микробиологические показатели: общее микробное число (ОМЧ), наличие бактерий группы кишечной палочки, энтерококков, бактерий Clostridium perfingens и бактерий рода Salmonella и Shigella..

Исследования проводили следующим образом [11].

Определение общей численности почвенных микроорганизмов (ОМЧ). Для более полного учета общей численности сапрофитных микроорганизмов диспергирование и десорбцию клеток с поверхности почвенных частиц проводят следующим способом.

Навеску почвы, используемую для приготовления первого разведения, доводят путем добавления небольшого количества стерильной водопроводной воды до пастообразного состояния, и растирают в течение 5 мин. Затем приготавливают первое разведение (исходную суспензию) при добавлении 10 г почвы во флакон с 50 мл стерильной водопроводной воды. Последовательно проводят еще пять разведений: по 1 мл в пробирки со стерильной водой в которых было по 9 мл стерильной воды (то есть произвели титрование). Из 3, 4 и 5-го разведения производят посев по 0,1 см в чашки петри. Затем разогретый и охлажденный до 40–45 °С питательный агар по 10–15 см³ заливают в чашки петри. Термостатирование засеянных чашек производили при 30 °С в течение 72 ч.

Учет результата: количество колоний, выросших на чашках, суммируют и делят на количество чашек, умножают на степень разведения. Результат выражают числом колонеобразующих единиц (КОЕ/г почвы).

Определение общих колиформных бактерий (БГКП). К колиформам относятся грамотрицательные бактерии, имеющие форму палочек, способные развиваться в присутствии солей желчных кислот или других поверхностно-активных агентов с аналогичной способностью к подавлению роста и способные ферментировать лактозу при (35–37 °С) с образованием кислоты, газа и альдегида, то есть на среде Эндо лактозоположительные колонии дают отпечаток в течение 24–48 ч. Они оксидазоотрицательные и не образуют спор.

Определение данных бактерий происходит с помощью титрационного метода определения индекса БГКП в почве. Из первого разведения почвенной суспензии (1:10) стерильной пипеткой берут 10 см³ и засевают в колбу с 50 мл среды Кесслер.

Затем проводят последовательно еще пять разведений в пять пробирок с 10 см³, из них по 1 мл в пять пробирок со средой Кесслер. Титрование проводят до разведения 1:1 000 000, то есть с регулярной сменой пипеток при переходе от одного разведения к другому. Посевы инкубируют в течение 48 ч при 37 ± 1 °С, через 24 ± 2 ч инкубации проводят предварительную оценку посевов: из газ-положительных пробирок производят высев на поверхность среды Эндо. Чашки с посевами помещают в термостат на 18–24 ч при температуре 37 ± 1 °С.

После термостатирования на среде Эндо при наличии характерных для БГКП колоний (розовые, темно-розовые с металлическим блеском или без него) производят окраску по способу Грама и микроскопируют. При обнаружении неспорообразующих «Г-»-палочек проводят тест на оксидазу.

Обнаружение энтерококков. Энтерококки – грамположительные, не образующие каталазу кокки, слегка вытянутые, с заостренными концами, располагающиеся в виде диплококков или коротких цепочек, реже одиночными кокками. Полиморфны. При росте на жидких средах (ЛПС – лактозопептонная среда, ЩЭС – щелочно-полимиксиновая среда) вызывают диффузное помутнение и образование осадка.

Определение данных бактерий происходит с помощью титрационного метода определения индекса энтерококков в почве. Из исходного разведения берут 10 см³ пробы и засевают во флакон с 50 см³ жидкой лактозопептонной среды. Посев инкубируют при температуре 37 ± 0,5 °С 24 ч.

Из среды накопления, где отмечены признаки роста (помутение и осадок), производят высев петлей на плотную среду Эндо с полимиксином. Посев инкубируют при температуре 37 ± 0,5 °С 24 ч. При наличии характерных колоний, производят окраску по способу Грама и микроскопируют. При обнаружении «Г+»-кокков проводят тест на каталазу.

Определение Clostridium perfingens. Сульфитредуцирующие клостридии – спорообразующие анаэробные палочковидные микроорганизмы, редуцирующие сульфит натрия на железосульфитном агаре при температуре 44 ± 1 °С в течение 16–18 ч с образованием черных колоний и черного осадка.

Из приготовленных почвенных разведений (шесть разведений), прогретых при температуре 75 ± 5 °С в течение 20 мин для исключения вегетативных форм, по 1,0 см переносят в два параллельных ряда пробирок. Затем во все пробирки наливают по 9–10 см горячего железо-сульфитного агара, приготовленного и прогретого до 70–80 °С. Для создания анаэробных условий роста пробирки быстро охлаждают, помещая в емкости с холодной водой. Посевы инкубируют при 44 ± 1 °С в течение 16–18 ч. После инкубации в пробирках с железо-сульфитным агаром при наличии характерных изменений (черные колонии, разрывы среды), проводят окраску по способу Грама и микроскопируют. При выявлении «Г+»-спорообразующих палочек говорят о подозрении на наличие клостридий. В связи с этим проводят реакцию на каталазу. Клостридии являются каталоотрицательными.

Определение бактерий рода Salmonella и Shigella. Сущность определения шигелл и сальмонелл заключается в использовании методов накопления патогенных бактерий в средах обогащения с последующим пересевом на плотные селективные и дифференциальные среды с последующим изучением биохимических свойств выделенных культур и их серологическую идентификацию по методике.

Выявление данных бактерий производят в 1 г почвы. Из исходной суспензии стерильной пипеткой берут 10 см³ пробы и высевают во флакон с 50 мл среды Мюллер – Кауфмана (для сальмонелл) и во флакон с 50 мл селенитового бульона (для шигелл). Посевы инкубируют при 37 ± 1 °С в течение 18–24 ч, затем из каждого флакона высевают бактериологической петлёй на чашки с плотными селективными средами: для сальмонелл – на висмут-сульфитный агар, ксилозолизин-дезоксихалатный агар и среду Левина, для шигелл – на среду Эндо, ксилозолизин-дезоксихалатный агар и среду Левина. Чашки с посевами инкубируют при температуре 37 ± 1 °С в течение 18–20 ч. При росте характерных колоний производят окраску по способу Грама и микроскопируют. При наличии культуральных и морфологических признаков, характерных для бактерий сальмонеллы и шигеллы, можно говорить о подозрении на их наличие.

Статистическая обработка результатов проводилась при помощи программы Microsoft Office Exel (Microsoft, США) и BioStat Professional 5.8.4. Определяли среднюю арифметическую (M), процентное выражение ряда данных (%). 

Результаты и их обсуждение

Астраханский государственный технический университет является крупнейшим образовательным комплексом не только Астрахани, но и всего Прикаспийского региона, центром научных инновационных предприятий. В структуре современного университета работают 10 институтов и факультетов.

В сентябре 2014 г. на территории АГТУ прошла церемония символического открытия Студенческого парка. В апреле того же года было поручено трем высшим учебным заведениям, расположенным рядом (Астраханский государственный университет, Астраханский государственный технический университет, Астраханский государственный архитектурно-строительный университет), соседствующим в этой, некогда зеленой зоне, взяться за возрождение парка. Первыми работу начали студенты Астраханского инженерно-строительного института (ныне АГАСУ), затем к ним присоединились и другие участники проекта – Астраханский государственный технический университет, администрация города, АГУ, строительные фирмы, отдельные предприниматели.

В дальнейшем открытие парка стало очень важным моментом не только для студентов соседствующих вузов, но и для жителей рядом расположенных жилых домов, поскольку каждый из живущих рядом мог приятно провести время в новом студенческом парке.

В связи с этим было решено провести лабораторные исследования проб почвы, отобранной непосредственно в самом парке АГТУ, а также с территории рядом расположенных высших учебных заведений. Так, с территории АГТУ было отобрано 20 проб почвы с четырех основных точек: почва с участка рядом с учебными корпусами 1, 2, 4 и 7. Все пробы почвы из каждой точки отбирались на расстоянии 1 м друг от друга.

В точке, расположенной рядом с учебным корпусом 1 АГТУ, пробы почвы отбирались также вдоль центральной дорожки (по одной пробе с каждой стороны), в зоне зеленых насаждений (одна проба) и непосредственно рядом с самим учебным корпусом (две пробы). Результат исследования в данном случае отрицательный. Так, в точке, расположенной рядом с учебным корпусом 2, пробы почвы отбирались непосредственно под деревьями (две пробы) и вдоль дорожки с ее обеих сторон (три пробы) – результат исследования в данном случае положительный – во всех случаях были обнаружены живые личинки Strongyloides stercoralis (рис. 1).

 

Рис. 1. Личинка Strongyloides stercoralis, обнаруженная в пробах почвы, увеличение ×40 (а), увеличение ×90 (б), фото Р.С. Аракельян

 

В точке, расположенной рядом с учебным корпусом 4, пробы почвы отбирались непосредственно у деревьев, высаженных вдоль центральной дорожки (четыре пробы), и рядом с учебным корпусом (одна). Результат исследования в данном случае такой же, как и в предыдущих случаях, – были обнаружены оплодотворенные яйца Askaris lumbricoides.

Также пробы почвы были отобраны рядом с учебным корпусом 7: почва отбиралась непосредственно там, где высажен газон (пять проб), – результат исследования в данном случае отрицательный.

Астраханский государственный университет является крупнейшим образовательным центром Астраханского региона. Ежегодно вуз выпускает сотни высококвалифицированных специалистов, которые успешно работают не только в России, но и за рубежом. Выпускники АГУ занимают достойное место в организациях экономической, политической, научной и других сфер деятельности.

Кроме территории АГТУ, нами были отобраны пять проб почвы с территории Астраханского государственного университета: непосредственно перед входом в главное здание университета (четыре пробы) и перед входом в студенческое общежитие АГУ. Результат исследования почвы в данном случае был следующим: в трех пробах почвы, отобранной непосредственно около входа в главный корпус, были обнаружены неоплодотворенные яйца Askaris lumbricoides. В остальных двух пробах, отобранных перед входом в студенческое общежитие, – оплодотворенные яйца Askaris lumbricoides.

Астраханский государственный архитектурно-строительный университет является инновационным учебно-научно-производственным комплексом, обладающим большими техническими возможностями. АГАСУ сформирован как современный учебный и научно-инновационный центр, обеспечивающий потребности области, а также соседних регионов в высококвалифицированных кадрах.

Кроме АГТУ и АГУ, было отобрано еще пять проб с территории Астраханского государственного архитектурно-строительного университета, который, в отличие от предыдущих вузов, практически не имеет не то что своего парка, но и какой-либо открытой территории. В данном случае пробы почвы были отобраны непосредственно перед входом в здание университета. Результат исследования в данном случае – отрицательный.

В результате проведенных микробиологических исследований (см. рис. 1) в одной пробе, отобранной на территории АГАСУ, ОМЧ составило 2,69·10⁶ КОЕ/г, что соответствует показателям нормативов слабозагрязненной почвы (по СанПиН 2.1.7.1287-03) [12]. При исследовании почвы на БГКП не было выявлено роста каких-либо бактерий. При исследовании пробы на наличие энтерококков выявлены грамположительные неспорообразующие палочки, что свидетельствует об отсутствии данных микроорганизмов. В ходе исследовании на бактерий рода Salmonella и Shigella выявлены грамположительные неспорообразующие палочки, что говорит об отсутствии данных патогенных бактерий. Роста каких-либо бактерий при выявлении Clostridium perfingens обнаружено не было (рис. 2).

 

Рис. 2. Показатели ОМЧ в исследуемых пробах почвы

 

Во второй пробе, отобранной на территории АГТУ, корпус 2, ОМЧ составило 2,42·10⁶ КОЕ/г, что соответствует показателям нормативов слабозагрязненной почвы. При исследовании почвы на БГКП выявлены грамположительные неспорообразующие палочки, что свидетельствует об отсутствии в данной почве кишечных палочек. При исследовании пробы на наличие энтерококков выявлены грамположительные неспорообразующие палочки, что подтверждает отсутствие данных микроорганизмов. В ходе исследования на бактерии рода Salmonella и Shigella выявлены грамположительные неспорообразующие палочки, что говорит об отсутствии данных патогенных бактерий. Роста каких-либо бактерий при выявлении Clostridium perfingens обнаружено не было.

В третьей пробе, отобранной на территории АГТУ, корпус 1, ОМЧ составило 0,55·10⁶ КОЕ/г, что соответствует показателям нормативов слабозагрязненной почвы. При исследовании почвы на БГКП не было выявлено роста каких-либо бактерий. При исследовании пробы на наличие энтерококков зафиксированы грамположительные неспорообразующие палочки, что свидетельствует об отсутствии данных микроорганизмов. В ходе исследования на бактерий рода Salmonella и Shigella обнаружены грамположительные неспорообразующие крупные и мелкие палочки, что говорит об отсутствии данных патогенных бактерий. При выявлении бактерий Clostridium perfingens зафиксированы мелкие неспорообразующие палочки, что свидетельствует об отсутствии данных микроорганизмов в почве.

В четвертой пробе, отобранной на территории АГТУ, корпус 4, ОМЧ составило 2,99·10⁶ КОЕ/г, что соответствует показателям нормативов слабозагрязненной почвы. При исследовании почвы на БГКП выявлены грамположительные неспорообразующие палочки, что свидетельствует об отсутствии в данной почве кишечных палочек. При исследовании пробы на наличие энтерококков обнаружены грамположительные неспорообразующие палочки, что говорит об отсутствии данных микроорганизмов. В ходе исследовании на бактерий рода Salmonella и Shigella зафиксированы грамположительные неспорообразующие крупные и мелкие палочки, что говорит об отсутствии данных патогенных бактерий. При выявлении бактерий Clostridium perfingens были обнаружены крупные неспорообразующие палочки, что свидетельствует об отсутствии данных микроорганизмов в почве.

В пятой пробе, отобранной на территории АГТУ, корпус 7, ОМЧ составило 0,29·10⁶ КОЕ/г, что соответствует показателям нормативов слабозагрязненной почвы. При исследовании почвы на БГКП не было выявлено роста каких-либо бактерий. При исследовании пробы на наличие энтерококков обнаружены грамположительные неспорообразующие палочки, что свидетельствует об отсутствии данных микроорганизмов. В ходе исследования на бактерий рода Salmonella и Shigella выявлены грамположительные неспорообразующие крупные и мелкие палочки, что говорит об отсутствии данных патогенных бактерий. Роста каких-либо бактерий при выявлении Clostridium perfingens обнаружено не было.

В шестой пробе, отобранной на территории АГУ, ОМЧ составило 1,02·10⁶ КОЕ/г, что соответствует показателям нормативов слабозагрязненной почвы. При исследовании почвы на БГКП были выявлены грамположительные неспорообразующие палочки, что свидетельствует об отсутствии в данной почве кишечных палочек. При исследовании пробы на наличие энтерококков обнаружены грамположительные неспорообразующие палочки, что свидетельствует об отсутствии данных микроорганизмов. В ходе исследовании на бактерий рода Salmonella и Shigella выявлены грамположительные неспорообразующие крупные и мелкие палочки, что говорит об отсутствии данных патогенных бактерий. При выявлении бактерий Clostridium perfingens были обнаружены крупные неспорообразующие палочки и мелкие спорообразующие палочки со порой в центре клетки, что свидетельствует об отсутствии данных микроорганизмов в почве.

Выводы

1. Санитарно-паразитологическое состояние почвы парков высших учебных заведений г. Астрахани остается весьма напряженным, о чем свидетельствуют положительные находки геогельминтозов.
2. При оценке степени эпидемической опасности почвы были выявлены два яйца нематод (во второй и четвертой пробе) и один взрослый организм червя стронгилоиды (в пятой пробе), что соответствует показателям умеренно опасной почвы согласно СанПиН 2.1.7.1287-03.
3. Наличие живых личинок стронгилид в исследованных пробах свидетельствует о загрязнении почвы фекалиями инвазированных животных.
4. Наличие яиц аскарид в исследованных пробах говорит о загрязнении почвы сточными водами либо фекалиями инвазированных детей, гуляющих и отдыхающих на данных территориях.
5. Общее микробное число в среднем дало показатели на оценку отобранных проб соответствующие данным слабозагрязненной почвы.

Об авторах

Виктория Александровна Ирдеева

Клинический родильный дом; Астраханский государственный медицинский университет

Email: rudolf_astrakhan@rambler.ru

клинический ординатор кафедры инфекционных болезней и эпидемиологии

Россия, г. Астрахань

Рудольф Сергеевич Аракельян

Астраханский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: rudolf_astrakhan@rambler.ru

доцент, кандидат медицинских наук, доцент кафедры инфекционных болезней и эпидемиологии

Россия, г. Астрахань

Алия Алимгазиевна Икенова

Астраханский государственный технический университет

Email: rudolf_astrakhan@rambler.ru

старший преподаватель кафедры прикладной биологии и микробиологии

Россия, г. Астрахань

Елизавета Александровна Степаненко

Астраханский государственный технический университет

Email: rudolf_astrakhan@rambler.ru

магистр кафедры гидробиологии и общей экологии

Россия, г. Астрахань

Елизавета Алексеевна Новокщенова

Астраханский государственный технический университет

Email: rudolf_astrakhan@rambler.ru

студентка III курса факультета ветеринарно-санитарной экспертизы

Россия, г. Астрахань

Анастасия Сергеевна Алексеева

Астраханский государственный технический университет

Email: rudolf_astrakhan@rambler.ru

студентка III курса факультета ветеринарно-санитарной экспертизы

Россия, г. Астрахань

Анна Евгеньевна Маслянинова

Астраханский государственный медицинский университет

Email: rudolf_astrakhan@rambler.ru

студентка VI курса педиатрического факультета

Россия, г. Астрахань

Имира Муслимовна Мирманова

Астраханский государственный медицинский университет

Email: rudolf_astrakhan@rambler.ru

Cтудентка 3 курса лечебного факультета

Россия, г. Астрахань

Марина Феликсовна Гаджимурадова

Астраханский государственный медицинский университет

Email: rudolf_astrakhan@rambler.ru

студентка VI курса педиатрического факультета

Россия, г. Астрахань

Хеди Бекхановна Арцуева

Астраханский государственный медицинский университет

Email: rudolf_astrakhan@rambler.ru

студентка III курса лечебного факультета

Россия, г. Астрахань

Список литературы

Дополнительные файлы