САНИТАРНО-ОНКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ КАНЦЕРОГЕННЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

Аннотация

Развитие промышленности и урбанизация привели к резкому увеличению коли­чества бытовых и промышленных сточных вод, часть которых может быть исполь­зована для орошения сельскохозяйственных земель. Вместе с тем сточные воды могут содержать соединения, представляющие опасность для здоровья населения.

Полный текст

Развитие промышленности и урбанизация привели к резкому увеличению коли­чества бытовых и промышленных сточных вод, часть которых может быть исполь­зована для орошения сельскохозяйственных земель. Вместе с тем сточные воды могут содержать соединения, представляющие опасность для здоровья населения. Важ­ной гигиенической задачей является изучение возможности накопления подобных веществ в почве, подвергающейся орошению, а также в продуктах сельского хозяй­ства, выращенных на орошаемых землях. Так, исследования показали, что в город­ских и промышленных сточных водах могут присутствовать канцерогенные полицик­лические ароматические углеводороды (ПАУ), в том числе бенза(а)пирен (БП).

ПАУ считаются в настоящее время самыми распространенными канцерогенными веществами: они встречаются в почве, в атмосферном воздухе, воде, растительности и т. д. Среди них наиболее сильным онкогенным действием обладает БП — стойкое во внешней среде соединение, которое в соответствии с накопленными данными мож­но рассматривать в качестве индикаторного для всей группы канцерогенных углево­дородов. Обнаружение БП свидетельствует о присутствии других канцерогенных ПАУ.

Нами в порядке опыта изучена возможность накопления БП в почве и выращи­ваемой на ней сельскохозяйственной продукции в условиях орошения сельскохозяй­ственных земель городскими сточными водами, а также сточными водами текстиль­ных предприятий. По геологическому строению орошаемый массив сложен с поверх­ности и до глубины 24 м песками ледникового происхождения. Пески подстилаются пластом черной глины мощностью до 0,75 м. Грунтовые воды залегают на глубине 9,3—11,0 м. Почва орошаемого участка — дерново-слабоподзолистая, супесчаная.

Для орошения были использованы сточные воды поселка городского типа, а также тонкосуконной фабрики и коврового комбината. Нормы и сроки полива сточ­ными водами соответствовали санитарным требованиям. Для исследования были выбра­ны овощные культуры, выращиваемые при круглогодовом орошении сточными водами: морковь столовая (сорт «Шантанэ»), свекла (сорт «Бордо»), капуста (сорт «Москов­ская поздняя») и кормовая трава.

Содержание БП определяли в образцах почвы, растительности, а также в про­бах сточных вод. Количественное определение БП производили основанным на эф­фекте Шпольского спектрально-люминесцентным методом добавок, предложенным А. Я. Хесиной (1964). Всего было исследовано 77 проб почвы и 18 проб овощей и кормовой травы.

Изучение проб использовавшихся для орошения городских стоков и сточных вод текстильных предприятий подтвердило наличие в них БП.

В городских сточных водах содержание БП колебалось от 0,16 до 0,54, в сточ­ных водах тонкосуконной фабрики — от 0,15 до 0,22, в сточных водах коврового ком­бината — от 0,016 до 0,07 мкг/л.

Исследование возможности накопления БП в почве и овощах было начато в 1968 г. Оно показало, что при обычном режиме поливов, применяющемся на испытуемом

Таблица 1

Содержание бенз(а)пирена в почве в опыте с орошением городскими сточными водами (мкг/кг)

Участки	Гори­зонт, см	Содержание БП в пробах почвы, отобранных
		в августе	в октябре
Контрольный	0—10 10—20	3,0; 3,8 2,5; 5,2	3,6; 4,2 2,7; 5,2
С морковью	0—10 10—20	2,5; 3,0 2,6; 5,4	3,5; 4,0 2,3; 4,6
Со свеклой	0—10 10—20	5,8; 9,4 1,8; 5,9	3,0; 4,5 2,1; 3,4
С капустой	0—10 10—20	3,4; 5,8 5,8; 7,1	6,4; 7,9 4,0; 5,8

участке, не происходит накопления БП как в почве, так и в овощах. Дальней­шие анализы подтвердили эти данные: накопление БП в почве не происходило (табл. 1), а содержание его в овощах находилось на таком же уровне, как и в сельских местностях, где известные в настоящее время источники канцерогенных углеводородов отсутствуют (табл. 2). В этих условиях концентрация БП, как пра­вило, не превышает 10 мкг на 1 кг сухого вещества.

Таблица 2

Содержание бенз(а)пирена в овощах, собранных

с полей в опыте с орошением городскими сточными водами (мкг/кг)

Вид овощей	1969 г.	1970 г.
Капуста	2,0; 6,0	1,65; 4,5
Свекла	0,6; 0,8	до 2,0
Морковь	0,8; 0,8	0,8; 1,2

Следующим этапом работы (1971—1972 гг.) стало изучение возможности акку­мулирования почвой и кормовой травой БП при использовании с целью орошения сточных вод тонкосуконной фабрики и коврового комбината, которые, как и городские сточные воды, содержат БП и другие ПАУ и характеризуются высоким содержанием поверхностноактивных веществ (ПАВ). Орошение подобными стоками почвы не при­вело к увеличению содержания в ней БП при норме полива 900; 1825 и 2425 м³/га (4 полива за вегетационный период). В кормовой траве БП был обнаружен в кон­центрации 2—18 мкг/кг, т. е. в концентрациях, близких к обычному уровню БП в растительности в сельской местности.

Как же объяснить тот факт, что заведомое внесение в почву канцерогенного угле­водорода не привело к увеличению его содержания в почве и произрастающей на ней растительности? Прежде всего необходимо произвести некоторые расчеты. В течение года на 1 га орошаемой земли подается до 9 000 м³ сточных вод. Если считать, что в 1 м³ городских стоков содержится максимальное обнаруженное нами количество БП (540 мкг/м³), то в течение года на 1 га почвы попадает около 1,5 г БП, а на 1 м² — около 0,15 мг БП (150 мкг). При одномоментном поступлении таких количеств канцеро­генного углеводорода произошло бы, очевидно, загрязнение почвы этим веществом в определенной мере, что, судя по некоторым экспериментальным данным [3], могло бы отразиться также на содержании БП в растительности. Однако поступление БП в поч­ву происходит в течение года значительно более равномерно. При этом следует учиты­вать, что часть канцерогенного углеводорода, растворенная в сточных водах, может проникать в глубже лежащие слои, не задерживаясь в ее верхних слоях. Другая, боль­шая часть БП, сорбированная на различных содержащихся в сточных водах части­цах, остается именно в верхних слоях. В настоящее время известно, что в почве су­ществуют некоторые виды бактерий, способные разрушать канцерогенные углеводоро­ды, в том числе БП [2 и др.]. В соответствии с современными представлениями, имен­но деятельность этих бактерий является одним из основных факторов очищения почвы от попадающих в нее канцерогенных углеводородов.

Приведенные в статье факты свидетельствуют о том, что при указанных выше ре­жимах орошения почвы и концентрациях БП в сточных водах бытовых и текстильных предприятий, а также при данном характере почвы (дерново-слабоподзолистая) при­сутствующие в почве бактерии справляются с разрушением канцерогенных углеводо­родов. Вместе с тем следует признать необходимым пристальное изучение процессов самоочищения внешней среды от канцерогенных углеводородов, чтобы использовать знание их на пользу человеку.

В целом оценивая возможность применения сточных вод в сельском хозяйстве, следует сказать, что с точки зрения изучавшейся нами проблемы оно не вызывает воз­ражений.