Введение к работе
Актуальность темы. В течение последних десятилетий в связи с производством и широким применением в основных сферах жизнедеятельности человека разнообразных химических веществ особую значимость приобретает проблема санитарной охраны объектов окружающей среды, включая почву (Л. К Са-довникова, 2006, Ю Л Хотунцев, 2004; В. Ф Протасов, 2005; А Н Павлов, 2005)
Почва - это живая система, в которой протекают биологические, биохимические и физико-химические процессы. Указанное позволяет ей выполнять главную функцию - быть средой обитания, обеспечивающей жизнь на поверхности земли
Из-за своей чрезвычайно сложной организации данная биосреда не только является аккумулятором экзогенных загрязнений, но может способствовать их миграции в воздух и воду водоемов (A. Yassi, 2001; D. W Moeller, 1997, И А Шилов, 2006, В А Исидоров, 2001; В В Стрельников, 2004)
Кроме того, токсиканты, попадая в грунт, взаимодействуют с сообществом микроорганизмов, что может приводить к угнетению микробоценоза и появлению новых патогенных для человека форм почвенных бактерий (В В. Худолей, 1996,1 Senkoff, 1994, Е И. Егорова, 2000).
Растения, произрастающие на загрязненном субстрате, сорбируют и накапливают экзогенные химические вещества При употреблении в пищу такие растения способны оказывать негативное воздействие на организм человека и животных (Shi-jie You, 2005, S U Khan, 1990).
Особую опасность для нормального функционирования рассматриваемой экосистемы представляет попадание в нее высокотоксичных отравляющих веществ Вследствие этого нарушается ее самоочищающая способность и биологическая активность (Д С Орлов, 2005)
Данная проблема приобретает особую актуальность в связи с реализацией процесса уничтожения химического оружия, осуществляемого в соответствии с международной Конвенцией (Г Л Агаджанов, 1993). Утвердившаяся в России
концепция безопасности процесса химического разоружения предусматривает создание научно и технически обоснованной системы мониторинга уничтожаемых отравляющих веществ в различных объектах окружающей среды, включая почву (С В Петров, 1993).
Цель и задачи исследований. Исследование особенностей негативного воздействия зарина и зомана на биогеоценотические функции почвы
Исходя из поставленной цели, определены следующие задачи.
-
современная оценка состояния проблемы загрязнения почвы химическими токсикантами, в том числе фосфорорганическими соединениями,
-
исследование микробиологической активности почвы при контакте с зоманом и зарином;
-
характеристика роста и развития высших растений, подвергнутых однократному воздействию тестируемых токсикантов,
-
изучение процесса миграции зомана и зарина из почвы в атмосферный воздух и грунтовые воды,
-
оценка степени опасности влияния зарина и зомана на самоочищающую способность почвы
Научная новизна. Впервые для исследованной группы высокоактивных химических соединений установлена возможность негативного влияния на биогеоценоз почвы. В частности выявлена способность зомана и зарина оказывать токсическое воздействие на почвенные микробные сообщества, что в совокупности с установленными другими авторами данными об аналогичном влиянии Vx, принципиально отличает их от веществ кожно - нарывного действия, практически не изменяющих общесанитарную характеристику почвы При этом наиболее чувствительным видом почвенной микрофлоры к отрицательному воздействию изучаемых высокотоксичных фосфорорганических соединений являются бактерии Escherichia coh
Кроме того, у данных химических веществ изучены особенности миграции из почвы в атмосферный воздух и в подземные грунтовые воды
Установлено, что зарин относительно зомана оказывает более выраженное токсическое воздействие на высшие растения, что раскрывает новые, ранее неизвестные особенности вредных проявлений токсиканта.
Практическая значимость исследований. Все работы по оцениваемым отравляющим веществам выполнены по государственным заданиям и в соответствии с планами научно - исследовательских работ.
Установлено, что при экспериментальном обосновании предельно допустимых концентраций обоих соединений лимитирующим показателем вредного действия является миграционный воздушный
Гигиенические нормативы воздействия тестируемых токсических химикатов на почву утверждены в законодательном порядке (зоман - № ГН 2.1.7. 2033-05, зарин - № ГН 2 1 7 1992-05).
Разработанные регламенты использованы проектными организациями ОАО Типросинтез", ФГУП СОЮЗПРОМНИИПРОЕКТ, 23 ГМПИ при проектировании основных объектов по уничтожению фосфорорганических отравляющих веществ.
Основные положения, выносимые на защиту 1 Негативное однократное воздействие зомана и зарина на нормальное функционирование почвы 2. Условно-патогенные бактерии Escherichia coli, как наиболее чувствительный тест - объект при влиянии зомана и зарина на почвенный микробоце-ноз
-
Превалирующее токсическое воздействие на рост и развитие высших растений зарина по отношению к зоману
-
Лимитирующий фактор вредного действия зомана и зарина на почву - миграционный воздушный
Апробация работы. Отдельные результаты работы доложены на 2-ой и 3-ей Всероссийских научно-практических конференциях "Научно - технические аспекты обеспечения безопасности при уничтожении, хранении и транспортировке химического оружия" (Москва, 2004; 2006), Всероссийской научно-практической
конференции "Актуальные проблемы химической безопасности в Российской Федерации" (Санкт-Петербург, 2007), а так же в виде 7 статей опубликованы в ведущих научных российских журналах
Результаты исследований функционального состояния почвы при загрязнении зоманом и зарином изложены в 3 отчетах ФГУП "НИШ 111" ФМБА России (Волгоград, 2003 - 2005)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ
Объём и структура работы. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста, иллюстрирована 1 рисунком и 29 таблицами Работа состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы, включающего 222 источника, в том числе 176 - отечественных и 46 - зарубежных
Личный вклад автора. Все экспериментальные исследования, связанные с изучением особенностей воздействия зомана и зарина на почву, выполнены лично или совместно с сотрудниками лаборатории экологической токсикологии (ФГУП "НИИГТП" ФМБА России, г Волгоград)
Анализ материалов исследований, их интерпретация, обобщение, формулировка научных положений работы и выводов проведены совместно с научным руководителем.
