ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТАМИ И ПАТОГЕННЫМИ БАКТЕРИЯМИ ПОЛОСЫ ОТВОДА УЧАСТКА ГОРЬКОВСКОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
В качестве опытного нами был взят участок «12 км» Горьковской железной дороги с остановочной платформой «Адмиралтейская слобода». Участок находится в черте г. Казани Республики Татарстан между остановочными платформами сг. Казань и сг. Ад миралтейская слобода в водоохранной зоне рек Волга и Казанка.
Участок двухпутный, расположен между станциями Лагерная - Казань и относится к линейный участку 11 околотка Юдинской дистанции пути. Грузонапряженность участка на нечетном пути - 99,1 млн ткм/км в год, на четном пути - 54,1 млн ткм/км в год.
По перегону Лагерная - Казань по четному и нечетному направлению за год проходят 12410 пар поездов, за сутки 34 пары поездов: грузовых - 7; пассажирских - 12; моторвагонных - 15. Вид тяги поездов -электрическая и тепловозная. Максимальная скорость движения поездов: пассажирских - 100 км/час, грузовых - 80 км/час. Шпалы на участке деревянные, эпюра шпал на прямом участке 1840 шт., в кривой 2000 шт./км. Балласт щебеночный толщиной до 35 см, частично загрязнен более 50%.
Характеристика верхнего строения пути: путь звеньевой, рельсы типа Р65, скрепления стыковые накладочные четырехдырные, промежуточное скрепление - костыльное. Шпалы на участке уложены деревянные, эпюра шпал на прямом участке 1840 шт., в кривой 2000 шт./км. Балласт щебеночный толщиной до 35 см, частично загрязнен более 50% (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Строение пути участков Горьковской железной дороги
Отбор проб проводили на экспериментальном участке, который разбит на делянки с длиной по 25 м вдоль железной магистрали. При удалении от железнодорожного пути по полосе отвода для всех делянок ширину ограничивало присутствие реки, и она составила от 23 до 35 м (рис. 1.2).

Рис. 1.2. План-схема расположения экспериментального участка в селитебной зоне
г. Казани
Для исследования изменения содержания микроэлементов в почве полосы отвода при удалении от железнодорожного полотна отбор проб проводился на участке почвы, который находится на делянке 1, длина удаления от подошвы рельса 10 м, шаг 2 м (рис. 1.3).

Рис. 1.3. План-схема разметки делянки 1
Отбор проб осуществляли на двух горизонтах 0-5 см и 5-20 см по методу конверта путем усреднения 14 точечных проб.
Установлено, что под склоном на расстоянии 6 м от железнодорожного полотна максимальное значение содержания нефтепродуктов достигает 680 мг/кг (рис. 1.4). Можно предположить, что увеличение концентрации нефтепродуктов является следствием осеннего стока талых вод со склона насыпи в низинные участки.

Расстояние, м
Рис. 1.4. Концентрация нефтепродуктов в полосе отвода при удалении от
железнодорожного полотна
Установлено, что содержание нефтепродуктов в почве практически не колеблется вдоль железнодорожного полотна, а уменьшается только с глубиной их залегания (табл. 1.4).
Таблица 1.4
Концентрация нефтепродуктов в полосе отвода 12 км Адмиралтей-
ская слобода, ГЖД
Расстояние, м |
Глубина забора пробы, см |
Концентрация нефтепродуктов, мг/кг |
25 |
0-5 |
380 |
5-20 |
340 |
|
50 |
0-5 |
342 |
5-20 |
312 |
|
75 |
0-5 |
390 |
5-20 |
356 |
|
100 |
0-5 |
374 |
5-20 |
331 |
|
125 |
0-5 |
382 |
5-20 |
325 |
|
150 |
0-5 |
403 |
5-20 |
376 |
|
175 |
0-5 |
398 |
5-20 |
360 |
|
200 |
0-5 |
392 |
5-20 |
339 |
Во всех образцах почв отмечено наличие от темно-бурых до черных маслянистых пятен на поверхности почвы со специфическим запахом ГСМ и имеют зольность 63,5% у подошвы рельса и 76,5% под склоном насыпи в полосе отвода.
Исследование динамики бактериального загрязнения почвы полосы отвода проводилось вдоль ветки железнодорожного полотна и по удалению от железнодорожного полотна в верхнем слое почвы (0- 5 см).
В табл. 1.5 и 1.6 представлено общее количество колоний микроорганизмов, проросших на твердой питательной среде в аэробных и анаэробных условиях.
Таблица 1.5
Количество колоний микроорганизмов в почве полосы отвода участка 12 км Горьковской железной дороги (вдоль железнодорожного _полотна)_
Расстояние, м |
Количество колоний микроорганизмов, ед. |
25 |
270±39,74 |
50 |
309±81,17 |
75 |
287±43,64 |
100 |
339±43,73 |
125 |
285±61,11 |
150 |
319±33,78 |
175 |
293±40,24 |
200 |
317±37,44 |
Таблица 1.6
Количество колоний микроорганизмов в почве полосы отвода участка 12 км Горьковской железной дороги (при удалении от подош-_вы рельса)_
Расстояние, м |
Количество колоний микроорганизмов, ед. |
2 |
249±44,57 |
4 |
276±63,04 |
6 |
301±33,4 |
8 |
300±43,87 |
10 |
353=t 134,12 |
При анализе видового разнообразия микроорганизмов на исследуемом участке установлено присутствие на всех делянках бактерий - родов Escherichia , Bacillus, Pseudomonas и микроскопических грибов -Aspergillus. Виды микроорганизмов, обнаруженные только на определенных участках вдоль железнодорожного полотна, показаны в табл. 1.7, при удалении от подошвы рельса в табл. 1.8.
Таблица 1.7
Виды микроорганизмов почвы полосы отвода вдоль железнодорожного полотна
Расстояние, м |
Виды микроскопических грибов |
Виды бактерий |
25 |
P?nicillium, Mucor, Fusarium |
Clostridium, Salmonella, Leptospira, Shigella, Micrococcaceae, Klebsiella |
50 |
Mucor, Fusarium |
Salmonella, Leptospira, Shigella, Aeromonas, Klebsiella |
75 |
P?nicillium |
Clostridium, Salmonella, Micrococcaceae |
100 |
Не обнаружено |
Salmonella, Leptospira, Shigella |
125 |
Не обнаружено |
Salmonella, Leptospira, Shigella, Aeromonas, Klebsiella |
150 |
P?nicillium, Mucor, Fusarium |
Clostridium, Salmonella, Micrococcaceae |
175 |
P?nicillium, Mucor, Fusarium |
Salmonella, Leptospira, Shigella, Klebsiella |
200 |
P?nicillium, Mucor, Fusarium |
Salmonella, Leptospira, Shigella, Micrococcaceae, Klebsiella |
Таблица 1.8
Виды микроорганизмов почвы полосы отвода при удалении от по-__дошвы рельса_
Расстояние, м |
Виды микроскопических грибов |
Виды бактерий |
2 |
P?nicillium, Mucor, Fusarium |
Clostridium, Salmonella, Leptospira, Spirillum, Aeromonas, Klebsiella |
4 |
P?nicillium, Mucor, Fusarium |
Salmonella, Shigella, Aeromonas, Klebsiella |
6 |
Alternaria |
Clostridium, Shigella, Micrococcaceae |
8 |
Mucor, Fusarium |
Salmonella, Leptospira, Shigella, Aeromonas |
10 |
P?nicillium |
Clostridium, Spirillum, Aeromonas |
Необходимо отметить, что определение рода микроорганизмов проводилось по максимальному количеству морфологических признаков и утверждать, что были выделены конкретные патогенные формы нельзя. Но вполне правильно и обосновано можно утверждать, что среди представителей данных родов и семейств есть патогенные для человека виды.
По результатам посева необработанной почвы были выявлены и большей частью определены микроорганизмы, относящиеся к следующим группам:
- - Актиномицеты - родов Micromonospora, Streptomyces, Streptospo-rangium, Nocardia.
- - Бактерии - родов Escherichia, Desulfotomaculum, Clostridium, Salmonella, Bacillus, Leptospira, Pseudomonas, Vibrio, Shigella.
- - Микроскопические грибы - Altemaria, Aspergillus, P?nicillium, Mu-cor, Scopulariopsis.
Необходимо отметить присутствие патогенных микроорганизмов, которые вызывают серьезные заболевания у человека, таких как:
- - Спорообразующие анаэробы род Clostridium не столь частые в медицинской практике, но вызываемые инфекции опасны, протекают быстро и фатально. Среди спорообразующих анаэробов часть видов вызывают раневые инфекции - столбняк и гангрену.
- - Энтеробактерии (Salmonella, Shigella, Klebsiella) - семейство бактерий, устойчивых к воздействию внешней среды, обитают в кишечнике человека, воде и почве, загрязненных фекалиями, патогенные, условно-патогенные и сапрофитные формы вызывают различного вида дизентерии.
- - Род Leptospira ведут сапрофитный и паразитический образ жизни. Паразитические формы лептоспиры вызывают заболевания лепто-спирозы человека и животных - кишечные водные инфекции.
- - К роду Spirillum относится вид S.minus, являющейся патогенном.
- - Микроорганизмы рода Clostridium являются возбудители ботулизма у человека.
- - К видам, образующим микотоксины, относятся грибы рода Aspergillus.
Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о необходимости проведения высокоэффективных, малозатратных и безопасных для путейских рабочих мероприятий по снижению бактериального загрязнения почв, в основе которых лежат биологические методы [2].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- 1. Колодина Л.Н., Белых Е.Н. Микробиологическое загрязнение почв города Москвы. ООО «НИиПИ экологии города», г. Москва, http: // www.lab.ecocity.rn
- 2. Крошечкина И.Ю., Зубрев Н.И. Оценка микробиологического загрязнения в полосе отвода железнодорожных магистралей. / Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта. РОАТ, 2012.
- 3. Руденко Е.Ю. Геоэкология: обзор характера изменения почв, загрязненных нефтью, и геоэкологических методов их рекультивации. / Инженерная экология, №6, 2011, с.25-37.