В обычных условиях почва может быть загрязнена микрофлорой фекалий, навоза и сточной жидкости.
Все эти субстраты весьма богаты кишечной палочкой, определением титра которой пользуются при индикации санитарного состояния почвы и окружающей среды вообще. Внесение навоза в почву, полив ее сточной жидкостью и удобрение фекалиями сильно увеличивают число бактерий группы кишечной палочки в почве. Между тем в эпидемиологическом отношении отмеченные нами загрязнения далеко не равноценны, и нередко возникает необходимость определить характер внесенного в почву вещества. В таком случае дополнительное определение числа термофильных бактерий может быть весьма полезным. Сточная жидкость и фекалии богаты кишечной палочкой, но бедны термофилами; навоз же содержит в большом числе обе отмеченные группы микроорганизмов. Таким образом, если почва имеет низкий титр Bad. coli и в ней обнаруживается много термофилов, то совершенно очевидно, что она была удобрена навозом или компостом. Почвы, показавшие низкий титр кишечной палочки и бедные термофилами, должны иметь фекальное загрязнение.
Кишечная палочка относительно быстро вымирает в почве. Споры бактерий, внесенные с загрязняющей почву массой, в латентном состоянии могут сохраняться там значительное время. С фекалиями в почву попадают зародыши Bac. perfringens, установлением титра которого и пользуются при определении старого фекального загрязнения. В случае применения навоза и компостов индикаторными микроорганизмами могут быть термофилы.
При исследовании чистых и мало загрязненных почв кишечная палочка практически отсутствует. Термофильных бактерий в таком случае также должно быть мало. Отмеченное положение хорошо обрисовывается материалом, где приведены анализы нескольких почв (суглинистый подзол), взятых под Москвой, около сел. Балашиха. В лесу, куда не исключается заход скота, почва оказалась весьма бедной и по содержанию термофилов, и по титру кишечной палочки. В окультуренных почвах число термофильных бактерий было также невысоким, но все же несколько увеличенным. Группа coli-aerogenes в данном случае не указывала на недавно происшедшее загрязнение. Следует предположить, что в интересующие нас почвы относительно давно был внесен в небольших количествах навоз. Приведенные данные по численности термофильной микрофлоры позволяют эти почвы отнести к категории слабо окультуренных.
На полях Института картофельного хозяйства (Коренево, под Москвой) мы подобрали серию делянок, получавших весной разные дозы навозного удобрения. В качестве контроля была взята неудобренная делянка. Усиление степени унавоживания сказалось на соответствующем увеличении в почве числа зародышей кишечной палочки и термофильных бактерий. В дальнейшей судьбе отмеченных групп микронаселения имеется, однако, значительное различие. К осени почва практически самоочищается от кишечной палочки. Даже в делянке, удобренной из расчета 72 т навоза на гектар, к сентябрю остается весьма немного представителей группы coli-aerogenes.
Термофильные микроорганизмы, внесенные с навозом главным образом в виде спор, весьма слабо меняются количественно за значительный период времени — с июня по сентябрь. Отсюда становится вполне очевидным, что, сочетая показания coli-титра с учетом термофильных бактерий, можно довольно хорошо определить историю почвы.
Даны материалы, характеризующие состояние интересующих нас микроорганизмов в нескольких образцах почв того же Института картофельного хозяйства. Эти почвы, несколько лет повторно удобрялись соответствующими дозами навоза, поэтому в унавоженных делянках здесь было найдено значительно большее число термофилов. В июле, когда производились наблюдения, процесс самоочищения почвы еще не был закончен, поэтому в удобренной почве было много клеток бактерий кишечной группы.
Почва опытного поля Института картофельного хозяйства расположена на оподзоленных супесях..
Последний пример, связанный с изменением микрофлоры при унавоживании, мы даем, приводя анализы суглинистых почв совхоза «Красный маяк». Поля совхоза довольно хорошо окультурены, о чем говорит повышенное число термофильных микроорганизмов, особенно много которых содержится в почве питомника. Эффект унавоживания по анализу кишечной палочки учитывается лишь в первые два срока анализа. Позднее группа coli-aerogenes вымирает.
Приведенные материалы наглядно показывают, что во всех трех описанных случаях термофильная микрофлора вскрывает характер причины, вызвавшей обогащение почвы бактериями группы кишечной палочки.
При фекальном загрязнении почвы в ней должна увеличиваться лишь группа coli-aerogenes у так как фекалии (и сточная жидкость) не богаты термофилами. Такой случай мы приводим, где описывается изменение микрофлоры при удобрении почв сточной жидкостью и фекалиями. Первый опыт был проведен на супесчаных почвах одного из колхозов, расположенных около ст. Косино Казанской железной дороги (под Москвой), другой — на колхозном поле с тяжелой глинистой почвой в пригороде Москвы, на Ленинских горах.
В обоих случаях, судя по количеству термофилов, почвы были довольно чисты. Внесенная с удобрением кишечная палочка к осени вымерла.
Наблюдений, аналогичных только что приведенным, проделано достаточно. Все они дали однотипную картину и поэтому здесь не приводятся. Весь опытный материал убедительно показал, что лишь навозно-компостное загрязнение увеличивает в среде число термофильных микроорганизмов.
В заключение мы приведем лишь несколько анализов почв подмосковных усадеб. В первом объекте в хлеву лежал навоз. Естественно поэтому, что почва из-под навоза была обогащена всеми; группами интересовавшего нас микронаселения. Все использованные показатели уменьшаются по мере удаления от помещения скотного двора.
Во втором объекте навоз был вывезен, поэтому в помещении хлева почва была относительно чиста. Несколько повышенное число термофилов, указывало, однако, на большее здесь навозное загрязнение. У порога хлева повышенный титр группу coli-aerogenes в почве должен быть объяснен заносом фекальных масс.
В последнем случае навоза в сарае не было. Все взятые образцы почвы были чисты по показаниям на кишечную палочку. Несколько повышенное содержание термофилов может быть объяснено слабым загрязнением почвы навозом в прошлом.
Имеются данные нескольких анализов почв неканализованных владений окрестностей гор. Москвы. Первая проба в каждом владении бралась около уборной, вторая — в некотором отдалении от нее. Все образцы почв были довольно сильно загрязнены бактериями группы кишечной палочки. Однако между ними имеется известное отличие. В то время как почвы первых трех объектов (особенно около уборной) содержали повышенное число термофилов, в двух последних они были довольно чисты по этому показателю. Отсюда следует сделать заключение, что в первых из отмеченных хозяйств в уборные сбрасывали мусор, чего в последних случаях не было.
Таким образом, разобранные нами примеры показывают, что термофильные микроорганизму в сочетании с другими бактериологическими показателями могут дать ценные показатели по установлению характера загрязнения внешней среды.
Экспериментальный и литературный материал, связанный с изучением термофилов в почве, позволяет сделать следующие выводы.
1. Количество термофильных микроорганизмов, находящихся в почве, зависит в основном от вносимого навознокомпостного удобрения.
В одной и той же местности отдельные почвы содержат совершенно различное количество термофильных бактерий. Наиболее богаты термофилами огородные, сильно удобренные навозом почвы. Целинные почвы содержат крайне ограниченное количество термофильных микроорганизмов. Отмеченная зависимость была прослежена на почвах различных климатических зон.
Следует отметить, что даже не удобряемые навозом культурные почвы богаче термофилами, чем целинные, что может стоять в связи с большими возможностями, имеющимися у этих ночв для засорения.
2. Для местностей СССР, где степень окультуренности почв связана с унавоженностью, термофилы могут быть использованы как показатель окультуренности почвы.
3. Анализ термофильной микрофлоры может вскрыть историю почвы в части, связанной с ее унавоживанием в прошлом.
4. Термофильные микроорганизмы почвы могут быть использованы как индикаторы при санитарных исследованиях почвы и других объектов внешней среды.