2312

11

а) Гельминты и цисты простейших в речной воде

Количество,

шт

б) Почва ловушек и поверхностный сток

Яиц

гельминтов шт/куб.м

Яиц гельминтов, шт/кг

Рисунок 2 - Количество яиц гельминтов в некоторых природно - техногенных

биотопах Ростовской области

12

На этапе изучения проблемы распространения гельминтов нами проведено санитарно - паразитологическое обследование ряда объектов окружающей среды Ростовской области (рис. 1, 2). Можно видеть близкие показатели по загрязненности объектов окружающей среды в России и Ростовской области.

Сопоставимые с Россией показатели паразитарного загрязнения объектов гидросферы и педосферы имеют и другие страны мира.

Организацию защиты окружающей среды от паразитарного загрязнения можно разделить на три группы: профилактическую, превентивную (одно и то же) и технологическую. Профилактическую защиту - снижение количества выделяющихся возбудителей гельминтозов в окружающую среду от больных людей и животных - ведут службы санитарного и ветеринарного надзора; превентивную и технологическую - эколого-инженерные. Превентивная защита осуществляется в очаге образования паразитарного загрязнения, технологическая - при ликвидации последствий его распространения в педосфере и гидросфере.

Превентивная зашита более эффективна и менее затратна, она может производиться эксплуатационным персоналом, прошедшим соответствующую подготовку, технологическая - требует создания отдельной службы со специальным оборудованием и персоналом. В связи с этим представляется перспективными применение овицидных препаратов нового поколения как высокоэффективных, легко вписывающихся в существующие технологии очистки сточных вод, экономичных, безопасных для обслуживающего персонала и окружающей природной среды.

Вопрос создания технологической защиты крупных потенциально-опасных в распространении инвазионного начала объектов до настоящего времени не рассматривался, поскольку не было экономически и экологически приемлемых овицидов. Появление препаратов серии «ПУРОЛАТ-БИНГСТИ» впервые создает технологическую возможность масштабного проведения

дегельминтизации территорий, сточных вод и их осадков, воды водоемов, поверхностного стока и т. п.

Описаны материалы и методики проведения исследований по обоснованию производства и применению новых препаратов серии «ПУРОЛАТ-БИНГСТИ», по оценке воздействия их на почвенную и водную биоту.

Исследования проводили в лабораторных, опытно-промышленных и промышленных условиях. Санитарно - паразитологические исследования эффективности действия препаратов выполняли в соответствии с Методическими указаниями Минздрава РФ (1998, 2000, 2001). Оценку токсичности новых препаратов, контактирующих с объектами педосферы и гидросферы, вели в соответствии Методуказаниями (1987,1995, 1997) с использованием гидробионтов различных систематических уровней: бактерии, инфузории, дафнии, грибы. Оценка фитотоксического действия препаратов проводилась экспресс-методом по проращиванию семян овса, относящихся к

наиболее адекватным моделям с точки зрения чувствительности, скорости

•

прорастания и воспроизводимости получаемых результатов.

Моделирование процесса производства сухого и жидкого препарата вели на специально изготовленной установке, в которой была предусмотрена возможность варьирования сортов и видов пасленовых, температуры, влажности, освещенности и длительности процесса роста. Контроль вели по ростовым характеристикам сырья, удельному выходу готового препарата, по его эффективности. Оптимизацию технологии производства, овицидных и технологических свойств препарата вели с применением стратегии активного эксперимента с получением соответствующих математических моделей.

Опытно-промышленную и промышленную отработку режимов применения новых препаратов проводили при дегельминтизации загрязненных донных отложений водоемов, почв теплиц, сточных вод и их осадков.

Описаны результаты, обсуждение и инженерная интерпретация экспериментальные исследований..

Экспериментально установлено (рис.3), что наибольшая эффективность дегельминтизации достигается при обработке речной и сточной воды жидкими препаратами из молодых стеблей (9-14 см) картофеля и томатов. По-видимому, это объясняется тем, что в них содержится максимальное количество действующих веществ, которые частично разлагаются при росте или сушке стеблей, и тем самым, обеспечивают овицидный эффект в более низких концентрациях, чем порошкообразное вещество. Из 1 кг ботвы картофеля выход порошкообразного препарата составляет около 400 г, а жидкого - (600 -

700)мл. При использовании жидких препаратов достигается практически 100

%эффект дегельминтизации и уменьшается необходимое для дезинвазии время контакта препарата с загрязненным субстратом до 6 часов.

Овицидная эффективность препарата, изготовленного из высушенных и измельченных проростков гороха или тыквы, составляет 98-99.9%, но получать его в промышленных объемах из-за малого выхода конечного продукта не

представляется возможным.

•

Жидкие препараты, изготовленные из молодых стеблей пасленовых

(картофеля и томатов), обладают высокими овицидными свойствами, нетоксичны, экологически безопасны, что позволяет расширить ареал их применения для различных объектов окружающей среды.

Для получения математической и управляемой модели процесса была

реализована 1/2 реплики ПФЭ типа К = 2 4-1 с варьируемыми технологическими факторами: X1 - сорт картофеля; Х2 - длина стеблей; Хз - температура сушки, °С; Х4 - длительность сушки, сут. Параметры оптимизации: У1 — эффект дегельминтизации, %; У2 - удельный выход препарата, кг сухого вещества / кг зеленой массы стеблей.

Проанализируем с позиций оперативного управления процессом

Максимальная эффективность дегельминтизации 99,5 %. Статистически незначимы в границах интервалов исследований - длина стеблей и

длительность их сушки, X2 и Х4 , т. е. варьируемые значения данных факторов находятся в зоне оптимума. Поэтому при производстве препарата принимаем длину скашиваемых стеблей 9 - 14 см и продолжительность сушки - (5 - 8) сут., температура сушки стеблей - 54°С. Выход жидкого препарата в оптимальных условиях можно определять по зависимости:

Практика промышленного применения жидких препаратов показывает, что

в зависимости от факторов окружающей среды (температура, освещенность) через 0.5 - 2 месяца, в них начинаются ферментационные процессы, они теряют прозрачность, приобретают кислый запах, пенятся. Особенно это заметно при температурах хранения свыше 15°С. При хранении жидкого препарата при температуре ниже 4°С его ферментация наблюдается через 3 - 6 месяцев. В таких условиях поставка больших партий препарата на значительные расстояния ставится под сомнение или теряет рентабельность. Поэтому требуется разработка способа длительного сохранения препарата без снижения овицидной эффективности в условиях отсутствия холодильного оборудования, что имеет место на практике.

Среди способов консервации жидких сред получили распространение реагенты на основе серебра. Учитывая, что в г.Ростове-на-Дону имеется промышленное производство серебросодержащего раствора ССД, была изучена возможность его использования для стабилизации препарата дозами, не превышающими ПДК иона серебра для хозяйственно-питьевых вод (0,05 мг/л).

Была реализована 1/2 реплики ПФЭ типа К = 24-1 с варьируемыми независимыми и некоррелированными факторами: X1 - доза препарата мг/м3

сточных вод; Х2 - концентрация Ag+, мг/л; Х3 - время экспозиции препарата с яйцами аскариды, час; Х4 - срок хранения, мес. Параметр оптимизации: У - эффект дегельминтизации, %.

У = 62,86 + 3,77 X, + 5,32 Х2 +29,45 Х3, % (3)

В натуральных переменных: У = 7,56 Дп + 212,8 CAg + 9,82 Т - 34,59, % (4) Незначим фактор Х4 — период хранения препарата, значение которого

находится в интервале 0-6 месяцев, т.е. действие стабилизированного (6 месяцев) ионами серебра препарата и нестабилизирванного (0 мес.) одинаково. Из этого следует важный технологический вывод, что через 6 месяцев хранения на свету при температуре окружающей среды активность стабилизированного жидкого овицидного препарата не снижается. Эти данные подтверждены лабораторными исследованиями овицидной активности препаратов со сроками

хранения 1 — 6 месяцев.

Используя (4), на стадии проектирования можно вести технологические расчеты управления процессом дегельминтизации. Например, мощность емкостных сооружений недостаточна для обеспечения 12 часов контакта препарата с инвазионным материалом, а составляет только 8 часов. Чтобы

сохранить близкую к 100 % эффективность дегельминтизации при

•

уменьшенном времени экспозиции, требуется определить новые дозы

препарата и консерванта (ионов серебра). Для удобства пользователей на базе

уравнения регрессии в кодированных переменных составлены расчетные таблицы и зависимости дозы препарата от требуемой эффективности дегельминтизации при фиксированных значениях времени экспозиции. (Как пример, табл. 1).

Таблица 1 - Расчетная доза препарата дегельминтизации сточных вод

В состав серебросодержащего раствора входит лимонная кислота, которая

является комплексообразующим агентом для ионов серебра, что препятствует

18

выпадению его в осадок и тем самым - снижению его пролонгированного эффекта. Оценку влияния вклада компонентов серебросодержащего раствора в

являлись: количество гельминтов в пробе, концентрация серебра, время

экспозиции и стехиометрическая доза лимонной кислоты (по отношению к

иону серебра). Параметр оптимизации - эффективность дегельминтизации, максимальное значение которой составляло 92,7 % при концентрации серебра 1

мг/л, минимальное - 0, без серебра. Из анализа математической модели У = 31,5 + 5,18 X1 +31,5 Х2 + 14,58 Х3 - 5,2 Х4 (5)

следует, что наибольший вклад в дегельминтизацию вносит концентрация серебра (Х2). Однако его дозы превышают ПДК, поэтому можно только качественно отметить влияние серебра на процесс дегельминтизации.

На втором этапе - выясняли, каково сочетанное действие ионов серебра и

жидкого овицидного препарата. В оценочном активном эксперименте при фиксированном исходном содержании возбудителей гельминтозев (200 яиц

Основной вклад в эффективность дегельминтизации вносят концентрация препарата Х3 и время экспозиции Х4, которые следует увеличивать для повышения эффективности процесса. Учитывая, что значения коэффициентов при X1 (концентрация серебра) и Х2 (стехиометрическая доза лимонной кислоты) приблизительно равны, а знаки, указывающие на повышение эффективности процесса, противоположны, можно считать, что их вклад взаимно уравновешивается. Это означает, что основная функция

19

серебросодержащего раствора — сохранение срока годности препарата, а жидкого препарата - дегельминтизация.

Экспертные исследования по оценке воздействия жидкого препарата на окружающую среду и человека, а также определению его овицидной эффективности проводились нами совместно с НИИЭЧГОС им.А.Н.Сысина РАМН и в лаборатории санитарной паразитологии ИМПиТМ им.Е.И.Марциновского (г. Москва).

Результаты комплексной санитарно-гигиенической и санитарнопаразитологаческой оценки степени опасности жидкого препарата для окружающей среды при использовании его в качестве овицидного реагента в дозах 10-5—10-2 (10 - 0,000001 мл/м3 обрабатываемого субстрата) показали, что препарат:

-обладает высокой овицидной эффективностью;

-не оказывает влияния на микрофлору объектов окружающей среды (кишечные палочки, энтерококки и колифаги), соответственно, не влияет негативно на

процессы биологического разложения органических веществ в почве и воде, т.е.

•

не снижает процессы их самоочищения; - не обладает токсическим, фунгицидным и фитотоксическим действием, не

вызывает изменения органолептических свойств воды водоемов.

По изученным критериям и показателям препарат относится к 4 классу опасности (малоопасные), и принадлежит к веществам, не нуждающимся в установлении гигиенических нормативов.

На основании результатов исследований разработаны технические условия на производство овицидных препаратов серии «ПУРОЛАТ-БИНГСТИ» ТУ 9336-004-49785509-01 от 01.03.2001, получены санитарно-гигиеническое заключение и сертификат соответствия на готовую продукцию.

Опытно-промышленные и промышленные испытания новых препаратов проведены при превентивной и технологической дегельминтизации некоторых объектов педосферы и гидросферы, а также сточных вод и их осадков (табл. 2).

В пробах донных отложений р. Темерник количество жизнеспособных яиц гельминтов составляет от единиц до сотен в 1 л, вследствие попадания

неочищенных городских сточных вод и диффузного стока. В извлекаемые при расчистке русла донные отложения вводили жидкий препарат дозой 10-6. Смешение препарата с массой производилось в закрытой емкости, при транспортировании донных отложений на полигон складирования жидких отходов в аэробных условиях. После 12 часов контакта препарата с донными отложениями в пробах, отобранных по методу «конверта», с площадок полигона жизнеспособных яиц гельминтов не обнаружено. Обработка донных отложений ведется в промышленных условиях более года, при ежемесячном технологическом контроле.

Таблица 2 - Выборочные показатели дегельминтизации некоторых объектов

Обработку почвы теплицы, контаминированной яйцами гельминтов животных, производили дождеванием раствора жидкого препарата в водопроводной воде при температуре 16°С. Доза внесения препарата в пересчете на активное вещество составила 1 г/м2 или 1 г/150 кг (0.7х10-5). Через 24 часа после дождевания жизнеспособных яиц гельминтов в почве обнаружено не было, при начальном содержании — (3 - 9) в 1 кг. Из этого следует, что в микроаэрофильных условиях почв также осуществляется эффективная дегельминтизация.

Для превентивной дегельминтизации сточных вод и их осадков перед попаданием их в окружающую среду жидкие препараты нового поколения