Развитие и устойчивость возбудителей паразитозов в различных условиях окружающей среды
Яйца и личинки гельминтов
Яйца и личинки гельминтов, попав в окружающую среду, подвергаются губительному действию ее физических и биологических факторов. Несмотря на это, значительная их часть не только сохраняет жизнеспособность, но и развивается до инвазионной стадии и может представлять опасность как для людей, так и для животных.
Развитие и выживаемость яиц гельминтов в почве. Вопросам развития и выживаемости яиц гельминтов в почве посвящены работы многих отечественных и зарубежных авторов (табл. 2, 3). Подробный анализ этих работ позволяет сделать вывод, что массовое развитие яиц геогельминтов в почве происходит в весенне-летний и осенний сезоны. B зимний период они не развиваются, но сохраняются жизнеспособными на всех стадиях развития, особенно под сне- гом, и с наступлением теплых дней продолжают развитие.
Развитие яиц геогельминтов в почве начинается примерно в одни и те же месяцы (апрель—май). Отклонения в ту или иную сторону на 1—3 нед бывают повсюду, что зависит от микроклиматических условий почвы. Личинки в яйцах аскарид впервые появляются в июне, иногда в конце мая, начале июля, независимо от того, попали ли они в почву осенью, зимой или ранней весной.
Длительность развития яиц аскарид от начала дробления до стадии личинки или сохранения жизнеспособности их в окружающей среде варьирует в зависимости от различий микрбклиматических условий почвы — сроков пребывания яиц при данной температуре, относительной влажности почвы, наличия кислорода, которые неодинаковы на поверхности или в глубине почвы, на участках, освещенных солнцем, или в тени и т.п.
По вопросу о длительности сохранения жизнеспособности яиц аскарид в окружающей среде нет единого мнения. Некоторые авторы указывают, что при оптимальных условиях яйца аскарид и власоглавов выживают в почве не более 1—2 лет, а в районах с жарким засушливым климатом значительно меньший срок расиль- кова З.Г., 1955].
Более тщательные и длительные экспериментальные исследования, проведенные в последние годы, показали, что яйца аскарид могут выживать в почве до 7—10 и даже до 15 лет. Через 14 лет после внесения яиц аскарид в почву только 0,3 % из них содержали подвижную личинку, а 0,04 % обладали инвазионной способностью; спустя 15 лет 66,7—90,4 % яиц из числа исследованных оказались дегенерированными, ни в одном из сохранившихся яиц не удалось обнаружить движения личинки. Тем не менее при вскрытии 3 зараженных морских свинок на 4-й день в печени у 2 из них были обна-
^J
OO
| Место наблюдений | Тип почвы | Сезон | Сроки развития яиц аскарид | Автор, год |
| в почве сут | ||||
| Калининградская | Дерновоподзо | Весна | 30—42 (на поверхности почвы) | |
| область (зона сме | листые | 52—73 (глубина 10—20 см) | ||
| шанных лесов) | Лето | 19—31 (на поверхности) 25—41 (глубина 10—20 см) | ||
| Осень | 156—168 (на поверхности) 223—283 (глубина 10—20 см) | Романенко H.A., 1982 | ||
| Зима | 162—212 (на поверхности) 192—227 (глубина 10—20 см)___ | |||
| Московская область | Супесчаная | Весна | 26—46 (на поверхности почвы) | |
| (зона смешанных ле | 41—92 (глубина 10—20 см) | |||
| сов) | Лето | 18—26 (на поверхности) 27—34 (глубина 10—20 см) | ||
| Осень | 127—144 (на поверхности) 148—174 (глубина 10—20 см) | Романенко H.A., 1982 | ||
| Зима | 86—134 (на поверхности) 141-—162 (глубина 10—20 см) | |||
| Киевская область | Супесчаная | Весна | 10—16 (на поверхности) | |
| (лесостепная зона) | Лето | 26—67 (глубина 10—20 см) 6—10 (на поверхности) 19—30 (глубинаЮ—20 см) | Романенко H.A., 1982 | |
| Осень | 132—153 (на поверхности) 167;—204 (глубина 10—20 см) | |||
| Зима | 92—105 (на поверхности) 201—228 (глубина 10—20 см)___ | |||
| Новосибирская область | Чернозем | Весна | 14—17 (на поверхности почвы) | |
| (лесостепная зона) | 32—52 (глубина 10—20 см) |
^j
^o
| Лето | 6—10 (на поверхности) 20—30 (глубина 10—20 см) | Романенко H.A., 1982 | ||
| Осень | 132—146 (на поверхности) 159—184 (глубина 10—20 см) | S | ||
| Зима | 110—121 (на поверхности) 152—203 (глубина 10—20 см)_______ | |||
| Молдова (лесостепная | Супесчаная | Весна | 30—35 (глубина почвы 10 см) | Станку М.Л., 1983 |
| зона) | Осень | 40—45 (глубина 10 см) | ||
| Ростовская область | Чернозем, сред | Весна | 26—28 (на поверхности почвы) | |
| (лесостепная зона) | ние суглинки | Лето | 56—61 (глубина 20 см) 16—19 (на поверхности) 27—31 (глубина 20 см) | Димидова Л.Л., 1984 |
| Осень | 176—181 (на поверхности) 206—212 (глубина 20 см) | |||
| Зима | 90—96 (на поверхности) 112—126 (глубина 20 см) | |||
| Краснодарский край | Чернозем обык | Весна | 22—26 (на поверхности почвы) | |
| (лесостепная зона) | новенный | Лето | 42—50 (глубина 20 см) 15—20 (на поверхности) 21—24 (глубина 20 см)____________ | Димидова Л.Л., 1984 |
| Республика Башкор | Чернозем Q6bIK- | Весна | 10—15 (на поверхности почвы) | |
| тостан (лесостепная | новенный | Лето | ' 20—25 (глубина 20 см) | Гафурова 3.M., 1996 |
| зона) | Осень | 90—100 (на поверхности почвы) | ||
| Зима | 110—120(глубина20см) | ,\ "■ . .'•.. | ||
| Республика Беларусь | Чернозем, сред | Весна | 47—51 (на поверхности почвы) | |
| (лесная зона) | ние суглинки | Лето | 66—86 (глубина 20 см) 33—38 (на поверхности почвы) 43—45 (глубина 20 см) | Скрипова Л.В., 1997 |
OO
O
| Место наблюдений | Тип почвы | Вид гельминта | Сроки выживаемости яиц гельминтов в почве | Автор, год |
| Владивосток | Легкие суглинки | Аскариды | 4,5 года | Полежайева Г.Ц., 1979 |
| Калининградская область | Чернозем | » | 4—5 лет | Романенко H.A., 1982 |
| Московская область | Супесчаная | » | 5 лет 2 мес—5 лет 9 мес | Романенко H.A., 1982 |
| Новосибирская область | Чернозем | » | 1,5—2 года | Романенко H.A., 1982 |
| Кустанайская область | Супесчаная | » | 3,5 года | Романенко H.A., 1982 |
| Волгоградская область | Песчаная | » | 1,5'года | Романенко H.A., 1982 |
| Молдова | Чернозем | » | Более 3 лет | Исак М.И., 1983 |
| Ростовская область | Чернозем, | » | Более 20 мес | Димидова Л.Л., 1984 |
| Краснодарский край | суглинки Чернозем обыкновенный | » | Более 15 мес | ДимидоваЛ.Л., 1984 |
| Азербайджан | Суглинки | » | 4—5 лет | Чобанов Р.Э., 1985 |
| Дагестан | Суглинки | » | Более 5 лет | АбдулазизовА.И., 1985 |
| Калининградская область | Чернозем | Власоглав | 21—.23 мес | |
| Московская область | Супесчаные | » | 24—33 мес | Романенко H.A., 1982 |
| Новосибирская область | Чернозем | » | 9—18 мес | |
| Молдова | Чернозем | » | 12—18 мес | ИсакМ.И.,1983 |
| Азербайджан | Суглинки | » | 24—30 Mec | Чобанов Р.Э., 1985 |
| Дагестан | Суглинки | » | Более 30 мес | Абдулазизов А.И., 1982 |
| Киевская область | Чернозем | » | 36 мес | Хижняк Н.И., 1984 |
| Азербайджан | Суглинки без | Тенииды | 23—50 сут | Нифтуллаев M.3., 1979 |
| растительности Суглинки с растительностью | » | 198—221 сут | Наджафов И.Г., 1987 | |
| Московская область | Супесчаные | » | 104—113 сут | Романенко, H.A., 1982 |
| Новосибирская область | Чернозем | ,:» | 80—86 сут | Романенко H.A., 1982 |
| Киевская область | Чернозем | ;-- » | 217—229юут | |
| Калининградская область | Дерново-под | Дифиллобо- . | 23—38 сут | Романенко H.A., 1982 |
| золистые | трииды | Романенко H.A., 1982 | ||
| Волгоградская область | Песчаная | » | 12—16сут | |
| Новосибирская область | Чернозем | Описторхи | 3—14 сут | Романенко H.A., 1982 |
| Кустанайская область | Суглинки | » | 3—12 сут | |
| Киевская область | Чернозем | » | 2—6 сут | |
| Республика Башкортостан | Чернозем обыкновенный | Аскариды | 205—220 сут | Гафурова 3.M., 1996 |
| Сероземы | » | 21 мес | ||
| Суглинки | » | 130—i50cyr | ||
| Чернозем обыкновенный | Тенииды | 179—185 сут | ||
| Суглинки | » | 140—148 сут | ||
| Республика Беларусь | Чернозем, средние суглинки | Аскариды | 7 лет 3 мес | Скрйпова Л.В., 1997 |
ружены личинки. Высказывается предположение, что небольшая часть яиц оказалась инвазионной, несмотря на то что подвижности личинок в них установить не удалось.
Эти наблюдения свидетельствуют о том, что некоторое число яиц аскарид в благоприятных условиях внешней среды может выживать и сохранять инвазионную способность в течение 15 лет [Лернер П.М., 1989].Несколько иные сроки выживаемости яиц аскарид, власоглавов в почве полей орошения.
Ha сроки развития и выживаемости яиц геогельминтов в почве оказывают влияние сезон попадания яиц в почву, степень ее инсоляции (в тени или на солнце) и гидротермический режим почвы.
B условиях Киевской области яйца аскарид, внесенные на поверхность почвы весной (апрель), погибали в следующие сроки: на орошаемом сточными водами участке в тени через 37—38 сут, на солнце — через 24—30 сут, на неорошаемом участке — через 15—22 сут в тени и 11—12 сут на солнце. Причинами более быстрой гибели яиц аскарид на поверхности неорошаемого участка по сравнению с орошаемым были более высокая температура (34—41 0C против 29— 35 0C в тени и 42—48 °С против 36—39 0C на солнце) и низкая относительная влажность почвы (5,7—7,3 % против 18,6—20,4 % в тени и 3,6—7,1 % против 14,7—16,4 % на солнце).
K концу наблюдений яйца аскарид на поверхности орошаемого участка в тени не достигали стадии личинки, тогда как на солнечной стороне этого участка и на неорошаемых (в тени) они развивались до стадии личинки, получив 309,6; 306,1; 324,1 градусо- дней эффективного тепла соответственно. Ha неорошаемом участке на солнце яйца аскарид погибли, не развившись до стадии личинки.
При летней закладке сроки выживаемости яиц аскарид на поверхности почвы равнялись: на орошаемом участке (в тени) — 14 сут, на солнце — 8 сут; на неорошаемом участке (в тени) — 8 сут, на солнце — 4—5 сут. Причины более быстрой гибели яиц аскарид на неорошаемом участке — более низкая относительная влажность почвы (в тени — 3,7-5,3 %, на солнце — 3,1—4,6 % и относительно высокая температура (в тени 45,6—48,1 0C, на солнце 48,3—55,9 0C), тогда как на орошаемом участке влажность почвы в тени равнялась 7,1—9,3 %, на солнце 6,2—7,8 %, а температура в тени 33,3—36,8 0C, на солнце 35,2—43,8 0C.
Ha всех опытных участках, кроме неорошаемого, освещенного солнцем, яйца аскарид к концу наблюдений достигли стадии личинки. Ha неорошаемом, освещенном солнцем участке они погибли, не достигнув стадии личинки. C понижением температуры и повышением влажности почвы сроки развития и выживаемости яиц аскарид удлинялись. Яйца аскарид, попавшие в почву осенью (в октябре), погибли к 10 февраля, т.е. через 113 сут, а внесенные в почву зимой — через 65 сут. Причиной гибели яиц аскарид в осенне-зимний период было понижение температуры почвы до -27,1—32,7 0C.Сроки развития яиц власоглавов на поверхности почвы при весеннем внесении на орошаемом участке достигали 18 сут, на неорошаемом — 16 сут; на орошаемом участке в тени — 22 сут, на солнце — 19 сут; на неорошаемом участке в тени — 17 сут, на солнце —
13 сут; при летнем внесении развитие яиц власоглавов на орошаемом участке достигало 10 сут, на неорошаемом — 8 сут; сроки выживаемости на орошаемом участке в тени — 16 сут, на солнце — 15 сут, на неорошаемом участке в тени — 15 сут, на солнце —
14 сут. Причиной гибели яиц власоглавов в весенне-летний период была высокая температура почвы: на орошаемом участке в тени от 40 до 44 0C, на солнце 43—47 °С; на неорошаемом участке в тени 44—47 °С, на солнце 48—51 0C; низкая влажность (4,2—6,7 %) и солнечная радиация. При осенней закладке яйца власоглавов выживали до 72 сут, а при зимней — 49 сут рРоманенко H.A., 1982; Романенко H.A. и др., 1985].
B зоне смешанных лесов (Калининградская область) сроки развития и выживаемости яиц аскарид были более продолжительными, чем в лесостепной (Западная Сибирь), степной и полупустынной зонах (Волгоградская, Новосибирская, Кустанайская области). Так, в Калининградской области сроки развития яиц аскарид на поверхности почвы при весеннем внесении достигали 30—42 сут, а в Волгоградской — 14—17 сут; при летнем — 19—31,, 6—10 сут, при осеннем — 156—168, 132—146 сут; при зимнем — 162—212 и ПО- 121 сут соответственно, а сроки выживаемости их в Калининградской области на поверхности почвы при весеннем внесении — 78— 84 сут, при летнем — 39—54 сут, при осеннем — 181—195 сут, при зимнем — 157—164 сут, на глубине 10—20 см — 60, 57, 53, 51 мес соответственно; в Волгоградской на поверхности почвы — 20—29; 10—13; 141—169; 126—138 сут соответственно; на глубине 10— 20 см —15, 15, 18 и 18 мес соответственно.
Наблюдения показали, что в районах с достаточным количеством атмосферных осадков в условиях нежаркого лета и относительно теплой зимы (Калининградская, Киевская, Московская области) сроки развития яиц аскарид и власоглавов в почве орошаемых участков не отличались от таковых на неорошаемых, а сроки выживаемости их на орошаемых участках были несколько короче, чем на неорошаемых. Например, на Бортничской оросительной системе в Киевской области сроки выживаемости яиц аскарид на поверхности почвы колебались от 8 до 113 сут, на глубине 10—20 см — до 42 мес, тогда как на неорошаемом участке они равнялись 4—113 и 57 соответственно; яиц власоглавов на поверхности орошаемого участка — 9—72 сут, на глубине 10—20 см — 12 мес, на неорошаемом участке — 3—72 сут, 15—24 мес соответственно. Это, по-видимому, связано с тем, что при поливах сточными водами биологи-
| Область | ||||
| Биогельминты | Калининградская | Московская | ||
| Почва | ||||
| орошае мая | неороша емая | орошае мая | неороша емая | |
| Описторхи | ^- | — | — | ■ —■: |
| Дифиллоботрииды | 17—38 | 14—30 | — '• | .—Л |
| Бычий цепень в члениках | 39—204 | 31—191 | 31—192 | 22—168 |
| Онкосферы бычьего цепня | 19—176 | 13—137 | 14—144 | 10—113 |
| Онкосферы бычьего цепня в фекалиях | — | — | 32—212 | 28—196 |
ческая активность почвы увеличивается в 2—4 раза за счетповы- шения в ней численности бактерий сапрофитов и актиномицетов, губительно действующих на яйца гельминтов.
B почвенно-климатических условиях Волгоградской, Кустанай- ской, Новосибирской областей, наоборот, сроки развития и выживаемости яиц аскарид в почве на орошаемых участках были значительно продолжительнее по сравнению стаковыми на неорошаемых почвах. Например, в Волгоградской области яйца аскарид, попадающие на поверхность почвы неорошаемого участка в период с III декады апреля no II декаду сентября, погибали, не успев развиться до стадии личинки, тогда как на орошаемых участках они развивались и достигали инвазионной стадии — весной за 14— 17 сут (72,6—88,6 %), летом за 6—10 сут (61,3—71 %); на поверхности орошаемого участка при весеннем внесении яйца аскарид погибали только через 20—29 сут, на неорошаемом — через 8— Юсут, при летнем внесении — через 10—13 и 2—3 сут соответственно. B Новосибирской области яйца аскарид погибают через 32— 41 и 24—30 сут, через 21—36 и 18—25 сут, а в Кустанайской области — через 29—46 и 21—29 сут, 20—30 и 18—24 сут соответственно.
Яйца власоглавов на поверхности почвы орошаемого участка в условиях Новосибирской области при весеннем внесении выживали до 40—52 сут, на неорошаемом участке — только 25—30 сут, при летнем внесении в почву выживали 28—40 и 14—21 сут соответственно. Это объясняется созданием на орошаемых участках более благоприятных для выживаемости яиц гельминтов микроклиматических условий. Например, в Кустанайской области в августе относительная влажность почвы на поверхности неорошаемого участка составляла 3,1 % и была губительной для яиц аскарид
Киевская
Новосибирская
Кустанайская
Волгоградская
Почва
| орошае мая | неоро шаемая | орошае мая | неоро шаемая | ороша емая | неоро шаемая | ороша емая | неоро шаемая |
| 2—6 | 2—8 | 6—14 | 3—11 | 4—12 | ■1—11 | __ ■ | ■ * |
| — | — | ■ __ ■ | — | t | ^—’ | 3—9 | 1—8 |
| 31—281 | 34—241 | •—: | ". ?— ' ' | ■ ~:у ~ | ;"^'^.LL ' | —’,Vi | ■ ' 'Li. |
| 34—267 | 19—101 | 14—96 | rtr^ | тД ’ ^ | ^VfW -:'.‘ ’ ; | ;: — Л" | |
| -■■~ _a | ч v_l>rv^'l' | , .— .s..fi. | Д;—^' | ТгДД | - ГЭаЙ ; | У“гД;. | •■гО^ПООг. |
и власоглавов, в то же время на орошаемом участке она достигала 15,6—18,1 % и способствовала сохранению жизнеспособности яиц.
Ha орошаемых участках растительный покров был значительно мощнее, нежели на неорошаемых и являлся более надежной защитой для яиц геогельминтов от губительного действия инсоляции. Орошение сточными водами способствовало снижению температуры и изменению химического состава почв: увеличивалось содержание органических веществ, азота, фосфора, кальция, магния; умень- шалосьсодержание хлоридов (солонцеватости — в Волгоградской области), железа. Повышенное содержание хлоридов в неорошаемой почве (Волгоградская область), по-видимому, оказывало отрицательное действие на жизнеспособность яиц гельминтов.
Несоблюдение санитарных правил при эксплуатации полей, орошаемых сточными водами, может явиться причиной повышения или распространения геогельминтозов среди людей. Это необходимо учитывать при проведении предупредительного и текущего санитарного надзора за использованием сточных вод и их осадков в сельском хозяйстве, а также при разработке мероприятий по профилактике геогельминтозов и борьбе C ними.
Исследования, проведенные в Киевской, Новосибирской, Куста- найской, Калининградской, Волгоградской и Московской областей, показали, что сроки выживаемости яиц описторхов, дифиллоботри- ид и онкосфер бычьего цепня на поверхности почвы колебались в широких пределах и зависели как от сезона попадания яиц в почву, так и от местонахождения экспериментальных участков (в тени или на солнце), наличия и мощности растительного покрова, влажности почвы (табл.4).
Важно отметить, что с понижением температуры и повышением влажности почвы сроки сохранения жизнеспособности яиц биогельминтов увеличиваются, что способствует возрастанию ее роли как поставщика инвазионного материала в водоемы.
Развитие и выживаемость яиц гельминтов в водоемах. До 1944 г. в нашей стране и за рубежом не было публикаций, посвященных изучению сроков развития и выживаемости яиц гельминтов, в частности A.lumbricoides, в водоемах в естественных условиях. Удалось найти лишь единичные работы по определению сроков развития и выживаемости яиц гельминтов в сосудах с водой в лабораторных условиях, а также в условиях, приближающихся к естественным. Некоторые авторы определяли сроки жизнеспособности яиц A.lumbricoides и N.americanus в фекалиях, разведенных водой.
Сообщается о развитии яиц аскарид в лабораторных условиях в морской воде с 2 % раствором формалина при температуре 18—20 0C. Среди обнаруженных в воде реки Москвы яиц аскарид 67,6 % были жизнеспособными, в лабораторных условиях они развивались до инвазионной стадии. Сообщается, что число яиц аскарид, заложенных весной в воду реки Прут, содержащую растворенного кислорода 9,7—13,9 мг/л, в конце июня составляло 90—91 %, а яиц власоглавов — 73 %. Перезимовавшие и извлеченные из воды весной яйца аскарид в термостатных условиях перешли в другую стадию в 97 % (поверхностные пробы) и в 92 % (глубинные пробы) случаев; яйца' власоглавов в 92 и 88 % соответственно. Яйца аскарид, извлеченные из воды через 11 мес, сохранили жизнеспособность в 39 % проб (10 % с подвижными личинками — поверхностные пробы) и в 14% проб (7 % с подвижными личинками — глубинные пробы), а яйца власоглавов — в 12 % проб (4 % с подвижными личинками — глубинные пробы).
B воде реки Оби при температуре 16—22 0C яйца описторхов выживали более 70 сут (время наблюдения). K концу наблюдения в пробах оставалось еще 11,3 % жизнеспособных яиц описторхов. B Воде пойменных водоемов Тюменского района, содержащей 5,4— 7,2 мг/л кислорода и 8—31,8 мг/л хлоридов при pH от 5,94 до 9,76, яйца описторха, внесенные в воду весной, выживали 84 сут, а в русле реки — 104 сут.
Выживаемость яиц гельминтов на овощах. Установлено, что 20— 65 % яиц аскарид, нанесенных на огурцы, находящиеся в тени, не погибали, а развивались до стадии личинки. Ha огурцах, облучаемых прямыми солнечными лучами в августе, они погибли через 12 ч, тогда как в сентябре сохраняли жизнеспособность в течение 52 ч. Поверхность помидоров и огурцов не является благоприятной средой для сохранения и.развития яиц аскарид. B периодвегетации этих плодов яйца аскарид не успевали трансформироваться до стадии подвижной личинки, а на моркови их развитие заканчивалось полностью.
Таким образом, длительная выживаемость яиц гельминтов в окружающей среде стала основанием для пересмотра многих вопросов краевой эпидемиологии гельминтозов, а в связи с этим и рекомендаций оздоровительных мероприятий в очагах.
Роль окружающей среды как одной из трех основных движущих сил динамики эпидемического процесса при различных гельминто- зах неодинакова. Так, для яиц геогельминтов почва является средой, где они при наличии благоприятных условий за определенный промежуток времени развиваются до инвазионной стадии; для яиц биогельминтов почва становится лишь местом временного пребывания до тех пор, пока они не попадут в своих промежуточных хозяев для дальнейшего развития или не погибнут. Однако и в том и в другом случае яйца всех видов гельминтов могут находиться в почве в жизнеспособном состоянии. Ha жизнеспособность яиц гельминтов B окружающей среде оказывают влияние температура, относительная влажность почвы, воздуха, наличие кислорода, солнечная инсоляция и другие факторы.