MICROBIOLOGICAL ASSESSMENT OF SURFACE WATER IN THE ZONE OF INFLUENCE OF THE PIGS
Authors: Захарова О.А. , Черкасов О.В. , Евдокимова О.В. 
Published: December 2023

В программу экологического мониторинга 2022 года на территории АО «Рязанский свинокомплекс» Рязанского района Рязанской области были включены вопросы санитарно-бактериологического состояния сточных вод, сточных вод пруда-накопителя, грунтовых вод и поверхностных вод р.Рака. Качественная характеристика последних приведена в данной статье. Сейчас на комплексе содержится до 50 тыс. голов свиней годового откорма. Однако образующиеся сточные воды на орошение не используются, а поступают в пруд-накопитель, из которого систематически сбрасываются в овраг. Учитывая почвенную инфильтрацию, токсиканты поступают в поверхностные воды р. Рака, ухудшая ее санитарно-бактериологическое состояние. Проблема и цель. Проблема утилизации сточных вод на объекте острая. Цель настоящего исследования – на основе результатов исследований дать микробиологическую оценку состояния поверхностных вод р. Рака и показать динамику их загрязнения в 1980, 1995 и 2022 годах. Методология. Для достижения цели исследования и ответа на поставленные исследовательские вопросы были отобраны пробы воды в 300 м выше и 300 м ниже по течению и вблизи свинокомплекса. Почва – серая лесная суглинистая. Методы исследований общепринятые. Результаты экспериментов обрабатывались на компьютерной программе Statistika 10. Результаты. Учитывая сложность состава сточных вод, складывающегося из собственно сточных вод свинокомплекса, хозяйственно-бытовых вод п. Искра и сточных вод пруда-накопителя, авторами рассмотрено состояние поверхностных вод реки Рака в непосредственной близости от комплекса, в 300 м выше и 300 м ниже по течению в динамике с учетом системного подхода. Микроорганизмы – обычные обитатели сред, которые способны контролировать свою численность при изменении гидрохимического состава воды. С анализом данных за 1980, 1995 и 2022 годы прослеживается динамика изменения гидрохимического состава поверхностных вод р. Рака. Максимальная нагрузка отмечена в годы орошения сточными водами, но и сейчас по многим показателям они не соответствуют санитарным нормам. Наиболее активна самоочищающая способность поверхностных вод – в 1980 году, когда свинокомплекс проработал уже 6 лет. Так, воды в 300 м выше по течению были практически чистыми, что свидетельствовало о применении всех трех способов их очистки. В 1995 году авторами самостоятельно проводились исследования и была выявлена тенденция к изменению некоторых изученных показателей. Для примера, содержание разных форм азота в водах по сравнению с 1980 г. значительно возросло, особенно в отобранных пробах вблизи комплекса: концентрация аммиака выросла почти в 4 раза; содержание растворенного кислорода снизилось и стало ниже норматива и др. Усиление показателя БПК5 привело, как видно, к росту аммонийного азота в водах (r=0,88). В 2022 году, что видно из представленных данных, содержание разных форм азота несколько уменьшилось из-за снижения поголовья свиней, но, в то же время, возросло содержание хлоридов, сульфатов и др., что свидетельствовало о большем химическом загрязнении. Заключение. Содержание микроорганизмов в поверхностных водах реки Рака превышало санитарные нормы. Уменьшение содержание кислорода в поверхностных вода способствовало росту аэротолерантных анаэробов и облигатных анаэробов, для которых кислород не влияет на их рост или подавляет анаэробное дыхание или брожение. Самоочищающая способность поверхностных вод р. Рака во все годы исследований неудовлетворительная.
The environmental monitoring program for 2022 on the territory of JSC "Ryazan Pig Farm" of the Ryazan district of the Ryazan region also included issues of the sanitary and bacteriological state of wastewater, wastewater from the storage pond, groundwater and surface water of the Raka River. The qualitative characteristics of the latter are given in this article. Now the complex contains up to 50 thousand pigs of annual fattening. However, the resulting wastewater is not used for irrigation, but enters the storage pond, from which it is systematically discharged into the ravine. Taking into account soil infiltration, toxicants enter the surface waters of the river Raka, worsening its sanitary and bacteriological condition. Problem and purpose. The problem of wastewater disposal at the facility is acute. The purpose of this study is to give a microbiological assessment of the state of surface waters of the river on the basis of the research results and show the dynamics of their pollution in 1980, 1995 and 2022. Methodology. To achieve the goal of the study and answer the research questions posed, water samples were taken 300 m upstream and 300 m downstream and near the pig farm. The soil is gray forest loamy. Research methods are generally accepted. The results of the experiments were processed using the computer program Statistika 10. Results. Taking into account the complexity of the wastewater composition, which consists of the wastewater of the pig farm, household waters of the village of Iskra and wastewater of the storage pond, the authors considered the state of the surface waters of the Raka River in the immediate vicinity of the complex, 300 above and 300 m downstream in dynamics, taking into account the systematic approach. Microorganisms are ordinary inhabitants of environments that are able to control their numbers when the hydrochemical composition of water changes. Analyzing the data for 1980, 1995 and 2022, the dynamics of changes in the hydrochemical composition of the surface waters of the river Raka. The maximum load was noted during the years of irrigation with sewage, but now, in many respects, they do not meet sanitary standards. Active selfpurifying ability of surface waters in 1980, when the pig complex has been operating for 6 years. Thus, the waters 300 m upstream were practically clean, which indicated the use of all three methods of their purification. In 1995, the authors independently conducted research and revealed a tendency to change some of the studied indicators. For example, the content of various forms of nitrogen in the waters increased significantly compared to 1980, especially in the samples taken near the complex: the ammonia concentration increased almost 4 times, the content of dissolved oxygen decreased and became the standard, etc. The increase in the BOD5 indicator led, as can be seen , to the growth of ammonium nitrogen in waters (r=0.88). In 2022, as can be seen from the presented data, the content of various forms of nitrogen decreased slightly due to the humiliation of the pig population, but at the same time, the content of chlorides, sulfates, etc. increased, which indicated greater chemical pollution. Conclusion. The content of microorganisms in the surface waters of the Raka River exceeded the sanitary standards. A decrease in the oxygen content in surface water contributed to the growth of aerotolerant anaerobes and obligate anaerobes, for which oxygen does not affect their growth or suppresses anaerobic respiration or fermentation. Self-cleaning ability of surface waters of the river Raka in all years of research is unsatisfactory.