132
I
FODOR
JÓZSEF.
főbb vonásokban is megismerhessük azokat a természeti erőket, a mslyek okozzák, hogy a járvány, az istenek haragjának eme régi szülőtte, kénytelen meghajolni a föld p~ra előtt. Minő mádot: foly be a talaj bizonyos fet'tőző beteqséqekre ? ez ma a kérdés; ez az az irány, a melyben a talajt illető aetiologiai kutatásoknak haladniok kelL Ily kutatások képezik jelen munkálatomnak a targyát. Vizsgálni fogom a következő sorokban : a talajnemeknek magatartását a szenynyezö anyagokkal szemközt, 1 és a talajban véghezmenő bomlásnak feltételeit s tüneményeit; vizsgálni fogom Budapest talajában azon folyamatokat, a melyek itt a rohadásra, korhadásra befolynak, úgyszintén ezen chémiai processusoknak kinyornatát, a talajlég szénsavát, a szénsavnak ingadozását.' Vizszálni fogom, hogy a főváros különböző részeiben, a ta·lajn:k kűlőnbőzö mélységeiben minő a szennynek a .mi~ősége és mennyisége; végül pedig össze fogom hasonlitani a tale] viszonyainak időbeli és helybeli változásait a fővárosban tapasztalt epulemikus betegségek idő s helybeli magatar~ásáv~L És ha ez a munkám positiv eredményekben szegeny IS: szolgáljon az tanulságúl azok számára, kik több erővel, jobb belátással képesek s akarnak ,is ezen oly fontos tudományos kérdések tisztázásához hozzáfogni.
I
1 Az ideváaó kisérleteket részben már 1874-5:ben mint azt a megfelelő helyeken kiemelni fogom .:
1,
végeztem,
L J!'EJEZET,
A szervi anyagok magatartása a talajban. .J1talaj megkötő és elnyelő képessége. Ismereteink mai állásánál nem kereshetjük másban a talaj betegséggerjesztő képességének kútforrását, mint a benne foglalt szerves anyagokban, valamint ezeknek kűlőnböző bomlási viszonyaiban. A kutatásoknak legelső s legtermészetesebb lépése is az tehát, a mely a szervi anyagok magatartását a talaj belsejében fürkészi. Bronmer gyógyszerész ezelőtt mintegy félszázaddal megtöltött egy boros palaesket rostált kerti földdel; keresztül törte az üveg fenekét, s itt sűrű bűzös ganéjlét öntött fel apródonként. Azt tapasztalta, hogya lefolyó nedvesség tiszta s majdnem szagtalan. 1 Ez idő óta a chemia figyelmesen kezdte kutatni a talajnak ezt az előnyös megkötő képességét. Nevezetesen pedig a gazdasági chemiával foglalkozók érdeklődtek iránta; igy Thompson, Huxtable, Way, Liebig, Volcker, 2 úgy szinte Frankland s mások. Az utóbb emlitett kiváló érdemeket szerzett magának vizsgálatai által. ezen a téren, a melyek arra irányultak első sorban, hogy megismer1 L. Ad. Maye1', Lehrbuch d. Agriculturchemie. Heidelberg, 1871., II. rész, 77. J. - Mások egy olasz chemikusról, Gazze?'i-ről állitják, hogy legelőször írta volna le a trágyázásról szóló könyvében a talajnak ezt a tisztító képességét, L, Orfk, Ve'i:suchsstationen, 1873" 56. L
2 H. ö. Deimer; Die Naturwissenschaftlichen der alig. Bodenkunde, 1876., 313. és k. J.
Grundlagen
134
FODon
EGÉSZSÉGTANI
JÓ~SEF.
hesse: lehet-e és mennyi csatorna-moslékot a mezők fölé vezetni, a nélkül, hogy ezek rohadásig befertőztettessenek. Frankland azt tapasztalta, hogy egy négyzet-méter felületű s vastagságú homoktalajra naponta 25-33 liternyi (1 köb yard-ra 7.6 gallen) londoni csatorna víz önthető fel, olyeredménynyel, hogy a lefolyó -víz egészen tiszta marad, s hogy ebben a felöntött szervi anyagok oxydált sók alakjában (salétromsav, szénsav) jelennek meg 1 A talajnak ez a tisztí tő képessége valóban bámulatos; az egész processus rögtön, szemünk alatt foly le; a szervi anyagoknak cherniai elégése majdnem hogy oly gyors, oly szemmel kővethetö, a minö a közönséges elégés. Előadási próba gyanánt bemutathatóaz egész folyamat. Vegyünk 11/2-2 méter hosszú, 2-3 centiméter átmérőjű csövet, töltsük meg valami földdel (kivált humo sus homokkal) s töltsünk fel fölébe apránkint, rövid időközökbe~ 10-szeresen higított rohadó húgyot, 24-48 óra alatt az első cseppek megjelennek alul, a függőlegesen megerősített cső alsó, gyapottal elzárt nyilásánál. Ha most tovább felöntünk nehány köbcentiméter folyadékot a talajra, csakhamar lecsepeg alul is néhány köbcentiméternyi víz. Ez a lecsepegett kristálytiszta, színtelen (esetleg sárgás) s szagtalan víz szervi anyagot (chamaleonnal oxidálhatót) ammoniákot keveset vagy semmit sem fog feltűntetni, míg a feltöltésre használt folyadék mindkettőben igen gazdagnak mutatkozik; és viszont: az utóbbi salétromsavnak nyomát sem fogja elárulni, míg amaz ebben igen gazdag leend. Álljon itt egy ily próbafiltrálás eredménye; a lefolyó és felöntött folyadék 100-100 köbcentimétere tartalmazott: Felöntött
Ammoniákot Szervi anyagot (chamaleonpróba) N itrátot (és nitritet)
Lefolyó
140.0 mgrammot 1.75 mgrammot 750.0 . 19.2 2.5 92.0
L. Reinigung u. Entwasserung Berlins; Anhang 1. 126. 1. Úgyszinte 1. Schlösíng értekezését : Annales d'hyg. publ. 1877. II. f. Továbbá Helm. és Lissauer vizsgálatait a danzigi mezőöntözés fölött. Vierteljahrsschrift f. öff. Gesundbeitspflege, 1875., IV. füz. 1
KUTATÁSOK.
135
Épen ilyen feltunő Lissauer kisérlete is. i Ha az üvegcsőben foglalt talajra vízben elkevert keményítőt öntünk, ast veszszük észre, hogyalecsepegő kristálytiszta vízben nyoma sincs a keményítőnek: Hasonló módon lehet próbát tenni valami színes folyarlékkal, p. o. anilinnel festett vízzel; a Iecsepegő víz szintelen lesz. Még sokkal érdekesebb ek s fontosabbak mindezeknél azonban Falk-nak kisérletei, a ki kiilőnbőző - épen egészségi szempontból jelentőséggel bíró anyagokat, filtrált talaj: próbákon keresztül. Azt tapasztalta, hogy p. o. az emulsin, a myrosin, a nyál fermentje, a septikus hatású vér mérgező anyaga,Jaz anthrax-vér hatóanyaga stb. mind visszatartatnak a talaj által, a melyre felöntettek ; - hogya lecsepegő vízben a felöntött alcaloidáknak, fermenteknek még nyoma sem találtatott fel többé. 2 Ezen és ilyen kisérletek azt a meggyőződést ébresztették a chémikusokban, hogy a talajban a beléje jutott szervi anyag elég, oxydálódik. Csakhamar meggyőződtek .azonban, hogy a lefolyó oxydált anyagok kevesebbet tesznek ki, mint a mennyi fel· öntetett a talaj fölé. Sőt néha a talajon átszivárgó víz teljesen elvesztette szervi anyagait, a nitrogént, a nélkül, hogy helyette nitrogén-tartalmú más vegyületeknek csak nyomát is tartalmazna, Így volt a dolog p. o. turfa-talaj okkal, melyekkel Frankland kisérleteket tett. 3 Látva, hogy nem mind az a szervi anyag oxydálódik a talajban, a mi beléje jutott, azon kérdés meriil fel: mi történik a szervi anyagnak azzal a részével, a mely nem ég el? Előre is eltaláljuk : az bizonyára jeliszapolva marad a talaj belsejében, reátapad a homoko, agyagszemesék felületére, s bevárja itt sorsát. Különösen a folyadékban csupán úszkáló szervi törmelék minden bizonynyal ily módon tartatik vissza 1 Viei teljahrsschriít f. öffentliche G esundheitspflege ; 1875., 732. 1. és 1876., 582. 1. 2 Vierteljahrsschrift für gerichtliche Medizi n u. öffentl SanitatsweEen. 1877., juliusi füzet, 95. és köv. 1. 3 L. f. i. h. 125. és köv. 1.
136
FODOR JÓZSEF.
a tovább szűremkedő vízből. 1 De mi történik a feloldott szervi anyaggal? Miképen köttetik meg emez a talaj által? A gazdasági chemia már régóta tudja, bogy a talaj az oldatokból bizonyos anyagokat képes kiválasztani s megkötni, a nélkül, bogy azokat vegyileg megváltoztatná, megbontaná, Így p. o. megköti a talaj az ammoniákot, a kálit, magnesiát, phosphorsavat, kovasavat stb., 2 míg p. o. a nátront, a chlórt, a meszet, a salétrom- és salétromos savat sokkal kevésbbé. Hogy ezeknél a kiválasztásoknál a chemiai hatáson kívűl más erők is közreműködnek, az igen is föltehető, ámbár ez utóbbi erő természetéről valami határozott fogalommal, ismerettel nem is bírunk. Általán véve: a felület vonzó erejének, a talaj elnyelő (absorbeáló) tulajdonságának szokták felróni azt a kiválasztó, s megkötő képességet. 3 Erről a természeti erőről egy igen egyszerű próba bámulatra méltó bizonyságot fog tenni, úgy bogy azt azonnal bárkinek demonstrálbatjuk: Cseppentsűnk jó szűrőpapirosból készült kurkumakémpapirra mész- vagy barytvizet, vagy akár egy csepp kálilúgot, sőt cseppentsünk akár híg kénsavat kék lakmuszpapirra : azt fogjuk tapasztalni, bogy egy kis kőrded helyen, a hova a kálilúg vagy kénsav cseppent, megbarnul a kurkuma, vagy megvörösödik a lakmusspapir ; ezen a" határon túl azonban nem, daczára annak, hogy a kálioldat meg a kénsav tágas kőrben átnedvesíti a papirt. Kétségtelen, hogy a papiros finom rostjai abban a pillanatban, a mint a kálilúg reájuk cseppent, kiválasztják s felűletűkhőz kőtik a kálit, s csupán az oldásra használt vizet engedik szét szűremkedni a rostok közé. Chemiai erő, vegyi megkötés nem játszhatik 1 Liesauer, Hygienische Studien über Bodenabsorbtion, Vier teljahrsschrift fül' öffentl. Gesundheitspflege, 1876., 582, és k. 1. 2 H. Liebig (Zöller): .Die Chemie in ihrer Anwendung auf Agrikulturehemia u. Physiologie. 1875. 117. és k. 1. 3 L. részletesebb felvilágosítás végett a gazdasági chemiai tankönyveket; úgyszintén Piilite (a magyar tud. Akademia közleményeiben, vagy a Centralbiatt fül' Agriculturchemie VIlI. XII. k.), Knop, Ai'msby, Bemrnelen. s mások értekezéseit (Centralbl. f. Agl'.Chem. 1878-ki folyamában), stb. ö.
EGÉSZSÉGTAN!
KUTATÁSOK.
137
ebben a kiválasztásban szerepet, hanem csupán pbysikális erŐ: a nagy felííletnek vonzása. Másképen is tehetünk épen ilyen tanulságos kisérletet. Oldjunk fel strychnint sok vízben, s esepegtessűk talajpróba felületére; csakhamar kristálytiszta víz fog alul lsfolyniria " melyben nyoma sincs a stryohninnek, míg a talaj felűletes rétege erős strychnin-reaktiót ad. Tegyük ezt a talajréteget mikroskóp alá: azt tapasztaljuk, hogy a felületes földrétegben a strycbnin finom tűalakú kristályai kúszálódnak egymásba, míg a mélyebb réteg strychninmentes. Ugyanily kisérletet tehetunk még sok más anyaggal (keményítővel, szines oldatokkal stb.), s hasonló eredményt fogunk elérni: a felöntött oldott anyag változatlanul ott található a talaj felületen, a földrészecskék között, s részben azokra tapadva. Ezekből a tapasztalásokból már előre is azt lehet következtetni, hogy amikor Falk szűrési kisérleteinél azt látta, hogyalecsepegő folyadék elvesztette mindazon alkotó részeit, a melyekkel a felöntött folyadék birt (az emu Isint, a myrosint, a nyál fermentjét, a lépfene ható anyagát stb.) 1 ennek az oka nem egyedül az volt, hogy ezek az anyagok a talaj belsejében - bakteriumok hatása alatt, vagy enélkül is - megsemmisíttettek, hanem inkább, hogy azok a talaj felületén függve maradtak, visszatartattak, míg a tiszta folyadék lefolyt, úgy mint a szűrő papirosra öntött kali oldatnal történik. A különböző szervi anyagoknak ezt a talajban való lecsapódását maga Falk is egy későbbi dolgozatában 2 beismeri, legj obban felvilágosíthat azonban felőle bennünket egy-két alkalmas kisérlet. Hogyha talajpróbára (p. o. pesti homokra) apródonkint feltöltögetünk amygdalin oldatot, azt veszszük észre, bogy a lefolyó vízben nyoma sincs amygdalinnak, frissen készíte"tt édes mandula-nedvvel (emulsin) nem adja a jellemző s 1 H. ö. Vierteljahrsschrift fül' geriehtl. Medizin und öff. Sanitatswesen, 1877. juliusi fitzet 95, és köv. 1. 2 Vierteljahrsschrift f. ger. Med. 1878. okt. füzet, 282. 1.
138
felette kis mennyiségben is éezrevehetö cyanhydrogén szagot. Azt hinnők, az amygdalin a talaj belsejében tisztán szétbomlott ; pedig nem így van a dolog. Ha az űvegcsövet a benne foglalt földdel együtt 3-4 részre metszük, s példáúl azzal a talujjal teszünk próbát, a mely a csö felső részében foglaltatott, azt veszszük észre, hogy ez a talaj, a felületes réteg, igen erős amygdalin kémhatással bír; a talajnak mélyebb rétege esetleg szintén mutat amygdalin reaktiót,' azonban már sokkal gyengébbet; a még mélyebb talajréteg éppen semmi amygdalint sem tartalmaz. A felöntött amygdalin tehát azért nem érkezett le a gyüjtő üvegecskébe, mert a ta- laj felületes rétege mohón magához ragadta, megkötötte. Az amygdalinhoz hasonló eredményre vezet p. o. a kővetkező próba is: ha üvegcsöben foglalt talaj-próbára apródonkint felöntünk vízzel higított ptyalint (friss nyáIt), a lefolyó víz ptyalinmentes fog lenni. Ha most megint a talajnak felső, középső s alsó rétegeit vizsgáljuk, azt veszszük észre, hogy ott bőségesen található a ptyalin, és pedig annál több, minél magasabb rétegét a talajnak veszszük kémlelés alá,. - Ha friss gyomornedvet (pepsin) szűrűnk talajon keresztül, itt is ugyanoly eredményre jutunk. 1 Putrid anyagot is alávetettem ily talajon keresztül szürésnek. Borjúgyomrot vízzel Teőntve rohadni hagytam, és a mikor a bűz már igen erős volt, leöntöttem róla mintegy 100 köbcentiméternyi zavaros, igen bűzös folyadékot, a melyet 5-5 kőbcentiméterenkint töltögettem fel 400 kőbcentimétert kitevö talajpróba felületére, míg az egész föld átnedvesedett, s alul egy-két köbcm. egészen tiszta, szagtalan folyadék lecsepegett. A szűrésre használt talajnak felső és alsó réteg éből egy-egy keveset glycerines vízzel összedörzsöltem; leülepedés után mindkét folyadékból 2-2 kőbcentimétert nyúlaknak a hátbőre alá fecskendeztem. A kővetkező táblázat mutatja a befecskendezés eredményét (A-nyúl a A feldolgozandó roppant tárgyhalmaz nem engedi meg, hogy ezen, s sok más kisérleteimet is részletesebben leírjam s körülményesen fejtegessem. Úgy hiszem eléggé megfelelek feladatom főbb czéljainak, ha a kisérlet legjellemzőbb vonását, a tényállást, vázolom. 1
, I
EGÉSZSÉGTANI
FODOR JÓZSEF.
139
KUTATÁSOK.
a talaj alsó részéből, B-nyúl a talaj felületéről vett anyaggal fecskendeztetett be) : A-nyúl Hömérsék Testsúly
1879. april 16-án reggel: v 17
38.8 38.8
=o. II
Bvuyúl
Hömérsék
Testsúly
488 grm 480 II
38.7 oC. 38.7 II
529 grm 529 »
487 498 510 50~
37,6 » 38.5 » 39.0 » 37.0
497 494 508 512
Befecskendezés délben 18 19 20 21
381 II 38.7 » 395 » 39.4 »
» II II )
'.
II
» » II
B·nyúl 21-én este clonikus görcsök s erős opisthotonus közben kimult. A bonczlelet részletes leírását 'elhagyhatom: septikus fertözés általános tűnetein kívül más feltünőt nem tapasztaltam. A másik nyúl hőmérséke s súlya a kővetkező napokban e következő volt: 395-- 500, - 385- 492, 391-492, - 392-510, - 392-535 stb. A talaj a kiilönböző szervi anyagokat tehát felületén meggyiijti, megsűríti ; azokat nem bocsátja egykőnnyen magán keresztül. 1 Hosszabb filtrálásnál egyébkint ezek az imént említett anyagok is, végre is, keresztül mennek. Így kivált a ptyalin, míg az amygdalin hosszasabb filtrálás után is csak lassankint látszott előrenyomulni a mélyebb rétegekbe. A talaj ezekkel az anyagokkal szemközt megint látszólag hasonlóképen viselkedik, mint p. o. az ammoniák, a phosphorsav stb. iránt, amelyanyagokból. szintén csak bizonyos mennyiséget köt meg felűletén. míg az ezen menynyiségnél több lassankint lefoly. Nyilvánvaló tehát, hogy az oxyclálatlan seeroi anyagoknak a megjelenése a talajon átszíír-emkeclett vízben vagy a talajnak mélyebb rétegeiben azt mutatja, hogy a talaj amaz an'!jagokkal túlteliilt, hogy azokat nem képes sem ásványi alkotó részeikre szétbontani, sem [elűletén. megkötni.
1 Jellemző, hogy a talaj nem minc1en szervi 'anyagot köt meg felületén egyformán, úgy mínt az a szervetlen sókat is igen egyenlőtlenűl halmozza fel magában. Felette érdekes volna tudni: mely anyagokat tartja vissza legjobban a talaj, s melyeket kevésbbá ; elégséges vizsgálatok ennek eldöntésére azonban még hiányzanak.
140
EGÉSZSÉ,GTANI
FODOR JÓZSEF.
A talajnak ez a túltelűlése, a szervi anyagoknak feliszapolása a talajnak azon részén történik leginkább, a hol a szenny a talajba beszivárog. Rendesen tehát a talaj felületén, - máskor azonban ~ p. o. rossz csatornák, árnyékszékgödrök stb. mellett - a mélyebb rétegekben is. A szervi anyagoknak. ezt a lassankint való felhalmozódását a magasabb talajrétegekben illusztrálja SchlöBing-nek egy vizsgálata a gemievilliers-i csatornavízzel öntözött mezők talajrétegei felett. Ezen talajban a szervi anyagok e következő mennyiségben találtattak a magasabb és mélyebb rétegekben: 1000-1000 grammnyi kűlőnbőző mélységből vett talaj, próbaban a szervi szén (C) és nitrogén, (N) mennyisége a következő volt: 1 Agyagos talajban C N
Felületen: 0.5 mét. mélységben-: 1.0 » 1.5 »
22 8.3 6.1
Kavicsos t,a!aj1'ltn
,C
N
16.3 3.2
1. 5 0.35
O..
0.06
2.3 1.1 1.1
Később
részletesen előadandó talajvizsgálataim SZInhogy a szenny legnagyobb része a felületes, rétegekben halmozódik fel. Így nagyszámú elemzéseimnél 1, ~ es 4 méternyi talajmélységekben átlagban e kővetkozö mennyiségű szervi nitrogent és szént találtam 1000 gramm földre : ,
KUTATÁSOK.
141
nyi mélységekben együttvéve átlagban 1066 milligrammra emelkedett, míg 10 lépésnyinél távolabb eső árnyékszékek mellett a szervi N csak 933 milligrammot tett a vizsgált tal~j okban. , Ugyancsak a talaj megkötő képességének köszönhetjük tehát, hogy a szennyezés, a melyet árnyékszékeink, csatornáink okoznak, rendszerint szűkebb helyhez kötött ártalom, s nagyobb területekre ritkán terjed ki, hacsak a szennynek a talajba szűremkedése ~aga nem történik nagyobb térségen (rossz csatornáknál !). Es így két egymás mellett fekvő ház talaja szennyezés szempontjéből felette kűlőnbőzö lehet; az ~gyiké eliszaposodott, rohadó trágyahalmazzá válhat, míg a másiké jóformán eredeti tisztaságú agyag, homokréteg marad. Az ivóvizeknek ily szűk kőrű, ily határolt, házhoz kő~ött szennyezettsége vagy tisztán maradása alig fordul elő, A fertőző betegségek helyi elte1jedéséne'k kóroktani kuiatáeámál. tehát a talajnak szennykö,tő képességé1"e, a ezomszédos talojoknal: esetleg felette különböző szennyezettségére kiváló figyelemmel kell lennünk.
tén azt mutatják,
1 mét, -mélys,
szervi nitrogént szervi szént
~ mét. mélys.
4 mét., mélys.
(N) 403 mgr.-ot 321 mgr.-ot 210 mgr.-ot (O) 4670 4810 2900
Ennek következtében az árnyékszékekből, csatornákból kiszűremkedő szenny először a legközelebbi földréteget itatja át, és csak az szűremkedik tova, a mit s a mennyit ez a talajréteg többé nem képes megkötni. Ezt a következtetést is megerősíti a tapasztalás. Talajvizsgálataim bizonyitják, hogy árnyékszékekhez közelebb a talaj átlagban szenynyesebb is, mint attól távolabb." A vizsgált talaj tól kevesebb mint 1O lépésnyire eső árnyékszékek annyira szennyezték a talajt, hogy ennek szervi nitrogénje az 1, ~ és 4 méter1
" !I
Annales d'hygiéne
publ. et ele mee1. leg. 1877., II. fuz.
•• .Il szervi anyagoknak
lemoeaiáea. mélyebb talajréteqekbe. ' ....
A legközelebbi kérdés, a mi egészségtani szempontból figyelmünk et megragadja, az: mi történik azokkal a szervi anyagokkal, a melyek a talajban az imént vázolt viszonyok következtében feliszapolódnak. Ezeket aszenny-anyagokat az eső- s a talc~jvíz időrőlidőre mélyebbre siilyeszti. Valahányszor olyan eső hull a földre, amely nedvességének egy részét a mélybe juttathatja, ' a lefelé szűremkedő víz a magasból magával ragadja az ott összehalmozott szervi anyag egy részét, s lejehb szállítja a ruélyebb talajréteg felé. De ne gondoljuk, hogy ez a l~felé mosás valami gyorsan történik, hogy az ugyanolyan mélységre' sodorja le a szennyet is, a hová az esővíz maga eljutott. Korántsem; ~ sz.ervi anyagok meglódíttatva a víz áramától egy keveset leJebb sülyednek ugyan, de csakhamar ismét megfeneklenek.
142
FODOR
EGÉSZSKGTANI
JÓZSEF.
Igen szépen illusztrálja ezt a viszonyt Lissauer-nek már idézett kisérlete. 1 Ily módon a lefelé sűlyedö eső a talajnak nagyobb felületén kiteríti a szervi anyagokat, azoknak felbomolhatását így előmozdítja; persze. ezzel együtt a bomlási processust magát is növeli a talajban. A talajban foglalt anyagoknak eme lefelé mosását igen szépen feltűntethetni oly kisérletek segedelmével, a melyeknél bakteriumokat mosatunk le a mélyebb rétegekbe. Ha p. o. egy hosszú (ll/2 méteres) üvegcsövet megtöltünk finom szemű homokkal, azután jól leűllepitjűk (veregetés által), s végre az organikus anyagok elégetésére szolgáló kályhán figyelmesen kihevítjük, talajréteget nyerünk, a melyen át megkisérelhetjük bakteriumoknak keresztül mosását. Az üvegcső alsó, vékonyra kihúzott végét üveglombikba engedjük benyulni, a melynek nyilását azután vattával gondosan elzárjuk. Az üvegben ichthyocolla oldat van. E~t kiforraljuk. hogy az üvegcső alsó vége s a vatta fertőzétleníttessenek. Most felöntünk a talajpróba felületére naponta 4-5 köbcentiméternyi rohadó húgyot. Lassankint át~edvesedik a talaj, s a rohadó folyadék kezd lecsepegni akiforralt vizahólyagoldatba. Ha elég lassú volt a felöntözgetés, azt tapasztalhatjuk, hogy ez az ichthyocolla nem rohad meg, jeléűl annak, hogy a talaj a lassú szűremkedés közben viszszatartotta a bakteriumokat. Egészen mást tapasztalunk, ha a talajnak keresztül mosása sebesen, erős áramban történik; . ilyenkor sokk~l ink,ább lemosafik a szervi anyag, a bakterium a mélységbe. Igy p. o. öntsűnk fel egyszerre 20-50 köbcentiméter párolt vizet ama talajra; a lefolyó erős áramlás magával. ragadja a bakteríumokat, s a vizahólyag megrohad.
.,
Különösen képes a szervi anyagot s esetleg a baktériumokat lesodorni a talajvíz, a mely magasra emelkedett, s onnét megint. aláaűlyed. Erre vonatkozólag igen tanulságos a kővetkezö kisérlet : Az előbb említett 1
Vierteljahrsschr.
kihevitett
üvegcső
alsó vékony végét
f öff, Gesundh. pfl. 1876., 583. 1.
1-13
KUTATÁSOK.
vezesüsk kaucsuk dugón át az edénybe, a melyben az ichthycolla oldat van; ugyanezen dugó másik nyilásán meghajlított üvegcsövet helyezzünk el, a melynek ~első üre vattával van kitöltvé. Forraljuk ki a készüléket, s azután öntsünk fel a talajra rob adó húgyot; az ichthyocolla az üvegben tiszta, rohadástól ment marad. Ha azonban a meghajlított csőbe befuvás által felhajt juk az icbthyocollát a talujjal telt csőbe, mig ennek majdnem a felszinéig fölemelkedik, s azután vissza engedjük folyni az ichthyocollát a helyére, azt. tapasztaljuk, hogy ez csakhamar megrohad, ~eléűl annak, hogy ez az ingadozó talajvíz magával mosta a bakteriumot, amelyegyébként alig juthatott volna le a talajrétegen keresztül a vizabólyag-oldatba. Ezekre a kisérletekre
, vissza kell majd
em1ékeznünk,
a
mikor a talajviznek szennyezéséről fogunk elmélkedni. Igen érdemes volna megtudni, vajjon a különbözo talajok miképen viselkednek a szervi anyayok eme rnegszíí,résénél, a bakteriumoknak ilyen visszaiartásánál? Hogya finomabb lyukacskákkal bíró talaj (p. o. az agyag, a márga) inkább visszatartja magában a szervi anyagokat, a bakteriumokat, mint a homok vagy a kavics, az a priori igen valószínűnek tetszik ; határozott adatok és vizsgálatok ez irányban azonban nem állanak eddig rendelkezésünkre. .11. szenny felbomlása
a talaj belsejében.
Az a szem anyag, a melyet akár eső, akár talajvis mélyebbre mosott, még mindig nagyjában előbbeni chémiai állapotában maradt. Minö változásnak esik az később alá? Nem szanved kétséget, hogy minden szervi anyag a talaj belsejében végre is teljesen felbomlik; csakhogy a bomlás ideje igen különböző lehet. Egy némely szervi anyagnak végső elbomlása nem oly gyors, mint azt a fentebb vázolt filtrálási kisé-rleteknél tapasztaltuk (lásd 134. lap), sőt igen erős az ellenállása : mások ellenben igen könnyen felbomlanak. . Érdekes ellentétet mutat épen ezen irányban a már említett emulsin (édes mandula emulsio), meg az amygdalin.
145
EGÉSZSÉGT~~I KUTATÁSOK.
144
FODOR
JÓZSEF.
Előbbi a talajra felöntetve csakhamar teljesen eltűnik a felöntözés helyéről, míg az amygdalin hetek mulva is' kimutat~ató a talaj belsejében, tehát nem bontatott fel véglegesen. Epen így felhozhatom a ptyalint. Ez is a talaj belsejében, nedves en és szárazon, heteken keresztül ellenáll a v€Jrrsőfelo bomlásnak; még hónapok mulva is észrevehető a ptyalinnal öntözött talajnak czukor képező hatása. Liesouer más anyagoknál is észrevette ezt az ellenálló képességet; így p. o. a sóskasavnál, a borostyánkősavnál stb. 1 Falk a zsírról, valamint rokonaról a glycerinről említi ugyanezt. Liesauer kiemeli azt is, hogy a fehérje is ellentáll a megbontatásnak, ha a talaj vele telítve van. 2 Bizonyos anyag~k tehát .feltiinö sokáig képesek a talajban a megbontatásnak ellenállani, - s úgy látszik annál inkább, minél erősebben van a talaj általuk beszennyezve. Hogy melyek azok az anyagok, a melyek így mintegy conservaltatnak a talajban, - vajjon nem tartoznak-e közéjök épen a specifikus fertöző képességgel ellátott anyagok, azt. egyelőre képtelenek vagyunk eldönteni. Az a végső chemiai folyamat, a melynek a szervi anyagok a talaj belsejében áldozatul esnek, az oxydatio, meg a rohadás, ' . .Ji szervi anyagok oxydáltatása
a talajbo.n:
A szervi anyagoknak oxydálását a legújabb időkig egyszerű chémiai folyamatnak tartották, a melynéla nitrogén salétrom- vagy esetleg salétromossavvé, a hydrogén vízzé, a szén szénsavvá ég el. A mióta azonban a szervi anyagok bomlásának mödjáről újabb, hogy úgy mondjam, physiologiai elméletek kezdettek lábrakapni, a talajban való bomlás is más szempontok alá esett. Én 1875-ben tettem közzé kisérleteket, 3 a melyekberr - abból kiindulva, hogy a szervi anyagok bomlásat a talaj-
ban apró szervezetek feltételezik - azt ajánlottam, hogy ezeknek megsemmisítésére chlórgázt fújtassunk be a talaj ba, a mi által a szervi bomlás megszüntethető. Kisérleteim, a melyeket oly ~ódon végeztem, hogy szervi anyagokkal szennyezett s nagymennyiségű szénsavat termelő talajpróbákon chlórgázt hajtottam' keresztül, azt bizonyították, hogy ez a gáz a szénsav-produktiót megszünteti. Azóta ezt akisérletet ismétetve végrehajtottam, s arra a meggyőződésre jöttem, miszerint a chló1'gáz valóban képes y;alamely talajnak szénsavtermelését - tehát abban a szervi anyagok bomlását - teljesen meggátolni. Már ez a tapasztalás egész határozottsággal bizonyítja, hogy a talajban végbemenő bomlás élő szervezetekéletfolyamata által feltételeztetik; még világosabban szólnak azonban ugyanily felfogás mellett azon kisérleteim, melyekben talajpróbákat emelkedő hőmérséknek tettem ki, s vizsgáltam a fejlődő szénsav mennyiségét .. A kisérleti sorozatok egyike a kővetkező volt: 1 Mintegy harmadfél kilónyi humosus, nedves kerti földet üveg edénybe zártam, a melyen azután levegőt szívtam keresztül több napon át ; az átszítt levegő szénsavát előbb g?ndosan megkötöttem. A keresztülszívás lassan (óránkint circa 0.5. 1.) és egyformán történt. Azután egyre emelkedő hömérséknek tettem ki 3-3 órán keresztül a földet melegített. ~íz, illetőleg paraffin fürdőben; lehűlés után ~z üveg belsejeben foglalt levegőt előbb eltávolitva, megkezdettem a l:v~,gő ~eresztül aspirálását, s ebben meghatároztam a fejIődő ezensav mennyiségét. ' Az eredményt a következő táblázatMl" tünteti fel: .. Szénsav 1000 tért. levegőben. e egítés elott, 18°-nyi szobahömérsék 6065 65 ~_ fokra felmelegítés után -
Iv
75- 85 85- 85 95-105 105-115 P' ,
m. 1876" 59j. és 596. 1. 2 U. o. 595. lap, 47·ik kisél:let. ' 3 A talaj és talajlég fertöztelenítéséröl, Orvosi Hetilap, Ugyanaz Állgem. med. Oantral-Zeitung, 1875" 66. EZ. 1
"
II
II
II
':
II
II
mellett
al napl allas után ismételve 115 12' f k V o ra felmelegítés után
í.
1875.
1 M.T
Más idevágó kisérletekeredményéröl
AKA.D. MATH.
S TERMÉSZETTUD.
KÖZLEiU~:NYJ!K
3 napon át: 1.05 2 2,.So 2 2 ,40 2 2.40 2 2.40 2 1.00 2
0.68
2 2
O .30 O.15
(1. 157. 1.) leend még szó. XVII.
KÖTET.
1881.
10
146
FODOR
A szénsav fejlődése tehát a melegség behatása alatt emelkedett; - állandó és magas maradt az egész 95 fokra melegítésig; a 95-105 foknáI egyszerre csökkent a szénsav-productio, de teljesen nem szünt meg sőt 115-125 fokon túl melegítés után is még mindig nem szünt meg teljesen a C02 fejlődés. A szénsavproductiónak a melegségtől való ez a fiiggése bizonyítja, hogy a szervi anyagoknak a talajban felbomlása, a szénsav képzése, alsóbb szervezetek életműködése által feltételeztetik. A nitrogénnek a talajban nitráttá való átváltoztatásánál szervezeteknek a befolyását legelőször Schlösing és Miintz vizsgálták, 1 a kik előtt egyéb ként már mások (Pasteur, A. Müller) kifejezték a gyanút, hogy a nitrificatio szervezeteknek életfolyamata által közvetíttetik. Schlösing és .Müntz egy olyan talajpróbán, a mely jelentékeny mennyiségben termelt a szervi anyagokból nitrátokat, chloroform-gözt fújtattak keresztül, s most újra felöntöttek a talajra moslékot. Ha a nitrifikálást élő ezervezetek okozzák, a chloroformnak azt meg kelle sziiutetnie, mivel ez az alsó szervezetek élettevékenységét megakasztja. Úgy is volt. A lefolyó víz nagy mennyiségben tartalmazott ammoniákot, azonban a nitrát meg nitrit megfogyott benne. Más alkalommal Schlösing 2 a vizsgálat alá vett talaj próbát üvegedényben elhelyezve vízfűrdöben kifőzte. Ez a föld sem termelt többé. salétromot, Ha most mindkétféle módon sterilizált talajban jól nitrifikáló talajjal összedörzsölt vizet öntött, a két talaj ismét oxydálta a szervi nitrogént. . Schlösing és Müntz kisérleteit többen ismételték, így Hehne1',3 Warington, 4 Wollny 5 és magam is; az eredmény a föntebbiekkel egyező volt. Saját kisérleteimet a következőleg rendeztern el. A
(134. lapon) megemlített talajpróbát, a mely igen bőségesen termelt salétsomsavat, organikus elemzési kályha lángjai felett figyelmesen kihevítettem, azután feltöltögettem reá, naponta 6-8 kcentiméternyi mennyiségben, kiforralt higí~ tott (1/00) húgyot, oly módon, hogy ez, valamint a talaj légköri pertől s bakteriumoktól teljesen megóva maradjon. A lefolyó tiszta folyadék egészen más volt most már, mint a kihevítés előtt ugyanazon talajon keresztül filtrált húgy; mutatja azt a következő tábla; 100-100 köbcentiníéter tartalmazott: It kihevitetlen talajon át filtrált folyadék
ammoniákot szervi anyagot (chamaleonnal nitrátok és nitritek
2 3 4
5
Comptes R. 1877. 1. köt. (T. LXXXIV.) 301. 1. L. C. R 1877., IL k. 1018. 1. Chem. CentralbIatt, 1879.: 217. 1. U. o. 232. és 439. 1. . Landwlrthsohaft. Vers: Stat. XXV. (1880.) 390. 1.
1.75
titrálva)
mgr
19. 2
II
9.2
II
a kihevitett talajon át filtrált folyadék
1. 5 mgr. 84.0.
O.
2
Falk 1 azt tapasztalta, hogy a kihevített talajon keresztül szivárgó thymol, naphthylamin, nicotin, ptyalin, a lecsepegő vízben mindig feltalálhatók voltak, megbontás nélkül, míg a kihevítetlen talajon keresztül ssűréskor a filtrált folyadékban teljesen hiányoztak. Annyi bizonyosnak látszik ezek után, hogy a szervi anyagoknak az oxydátiója, tehát szervi C-nek szénsavvá, s a nitrogénnak salétromsavvá elégése a talajban élő ezervezetek közreműködésével történik. Ez annál inkább elfogadható, minthogy - mint ez alantabb előadandó vizsgálatokból ki fog tűnni - a talaj belsejében majdnem mindig találhatni alsó eeeruezeteket, nevezetesen a baktériumok különféle alakjait, közöttük első sorban Desmo-bacteriumokat. 2
5 Vierteljahrsschr. füzet 114. és köv, 1.
f. ger. med. und öff Sanitw. '1877. ; juliusi
A fentebbi kisérletek nyomán - főlez Falk eredményei o valószínünek tetszik az is, hogyakihevítés, akiforralás egyáltalán még a megkötö képességet is csökkenti a talajban; klilönben nem volna érthető, miért fut az olyan talajon keresztül különféle anyag, a melyeket a ki nem forralt talaj, - a nélkül, hogy oxyc1álta volna egyúttal - mégis visszatart. 1
1
147
EGÉSZSÉGTAN! KUTATÁSOK.
JÓZSEF.
t' u an -
148
FODOR JÓZSEF.
A franczia búvárok annak is utána jártak, hogy miféle ezervezet az, a mely a nitrificatiót létrehozza. Kisérleteik egyik caoportjából ! azt következtették, hogy az penészgomba nem lehet, minthogy ezek inkább elhasználják a s~létromsavat a talajban, nemhogy azt termelnék. Azután beoltottak nitrifikáló talaj okból vett próbákat tápfolyadékokba. 2 Ezekben a Pasteur által (s még előbb Koch és Cohn által) leirt fénylő spórák, a corpuscles brillants fejlődtek ki, a melyek sterilizált talajba vive, ennek nitrifikáló képességet szeréztek. Azt kővetkeztetik tehát, hogy ft salétrom képező agens: a fénylő spóra. A franozia szerzők utóbbi állításának azonban ellentmond saját kisérletem, a melyet 1880 őszén végeztem. Délmagyarországból, egy hi degleléstöl látogatott községből (Tornya) talajpróbáru volt, melylyel kisérletek végeztettek intézeternben a váltóláz bakteriuma szempontjából. Ez 'a talaj ichthyocollába oltva pompás fonalbakteriumokat termelt, valamint igen szép fénylő sp órákat. Ezt az agyagtalajt kavicsos komokkal elkeverve tág üvegcsőb'e öntöttem, oly módon, hogya levegő lehető könnyen átjáThassa, s apródonkint felhigított rohadó húgy ot öntöttem fölébe. A lecsepegő tiszta folyadék túlgazdag 'Volt nitráiokbam, ammoniákot ellenben alig tartalmazott. Mintegy 14 napi feltöltögetés után az üvegesövet öt helyen gyémánttal keresztül metszettem , s a frissen feltárt talaj feliiletőröl ki hevített , csiptetővel egy-egy részletecskét vetettem öt darab készen álló, sterilizált ichthyocollát tartalmazó üvegecskébo, melyek nyílását kihevitett vattájukkal azonnal elzártam. Az ichthyocollás üvegcsék 14 napig meleg helyen állottak, azután megvizsgáltam tartalmukat. Mind az öt iuieqecskében úgy az ichthyocolla felszinén, mint a fenekén. mérhetetlen számü Bacterium lineola hemzsegett, csak itt-ott volt egy-két satnya fonalbakterium, kivételesen egy-két fénylő spóra, valamint egy-két spirillium látható. Már ezen kisérlet maga igen valóssínűtlenné teszi, hogy a fonalbakteriumok, illetőleg a
1
2
C. R. 1878., I. k. (81i. k.) 892. 1. C. R. 1879., II. k. (89. k,) 891. és 1074. 1.
EGÉSZSÉGTAN!
KUTAT •.\SOK.
149
fénylő spórák volnának a salétromtermelés közvetítői; hisz a salétromot gazdagon képező talaj beoltásánál a B. lineolát adta, s nem a fonalbakteriumot, noha utóbbi a próbára felhasznált talaj han eredetiben túlnyomó mennyiségben lehetett jelen, mert a vele eszközölt beoltások -- mint már említettem - majdnem kizárólag fonalbakteriumokat mutatt ak fel. Még határozottabbá teszi ellentmondó tapasztalásomat egy további kisérletem. A tornyai fonalbaktériumokat tartalmazó talajt egy más' üvegcsőbe elhelyezve robadó húgygyal öntöztem megint, azonban most oly módon, hogy felül a rohadó húgy', alul meg a lecsepegő folyadék egészen elzáTták a szabad levegőt a talajtól. Három hétig folytonosan keresztűl szűrtem.húgyot a talajon; a lefolyó szűredék barna, zavaros, ammoniák szagú volt, e nitrátoknak nyomát sem tartalmazta, ellenben annál több ammoniákot. Ezt az üvegcsövet hasonlóképen felmetszettem, három helyen, s innét beoltottam ichthyocollába a próbákat. Az átmetszés helyén a föld kiállhatatlan bűzös volt. A midön ezeket az ichthyocollás üvegcséket is megvizsgáltam, azt tapasztaltam, hogy mind a háromban kizárólag fonalbakieriumok és jénylő spórák uoltak találhatók, és pedig a legszebb s egymásba átmenő mindenféle alakjaikban. És így látható, hogy míg a salétrornot képező talajban a Bact. line ola van túlsúlyban, a rohadó, salétromot nem termelő talajban kizárólag a Desnicbacterium uralkodik s tenyész. A nitrifikálás bakteriuma e ezerint inkább talán az emlitett mikrobakterium, a talajbeli roluuláe bakteriuma ellenben a [onalbakteriusn, a fénylő spórákkal. Ez a tapasztalásom már sokkal inkább meg is egyezik azokkal az adatokkal, a melyekkel az említett baktériumok életviszonyaim nézve bírunk. Az általános tapasztalás ugyanis azt mutatja, hogy az igazi aerobium, vagyis a levegőn tenyésző bakterium a B. Iineola, míg ellenkezőleg a fonalbakterium anaerobium, vagyis szabad levegő nélkül tenyésző b~kterium faj (Pasteu1·). És így természetesebb, hogy a nttrátokat aporosus, levegötöl átjárt talajban élő B. lineola termeli, s nem a légtelen, rohadó, nitrát-mentes talaj-
150
EGÉSZSÉGTAN!
FODOR JÓZSEF.
ban tenyésző baktériurna. 1
Különböző
fénylő
spóra, illetőleg annak fonal-alakú
talajbeli viszonyok s a szerui anyagok
befolyása az oxydálásra felbomláeára:
A feltételek, melyek kőzőtt a szervi anyagoknak végső felbomlása a talajban végbemegy, -- melyek ezt a bomlást előmozdítják, vagy hátráltatják, sőt esetleg lényegében egészen megváltoztatják, igen kulőnbőzök. Általában véve mondhatni, hogy ezen folyamatokra a leglényegesebben a talaj neme, annak melegsége, nedvessége és a levegő által való átjárhatósága folynak be., A talaj beli bomlás ezen tényezői ismételt vizsgálódásoknak voltak tárgyai, a melyek máris némi világosságot , derítettek ezen elrejtett természeti tünemények felett. Önmagam is 1876-7-ben ismételve végeztem kisérleteket, ,hogy az idevágó természeti viszonyokat megvilágosíthassam. Tudva, hogy a szervi anyagok talaj beli felbomlásánál a szervi szénből szénsav fejlődik, vizsgáltam, hogya kiilönböző talaj beli viszonyok miként folynak be ama szénsavtermelésre. Ezen vizsgálódások eredményeiről, s másoknak hasonló irányú kutatásairól kivánok a következő sorokban röviden értekezni.
hogya humusban gyorsabban enyészik el a holttest, mint P: o. a homokban. 1 Az agyagtalajban még lassabban bontatik szét a hulla; kisérleti úton kimutatta ezt Fleck tanár, Drezdában. 2 Eme példák azonban nem eléggé alkalmasak annak tisztába hozására, mennyi szerege van magának a talajnak a szervi anyagok felbontásánál mutatkozó eme egyenlőtlenségben, s mennyi egyéb természeti erőknek; viláeos ugyanis hogyahullának, p. o. az agyagtalajban történő lassúbb bomlására nemcsak a talaj minősége foly be, de ennek öss;eállása, a talajnak szellőzöttsége, nedvessége stb. is. 'I'isztábbat; tanúskodik e következő kisérletem: 1876-ki januárban három kilónyi száraz agyagos (márga) és három kilónyi száraz homok-talajt 8-8 literes üvegekbe zártarn be. Ezeket a talajokat azután 25 köbcm. húgygyal és :25 kcm, czukoroldattal (23%-os) beszennyeztem. Az edények melegített helyen, átlag :ll6°-nál (max. 33°, min. :lli 0) állottak: Időről-időre légpróbát vettem ezen edényekből, oly módon, ~ogy az üvegeket elzáró kautsuk dugóban elhelyezett csapos uvegcsövet ósssekapcsoltam higanynyal tölt absorbtio-meterrel; az ebből kibocsátott higany helyébe nehány kőbcentimé~er levegő nyomult az üvegből. Az így. vizsgáIt levegő a két uvegben következő szénsavtartalmot mutatott : b
Agyagtalaj felett:
48 óra mulva __ 7 nap mulva._ .. __ ... __ 14 )) ._.. _. __ o
••••••
o
0:) .A talaj nemének
befolyása
a szervi anyagok bomlására.
o
Régóta ismeretes, hogy a szervi anyagok, p. o: a hullák, 8, kűlőnbözö talajnemekben egyenlőtlen gyorsasággal. bomlanak szét ásványi alkotó részeikre. Orfila már mondja, Eurart szerint (L. Proceeilings of the Royal Society. Vol, XXVII. külön lenyomatban.) a B, termo, ha nem rendelkezik elégséges tápanyaggal, szintén képez spórákat. Ha felvennők, hogy Sch. és M. tenyészeteinél ezek a spórák fejlődtek volna ki, s nem a fonalbaktériumok spórái, az esetben az ellentmondás közöttük és kisérleteim között elenyésznék. 'Meg kell azonban jegyeznem, hogy ezt a föltevést épenséggel nem tartom okadatoltnak, vagy valószínűnek.
ll,
GOBBa?'
•••
nyoma 9.97 % vol. 6.07 ))
Más hasonló kisérletnél : a 15-ik napon ~O.l )) a 18-ik napon "_ _._ .. _28.5 ))
r
1
151
KUTATÁSOK.
•
Homoktalej felett:
3.8 20.4 21.8 32.2 31.9
YO!.
%
))
)) ))
Ugyanezen napon az oxygén mennyisége = O. Igen tanulságos e következő kisérlet is: .. 100-100 gramm vízzel mosott s kiszáradt talajt üvegcsovekben helyeztem el, miután kevés czukorral, sureummal : v.
J
?
Proust, Hygiéne 613. 1. Dntter Jahresbericht úgyszinte : Vierter ahresbericht. L. alább.
und
Fünfter
,
152
f
EGÉSZSÉGTANI
FODOR JÓZSEF.
(5 és 1 gramm 5-5 gramm vízben oldva) beszennyeztem. 23 o melegben állni 'hagytam a es öveket három napon át, azután (előleges kiszellőzés után) mindkettön egyformán és lassan levegőt aspiráltam keresztül, 924 óránkint 3-3 litert. A 924óra alatt fejlődött összes szénsav mennyisége volt: .Agyagtalaj
1877. márezius 24 25 26 27 28 29
8.s 1 ke. \ 3.0 0.3 ~ 0.6 3.0 4.3
Homoktalaj
6.5' 2.2
, I
48 óra mulva
96
II
7 nap 10 II 28 II
___ 13:,0/00 vol. ___ 22.8 » _________ ~5.0 II ___ 25.8 II __~ 25,0 II
p.
O.
folyadék bel.sejé~e~. A gazdaságI chémia foglalkozott
azzal
, " a kérdéssel
. IS:
hogy a talajnak ehémiai alkata bir-e befolyással a szerv~ anyaaok megbontására. N evezétesen Petersen kutatta, nn küiö:bség létezik, szénsavfejlesztés szempop.tjából az olyan talajok között, a melyek tartalmaznak vagy nem szénsavas meszet. 1 Azt tapasztalta, h~gy a szénsavas mésztöl (sósavval kezelés által) megfosztott talaj kevésbé fejleszt szénsa-
jóval mint az
vat, mint a meszes talaj. Saját kisérleteim nem egyeznek meg ezzel a tapasztalással. Én 200 grammnyi meszes talajt sósavval megfosztottam szénsavas meszétől, s azután kiszárítva 5 gramm ezukorral, 1 gramm ureummal s 10 gramm vízzel beszenynyeztem süvegesőbe helyeztem el. Más 200 grammnyi talajt csupán vízzel mostam ki ismételve, s szintén oly módon, mint az előbbit, üvegcsőbe töltöttem. Mindkét próba 0 4 napig 15-20 meleg szobában állott, azután (a csövek kiszellőzése után) lassan levegőt aspiráltam rajtuk keresztül, bogy a fejlődő szénsavat meghatározhassam. Ennek menynyisége 24 óra alatt a kővetkező volt:
1.8 4.5 6.4
agyagtalaj . E következő kisérlet azt fogja megvilágítani, vajjon önmagában van-é befolyása.a talajnak a bomlás gyorsítására, avagy ugyanolyan gyorsan esik szét a szervi anyag, ha nem is érintkezik talajjal? Két 8-8 literes üvegbe 5 gramm ezukor, 25 kemo húgy BS 265 kemo vízből álló ?ldatot öntöttem; az egyik üvegben önmagában foglaltatott ez a folyadék, a másikban azonban 3 kilónyi jól kimosott homoktalaj szivta azt fel magába: Mindkét üvegben vizsgáltam azután időről-idő~e a bezárt levegő összetételét, a fentebb vázolt eljárás segedelmével. A szénsav mennyisége a két üvegben a következő volt: Homok felett:
1 ' t gyakorolt a bomlás gyorsítására. Azáltal, hogy mintyas finoman szétosztott, a levegő által nagyobb felületen egy . 1 '1. h ozza'férhető alakban foglaltatik a szenny a ta aJ oan, gyor" sabb is ottan szétbomlása, mint egyéb viszonyok között,
ke.
1.,
Ezek a kisérletek bizonyítják, hogyahomoktalaj erősebben' foly be a szervi anyagok bomlására,
153
KUTATÁSOK.
Folyadék felett:
0.47 0/00 vol. 8.5 II 23.9 » 24.2 II 25. o »
Oxygén ez utoísó napon mindkét üvegben = O. És így látható, hogy a talaj, a homok lényeges
befo-
a ' Észrevehetjük, hogy az első két napon nagyobb volt a szénsav-tartalom, mint a következő 4-5 napon. Ezt a tüneményt több h-isonló kisérletnél észrevettem, azonban nem vagyok képes egyelőre magyarázatát nyujtani. (L. egyébként a 162-3.lapon fejtegetetteket.)
Eredeti talajban
1877. szept, 26. 27. 28. 29. 30. II október 2.
Mésztöl fosztott talajban
8.4 kb cm. 7.8 4.8 6.2
4.7 eltörött
A sósavval kivont talaj tehát a kisérlet szénsavat adott ugyan, mint a meszes talaj, ~sakhamar utólérte, sőt már a 7 -ik napon Es így- a szénsavas mész aligha foly be oly szervi anyagok bomlására. mint azt Petersen 1
Landwirthschaftliche
1. 1 kbcm. 0.25
O. 8 3. 2 7. 1 26.1
elején kevesebb azonban utóbbit felül is multa. jelentékenyen a állítja; s ha a
Versucha-Stationen ; XIII. k. 155. 1.
154
tlol
FODOR
EGÉSZSÉGTANI
JÓZSEF.
szénsavas mésztöl fosztott talaj az első napokban kevésbé oxydált, mint a sósavval ki nem mosott talaj, ennek oka, úgy látszik, abban fekhetik, hogy a sósav a t'alaj oxydáló fermentjeit - tehát, a bakteriumokat - elölte. Petersen is észrevette, hogy már maga az egyszerüen vízzel kimosott talaj is kevésbé fejleszt szénsavat, s ezt ő is úgy magyarázza, hogyamosáskor valamely oxydáló ferment vonatik ki a talajból. Úgy mint a szénsavas mészröl, a vasoxyd-hydrátről is állítják, hogy elöinosditaná a szervi anyagok bomlásat. Megbizható vizsgálatokat azonban nem ismerek e tárgy felett. És így a felől, hogy a különböző talaj ok, p. o. az agyag és homok stb. miért bírnak kiilőnbőző oxydáló képességgel, még keveset, vagyis inkább semmit sem tudunk. Nem vagyunk képesek megfejteni, mi lehet annak az oka, hogy. Framklamd kisérleteinél a beddingtoni talaj a reá öntött szervi nitrogénböl majdnem 617-et, sőt a durslep-: talaj még többet oxydált, keresztülszüremkedés közben, míg a barkingi talaj alig oxydált l/g-lho-et, sőt turfás talaj épen semmit. 1 E kérdésnek kisérleti alapon tisztázása nemcsak chémiai, de hygieniai jelentőséggel is bír. Világos, hogy az olyan talajban, a mely hevesen oxydál, nem maradhatnak meg hosszabb ideig ártalmas, fertöző anyagok; míg az oxydátióra képtelen földben azok tetemes időn át elfekhetnek, s adott alkalommal fertőzhetik a levegőt, vagy a vizet.
[3)A talaj
hőmérsékének
befolyása
a szervi
anyagok
Pete1'sen kisérleteiben, hogy régen beszennyezett talajban a szénsav fejlődés a hőn:érséknek csökkenésével nem esik le egy könnyen; frissen szennyezett talajban azonban a hömérsék sülyedése apasztja a szénsavat. Möller kompost-fölrlet melegített fel egész 600-ra, meg hűtött le egész 11°-ra, s azt tapasztalta, hogyaszénsav fejlődése majdnem párhuzamosan járt a hömérsék ingásával ; csupán azt az eltérést vette észre, hogyalehűtésnél (-9 -1 P -nál) a fejlődés távolról sem sülyedt oly mélyre, mint várta. 1 Saját kisérleteim
Nap
Apr. 2-
Petersen szervi anyagokkal fertőzött talajt kitett kűlönbőzö hömérsék hatásának, 2 s azt tapasztalta, hogy ennek növekedésévei a szénsavfejlődés is növekedett. Feltűnö
1 2
L. Reinigung und Entwasserung. L. f, i. h, 169. 1.
Berlin,
í.
h, 125, és k.s l,
ez irányban
e következő
eredményre
vezettek : 1877-ki április hónapban 4 centiméter tágasságú üvegcsőbe 1 kilónyi homokos agyagtalajt helyeztem el, a melyet előbb 80 gramm czukorral ~O gramm ureummal s 150 grm. vízzel beszennyeztem. A talajpróba 6 napon keresztülnyugodtan állott 16-18°·nyi szobahőmérséknél, - ekkor megkezdettem rajta az aspirátiót, miután előbb levegőnek keresztülszívása által a meggyülemlett szénsavat kiszellőztettem. Pár napi aspirátió után a talajpróbát melegített vízbe állítottam, majd pár napon keresztül ismét jéggel lehűtött vízbe, azután ismét erősen meleg fürdőbe. E közben meghatároztam az óránkint fejlődő szénsav mennyíségét, valamint a levegőét is, a mennyit óránkint a készüléken keresztül szívtam. A szénsav fejlődése következőképen ingadozott:
bomlására.
Ismeretes, hogya hőmérsék lényegesen módosítja a szervi anyagok bomlását, behatóbban azonban csak kevesen vizsgálták a bomlásnak módosulását a hörnéráék változásainál.
155
KUTATÁSOK.
Szénsav óránkint Ikcm.}
Hőfok
8
16-18°
_
8 9 » II
Aspirált levegő óránkint (liter)
0.10 O.ll 0,18 0.22
10-11 12-15 Átlagban 16-'-18°
.
f
t
1 J
Megjegyzés
Aspirálás nélkül nyugodtan áll. Szoba-hömérséknél
aspi-
ratió.
0.15
1 Über die freie Kohlensaure im Boden. Mittheil d. k. k, forstlichen Versucbsleitung für Österreieh. Heft, II. Külön lenyomatban 21-ik 1. H. továbbá Wollny, Forschungen a. el. Geb. o. Agrik.-Physik. IV. k. 8. 1. ő.
1~6
FODOR
EGÉSZSÉGTANI
JÓZSEF.
157
KUTATÁSOK.
és Miintz újabban 1 azt kutatták, hogy minő befolyása van a hőmérséknek a talaj nitrifieatiójára. Azt tapasztalták, hogy 5° alatt a nitrificatio igen csekély,37 .nál maximumát éri el, míg 55° felett teljesen megszünik. - Hasonlót állít Warinqtoii is. 2 A szénsavfejlődés - mint láttuk - kevésbé zavartatott a hőmérsék által; 55 fok pedig épenséggel nem szűntette meg a szénsavfejlődést. Hogy ez irányban bizonyosat mondhassak, több újabb kisérletet végeztem, még pedig a fentebbiektől eltérő, egyszerübb módon, minthogy ott az ureum bomlását a magasabb hőmérséknél könnyen kifogásolhatták volna. - Humosus, nedves kerti földet, mintegy 2 kilót, tettem üvegedénybe, s hosszabb állás és kiszellőzés után keresztül szívtam rajta levegőt lassú (6 lit. 24 óránk.), s egyenletes áramlásban. A nyert szénsav a következőt tett ki az egymás után következő napokon, 1000 kcm. levegőre: Schlösing
Nap
Hőfok
Apr. 15-18
II
18-19 20-22
II
22-24
II
II
j
I
II '1"
Szénsav órán- AspiráJt leveg kint (kcm.) óránkint (liter)
t
1.3 1.3
0_'5} Folytonos O_40
f
27-28 29 (
'1i
Átlagban
35-40°
Átlagban
ti 7 8
» »
16-18°
légaspiratió.
1.58 2_ 2 1.6 1.3 1.5 { A talaj szobahőmérséknél áll, aspirátió nélkül,
máj. 5. 16-18° .»
aspi-
Az eszkőz aspirálás nélkül áll a fürdőben.
\
» 26
Apr. 30-
f
35-40°
» 25
»
Megjegyzés,
Meleg vízfürdöben, rálás nélkül.
J1
2. 9 1.15 Ls
O_80 O_24 Levegő keresztül-szívás. O_43
1.95
0.49
,
0
1. 2. 3. 4.
18 - 20 fok
42-60
»
szobahőmérséknél
melegségü
vizfürdöben
5. 50-60 Május
9-10 10 11-12 13
2-10°
Átlagban
2_10°
Máj. 16 (nappal) 60-70° II 16 (éjjel) 17 » 18
ilfi,
Átlagban
60-70°
Jégbe hütve 3_ 5 1.23 1.75
O_77 0.23 0.38
2.16
0.46
álL
6.
8. 61 9. 10. 1 és fél órán át 100 fokra melegítve, azután 91 foknál aspirálva Meleg vízfürdőben.
1.7 8.7 31.0
0.17 0,33 0.47
14.5
0.32
60-65
7.
A szénsavak mennyisége tehát az emelkedő hömérsékkel növekszik; - az egyszer megindult bomlási folyamatot azonban a hőmérséknek igen erős csökkenése is nem volt képes több napon keresztül alább szállítani. Az is észrevehető, hogy 35-40 foknál a szénsav fejlődése még mindig mérsékelt volt; 60-70 foknal egyszerre és rohamosan növekedett napról-napra.
2.0. 2.19 2.00 15.00 13.20 5.30 4.40 6.00 6.8U 2.60
Újabb kisérlet egy más talajpróbával : 1. 2. 3. 4. 5. 6.
100°-ra 100°-ra 120°-ra 36 napi 137°-ra 14 napi
melegítés
után
szoba-hőmérséknél
. 11.30
0.66 )))) 0.60 állás után, kiszellőzés nélkül aspir~i~a--- _~~-_~~- 24.00 melegÍtés után, szobahörnérséknél 1.80 állás után, kiszellőzés nélkül aspirálva 2.30
, , A szénsav fejlődés tehát 55°·nál nem szünik meg" ambal' úgy látszik, hogy 60, fokon felül már jelentekenyen csorbíttatik intenzitása. A szénsavfejlődés teljes meg1 C. r. 89. kötet, 1074. 1, • Chem. CentralbL 1879., 439. 1.
158
FODOR
EGÉSZSÉGTANI
JÓZSEF.
akasztás ára még 137 fokra való huzamosabb felmelegítés sem elegendő. Ez a tapasztalás arra utal megint, hogy a talaj beli bomlásban a Bacillusok szerepelnek, - azok a bakteriumok, a melyek (legújabban Thán tapasztalásai szerint) 1 a 100 foknáI magasabb hömérséket is jól eltürik.
i) A nedvességnek befolyása a szervi anyagok bomlására.
A szervi anyagok bomlásához bizonyos nedvesség okvetetlenül szükséges. A teljesen kiszáradt anyagban a bomlás is teljesen megáll. Ez az oka, hogya forró és száraz időjárás közben, nevezetesen pedig az olyan égalj alatt, a szervi anyagok a talaj felszinén, sőt több méter mélységig teljesen kiszáradva conserváltatnak. A mint a legelső esők érkeznek, azonnal megindul azonban a bomlás, még pedig sokszorozott erővel. . Kivánatosnak tartottam, .hogy kisérleti uton meghatározzam eme bomlást különféle nedvességi fokoknál. E czélra 4 üvegcsőbe 300-300 grammnyi homokot helyeztem el, a melyeket egyformán 5 grm czukorral és 1 grm húgyanyaggal beszennyeztem, s ezenfelül vízzel megnedvesítettem. A víz mennyisége 6, illetőleg 12.5, 25 és 50 grammnyi volt, a mi körülbelül 2 -4-8-17 súly százalék nedvességnek felelt meg. Az első talaj majdnem száraznak tetszett az 5 százalék nedvesség mellett, míg a 42 százalékos talaj igen nedvesnek látszott. A négy cső 10 napon keresztül nyugalomban maradt; ezután megkezdettem levegőnek keresztülszivását. A hömérsék folytonosan 20-25° között ingadozott. A 24 óra alatt nyert szénsavnak mennyisége e következö volt: -e-r-e-
ned.
4 ojo nedv.
2.0 kemo 3.0 II
24.0,kem. 18.6 »
~
1877. május 30. 3!. »
junius
9.
5.0
%
»
121..
»
8
%
nedv.
17 ojo nedv.
41.0 kemo 66., kemo 74. 44.7 138.0
211..
1 A magas kőmérsék és karbolsavgőz hatása a szerves ·testekl'e. Értekezések a terruéssettudományok köréböl. Kiadja a Magyar Tudományos Akadémia. IX. köt. XX. szám. 1879.
KUTATÁSOK.
159
Látjuk, hogy a szervi anyagok bomlása a nedvességgel együtt növekszik; ~z emelkedés azonban nem egyforma mindkettöjüknél. MIg a nedvesség geometriai progressióban növekszik, akifejlődő szénsav csupán arithmetikai arányban szaporodik. Feltünő, hogy 2 százalék nedvességről 4-re való átmenetel mily roppánt különbséget föltételez a bomlási folyamatban. Míg 2% nedvesség mallett alig fejlődik csak nyoma is szénsavnak, a leghosszabb időn keresztül, azalatt 40f0-nál a szénsavfejlődés már heves, tízszerte, húszszorta több, mint a 2%-kos nedvességnél. Úgyiátszik elégséges, hogy vc~lamely talc~jnak nedvessége 4°ío-kot elérje, hogy a bomlás benne majd» nem. teljes erejével megincluljon, míg másrészt elégséges, hogy ebből CI nedvességből csak egy pár százalékot veszítsen a talaj, s a bomlás, minden. termékeivel együtt, megakad.
Nem kevésbé érdekes e kővetkezö kisérlet eredménye is. A 17% yizet tartalmazó talajt üvegcsövével együtt vízszintes helyzetbe fektettem, s most annyi vizet bocsátottam fölébe, hogy a talaj egész hosszában 1-2 milliméter vastag vízrétegtől boríttatott. Azt vártam, hogy a szénsavfejlődés meg fog szünni, vagy legalább is minimumra fog apadni; a vízzel teljesen borított talajokról ugyanis azt szekták feltenni, hogy bennök a bomlás megakasztatott a víz által. De nem ez történt. A szénsavfejlődés továbbra is megmaradt, és pedig a kővetkezö arányokban; a ~4 óra alatt fejlesztett szénsav mennyisége junius l l-töl kezdve az ezt kővető napokon volt: 70.5, 64.5, 68.0, 82.8, 73.4 kbcm. stb. A talajnak vízzel 'l;cdó elboríttatása nem sziinteti teh~t meg ~' ~ze1'vi anyagok bomláeát ; sőt ez a proceasus fentartja maga~ igen magas fokon továbbra is. Ezen észlelés megegyezl.k Schlösingnek egy régibb adatával, fl, ki mondja, hogy a ta~aJban a salétromképződés nem szűnik meg, habár a talaJ el is öntetik vízzel. f 1" Moller is abban a talajban, amely vízkőtö képességén e ul volt vízzel átnedvesítve, magasabb szénsav-termelést tapasztalt, mint a szárazabb talajban. . Figyelmet érdemel Möllemek még egy észrevétela. A mmt ő egy talajpróbát. a mely előbb ~záraz volt, jól meg-
160
FODOR
nedvesített, ebben a szénsav-fejlődés rögtön felette magasra szökött; azonban csupán három napon keresztül volt az ilyen magas, ekkor megint visszasülyedt igen' alacsony állásra. 1 A hosszabb ideig tartó. szárazság után az átnedvesedés következtében beálló rohamos, de rövid ideig tartó szénsavproductio talajlég-vizsgálataimmal is, nagyban, észrevehető volt (1. alább). Világos ebből, hogy a szárazság után beálló át-átnedvesedés új és új rohamokat fog feltételezni a szervi anyagok bomlásában. Úgy látszik, az új átnedvesedés a talaj szervezett testecseit mindannyíszor túlheveskedő életműkődésre izgatja, a melyben azonban csakhamar kifáradnak, s a rendes nyugalmasabb működésbe esnek vissza. A talajvíz ingadozásának, valamint az esözéseknek egészségi tekintetekből megbirálásánál erre az ismételt át-átnedvesítésre különös figyelmet kell fordítanunk.
aj A levegő hozzáférhetőségének befolyása a szervi anyagok bomlására.
A különböző tömöttségű talajokban eltemetett hullák rohadásából már régóta azt a következtetést vonták, hogy a permeabilis, könnyen átszell6zhető talaj gyorsabban elégeti a szervi anyagokat; mint a tömött talaj, az olyan, a mely a levegő számára csak nehezen járható áto Fleck kisérletileg tanulmányozta a dolgok állását. 2 Elhullott házi nyúlakat kavics, homok és agyag sírokba fektette, s egy esztendő lefolyása után vizsgálta, minő mértékben bontattak el a testmaradványok. Az eredmény az volt, hogy abban a talajban, a mely a levegő számára átjárhatóbb volt, tehát a kavicsban, homokban, gyorsabban enyésztek el a szervi anyagok, mint a tömörebb agyagtalajban. Még közelebbről, közvetetlenebbül megvilágosítja a levegő hatását a következő kisérletem: L. f. i. h. 18. 1. Dritter Jahresbericht bericht der Chem. Central-Stelle 1
2
EGÉSZSÉGTANI
JÓZSEF.
úgyszinte Vierter u. Fünfter Jahresin Dresden, 1874., illetőleg 1876.
161
KUTATÁSOK.
Szerves anyagokkal fertőzött s egyenletesen meleg (35-400 -nyi) ~ízfürdő~en, ~á~ üvegcsőben e~helyezett e~y kilónyi talajon at levegőt aspiráltam, s megmertem naprólnapra a fejlődő szénsav mennyiségét. A levegő keresztülszívását azonban felváltva majd gyorsítottam, majd lassítottam. E kőzben az óránkint fejlődő azéusavak a mennyisége, egybevetve az óránkint aspirált levegő mennyiségéveI, a kővetkezőt tett ki : Szénsav (óránkint kcm.)
Nap
1877. április 24 25 26 26 27 27 28 29 30
Az átszitt levegö mennyisége (óránkint liter) 0.25
1.18
(nappal) (éjjel) (nappal) (éjjel)
1.48
0.30
2.20
0.68 0.18
095
4.20
1.30
1.62
0.30
1.30 .
0.17
0.65
0.08
5.07
1.10
Félreismerhetetlen az a döntő befolyás, a melyet a gyorsabb és lassúbb levegőszívás, vagyis a levegőnek bőségesebb vagy szükebb hozzáférhetése a talajban foglalt szervi anyagokhoz a szénsavnak fejlődésére, a szervi anyagoknak bomlására gyakorol. A mely talajban kétszerte könnyebben mozog a levegő, ott (ceeteris paribus) kéteserte gyo1'sabban is ég el a ezero» anyag.
1
Nem küzdhetjük le kiváncsiságunkat az iránt, hogy minek tulajdonítható ez a feltünő különbség ~ szervi anyagok bomlásában, a talajnak erősebb vagy gyengébb szellőzésénél. Hajlandók leszünk azt a véleményt nyilvánítani, hogya bőségesebb szénsavképződést az okozza, hogy több oxygén éri a szervi anyagokat. De ez az okoskodás tarthatatlan lesz, mihelyt Schlösingnek e következő kisérletét megismerjük: 2 Ez a frariczia tudós beszennyezett talajpróbákon ke1 Souk a is tapasztalta, hogya levegőnek keresztülszÍvásánál szaporodott a talajnak nitrifikáló képessége. Zeitschr. f. Biologie XIV. köt. 462. 1. 2 Cornptes R. 77. köt. (1873.). M. T. AKAD.
MATH.
S TERMF:SZETTUD.
KÖZLEM~:NYEK
XVII.
KÖTET.
1881.
11
162
FODOR
JÓZSEF.
resztül levegőt eresztett, a melynek több vagy kevesebb oxygénje volt, hogy megtudja, hogy minő befolyást gyakorol az oxygén mennyisége fl, szénsav fejlődésére. Azt tapasztalta, hogy amikor a keresztül szítt levegő 6 - illetőleg 11 és 16 százalék oxygént tartalmazott, akifejlődő szénsav 16.6 - illetőleg 16.1 és 15.1 milligrammot tett ki, azonos idő alatt, vagyis: az oxygén szaporodásával inkább fogyott, mint szaporodott a szénsav. Még az esetben is, a mikor a leveg6 oxygénje 1 százalékot tett ki, a talaj még mindig 10.4 milligramm szénsavat termeIt. , Az oxygén több vagy kevesebb mennyiségének tehát semmi esetre sem lehet felróni a növekedő szénsavat a gyorsabb aspiratiónál ; annál kevésbé, mert az imént leirt kisérletem közben a keresztül szítt levegőben az oxygén mennyisége majdnem teljesen ugyanaz maradt folytonosan, mert az a kevés oxygén, a mi a szénsav képzésére elhasználtatott, az összes oxygén mennyiségéhez képest elenyésző csekély volt. Minő erő növeli tehát a bomlást a talajban a gyorsabb aspiratiónál? Ki tudja megmondani! Önkénytelenűl ozonra kell gondolnom, a mely talán a levegő erősebb mozgásánál, a növekedő párolgásnál, a talajban kifejlődik. Persze ennek a támogatására nem tudok más bizonyítékra hivatkozni, mint arra, hogy Schönbein már régen egybehasonlította a korhadást az ozon működésével, s azokat igen sokban megegyezőknek találta,valamint, hogy Soyka is gondolja, hogy a talaj oxydáló működésénél az ozon is részt vesz. 1 Nem hallgathatom azonban el, hogy Wolffhügel a talaj légben nem volt képes ozont fölfedezni, valamint, hogy Falk azon kisérleteinél, a melyekben ozont vezetett a talajon keresztül, 2 arra a meggyőződésre jött, hogya szervi anyagok bomlásánal az ozon alig játszhat szerepet. És igy a mozgó levegőnek a szénsavfejlődés növelésére irányuló hatását csak oly alapon lehet megitélnünk, mint 1 Zeitschr. fül' Biologie, XIV. k. 473. 1.
Vierteljabrsschr, für, Gerichtliche Med. u. öff. San. Wesen. 1878. októberi füzet, 286-75. 1. 2
163
EGÉSZSÉGTANI KUTATÁSOK.
'b b kteriumok s más szervezetek által fentartott életeg!ke'd,at a mely közben akifejlődő termények mintegy mU o es, , . , ezőivé válnak a termelő szervezetnek magának, mm~ :er~kohol az erjesztő gombáknak,. a kűlönbözö robadási . ékek - a vajsav, eczetsav, az indol, phenol, skatol a term ,bakteriumoknak, s a melyekne k eltá 1" rohadási e avo l't' I asa e omozd't'a fl, rohadást magát." A talajbeli bomlási folyamatnál 1J ' kif ilödik talán valami az él'ó szerveze t kőornyeze téb e en, a 1 eJ 'Ol ., ly működését bénítja, s a melyet levegő keresztu aspirame k" lásánál eltávolítunk a szervezet közeléből, miáltal ez mü 0dését zavartalanul folytathatja. 2 E megfejtési kísérletemmel szemben feltünő marad még mindig az a szabályosság, a melylyel a szénsav mennyisége és az aspirált leve~ő tömege párhuzamosan együtt járnak, mint akár valamí egyszerű chémiai vagy physikai folyamatnál.
A. szerui. anyagnak rohadáea. a talajban. Látva, hogy minő fontos tényező elégséges levegőnek a talaj szervi anyagához hoszáférhetese, az a kérdés merül fel: mi történik akkor, ha a levegő elégtelen mennyiségben jut el oda; ha akár a talajnak átjárhatlansága, akár a miatt elégtelen a szervi anyagok átszellőzése, mert ezek a hozzájuk jutó oxygénnel szemközt túlságos mennyiségben vannak. Számtalan buvárkodó észrevette már, hogy ha a bomlásban levő anyagokhoz a levegőnek hozzáférhetése meg van akasztva, a bomlásnak egészen más módozata áll be, mint az eddig vázolt oxydatió, - amaz anyagok meqroluulnak: Egyáltalán elfogadott megkülönböztetés az a tudományban, hogy a bőséges szellőzés mellett végbemenő oxydatióját a szervi anyagoknak : korhadásnak (állati-, növényi korhadás, 1 H. ö. Banmann : Zeitschr. Journ. f. pr. Chemie 1879., május; 78. köt. 51. 1.
Phys. Chem. 1. 60. 1. Nencki : We1'nich: Virchow Archiv-ja,
2 Már Davy észrevette, hogy ha a rohadó anyagból a képzőc1ő . CO2, H2S, H3N gyorsan eltávolíttatik, a rohac1ás teljesebb lesz. L. e. Paechnctim; Virchow Archiv-ja, 50. k. 509. 1.
11*
164
FQDOR
JÓZSEF.
Verwesung, Vermoderung) nevezzük, míg elégtelen levegő hozzájárulása közben végbemenő bomlását az állati anyagoknak rohadásnak (Faulnisa) mondjuk, A növényi anyagoknál - vagyis a nitrogént nélkülöző szervi anyagoknál az erjedés (fermentatio) az a folyamat, a mely belső terme, szete szerint leginkább rokon a robadással. 1 Ez az osztályozás egyéb kint inkább kényelmi és conventionális szempontokon, mint jól megkülönböztethető chémiai sajátságokon alapszik. A talajban foglalt szervi anyagoknak oxydálása s rohadása közötti különbséget egy igen egyszerű «előadási kisérlet» megvilágíthatja. Két üvegcsőbe egynemű földpróbát töltünk,. s felöntözünk reájuk bomláara hajlandó anyagot, p. o. higított (1110) húgyot, vagy vizahólyag-oldatot, míg a talaj átitatva lesz, s a felesleges folyadék alullecsepeg. Most az egyik (A) cs övet légjárhatatlanul elzárjuk, a másikon (B) ellenben folytonosan levegőt szívatunk keresztül. 8":""10nap mulva felöntünk mindkét próba fölé 50-100 köbcm. párolt vizet; majdnem ugyanannyi folyadék fog csakhamar lefolyni a talajpróbákról is. Határozzuk meg ezekben a fonto. sabb chémiai alkotó részeket, s azt fogjuk tapasztalni, hogy az A talajróllefolyt vízben salétrom- és salétromossav alig van, vagy teljesen hiányzik is, míg ammoniák bőségesen található; ellenben a B-ről lefolyt vízben utóbbi hiányzik, s helyette a nitrátok gazdag reaktiót adnak. Ha tovább megyűnk, s kiverjük a két csőből a földets megszagoljuk, azt veszszük észre, hogy az elzárt talaj igen bűzös szagú, ellenben a szellőzött talaj teljesen szagtalan. Ebben oxydálás, korhadás folyt le, abban rohadas. Ez a két processus egy és ugyanazon talaj próbán is, egymásután előidézhető. Tágas czink csőben mintegy 3 kiló nyi homokpróbát czukorral és húgygyal beszennyeztem,
fil!
I
1"
11111"'11
, ,Ill
1 Hitler a szervi anyagok bomlasát egyáltalán rohadásnak (Faulniss) nevezi, s megkülönbözteti az állati aI/~yagok rohadáeát (rohadás, Faulniss) és növényi anyagok rohadastit (elkorhadás, Vermoderurig). Úgy hiszem, az imént közlöttem osztályozás inkább megfelel a bomlási folyamatok többalakúságának. (V. ö. Hitler A. Die Lehre von der Faulniss. Berlin, 1879., 10. 1.)
EGÉSZSÉGTANI
165
KUTATÁSOK.
után vízkötő-képességének megfelelőleg vízzel megnedveíI~ettem s kaucsukdugóval jól elzártam. Mintegy három héti így állni hagytam szobamelegnél a készüléket s azután 100:"100 köbcentiméternyi destillált vízzel kétszer kivontam. Ezután 16 napon keresztül levegőt szívattam a talajon át s most megint 100 köbcm.-nyi vízzel kétszer keresztül m~stam. A csővet ezután ismet elzártam, s 23 napig állni hagytam, a mikor újra kivontam párolt víz~el. A talaj keresztülmosására használt salullecsepegett mmtegy 100-100 kőbcm.vnyi vizeket megelemeztem, s e következő eredményt nyertem; 100 köbcm. lefolyt víz tartalmazott; Salétromsav
Snlétromossav
Amm~niák
1. Bezárt csőnél
a ) b J
0.00 mgr. 0.00 »
0.12 mgr. 0.12 »
18.00 16.09
2. Nyitott csőnél
;}
4.01 3.08
»
O.ls
»
»
0.13
II
10.00 8.04
0.65 0.90
II II
0.00 0 ..0
3. Újra bezárt csőnél a \ b J
elromlott
A levegőnek szabad hozzájárulásánál tehát salétromsav és salétromossav-képződéssel jár a bomlás, mig a levegő elzárásánál a salétromsav helyett ammoniák fejlődik, salétromsav azonban nem, sőt a már képződött salétromossav, valamint bizonyos fokig a salétromsav is a bomlási folyamat közben újra redukáltatik. Egész határozottsággal kitünik ugyanez a következö két kisérletből; úgynevezett' Cohn-féle bakterium tenyésztő folyadékból 50-50 köbcentimétert kicsiny üvegbe. öntöttem s 5-5 milligramm salétromsavat, (illetőleg megfelelő súlyú nak nitricumot) adtam hozzájuk. Az egyik üveget nyitva hagytam, a másikat leforrasztottam. Mintegy 2 hónap' mulva (1877. szept.) mindkét üvegcsében kerestem a salétromsavat, azonban egyikben sem találtam ennek nyomát sem, de igen egy-egy kevés salétromossavat (0.14 és 0.17 milligrammot). Egyébként abban nincs semmi újság, hogy rohadás közben a salétromsav redukáltatik. Már Schönbein állította ezt, úgyszintén Pélouze, újabban pedig Meusel; 1 1 Chem. Centralblatt,
1875., 678. 1.
166
FODOR
A rohadás közben a robadást tentartó szervezetek képesek az életfolyamatokhoz szükséges oxygént a szervi anyagoktóI, .sőt a magasan oxydált salétromsavból is magukhoz ragadni; hasonló reduktió áll be egyéb oxydált sókkal szemközt is, s így lépnek fel a robadáshor a kénhydrogén, a kénammonium stb., a melyek együtt vére a rohadás legfeltünőbb jeleit képezik, s mint ennek a folyamatnak jellemző tüne~ényei már régóta ismeretesek. 1 felől nem kivánok részletesebb fejtegetésbe bocsátkozni, hogya rohadást is alsó szervezetek, a bakteriumok okozták, úgy mint a már előbb leirt oxydatiót, a salétromképzést. Igen jól megfelel a rohadás felett eddig fejtegetetteknek az, hogya rohadas bakteriuma - Pasteur szerint szabad levegő nélkül·tenyészik, hogy az egy «anaerobium». Láttuk feljebb, hogy abban a talajpróbában, amely rohadásbament át, az egész talajból csakis fonalalakú bakteriumok voltak tenyésztéskor kinyerhetők, a melyek Pasteur
A
szerint
Ilii,
EGÉSZSÉGTANI
JÓZSEF.
anaerobiumok. Láthatjuk, hogy a talajban működő bomlási processus változó lehet, a szerint, a mint a szérvi anyagokhoz elégséges vagy elégtelen levegő jut el. Mindaz a természeti tünemény, a mely a levegőnek a mennyiségét a szervi anyagokkal szemközt módosítja, megváltoztatja a talajban lefolyó bomlási processust is, s majd az oxydatiót mozdítja elő, majd rohadást indít meg. A talaj belsejében végbemenő ezen folyamatok természetéről pedig felvilágositáet ny-ujtanak a termékek, a melyek a bomlás közben fellépnek. A nitrátok képződése, kevés ammoniák s kevés elbontatlan szervi anyag mellett dús oxydálódásra mutat - míg ellenkezőleg az ammoniák sokasága a talajban rohadásra bizonyít. Azt már láttuk, hogy a levegőnek elzárás a, az eleqteien. levegő, egyik feltételezője a rohadásnak; van azonban más különbség is, amely rohadásra képes vezetni a talajban; ez a szerves anyagnak túlságos mennyisége. 1 A különböző nitrogén-tartalmú testek rohadásának chemismusáról lásd: Hitler, Die Lehre von d, Faulniss. 16. és köv. lap, Nencki. Chem. CentralbI. 1879., 442. 1.
167
KUTATÁSOK.
Frankland - fentebb már idézett - kisérleteiből kitünt, hogy ha a talajpróba fölé egyre több és több csatorna- . vizet öntött, egyszerre megváltozni kezdett a lefolyó víz chémiai alkata; egyrészt a szervi anyagnak nagyobb menynyisége szűremkedett a talajon keresztül megbontás nélkül, másrészt a nitrátok s nitritek eltüntek, s helyökben ammoniák állott elő, a midön egyszersmind a lefolyó víz kellemetlen bűzt árult el. 1 Soyka is azt tapasztalta kisérleteinél, hogy ha valamely talajpróbára higított húgy öntetik fel, a nitrifikálás sokkal előbb mutatkozik, mint ha közönséges húgy öntetik fel ugyanoda. 2 Ugyanezen kérdés megvilágítására végezett kisérleteim közül egy párhuzamosan megejtett húgy-filtrálás következő eredményre vezetett: 1878-ki február 22-től kezdve egy 135 centimeter magas üvegcsőben foglalt, kőríilbelűl egy kilónyi tiszta homoktalajra naponta 1 köbcm. húgyot és 9 köbcm. vizet, s egy másik ugyanilyen talajra naponta 10 köbcm. tiszta húgyot öntözgettem fel, míg alul 100 köb cm; lefolyt; ebben az átszűrt 100-100 köbcentiméternyi folyadékban meghatároztam az itt következő alkatrészeket, a melyeknek mennyisége volt : Tiszta húgygyal öntözött talaj
Salétromsav O. Salétromos sav O. Ammoniák , 1000 mgr-on felül Szervi anyag (chameleonnal meghatározva) 1740 mgr.
Higított húgy gyal öntözött talaj
92.
mgr
0.14
»
1.75
))
17.02
))
A higított húgygyal öntözött talajról lefolyó víz továb bá egészen tiszta, szagtalan volt, míg a másik sárgás, zavaros volt, s erős ammoniák szagot mutatott. Világos ebből a kisérletből is: hogy ha a szervi anyag, a mely a talajt beszennyezi, bizonyos határon túl megszaporodott, úgy hogy a szervi anyagok megbontására a meglevő 8zellőzés már nem elégséges, akkor rohadas lép fel a talaj-
1
2
H. ö. Reinigung u. Entw. v. Berlin, f. i. h. 126. 1. Zeitschr, f. Biologie XIV. köt. 455., úgyszintén 467. 1.
168
II'
l'
FODOR
EGÉSZSÉGTANI
JÓZSEF.
ban. És így az al1l?1wniáknak nagyobb menny1!5ege a talajban már önmagában bieonuitja, hogya tcdaj szennyes, - hogy az szennyezettebb, hogysem természetes oxydáló képessége-s' a meglevő talajszellőzés a bomlásban levő anyagokat oxydálhatná. A leírtakból még azt is következtethetjük, hogy valamely adott talajban a szervi anyagok bomlásának neme folyto~osan változhat, ingadozhat. Így p. o. egy már beszennyezett talajnak további szennyezése az addig fennállott oxydatiót robadásra változtathatja, a mely megint, ha újabb szennyezés elkerültetik. lassankint oxydálásba mehet áto Vagy p. o. a talaj permeabilitásának rövidebb-hosszabb akadályozása, megszüntetése rohadást szűlhet a talajban, mely fl, permeabilitásnakújra helyreállításával elenyészhet. És így rohadásra vezethet a talajnak vízzel való elöntése emelkedő talajvíz vagy túlságos esővíz által, melyek a talajnak lyukacsait elzárják. Rohadásra vezethet a korai téli fagy, a mely a felületes talajréteg permeabilitását csökkenti, míg lenn a mélyben a talajnak még mindig magas melegsége rohadást indíthat meg. Épen így városok talaja egyáltalán • hajlandó a rohadásra, mert - nem' tekintve azok nagyobb szennyezettségét - ezek a talajok a kövezés miatt, valamint a talajba lenyúló levegőjárhatjan épületfalak miatt rosszabbul szellőztettetnek, mint p. o. a falú talaja. Ez az ingadozás a talaj bomlási folyal1wtábán, valamint az okok, melyek azt létrehozzák, egészségtani tekintetben kiváló figyelmet érdemelnek; annál inkább, mert a tapasztalás a mellett szól - s jelen munkám exakt bizonyítékot is fel fog mutatni arra nézve: hogya talainak. Tohadó állapota, vagy ellenkezőleg a ezeroi anyagoknak oxydálódhatása Uinyegesen különböző befolyással birnak a fertőző betegségek kifejlődéeére s járványgóczok képzésére.
Láthattuk az eddig előadottakból, hogy a talajnak szennyezettsége s a szennynek bomlása folytonos változásnak, egyenlőtlenségeknek van alávetve hely és idő szerint. A talaj neme s bizonyos tulajdonságai épen úgy felté-
KUTATÁSOK.
telezik, hogy a beléje jutott szenny a felületes rétegben fennakadjon, vagy a mélybe lesülyedhessen, mint a szennynek minösége, a mely majd nagyobb, majd egj es részeiben legalább kevesebb hajlandósággal kír a talaj szemcséin megtapadni. - Ugyanezen kőrulmények magukkal hozzák azt is, hogy a szenny a talajban egyik esetben gyorsan és teljesen felbomolhasson, míg más esetben az változatlanul szüremkedik tova, vagy gyűlemlik rakásra, s rcbadásba megy áto Azt fl, felbomlást, azt a rohadást megint más-más erők majd elősegítik, megindítják, majd megakas.ztják, egymásba átmódosítják. Mindezt a mozgást és változást a talaj szennyezettségében ismernünk s figyelemmel kisérnűnk kellene, ha egészen alapos és kimerítő módon kivánnók a talajbeli szenny, ennek bomlási viszonyai és a járványok közötti összefüggést tanulmányozni. Be kel) azonban vallanunk, hogy nem isme-: runk vizsgálódási módokat, a melyeknek segedelmével mindazokat a viszonyokat s változásokat exaktan megfigyel hetnők s kiismerhetnők. És így meg kell elégednünk, ha a talaj szennyezettségi viszonyának és a szenny bomlási folyamatának főbb vonásait és jellemzőbb nyilvánulásait felkutathatjuk s felismerhetjük, s azok segedelmével a szennynek és bomlásnak viszonyát a fertöző betegségekhez megvilágo-
sithatjuk. A talajnak szennyezettségét el fogja árulni a szervi anyag mennyisége s minősége, a mely a talajban foglaltatik. Ezeket a talaj chémiai elemzése tisztába hozhatja, valamint azt is, vajjon minő eredetű ama szenny, állati-e vagy növényi, vagy vegyes. Ugyanily vizsgálat betekintést engedhet abba is, vajjon leszüremkedett-e a szenny a mélybe, vajjon túltelült-e a felületes réteg szenynyel vagy sem. De a talajnak magának chémiai vizsgálata arra is megtanít, minö állapotban van a szenny a talajban? felhalmozva, oxydálatlanul tölti-e el a talaj szemcséi közt létező űrőket, vagy inkább eleven felbomlásnak, oxydálódásnak van a,lávetve, vagy talán rohad? A talajvíz is, a mely a föld mélyében elfoly, tükör gyanánt szolgálhat a talaj szennyezettségének s bomlási viszo-
170
FODOR
JÓZSEF.
nyainak felismerésére. Magával mossa s így feltárja az a mélybe jutott szennyet, - elárulja a talaj rohadását, vagy oxydáló munkásságát; sőt arról is értesíthet, a miröl máskép nem szerezhetünk tudomást, mikor áramolt a talaj szennye lefelé, - mikor mosta le ezt az evességet az esővíz, vagy a talajvíz a mélyebb rétegekbeA bomlási folyamatnak időbeli hullámzásáról és változásairól szintén nehéz pontos értesítést nyerni. Arra vagyunk utalva, hogy első sorban a természeti erőket kisérjiik figyelemmel, a melyek a bomlásra befolyással vannak: tehát a talaj melegségét, nedvességét, s ezekből következtetünk a bomlás íngadozására. Megbecsülhetlen mutatónk még ez irányban a talajlég chémíai változása, szénsava, amely direkte utal a szervi anyagok elégésének hevesebb vagy alább hagyó voltára. Ezek azon kutatási eszközök és módszerek, a melyek segedelmével a talaj szennyezettségének, a szenny bomlásának idő és helybeli viszonyait kiismerhetjiik, s a fertőző betegségeknek idő és helybeli rnaga.taTtásával egybehasonlíthatjuk.
Legyen szabad először is a szenny bomlásának s a fértőző betegségeknek idübdi viszonyaival foglalkoznom, a mint ezt Budapesten eddigelé tanulmányozás alá vehettem.
