CC BY
7
Доктор медицинских наук Н. М. ДАНЦИГ
Бактерицидные свойства новых источников ультрафиолетовой радиации — у виолево-ртутных ламп низкого давления
Из Института общей и коммунальной гигиены Академии медицинских наук СССР
Свет является табельным фактором для огромного большинства различных бактерий. Известное бактерицидное влияние света первоначально относили « свету вообще. В настоящее же время 'известно, что бактерицидное действие преимущественно относится к коротким ультрафиолетовым лучам.
Представление о специфичности биологического действия различных участков спектра лучистой энергии возникло далеко не сразу. Только в последние годы прошлого столетия исследованиями русского ученою проф. А. Н. Маклакова было установлено, что различные участки спектра биологически неравноценны. Последующими исследованиями Финзена и др. это положение было подтверждено и развито, « бактерицидное действие ультрафиолетовой радиации было выдвинуто на первый план.
После работ русских исследователей о влиянии лучистой энергии на микроорганизмы (Кондратьев, 1880; Гейслер, 1891; Хмелевский, 1893; Томашевский, 1901; Це-ханский, 1901; Треокинская, 1910) в начале нынешнего столетия ультрафиолетовая радиация 'была применена в опытных установках для стерилизации питьевых вод в России (С. Д. Рашкевич и др.).
В настоящее время установлено, что
О
ультрафиолетовые лучи от 2 850 до 2 000 А обладают исключительно высоким бактерицидным действием. Путем диференцированного выделения
коротковолновых ультрафиолетовых лучей было обнаружено, что наи-
б
более активными являются длины волн порядка 2 600 А. На рис. 1 показана чувствительность микроорганизмов к спектру различных длин волн ультрафиолетового излучения.
Возможность стерилизации воздуха закрытых помещений ультрафиолетовым излучением не вызывает сомнений. Настоящая работа была предпринята с целью изыскания доступного и эффективного метода, дезинфекции воздуха.
Для стерилизации воздуха был применен наиболее экономичный и эффективно действующий новый источник ультрафиолетовой радиации, созданный в последние годы в СССР, — ртутная лампа низкого давления, сходная с люминесцентной, но только без люминофоров, и сделанная из увиолевого стекла, пропускающего ультрафиолетовое излучение.
У ртутных трубок низкого давления ультрафиолетовое излучещие при положительном столбе ртутного разряда сосредоточено почти
исключительно в резонансной линии ртути —2 537 А, <и доля излучения коротковолновых ультрафиолетовых лучей во всем излучении составляет наивысший процент (51). Таким образом, лампа превращается в источник излучения преимущественно коротковолновых лучей, бактери-
4
г *
1
г
№4
4- Яш дро) 7гриа юси 1-НА ?и
1 т ш
Длина Оаяш В пр
2*>
Рис. 1. Чувствительность микроорганизмов к ультрафиолетовым излучениям различных длин волн
цидно наиболее активных. Спектр увиолево-ртутной (бактерицидной) лампы линейчатый. На ,рис. 2 дана спектрограмма, характеризующая излучение различных источников света.
Следует также подчеркнуть, что увиолевая оболочка лампы разделяет бактерицидную и озонирующую часть спектра, пропуская перзую и задерживая вторую, и тем самым многократно снижает образование <в воздухе помещений озона и окислов азота.
Принятая нами методика работы по санации воздуха закрытого помещения предусматривала установление времени облучения воздушной
'«•it ' -Т» •■»■•«у1
И * J
що ззоо
Лампа накаливания
Лампа у#,иале6а -ртутная
Лампа люминесцентная
2S37
Рис. 2. Спектрограмма излучения различными источниками света (в ангстремах)
среды помещений или необходимого количества энергии для уничтожения бактерий в воздухе и установление активной зоны облучения от источника излучения. Решение этих вопросов потребовало в свою очередь определения необходимой установленной мощности на единицу поверхности и определения активного расстояния от источника излучения. Для проведения работ было выбрано помещение перевязочной, где обычно микрофлора воздуха была обильной. Прежде чем начать облучение, было детально изучено бактериальное загрязнение воздуха в перевязочной Результаты обследования показали, что в среднем в час на 1 м2 поверхности осаждается 3 300 колоний различных микроорганизмов. Среди обнаруженных бактерий 70—80% составляют кокковые формы (стафилококка, стрептококки, сарцины и др., из них 7—10п/о гемолитические стафило- и стрептококки) и 30—20% — прочие формы.
Исследованиям непосредственно в перевязочной предшествовала серия опытов в боксе по облучению чашек Петри с высеянными на них культурами трех видов бактерий. В боксе площадью 4 м2 была установлена одна бактерицидная лампа мощностью 'в 15 W.
В табл. 1 представлены результаты опытов пятиминутного облучения чашек Петри, находившихся в боксе на различном расстоянии от источника облучения. Для сопоставления приводятся данные по контрольным чашкам Петри, не подвергавшимся облучению.
В последующих опытах в боксе на чашки Петри были высеяны только бактерии Staphylococcus aureus haemolyticus. Время облучения чашек Петри было различным — от 5 до 40 минут; расстояние — от 125 до 225 см.
Результаты этих опытов представлены на кривых (рис. 3).
Как видно из рисунка с увеличением' времени облучения чашек Петри последующий рост бактерий резко замедлялся: уже после 5-ми-
1 Все бактериологические исследования были проведены Е. И. Гудковой.
t
——
-
Таблица 1. Результаты 5-м"нутного облучения чашек Петри в боксе
-г>
о
JO
С
Условия облучения Бактерии
Staphylococcus haemolyticus Staphylococcus iureus haemoly ticus « Salmonella :ntheritidls О ärt nert
Расстояние от лампы 51 см . . . ... 115 .... ... 225. ... Через стекло .......... Контрольные, необлученные . . . 1 Роста нет Стабый рост до 20 колоний Сплошной рост . . . . Роста нет Слабый рост до 100 кол ний Сплошной рост . . » Роста нет Слабый рост до 30 колоний Сплошной рост * . • .
^oaiHOÜjocm—
нутного облучения рост заметно уменьшался, а после 30-минутного — практически приостанавливался. По мере удаления чашек от источника облучения бактерицидный эффект несколько снижался. Так, на расстоянии 225 см 5-минутное облучение еще не дает эффекта — отмечается сплошной рост; даже при 30-минутном облучении еще сохраняются отдельные колонии по штриху.
Кривые показывают сложную зависимость логарифмического порядка. Уничтожение бактерий идет по экспоненцильному закону. Эти опыты позволили уточнить необходимое минимальное время облучения, а также установить необходимую высоту подвеса источника излучения и перейти к проверке опытов в практических условиях.
В помещении перевязочной площадью 34 м2 было установлено 4 бактерицидных лампы по 15 Ш § каждая, смонтированные в одну ^ общую установку и подвешенные в ^ центре перевязочной над операционным столом на высоте 125 см (рис. 4). В среднем на 1 м2 площади приходилось около 2 АУ.
Опыты предусматривали установление минимального времени облучения, необходимого для обеззараживания воздуха, и определение активной зоны облученик от источника ультрафиолетовой радиации. С этой целью в перевязочной были выбраны 3 точки по исследованию микрофлоры воздуха в различно удаленных местах от источника облучения (А, Б, В).
Точка А расположена непосредственно под источником света на операционном столе; точка Б в стороне на расстоянии 1,5 м по горизонтали — на инструментальном столе;
Рис. 3. Рост колоний в зави( иуосги от времени облучения и расстояния до источника излучения увиолево-ртутной лампы
точка В на расстоянии 3 м по горизонтали 3 Гисаев* '«.cuiimpia, J*l ".J.bHAÄ
! МЕДИЦИНСК. БИБЛИОТЕКА
на стерильном столе.
Одна серия опытов проводилась при 15-минутном облучении, а другая — при 30-минутном. Исследования микрофлоры воздуха производились в каждом опыте до и после облучения помещения вслед за окончанием хирургической работы и уборкой перевязочной. Определение загрязненности микрофлорой воздуха производилось путем учета осевших на чашки Петри бактерий при различной экспозиции последних — 10, 30 и 60 минут. В каждой Из трех точек помещения перевязочной устанавливалось по 3 чашки Петри до облучения и столько же после облучения. I
Рнс. 4. Установка из 4 15-ваттных увислево-ртутных ламп, примененная в перевязочной
Общее бактериальное загрязнение воздуха по числу колоний, выросших на чашках Петри, и наличие гемолитических кокковых форм служили показателем санитарного загрязнения воздуха перевязочной. Принятая нами различная экспозиция чашек Петри определила необходимость учитывать число колоний в единицу времени на единицу площади — час/м2.
Результаты наблюдений до и после облучения по общему числу колоний представлены в табл. 2.
Таблица 2. Загрязнение воздуха микрофлорой до и после ультрафиолетового облучения
Вреыя экспозиции чашек Петри До облучения После 15-минут-ного облучения После 30-минутного облучения
число колоний % число колоний "/о число колоний
30.......... 60.......... 42 108 179 100 100 100 20 51 108 49,1 53.7 62.8 8 17 44 19,0 15,7 24,6
2 28Э 100 1 120 50,0 420 18,5
Исследования показывают, что если принять за 100% среднее число колоний, осевших в час/м2 до облучения, то после 15-минутного облучения число колоний составляло 50%, а после 30-минутного — только 20%.
Воздействие облучения на колонии гемолитических кокковых форм обнаруживается еще рельефнее: после 15-минутного облучения число колоний составляет 37,6%, а после 30-минутного — лишь 8,3% (табл. 3).
Следует отметить, что после облучения процентное соотношение различных видов бактерий почти не изменилось, что свидетельствует об отсутствии в наших опытах каких-либо особо светоустойчивых форм.
Таблица 3. Загрязненность воздуха микробами гемолитичес ких кокковых форм до и после облучения
Время экспозиции чашек Петри До облучения После 15-минутного облучения После 30-* инут-ного облучения
число колоний М число колоний % число колоний %
30.......... 6J.......... 5 12 18 100 10) 1U) 2 5 4 40,0 40,6 22,2 0 2 2 0 16.6 11,1
В час/мг......... 240 100 90 37,6 20 8,3
Некоторым исключением являются дрожжевые и плесневые грибки, менее поддающиеся воздействию облучения.
Одной из задач исследования было определение активной зоны облучения по площади помещения. Наши опыты показывают, что с увеличением расстояния от источника облучения бактерицидный эффект несколько снижается (табл. 4).
Таблица 4. Загрязненность воздуха микробами до и после облучения в различно удаленных от источника облучения точках помещения
До облучения После 15-минутного облучения После 30 минутного облучение
Течки в помещении число колоний в час/м2 % число коло> ий в час/м2 % число к лоний в час/м2 %
А (непосредственно под лампами) ....... 2 820 100 1 50 Э 53,1 460 16,3
Б (на расстоянии 1,5 м) 2 940 100 1 530 51,0 540 18,3
В (на расстоянии 3 м) 2 520 100 1 ;20 52,3 680 26,9
Результаты этой серии опытов позволяют определить активную зону облучения в виде поверхности радиусом в 1,5—2 <м под источником света.
Опыт облучения, поставленный после уборки помещения перевязочной сухим способом (в отличие от обычно принятой влажной уборки), показал значительное снижение в этих условиях бактерицидного эффекта радиации. Как и следовало ожидать, более значительная запыленность помещения в результате уборки сухим способом ослабила бактерицидное действие ультрафиолетовой радиации.
На основании наших опытов установленная мощность бактерицидных ламп на 1 м2 площади при прямом облучении должна быть не менее 2 W. При указанной мощности время облучения для практически обеспыленного помещения должно быть не менее 30 минут. Высота подвеса ламп над облучаемой поверхностью не должна превышать 125—150 см. При наличии ряда поверхностей, где производится работа и в зоне которых необходимо создать стерильную обстановку, следует рассредоточивать лампы по помещению с локализацией их над рабочими поверхностями.
Наряду с описанным выше методом прямого облучения, обеспечивающего в основном создание стерильных зон на активно облучаемых рабочих поверхностях, существует и ряд других методов ультрафиолетового облучения помещений.
При методе облучения рассеянной ультрафиолетовой радиацией (так называемый метод непрямого облучения) облучается только воздух верхней зоны помещения, но более длительное время или даже непрерывно, и благодаря турбулентности весь объем воздуха помещения просвечивается. При этом возможно снижение установленной мощности ламп по сравнению с методом прямого облучения. Преимущество санации воздуха методом рассеянной радиации состоит также в том, что находящиеся в помещениях люди не подвергаются прямому воздействию облучения. Вместе с тем применение этого метода возможно для непрерывной санации воздуха в общественных помещениях (вокзалы, фойе театров, станции метро, школы и др.).
Существует метод создания ультрафиолетовых завес или барьеров. При этом методе бактерицидные лампы устанавливаются в тамбурах, у входов и выходов над дверьми и даже между отдельными рабочими местами или больничными койками в заразных отделениях. Указанный ¿метод создает возможность более эффективной борьбы с распространением внутрибольничных аэрогенных инфекций.
Применяется также метод комбинированного облучения помещений прямым и непрямым способом верхней и нижней зон помещений одновременно (пола, стен, потолка), где обычно осаждаются из воздуха и скопляются вместе с пылью микроорганизмы. Этот метод является более активным.
Наконец, применяется метод дезинфекции воздуха в вентиляционных установках. Поступающий в помещение воздух через различные вентиляционные каналы по пути его прохождения дезинфицируется ультрафиолетовым излучением. Этот метод приобретает большое значение в рециркуляционных системах вентиляции помещений.
Выбор метода ультрафиолетового облучения зависит от назначения помещения и задач по санации воздуха.
И. Б. ШИГАН
О применении нефелометра для определения концентрации и размеров дымовых частиц в воздухе производственных помещений
Из отдела гигиены труда (лаборатория аэрозолей) Ленинградского (научно-исследовательского института гипиены труда и профзаболеваний
Работами лаборатории аэрозолей Ленинградского научно-исследовательского института гигиены труда и профзаболеваний, проведенными в последние 10 лет, доказан большой процент задержки в организме человека субмикроскопичеоких частиц аэрозолей при дыхании. Так, по данным Е. А. Еигдорчик, махорочный, каменноугольный дым и дым окиси магния задерживаются в среднем до 77%. Кроме того, из ее же работ следует, что с уменьшением размера частиц дыма процент задержки их в организме человека возрастает.
Можно предположить, что происхождение многих профессиональных заболеваний и промышленных интоксикаций во многом зависит от вдыхания с воздухом больших концентраций мельчайших частиц промышленных аэрозолей.
