CC BY
10
Мало этого, когда гигиена труда устанавливает предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе цехов, она имеет в виду, что рабочий ежедневно в течение 17—18 часов проводит свой отдых в условиях чистого воздуха, в обстановке, благоприятствующей процессам восстановления. Поэтому коммунальная гигиена со своей стороны обязана обеспечить для отдыха и восстановления сил рабочего такие условия в его быту, которые наиболее способствовали бы течению этих восстановительных процессов.
Следовательно, коммунальная гигиена должна требовать оптимальных условий внешней среды для населения.
Мы не думаем, конечно, утверждать, что разработанные в СССР предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений являются окончательными. Наоборот, практика показывает, что в установлении их имелись ошибки, которые пришлось исправлять в ходе дальнейших научных исследований. Поэтому предельно допустимые концентрации следует непрерывно совершенствовать и пересматривать по мере получения новых научных данных. Нужно совершенствовать также методы и критерии их обоснования. Однако это обычный ход познания: абсолютная истина познается нами лишь путем постепенного приближения к ней через истины относительные.
ЛИТЕРАТУРА
Борисова М. К. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1960, в. 4, стр. 61.—Буштуева К. А. Там же, стр. 92.—Бушту-е в а К- А., П о л е ж а е в Е. Ф„ Семе н е н к о А. Д. Гиг. и сан., 1960, № 1, стр. 57.— Гофмеклер В. А. Там же, № 4, стр. 9.—Гусев М. И. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1960, в. 4, стр. 7.—Д у а н ь Ф ы н-жуй. Гиг. и сан , 1959, № 10, стр. 12.—Д у б р о в с к а я Ф. И. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1957, в. 3, стр. 44.—Плотникова М. М. Там же, в. 4, стр. 75,—Р я з а н о в В. А. Гиг. и сан., 1949, № 5, стр. 3.— О н ж е. Санитарная охрана атмосферного воздуха. М., 1954, стр. 48.—Т а хировМ.Т. В кн.: Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. М., 1960, в. 4. стр. 39,—Фельдман Ю Г. Гиг. и сан., 1960. № 5, стр. 3.—Ч ж а о Чжен-ци. Там же, 1959, № 10, стр. 7.
Поступила 14/11 1961 г.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЮ ВОДЫ, ЗАРАЖЕННОЙ ТУБЕРКУЛЕЗНЫМИ БАКТЕРИЯМИ, УЛЬТРАЗВУКОМ В СОЧЕТАНИИ С ХЛОРИРОВАНИЕМ
Старший научный сотрудник Л. И. Эльпинер, младший научный сотрудник Г. П. Яковлева
Из Центральной научно-исследовательской лаборатории гигиены водного транспорта и из кафедры коммунальной гигиены I Московского ордена Ленина медицинского института имени И. М. Сеченова
Резкие биологические и морфологические отличия туберкулезных бактерий от других патогенных микроорганизмов определяют особенности действия на них дезинфицирующих агентов.
За последние годы достигнуты значительные успехи в борьбе с туберкулезом, но многое еще предстоит изучить и сделать, особенно по созданию санитарно-гигиенических предпосылок, которые могли бы послужить научной основой мероприятий по оздоровлению внешней среды. В литературе по дезинфекции объектов внешней среды в отношении
туберкулезных бактерий лишь в последние 15—20 лет стали рассматриваться вопросы обеззараживания воды, инфицированной ими.
В отечественной литературе этот вопрос вовсе не освещался. Вместе с тем имеется ряд указаний на обнаружение в сточных водах лечебных учреждений, особенно туберкулезных, вирулентных палочек, с чем связана эпидемиологическая опасность для населения вследствие возможности инфицирования воды источников водоснабжения. Еще в 1900 г. Мушелд [цит. по Гринбергу и Купка (Greenberg, Kupka)], исследуя сточную воду туберкулезного санатория, указал на возможность передачи туберкулеза человеку через зараженную воду. В дальнейшем этот вопрос все чаще становился предметом обсуждения на страницах зарубежных журналов, как это показано в нашей предыдущей статье1. Приведенный в этой статье обзор литературы можно пополнить данными 1959 г.
Мюллер (Müller, 1959) пришел к выводу, что 90% проб сточных вод после механической и биологической очистки дают положительные реакции на наличие туберкулезных бактерий, причем человеческий тип туберкулезных бактерий определялся в 98%. В неочищенных городских сточных водах он находил от 50 до 100 туберкулезных бактерий в 1 л. В том же году опубликовано первое отечественное исследование (Е. М. Ромаскевич-Дондуа) морской воды в районе пляжа Института климатотерапии туберкулеза в Ялте. В значительном проценте проб морской воды выделены туберкулезные бактерии и установлено изменение их морфологических свойств под влиянием морской воды. Автором было показано, что измененные туберкулезные бактерии могут терять специфическую вирулентность, приобретая при этом вирулентность, вызывающую геморрагические и септические формы заболеваний, причем под влиянием морской воды туберкулезные бактерии переходят в формы, красящиеся по Цилю—Нильсену. Таким образом, и эти исследования показывают, что водный фактор в распространении туберкулеза должен учитываться при проведении профилактических мероприятий.
Среди методов обеззараживания воды, как известно, наиболее распространенным является ее хлорирование. В многочисленных исследованиях, освещающих вопросы хлорирования и оценки применения различных хлорсодержащих препаратов, показана исключительная ценность этого метода обеззараживания воды. Однако условия, предлагаемые авторами для обеззараживания воды, содержащей туберкулезные бактерии, до сих пор малоэкономичны и трудно осуществляемы на практике.
Так, по нашим данным (Г. П. Яковлева), только дозы хлора 15 и 8 мг/л при контакте соответственно 1 и 2 часа обеспечивали 100% гибель бактерий птичьего типа и несколько меньший эффект для человеческого. Однако практическое использование этих доз при сравнительно длительном времени контакта представляется малореальным. Столь значительная устойчивость туберкулезных бактерий к хлору связана с их биохимическими и морфологическими особенностями и, по-видимому, в первую очередь с наличием прочной липоидно-восковой мембраны, препятствующей проникновению хлора в глубь бактериальной клетки.
Поэтому казалось, что нарушение проницаемости оболочки туберкулезной бактерии могло бы обеспечить бактерицидное действие хлора при меньших дозах и времени контакта. Из известных современных химических и физических агентов наиболее подходящим для этой цели представляется ультразвук, который к тому же сам обладает известной бактерицидностью (Л. Б. Доливо-Добровольский и С. И. Кузнецов, 1943; JI. Н. Фальковская, 1956; Л. И. Эльпинер, 1958, 1960, и др.). Дей-
Г. П. Яковлева. Гигиена и санитария, 1961, № 3.
ствие ультразвуковых волн, направленное в первую очередь на поверхностные клеточные структуры, должно в результате нарушения проницаемости последних повысить чувствительность микроба к дезинфицирующему агенту.
Изучением влияния различных режимов озвучивания на морфологию и жизнеспособность туберкулезных бактерий занималась группа исследователей
(Г. И. Степанченок, А. И. Тогунова, М. Л. Хатеневер, М. Ф. Куликова, 1959). Резкие изменения в морфологии бактерий авторы получили после 2—4 часов озвучивания. Известна также попытка обеззараживания ультразвуком сточных вод инфекционной больницы в Чехословакии (Р. Выскочил, 1956).
Таким образом, пока исследования бактерицидного действия ультразвука на туберкулезные бактерии носят характер поисков. Однако они позволяют рассчитывать на его разрушительное действие в отношении бактерий, которые упорно противостоят действию многих вредных факторов. В качестве источника ультразвуковых колебаний нами был использован пьезоквар-цевый излучатель с частотой 930 кгц и интенсивностью излучения 30 Ш/см2. Измерения проводили при помощи модифицированного прибора Видергельма. Конструкция вибратора обеспечивала излучение ультразвука непосредственно в водную промежуточную среду, в которую и погружали пробирку с исследуемой бактериальной. взвесью. Ванна с промежуточной контактной водой охлаждалась змеевиком, и на протяжении опыта влияние температурного фактора исключалось. Динамику нарастания морфологических изменений туберкулезных бактерий под действием ультразвуковых волн, ведущих к гибели бактерий, мы проследили при помощи люминесцентной микроскопии озвученной бактериальной взвеси. Гомогенную взвесь бактерии озвучивали
Морфологические изменения туберкулезных бактерий под действием ультразвуковых волн (люминесцентная микроскопия). а — контроль; б — озвучивание в течение минуты: в — озвучивание в течение 30 минут.
1,5, 15 и 30 минут. Далее из каждой пробирки делали мазок на предметное стекло и окрашивали флюорохромом (аурамин-родамином). Контролем служила взвесь бактерий, не подвергавшаяся озвучиванию.
Как видно на рисунке, в первую же минуту озвучивания картина в поле зрения микроскопа отличается от контроля. В первую минуту действия ультразвука начинаются процессы дезинтеграции бактерий, ску-чивание их и даже механическое деление отдельных особей на части. С увеличением времени озвучивания до 5 минут картина меняется еще более резко. В поле зрения заметно уменьшается количество бактерий, особенно ярко светящихся и морфологически неизмененных. Отчетливо видны обломки бактерий, зерна и слабо светящиеся массы, характеризующие более глубокие поражения клеток: разрыв оболочек и выход клеточного содержимого в окружающую среду. С увеличением экспозиции озвучивания до 15—30 минут количество неизмененных палочек делается единичным. Продолжается нарастание числа светящихся обломков, а интенсивность их свечения падает. Последнее, по-видимому, может быть объяснено процессами денатурации клеточного содержимого, протекающей в поле действия ультразвуковых волн. Однако и при более жестком режиме озвучивания наряду с обломками палочек, неопределенно лежащих масс и глыбок какая-то часть палочек оставалась неизмененной.
Морфологическая картина озвученных бактериальных взвесей дает возможность предполагать, что наиболее резкие изменения в бактериальной массе в целом и в каждой клетке отдельно наступают в первые же минуты озвучивания, а в дальнейшем идет медленное, более глубокое поражение каждой клетки, ведущее к полному распаду микроорганизма и к потере его специфических свойств. Полученные нами данные свидетельствуют о значительной роли механического повреждающего фактора ультразвука в механизме его бактерицидного действия.
Основываясь на наших прежних исследованиях в отношении кишечной палочки (Л. И. Эльпинер, 1958, 1960), а также на результатах, полученных нами при наблюдении за динамикой изменений в морфологии туберкулезной бактериальной клетки при озвучивании, мы полагали, что комбинация ультразвука и хлора позволит получить высокий конечный бактерицидный эффект при малых дозах хлора и сокращения времени контакта.
Исследования по комбинированному действию ультразвука и хлора нами были поставлены следующим образом.
Из 3—4-недельной культуры туберкулезных бактерий птичьего типа (штамм АУ-Р413)1 готовили взвесь по стандарту мутности из расчета 10 000 бактериальных клеток в 1 л. В первой серии опытов 2 мл туберкулезной бактериальной взвеси озвучивали в течение 15, 30 и 60 минут, затем вносили в автоклавированную водопроводную воду, которую хлорировали различными дозами хлора при контакте 30 минут. После окончания времени контакта остаточный хлор нейтрализовался гипосульфитом. Подсчет жизнеспособных бактерий, оставшихся после обеззараживания, производили на мембранных ультрафильтрах № 2. Для более полного учета жизнеспособных бактерий учитывали макро- и микророст, определявшийся методом люминесцентной микроскопии. Особенно ценной оказалась микроскопия тех фильтров, где макророст был скудным или не определялся невооруженным глазом. Результаты первой серии опытов приведены в табл. 1.
Во второй серии опытов хлорирование и озвучивание бактериальной взвеси проводили одновременно. В пробирку с 2 мл бактериальной взвеси вносили необходимое количество хлора (из расчета 1,5 и 4 мг/л),
1 Штамм АУ-Р413 является наиболее резистентным штаммом микобактерий туберкулеза и рекомендован как модель при постановке опытов по обеззараживанию (О. П. Архипова).
Таблица 1
Результаты хлорирования предварительно озвученных туберкулезных бактерий (штамм АУ-Р413). Время контакта с хлором 30 минут. Начальная концентрация бактерий 5000—12000 в 1 л. Доза хлора: 1,5 мг/л (остаточный хлор 0,4—1,0)
Ультразвук
Показатели 15 минут 30 минут 60 минут
Количество опытов............. Концентрация бактерий поел» обеззараживания в 1 л ................. Бактерицидный эффект в % (М±т) .... 14 33—1 800 90,2±1,8 12 79—587 96,5±0,6 62 0—174 99,5±0,1
и остаточный хлор нейтрализовался тут же после озвучивания. Таким образом, время контакта с хлором определялось временем озвучивания, которое не превышало 15 минут. Результаты второй серии опытов приведены в табл. 2.
Таблица 2
Результаты одновременного действия ультраззука и хлора на туберкулезныг бактерии (АУ-Р413) (начальная концентрация 1000—25 000 вк/л)
Показатели Ультразвук 5 минут Ультразвук 5 минут. хлор 1,5 мг/л Ультразвук 5 минут, хлор 4 мг/л Ультразвук 15 минут Ультразвук 15 минут, хлор 1,5 мг/л Ультразвук 15 минут, хлор 4 мг/л
Количество опытов . . . Концентрация бактерий после обеззараживания в 1 л Бактерицидный эффект в % (М±т)......... 19 128—3234 88,0±1,1 21 151—2065 89,7±1,0 36 56—4 969 91,0±0,5 24 33—1 437 95,8 + 0,07 26 10—1 148 96,6±0,2 40 0—1 174 98,2±0,2
Анализируя полученные результаты в первой серии опытов, можно прийти к выводу, что предварительное озвучивание туберкулезных бактерий заметно повышает их чувствительность к хлору, вызывая высокий бактерицидный эффект обычно малодейственных доз. С увеличением времени озвучивания соответственно нарастает и бактерицидный эффект (в процентах к первоначальной концентрации бактерий и по абсолютному содержанию их в 1 л воды).
В значительном количестве опытов (62|) проверен бактерицидный эффект дозы хлора 1,5 мг/л при предварительном озвучивании туберкулезных бактерий в течение 60 минут. В этом случае погибало более 99% бактерий. Однако, несмотря на сравнительно высокий бактерицидный эффект, время последовательного обеззараживания воды ультразвуком, а затем хлором в общей сложности занимает более 2 часов.
Что касается второй серии опытов, то следует отметить, что при действии относительно небольших экспозиций одного ультразвука при 5 и 15 минутах наблюдается значительное бактерицидное действие 88 и 95,8% (см. табл. 2).
Сочетание озвучивания с хлорированием, несмотря на непродолжительность контакта, заметно повышает эффект обеззараживания.
При анализе полученных данных с целью выяснения зависимости бактерицидного эффекта (в процентах к исходному заражению) от начального содержания бактерий в наших опытах мы не отметили выраженного отличия. Так, при начальном содержании туберкулезных бактерий от 1000 до 3000 в 1 л при одновременном озвучивании (5 минут) и хлорировании (4 мг/л) погибало 93,4+0,9 бактерий, при увеличении экспозиции озвучивания до 15 минут при той же концентрации хлора
бактерицидный эффект возрос до 98,1 ±0,4%. Если же начальное содержание бактерий было от 14 000 до 25000 в 1 л, бактерицидный эффект соответственно отмечался как 92,0±1,0 и 98,3±0,3%. Однако следует заметить, что повышение микробных нагрузок до 25 000 бактерий в 1 л существенно не изменяет бактерицидного эффекта, выраженного в процентах, но гигиенический эффект, устанавливаемый по числу выживших микробов, приобретает с увеличением числа бактерий в исходной воде тенденцию к падению.
Касаясь возможных механизмов комбинированного бактерицидного действия ультразвука и малых доз дезинфицирующих веществ, можно констатировать, что микроорганизмы при озвучивании становятся значительно более чувствительными к действию химических дезинфицирующих веществ. Возможно, что известную роль здесь играет изменение молекулярных структур, связанных с оболочкой микроба, а последнее приводит к повышению проницаемости клеточных мембран. Получение наилучшего бактерицидного эффекта при максимальном сближении времени действия обоих факторов может свидетельствовать также о том, что при применении бактерицидных доз ультразвуковых волн нарушение проницаемости клеточных оболочек представляется процессом обратимым.
Суждения о комбинированном бактерицидном действии ультразвука и хлора могут быть также основаны на современных представлениях о химической активности ультразвука (И. Е. Эльпинер, 1960) и механизме бактерицидного действия хлора. Рассматривая эти два компонента как системы с различными окислительно-восстановительными потенциалами, можно считать, что окислительное действие хлора связано с преобладанием его окислительно-восстановительного потенциала над тем же потенциалом микроба. При этом действие ультразвуковых волн может снижать окислительно-восстановительный потенциал живой клетки, чем усиливается действие активного хлора (Г. А. Дворкин, 1958). Вместе с тем под действием ультразвуковых волн представляется вполне реальным в свете ряда исследований, что в поле ультразвуковых волн происходит активизация хлора [Грифинг (СпГПгщ, 1952)]. Активированный хлор в поле ультразвуковых волн вызывает инактивацию ферментов, распад белков и т. д.
Таким образом, механизм комбинированного действия ультразвука и хлора может быть представлен как сложный процесс, где наряду с механическими моментами действия ультразвука имеет место ряд химических процессов, обусловливающих гибель микробов.
Выводы
1. Вопросы обеззараживания воды, содержащей туберкулезные бактерии, до настоящего времени остаются актуальными в связи с рядом новых указаний в литературе на опасность инфицирования вод как источников передачи туберкулеза.
2. Бактериальная взвесь в процессе озвучивания подвергается резким морфологическим изменениям. Процессы дезинтеграции и частичного разрыва отдельных бактерий начинаются в первую минуту озвучивания бактериальной взвеси и в дальнейшем ведут к резкому уменьшению числа неизмененных палочек и полной гибели основной массы бактерий.
3. Предварительное озвучивание бактериальной взвеси туберкулезных бактерий значительно снижает дозу хлора, обеспечивающую удовлетворительный бактерицидный эффект при последующем хлорировании.
4. Комбинированное применение ультразвуковых волн в сочетании с небольшими дозами хлора позволило в экспериментальных условиях
значительно сократить время обеззараживания воды, содержащей туберкулезные бактерии, до 15 минут при сохранении высоких показателей бактерицидного эффекта.
5. Проведенные экспериментальные исследования дают основание полагать, что применение ультразвуковых волн в сочетании с химическими бактерицидными агентами может рассматриваться в перспективе как эффективный метод обеззараживания воды, содержащей туберкулезные бактерии.
ЛИТЕРАТУРА
Долив о-Добровольский Л. Б., Кузнецов С. И. Гиг. и сан., 194S, № 7, стр. 1.—Р о м а с к е в и ч-До н д у а Е. М. В кн.: Санитарная охрана прибрежной полосы моря. Киев, 1959, стр. 61.—Степанченок Г. И., Тогу нова А. И., Ха теневер М. Л. и др. Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол., 1959, №5, стр. 90,—Ф а л ь к о в с к а я Л. Н. Гиг. и сан., 1956, № 1, стр. 11.—ЭльпинерЛ.И Водоснабж. и сан. техника, 1960, № 8, стр. 27.—Гиг. и сан., 1958, № 7, стр. 26.—Gre-enberg А. Е., Kupka Е., Sewage and industrial wastes, 1957, v. 29, p. 524.—Müller G., Städtehygiene, 1959, Bd. 10, 96.—Uyskocil R. В кн.: Pece о cistotu vod. Praha, 1956, 196.
Поступила 14/11 1961 r
EXPERIMENTAL STUDY INTO DECONTAMINATION OF WATER CONTAINING MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS BY MEANS OF ULTRASOUND WAVES AND CHLORINATION
Elpiner L. /., Senior Scientific Collaborator, Yakovleva G. P., Junior Scientific Collaborator
In the course of ultrasound treatment the bacterial suspension undergoes considerable morphological changes. The process of dissociation and breakdown of individual bacteria starts from the very first moment of sound treatment of the bacterial suspension and is responsible for a considerable fall in the number of intact bacteria and a complete destruction of the bulk of the organisms. A preliminary ultrasound treatment of mycobac-terium tuberculosis tends to considerably lower the dose of chlorine required to achieve complete bactericidal effect during subsequent chlorination. The use of ultrasound waves in combination with small doses of chlorine makes it possible to cut the time, necessary for effective chlorination of water containing mycobacterium tuberculosis, down to 15 minutes.
-ir -Й- *
ЖИЛИЩЕ КАК ОБЪЕКТ РАДИАЦИОННО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЙ1
Проф. А. И. Шафир
Из Института радиационной гигиены Министерства здравоохранения РСФСР
Почти во всех климатических районах люди большую часть жизни проводят в жилищах. Однако, исследований радиоактивного фактора в жилых помещениях выполнено неизмеримо меньше, чем исследований других объектов внешней среды — атмосферного воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов. Лишь в последнее десятилетие отечественные и зарубежные авторы стали целенаправленно изучать радиоактивность.
Проведение работ в области радиационной гигиены жилища было вызвано различными причинами. В Англии Хотзер (НоаШег, 1952) и Прейсс (Ргеизв, 1953) выявили значительную радиоактивность некоторых образцов строительной керамики и глазури изразцов. Источниками
1 Материалы статьи доложены на Республиканской конференции по радиационной гигиене 6 апреля 1959 г.
