CC BY
13
УДК 614.7:576.8
Акад. АМН СССР Г. И. Сидоренко, профессора Г. А. Багдасарьян
и Ю. Г. Таласва
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
В последние годы увеличивается биологическое загрязнение окружающей среды, что объясняется бурным ростом городов и поселков городского типа. В связи с этим возрастает поступление выбросов в атмосферный воздух и в почву, а также количество сбрасываемых в водоемы хозяйственно-фекальных и производственных сточных вод, прежде всего от предприятий пищевой промышленности, животноводческих комплексов, производства разнообразных биопрепаратов (белков, ферментов, антибиотиков и др.).
Биологическое загрязнение включает микроорганизмы и разнообразные биологически активные вещества, способные оказывать прямо или косвенно неблагоприятное воздействие на здоровье человека либо опосредованно через объекты окружающей среды путем угнетения их естественных процессов самоочищения. Различные объекты окружающей среды характеризуются определенной спецификой биологического загрязнения.
Вода открытых водоемов загрязняется возбудителями кишечных инфекций (сальмонеллами, ши-гелл;:ми, энтеровирусами, вибрионами и др.), а также разными органическими веществами (белками, антибиотиками, ферментами, лекарственными препаратами и др.), что может способствовать более длительному сохранению в воде патогенных микроорганизмов и повышать потенциальную эпидемическую опасность водоемов.
В настоящее время изучены основные закономерности циркуляции санитарно-показательных и патогенных бактерий и вирусов кишечной группы в виде разной степени загрязнения (сточные воды, воды пресных и морских водоемов, поверхностные и подземные источники централизованного водоснабжения, плавательные бассейны и др.).
Поскольку присутствие возбудителей инфекционных заболеваний в воде недопустимо, впервые научно обоснованы и пересмотрены существующие нормативы и микробиологические показатели качества воды пресных и морских водоемов, используемых для рекреации, воды поверхностных и подземных источников централизованного водоснабжения, плавательных бассейнов, а также сточных вод. Микробиологические показатели основаны на количественных зависимостях и коррелятивных соотношениях между величиной микробного загрязнения по санитарно-показательным микроорганизмам и обнаружению патогенных энтеробакте-рий и вирусов в воде в условиях наблюдающегося загрязнения водоемов. Так, из морской воды при
коли-индексе выше 100 000 патогенные энтеро-бактерии выделялись в 100—50% проб, цитопати-ческие вирусы — в 50%, при коли-индексе от 100 000 до 10 000 — соответственно в 60—25 и 13% проб, при коли-индексе от 10 000 до 1000 — 18% проб, при коли-индексе от 1000 до 20 и менее патогенные энтеробактерии и вирусы не обнаруживались (Т. А. Николаева и соавт.).
Вместе с тем одной из актуальных проблем санитарной микробиологии остается установление микробиологических критериев оценки качества воды водоемов в условиях их химического загрязнения. В последние годы установлена индивидуальная чувствительность микроорганизмов разных групп к химическому загрязнению, что обусловливает возможность выбора наиболее показательных из них для оценки санитарного состояния и эпидемической безопасности воды водоемов. Так, в эксперименте отмечена большая устойчивость энтерококка к солям меди и цинка по сравнению с кишечной палочкой, причем действие этих химических соединений на нее проявляется при концентрациях ниже ПДК. Медь в этой концентрации, особенно в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ), может способствовать изменению соотношения сапрофитных и санитарно-показательных микроорганизмов в воде водоемов. Установлено, что в условиях химического загрязнения фаг кишечной палочки является наиболее адекватным показателем присутствия в воде кишечных вирусов. Отмечено отсутствие бделло-вибрио бактериовируса в воде водоемов в зоне поступления промышленных сточных вод и повышение процента его выделения из проб воды по мере удаления от источника загрязнения — соответственно от 16,6 до 75% (Г. А. Багдасарьян и соавт., 19776). Подтверждены индикаторное значение ла-ктозоположительных кишечных палочек и надежность принятого в «Правилах санитарной охраны прибрежных вод морей» (№ 1210—74) норматива (коли-индекс не более 1000) при контроле микробного загрязнения морских вод с концентрацией вредных веществ на уровне действующих для пресных водоемов ПДК и ниже.
В условиях более интенсивного промышленно-бытового загрязнения доказана целесообразность проведения комплексной санитарно-микробиологи-ческой оценки морских вод по ряду показателей. В первую очередь необходимы попытки непосредственного обнаружения патогенных микроорганизмов, особенно вирусов (Т. 3. Артемова и соавт.).
Некоторые химические вещества, загрязняющие водоемы, в частности ПАВ, могут способствовать повышению эпидемической опасности воды. Установлено, что поступление их в организм с водой способствует более тяжелому течению инфекционного процесса у животных, значительно снижая ЬЭ50 (до 6 раз), ускоряя ( до 7 раз) и увеличивая (до 6 раз) гибель животных. Указанный ф эффект наблюдался при введении животным алкил-сульфата с водой в концентрации 0,5 мг/л, т. е. в дозе, соответствующей ПДК (В. В. Шелакова). В эксперименте определены условия, при которых происходит размножение в воде патогенных энте-робактерий (сальмонелл, шигелл) в присутствии ПАВ (алкилсульфата). Оптимальный рост шигелл Зонне и Флекснера выявлен при содержании в 1 л воды 5—10 мг ПАВ, сальмонелл мышиного тифа — при 0,5—50 мг, сальмонелл паратифа Б и брюшнотифозных бактерий — при 50 мг.
Концентрации ПАВ, стимулирующие размножение сальмонелл и шигелл, отмечаются в хозяйственно-бытовых сточных водах, следовательно, в канализационных коллекторах при сохранении сточных вод в течение 2—3 сут возможно возрастание загрязнения их сальмонеллами и шигеллами в количестве, превышающем исходное на 2—4 порядка. Установленная закономерность влияния некоторых ПАВ на активность размножения сальмонелл и шигелл различных серотипов в воде может быть использована при прогнозировании санитарного состояния и степени эпидемической безопас-пости водоисточников в условиях их химического загрязнения.
В Институте общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сыснна АМН СССР разработаны общие требования к проведению и учету результатов экспериментальных исследований и натурных наблюдении, которые позволят получить материалы для решения ряда серьезных гигиенических вопросов, в частности оценить влияние различных групп химических соединений, наиболее часто являющихся загрязнителями открытых водоемов и почвы, на интенсивность процессов самоочищения от микробного загрязнения, научно обосновать критерии эпидемической безопасности объектов окружающей среды в условиях их химического загрязнения и др. (Т. 3. Артемова и соавт.).
В лабораторных условиях и на производственных установках проведена сравнительная оценка эффективности существующих и некоторых новых методов очистки и обеззараживания питьевых и сточных вод. Разработаны санитарные показатели, гарантирующие эпидемическую безопасность биологически очищенных сточных вод в отношении кишечных вирусов и патогенных энтеробактерий и в межэпидемическнй период (уровень остаточно-^ го хлора 1,5 мг/л, время контакта 30 мин, колн-* индекс и индекс фага 1000 и менее). Установлена высокая эффективность доочистки сточных вод на песчаных фильтрах, позволяющей осуществлять эффективное обеззараживание сточной воды в от-
ношении кишечных вирусов при снижении уровня остаточного хлора до 0,5 мг/л (Г. А. Багдасарьян и соавт., 1977а).
В лабораторных и производственных условиях изучена эффективность современных методов обработки и обеззараживания питьевой воды на водоочистных сооружениях. В частности, выявлено, что высокая степень обеззараживания воды в отношении энтеровнрусов (на 99% и более) достигается при заключительном хлорировании воды, если концентрация общего остаточного хлора 0,9— 1,2 мг/л, а свободного остаточного хлора 0,3 мг/л после 30 мин контакта (Е. Л. Ловцевич и соавт.).
Особое внимание в последние годы обращается на изучение биологического загрязнения атмосферного воздуха. Главным источником являются выбросы предприятий по производству биопрепаратов, содержащие как микроорганизмы-продуценты, так и продукты их жизнедеятельности (белки, антибиотики, ферменты и др.).
В связи с развитием этой важной отрасли народи )го хозяйства увеличилась опасность неблагоприятного влияния биологического загрязнения на здоровье населения как путем прямого воздействия (изменение иммунобиологической реактивности, иозникновение аллергических заболеваний), так и опосредованно, через окружающую среду (угнетение процессов самоочищения, формирование антибнотикоустойчивых форм микроорганизмов и др.). Опасность биологического загрязнения, по-видимому, может усугубляться сочетанным воздействием биологических и химических факторов на организм.
Материалы проведенных исследований позволили получить данные о качественной и количественной характеристике загрязнения, главным образом воздуха производственных помещений и атмосферного воздуха грибами-продуцентами, используемыми при производстве белково-витамин-ных концентратов, антибиотиков, биопрепаратов и др. Выявлено неблагоприятное влияние таких видов биологического загрязнения, как БВК, антибиотические препараты, ферменты, биологические средства защиты растений, на здоровье работающих и населения. Получены предварительные данные о допустимых уровнях загрязнения атмосферного воздуха и воздуха производственных помещений грибами-продуцентами при производстве кормовых дрожжей (П. Н. Кашкин), разработаны гигиенические нормативы для ряда антибиотиков пенициллиновой группы в воде водоемов (Н. Н. Хитрова и соавт.).
Вместе с тем указанные исследования проводятся в совершенно недостаточном объеме. В ряде случаев отсутствуют эффективные методы индикации различных видов биологического загрязнения, что затрудняет разработку нормативов допустимых уровней загрязнения различных объектов окружающей среды, обеспечивающих их безопасность для здоровья населения. Успешное и более ускоренное решение поставленных задач возмож-
но при объединении усилий специалистов разного профиля (гигиенистов, токсикологов, иммунологов, аллергологов). Серьезного внимания заслуживает изучение микробного загрязнения воздуха помещений, в первую очередь воздуха лечебно-профилактических учреждений, что обусловлено ростом внутрибольничных инфекций. Исследования последних лет показали, что в большинстве случаев внутрибольничные инфекции в хирургических, детских и акушерско-гннекологнческих стационарах были вызваны патогенными стафилококками и респираторными вирусами. Возрастает роль коагулазонегативных, а также грамотрнцатель-ных бактерий, которые все чаще являются причиной тяжелых осложнений, а в некоторых случаях и летальных исходов, особенно в хирургических стационарах. Установлена роль сальмонелл в госпитальной патологии. Росту инфекций способствует широкое и часто бесконтрольное применение антибиотиков, что приводит к нарушению естественного микробиоценоза в организме человека, подавлению нормальной микрофлоры и широкому распространению полирезистентных микрорганиз-мов.
Э. Б. Боровик и соавт. в натурно-экспериментальных условиях изучили возможные пути распространения возбудителей внутрибольничных инфекций и обосновали принципы их неспецифической профилактики. В основу неспецифической профилактики внутрибольничных инфекций они включают разработку рациональных с гигиенических и медико-технологических позиций архитектурно-планировочных (шлюзы при палатах, входах в палатные секции, операционные, родовые и др.) и санитарно-технических (увеличение воздухопо-дачи на 1 больного до 80 м3/ч, исключение возможности неорганизованного перетекания воздушных масс из одних помещений в другие) мероприятий, дальнейшее совершенствование существующих, разработка и внедрение в практику новых, более эффективных методов и средств дезинфекции и стерилизации объектов внутрибольничной среды, а также санация бактерио- и вирусоносителей; ужесточение санитарно-гигиенических и противоэпидемических мероприятий по содержанию лечебно-профилактических учреждений, выполнению инструкций персоналом и больными и повышению их санитарной культуры, разработка экспресс-методов, критериев и нормативов санитарно-микробиологнческого контроля за санитарным состоянием лечебно-профилактических учреждений.
Современные достижения в области медицинской микробиологии и генетики открывают возможности для дальнейшего развития теоретических разработок в области санитарной микробиологии с использованием новых, в том числе генетических, методов. В последнее десятилетие интенсивно накапливаются данные о генетической природе и биологических особенностях плазмид, с которыми непосредственно связана патогенетическая активность бактерий. В настоящее время под плазмидами понимаются
внехромосомные факторы наследственности у бактерий.
Важной проблемой современной бактериологии является широко распространенная трансмиссивная устойчивость грамотрицательных бактерии семейства кишечных к лекарственным препаратам, которая детерминируется И-факторами, обнаруженными не только в штаммах, выделенных от людей (больных и носителей) и из организма животных, но и из хозяйственно-фекальных сточных вод, а также из воды открытых водоемов, загрязняемых сточными водами. Потенцнальная опасность трансмнсснв-ности определяется возможностью передачи как лекарственной устойчивости от сапрофитных бактерий к патогенным, так и генетических детерминант паразитизма непатогенными видами микроорганизмов от патогенных. Плазмиды могут быть причиной изменения основных культуральных признаков патогенных бактерий, что затрудняет их своевременное выявление. По всей вероятности, нельзя исключить роль плазмид в формировании атипичных штаммов патогенных бактерий, представляющих эпидемическую опасность. Работы в этом направлении необходимо продолжить с использованием современных генетических методов исследования.
В последнее время внимание гигиенистов привлекло нарастание биологического загрязнения водоемов, воздуха и почвы, источником которого являются крупные животноводческие комплексы и птицефабрики. Отмечено массивное микробное и химическое загрязнение воздуха производственных <щ помещений, атмосферного воздуха и особенно сточных вод. В последних отмечено высокое содержание сальмонелл и яиц гельминтов (В. В. Вло-давец и соавт.; Г. В. Меренюк и соавт.). В связи с этим необходима разработка единых методических рекомендаций по контролю за санитарным состоянием всех объектов окружающей среды в зоне влияния указанных производств.
Изучение биологического загрязнения и его влияния на здоровье населения должно осуществляться с учетом сочетанного действия биологических, химических и физических факторов путем организации и проведения комплексных исследований на межпроблемном уровне с привлечением специалистов в области эпидемиологии, токсикологии, генетики, инфекционной патологии, общей микро-биологии и др. Безусловно, положительную роль в расширении и углублении исследований в области санитарной микробиологии сыграла организация в 1973 г. секции санитарной микробиологии при союзной проблемной комиссии «Научные основы гигиены окружающей среды». В настоящее время секция возглавляет работу на межпроблемном уровне по следующим двум основным направлениям: изучение неблагоприятного воздействия био- ь логического загрязнения различных объектов ок- * ружающей среды на здоровье населения и разработка критериев безопасности этого загрязнения.
Как известно, в 30-е годы были введены первые бактериологические показатели оценки качества воды — общее количество бактерий и коли-индекс. Развитие микробиологических исследований в 50—60-е и особенно в 70-е годы позволило уже давать сравнительную оценку качества воды как по косвенным показателям, так и путем непосредственного обнаружения патогенных бактерий и вирусов, что привело к пересмотру нормативных документов в отношении микробного загрязнения воды разного вида водопользования.
В условиях нарастающего загрязнения объектов окружающей среды еще более расширяются и усложняются задачи санитарной микробиологии по профилактике вредного воздействия на здоровье человека биологических факторов окружающей среды (микроорганизмов и биологически активных веществ разнообразной природы). Необходимость научного обоснования допустимых уровней биологического загрязнения объектов окружающей среды требует существенных изменений методических подходов, в частности более широкого использования токсикологических, эпидемиологических и других методов исследования.
Главными целями гигиены окружающей среды определяются основные задачи санитарной микробиологии:
— разработка методов индикации микробного загрязнения и критериев эпидемической безопасности различных объектов окружающей среды в условиях их химического загрязнения с учетом климатического районирования страны;
— дальнейшее совершенствование методических основ нормирования разнообразного биологического загрязнения объектов окружающей среды;
— изучение количественных зависимостей между уровнями биологического загрязнения различных объектов окружающей среды и показателями здоровья населения;
— определение особенностей распространения в объектах окружающей среды микроорганизмов-продуцентов и биологически активных веществ — продуктов их жизнедеятельности — и их значение в патологии человека;
— исследование условий и путей оптимизации процессов самоочищения объектов окружающей среды в отношении биологического загрязнения с учетом сочетанного воздействия химических, физических и биологических факторов;
— дальнейшее совершенствование теории и практики борьбы с внутрибольничными инфекциями;
— разработка профилактических мероприятий с целью снижения биологического загрязнения различных объектов окружающей среды.
ЛИТЕРАТУРА
Артемова Т. 3., Немыря В. А., Абиева Р. М. и др. — В кн.: Эпидемиология и профилактика кишечных инфекции. Таллин, 1978, с. 368—370.
Багдасарьян Г. А., Влодавец В. В., Дмитриева Р. А.
и др. Основы санитарной вирусологии. М., 1977а.
Багдасарьян Г. А., Талаева Ю. Г., Корш Л. Е. и др. — В кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. Л\., 19776, вып. 5, с. 95—97.
Боровик Э. Б., Дмитриева Р. А., Быков А. Н. и др. — Гиг. и сан., 1975, № 12, с. 12—15.
Влодавец В. В., Калина Г. П., Гипп Е. К. и др. — Там же, 1979, № 2, с. 68—69.
Кашкин П. Н., Колло Р. М., Кальченко К. И. и др. — Сборник науч. трудов Ангар. НИИ гигиены труда и профзаболеваний, 1977, № 7, с. 80—84.
Ловцевич Е. J1., Рябченко В. А., Скидальская A.M. — В кн.: Технология очистки питьевой воды и санитарно-гигиенические требования к ее качеству. М., 1974, с. 107—117.
Меренюк Г. В., Дискаленко А. П., Пономарева Г. И. — Гиг. и сан., 1979, № 2, с. 69—72.
Николаева Т. А., Субботин В. Г., Красовский Г. Н. и др. — В кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. М., 1974, вып. 2, с. 108—112.
Хитрова Н. Н., Красовский Г. Н., Хосид Г. М. и др. — Гиг. и сан., 1977, № 9, с. 10—13.
Шелакова В. В. — Там же, 1975, № 3, с. 25—28.
Поступила 10/1V 1979 г.
HYGIENIC ASPECTS OF RESEARCH INTO BIOLOGIC POLLUTION OF THE
ENVIRONMENT
G. /. Sidorenko, G. A. Bagdasarian, and Yu. G. Talaeva
Describes the types and sources of biologic pollution of the environment. Discusses the current status of research into various kinds of such pollution and their effects on
environmental and human health. Points out promising lines of research on biologic (including microbial) pollution.
