CC BY
9
населенных пунктов. Нередко загрязнение притоков в значительной мере определяет и загрязнение самой реки, как это имеет место, например, на отдельных участках Оки, Камы, Волги и др. Тематика гигиенических учреждений и санэпидстанций должна предусматривать изучение малых водоемов, разработку схем комплексного использования и охраны водных ресурсов, охватывающих как основной водоем, так и его притоки.
Нельзя обойти вопрос о санитарных последствиях зарегулирования стока рек в связи со строительством водохранилищ, получивших па Волге и Каме столь большое развитие. Многолетними исследованиями зарегулированных водоемов установлено, что они не только имеют положительный эффект, но и могут быть причиной ряда отрицательных санитарных последствий, требующих детального изучения. Это особенно важно потому, что Волжско-Камский каскад может явиться своего рода моделью для других водоемов, на которых сейчас широко развивается гидростроительство.
Наконец, следует коснуться зон санитарной охраны водопроводов и водоисточников. Практика не раз подтверждала научную обоснованность создания таких зон, обеспечивающих санитарную надежность качества водопроводной воды. Это важно и потому, что, как показали гигиенические исследования, барьерные (защитные) функции современных водопроводных сооружений ограничены и не способны полностью освободить воду от остаточных количеств вредных ингредиентов, могущих попасть в водоемы. Изменения в источниках загрязнения водоемов, в гидрологических условиях и условиях водопользования населения требуют внесения корректив в существующие зоны санитарной охраны, касающихся их размеров, характера и объема проводимых в них мероприятий. Разработка научных основ для внесения этих корректив должна явиться серьезной научной задачей.
Решение поставленных вопросов будет способствовать более успешному выполнению мероприятий по оздоровлению бассейна рек Волги и Урала, созданию более благоприятных санитарных условий жизни населения.
Поступила 7/Х 1975 г.
УДК 628.337
Проф. С. Н. Черкинский, канд. мед. наук Г. П. Яковлева, канд. техн. наук Л. Н. Мельникова, Г. Ф. Савельева, А. А. Семенова
О БАКТЕРИЦИДНОМ ДЕЙСТВИИ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
В ВОДНОЙ СРЕДЕ
I Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова, Центральная экспериментальная конструкторско-технологическая лаборатория гидромеханизации сельскохозяйственных процессов, Москва
Электрогидравлический эффект (Л. А. Юткин) представляет собой сложное физико-химическое явление, которое сопровождается возникновением мощных гидравлических процессов с образованием ударных волн, кавитации и кавитационного свечения (большая часть спектра лежит в УФ-области), интенсивными ультразвуковыми колебаниями, импульсными магнитными и электрическими полями, локальным повышением температуры до 104°. Комплексное воздействие этих процессов приводит к возбуждению молекул воды, в результате чего образуются новые соединения, в том числе свободные радикалы и перекиси.
В последние годы электрогидравлический эффект все чаще привлекает внимание медиков, биологов и гигиенистов. Появляются лите-
I I
/ 3 В 9 12 IS >8 ZI 24 Времн экспозиции (i ч)
Рис. 1. Принципиальная схема электрогидравлической установки. Объяснения в тексте.
Рис. 2. Динамика обеззараживающего действия ЭГ-обработанной воды.
1 — вода, подвергавшаяся ЭГ-обработ-ке; 2 —колодезная вода (контроль).
ратурные данные об экспериментальных исследованиях возможности использования его для стерилизации различных объектов внешней среды— воды (Е. Г. Жук; Brandt), молока (Н. Е. Федоров и И. А. Рогов), столовых вин (Б. Я. Авербух и соавт.), пищевых отходов (Я. Б. Шпектор). Однако, несмотря на наличие указанных работ, бактерицидное действие электрогидравлического эффекта не получило полной санитарно-гигиенической оценки, что обусловливает необходимость дальнейших исследований в этой области.
Для получения электрогидравлического эффекта нами была использована установка, схема которой представлена на рис. 1. Питание (380 В) подается на высоковольтный трансформатор (Тр), повышающий напряжение до заданной величины, и дальше на выпрямитель (В). Выпрямленный ток заряжает пластины конденсатора (С) до напряжения, соответствующего установленному формирующим промежутком (ФП). При достижении этого напряжения энергия импульсно-выделяется в рабочем промежутке (РП) между положительным и отрицательным электродом.
Исследования были начаты с определения степени обеззараживающего действия электрогидравлического эффекта (ЭГ-эффекта) при различных режимах и экспериментального обоснования оптимальных энергетических параметров ЭГ-обработкиВ качестве тест-объекта использована кишечная палочка, штамм № 734, типичный по биохимическим и морфологическим свойствам. Действию ЭГ-эффекта подвергали автоклавированную колодезную воду, зараженную бактериальной взвесью (кишечная палочка). Инициальное заражение колебалось от 1-105 до 7,5-10® микробных тел в 1 л, что подтверждено контрольным высевом. Контролем служила автоклавированная колодезная вода, зараженная идентичным способом, но не подвергавшаяся действию ЭГ-эффекта. Исследовали 3 вида разрядов — с энергией 80, 100 и 200 Дж. Энергетические параметры были выбраны, исходя из возможности установки и опыта предыдущих работ. Обработку производили в замкнутой стальной камере емкостью 1 л, корпус которой служил отрицательным электродом. Положительный электрод стальной, диаметром 6 мм, в резиновой изоляции. Рабочий промежуток был оптимальным для выбранных параметров. В каждой серии опытов изучали дезинфицирующее действие 25, 50, 75, 100 и 150 импульсов на 1 л. Бактериологический анализ обработанных и контрольных проб проводили по стандартной методике с применением мембранных фильтров № 3 и последующим проращиванием на среде Эндо в течение 24 ч при 37°. Максимальный объем исследуемой воды достигал 500 мл.
1 ЭГ-обработку проводил инженер В. Ф. Дорохин на установке ЦЭЛГИ.
Влияние плотности энерги и ЭГ-обработки на степень обеззараживания автоклавированной воды, зараженной кишечной палочкой (М±т)
л ч Бактерицидный эффект (в %) при количестве импульсов/л:
>. с а 25 50 75 100 150
(*> о
80 81,7± 0,47 94,7+0,6 99,1±0,12 99,7 ±0,03 99,9976± 0,0006
100 96,1± 0,19 99,46±0,05 99,87±0,01 99,981 ±0,004 —
200 99,885±0,02 99,991 ±0,001 99,9994 ± 0,00007 99,99978± 0,00003 —
Результаты опытов представлены в таблице.
Как следует из таблицы, несмотря на большое инициальное заражение (до 7-106 микробных тел в 1 л), электрогидравлическая" обработка обеспечивает высокий бактерицидный эффект. Уже при воздействии 25 импульсов бактерицидный эффект при энергии 80 Дж составил 81,7%, а при энергии 100 и 200 Дж — 96,1 и 99,85% соответственно. Бактерицидное действие ЭГ-эффекта возрастает с увеличением дозированной энергии импульса. Степень обеззараживания, удовлетворяющая требованиям санитарного законодательства, при энергии 80 Дж достигалась воздействием 150 импульсов, а при энергии 100 и 200 Дж — 100 и 50 импульсами соответственно.
Энергетические затраты с учетом КПД установки при этом составили в первом случае 12,5 Дж/мл, а при энергии 100 и 200 10 Дж/мл. Но бактерицидный эффект при обработке с энергией 200 Дж несколько выше. Поэтому оптимальным с точки зрения энергетических затрат является режим обработки с энергией импульса 200 Дж.
При выяснении зависимости бактерицидного эффекта от величины инициального заражения в наших опытах не обнаружено существенной разницы. Например, при обработке воды 50 импульсами с энергией 80 Дж при начальном заражении от 3-105 до 6-Ю5 в 1 л бактерицидный эффект был равен 94,75±0,81, а при исходном заражении от 3-10® до 5-10® в 1 л он составил 94,81±1,2.
Е. Г. Жук, изучая обеззараживающее действие ЭГ-эффекта. отметил, что вода после электрогидравлического воздействия не только обеззараживается, но и сама приобретает бактерицидные свойства. Однако в своих исследованиях при обработке проб он использовал медные и серебряные электроды. Как известно, медь и серебро обладают олигодинамическим действием, и поэтому бактерицидные свойства воды могут быть обусловлены присутствием ионов этих металлов, которые переходят в раствор при ЭГ-обработке. Поэтому следующим этапом наших исследований явилось выявление обеззараживающих свойств воды, обработанной ЭГ-способом, и изучение зависимости обеззараживающего действия ЭГ-воды от времени контакта с кишечной палочкой. Чтобы избежать влияния бактерицидного действия ионов указанных выше металлов, анод и катод в опыте были изготовлены из нержавеющей стали. Плотность энергии при обработке равнялась 10 Дж/мл.
Обеззараживающее действие обработанной воды изучали по следующей методике. Автоклавированную колодезную воду (2 л), зараженную кишечной палочкой (штамм № 734) из расчета 104—10® микробных тел в 1 л, разливали на 2 одинаковых объема. В одну из полученных проб добавляли равное количество автоклавированной колодезной воды (контроль), в другую — такой же объем автоклавированной колодезной воды, подвергнутой ЭГ-обработке. Сразу после смещения, а затем через 30 мин, 1, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21 и 24 ч отбирали про-
бы, которые анализировали методом мембранных фильтров на количественное содержание кишечных палочек. Результаты исследований выражены графиком (рис. 2).
Как видно на рис. 2, вода, подвергавшаяся ЭГ-обработке, даже при исключении олигодинамического влияния ионов серебра и меди проявляет эффект бактерицидного последействия. Обеззараживающее действие ее возрастает с увеличением времени экспозиции, обусловливая достоверный бактерицидный эффект через 15 ч контакта с кишечной палочкой. За наблюдаемый нами промежуток времени (сутки) он увеличился до 80,5%- В контрольной пробе количество кишечной палочки в 1 л практически остается на одном уровне. Изменение инициального заражения воды в пределах 1 • 104—1-10е микробных тел в 1 л не позволило отметить существенных различии в бактерицидном действии воды
Выводы
1. Электрогидравлический эффект обладает выраженным бактерицидным действием, величина которого в исследуемых пределах не зависит от колебаний инициального заражения воды.
2. Оптимальным с точки зрения энергетических затрат является режим обработки с энергией импульса 200 Дж. Эффективная плотность энергии при таком режиме с учетом КПД установки составила 10 Дж/мл.
3. Вода, обработанная электрогидравлическим способом, проявляет эффект бактерицидного последействия.
ЛИТЕРАТУРА. Авербух Б. Я. и др. — «Электронная обработка материалов», 1967, № 6. с. 79—81. —Жук Е. Г. — «Ж. микробиол.», 1971, № 1, с. 99—103.— Федоров Н. Е„ Рогов И. А. — В кн.: Сборник докладов Всесоюзной конференции по молочному делу. Ереван, I960, с. 29—30.—Ш лектор Я. Б. — «Электронная обработка материалов», 1971, № 4, с. 86—88. — Ю тки н Л. А. Электрогидравлический эффект. М.—Л., 1955.
Поступила 8/1V 1975 г.
THE BACTERICIDAL ACTION OF AN ELECTROHYDRAULIC EFFECT IN WATER 5. N. Cherkinsky, G. P. Yakovleva, A. N. Melnikova, G. F. Savelieva, A. A. Semenova
The paper presents experimental data on determination of the bactericidal action of the electrohydraulic effect and the bactericidal properties of water treated by the electro-hydraulic means. The finding is that the electrohydraulic effect has a pronounced bactericidal action. The water subjected to electrohydraulic treatment produces a subsequent bactericidal effect.
УДК 628.394:628.353.153
H. А. Чувильская, Л. А. Ледова. Л. Г.Чуркина, канд. биол. наук В. А. Ламбина
BDELLOVIBRIO BACTERIOVORUS КАК ФАКТОР САМООЧИЩЕНИЯ
РЕЧНОЙ ВОДЫ
Институт биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР, г. Пущино-на-Оке
Bd. bacteriovorus — облигатный паразит грамотрицательных бактерий— широко распространен в природе — в почве, воде рек и морей. Благодаря уникальному свойству проникать в периплазму бактериальной клетки, а в процессе роста и развития лизировать содержимое клетки-хозяина бделловибрион привлекает внимание исследователей как возможный участник процесса самоочищения водоемов от патогенной микрофлоры (А. Гелен и соавт.; Г. И. Сидоренко и соавт., 1970, 1973). Г. И. Сидоренко и соавт. (1973) установили корреляцию между
